Um trocador de calor padrão para um fogão de sauna em uma chaminé ajuda a economizar na compra de um dispositivo de aquecimento e usa a energia térmica para aquecer a água ou aquecer salas adicionais. Ao escolher um dispositivo, é melhor estudar seu objetivo e princípio de operação, as variedades e métodos de instalação disponíveis com antecedência. Você também pode fabricar esse dispositivo, seguindo as instruções passo a passo.
A necessidade de instalar um trocador de calor na chaminé e o princípio de operação
Os modernos fogões de banho são criados para que os dispositivos possam atingir a temperatura máxima dentro do forno em pouco tempo e mantê-lo nesse nível por um longo tempo. Durante a operação, uma quantidade significativa de calor não gasto sai para fora com a ajuda de um cano da chaminé. A energia térmica deste plano é adequada para aquecer água ou aquecer salas localizadas próximas à sauna a vapor. É melhor usar o calor liberado durante a queima de madeira e suplementar o dispositivo com um trocador de calor caseiro ou de fábrica. Esses elementos para aquecer a água são divididos em três variedades:
- uma bobina em uma chaminé padrão embutida no aquecedor;
- trocador de calor para uma chaminé externa, aquecida na parede do forno;
- um circuito de água que extrai energia térmica dos gases de combustão.
A bobina é incorporada à fornalha e posicionada para que uma chama direta não atue no tubo. Este elemento deve ser colocado no caminho dos produtos de escape da combustão; nesse caso, ele servirá o maior tempo possível e não começará a queimar. Em projetos desse tipo, a água aquece com rapidez suficiente, mas, ao mesmo tempo, o dispositivo começa a reduzir a potência do dispositivo para aquecimento. O dispositivo externo possui um design e acessibilidade simples, embora não seja muito conveniente para manutenção e exija reposição constante de suprimentos de água. Esses tanques são suspensos do lado da fornalha e aquecidos por radiação infravermelha.
A melhor opção são os fogões da categoria de banho, com trocadores de calor na chaminé, que são aquecedores de fluxo com capacidade de 5 a 10 litros. Uma parte com uma unidade externa pode ser conectada a um elemento desse tipo, cujo volume varia entre 60-120 litros, levando em consideração as características de energia do dispositivo. Durante o aquecimento, a água dentro do tanque atinge a temperatura desejada.
Métodos de instalação
A instalação de um trocador de calor é mais fácil de realizar se o elemento for fornecido com o equipamento de forno adquirido. Nesse caso, basta estudar as instruções de manutenção da unidade e realizar a montagem levando em consideração o esquema. Ao instalar um circuito de água dentro de uma chaminé ou forno de tijolos, o registro é feito antecipadamente em aço inoxidável ou tubo de parede espessa, após o qual é construído de acordo com o desenho do dispositivo de aquecimento.
Se o elemento for feito em casa, é melhor focar nos modelos de dispositivos semelhantes, encontrando suas características técnicas e calculando a área desejada da peça. Um trocador de calor faça você mesmo para uma chaminé, trabalhando como economizador de água, é comprado pronto ou soldado de tubos com diâmetros diferentes.Quanto mais longo o circuito, mais eficiente ele dará energia térmica à chaminé.
Classificação e finalidade do trocador de calor
Os dispositivos são divididos em várias variedades, levando em consideração as principais características e finalidade do projeto.
Na localização do tanque de água quente
Os tanques podem ser instalados na sauna a vapor, no chuveiro ou no sótão, cada local tem suas vantagens e desvantagens. No primeiro caso, é possível reduzir significativamente o tamanho do suprimento de água e acelerar o processo de aquecimento da água, ao mesmo tempo em que é necessário considerar a área da sala. A opção mais ideal é instalar um tanque no chuveiro, aumentando apenas ligeiramente o comprimento da tubulação. Para resolver o problema com um jato de água de baixa pressão, é melhor levar o contêiner ao sótão. Este método requer um aumento no número de tubos e provoca perda de calor se o tanque não estiver equipado com um aquecedor.
No local do próprio aquecedor
O dissipador de calor na chaminé do banho pode ser colocado no fogão ou próximo à unidade, ambas as opções estão totalmente disponíveis, mas ao mesmo tempo possuem características. O elemento interno possibilita o aquecimento rápido da água, a única desvantagem é sua rápida ebulição. Se esse dispositivo precisar ser substituído com urgência, para esse fim, será necessário desmontar o equipamento do forno. A limpeza do trocador de calor interno também causa problemas devido ao acúmulo de uma espessa camada de balança nas paredes. A parte localizada perto da chaminé não apresenta essas deficiências, pois a temperatura do tubo não é suficiente para aquecer a água perto das paredes do dispositivo. Deve-se ter em mente que em uma situação semelhante, o aquecimento levará mais tempo.
Regras de seleção
Antes de escolher um trocador de calor padrão ou de ar para o tubo de chaminé, você precisará levar em consideração todos os prós e contras de cada tipo. A seleção de um dispositivo adequado é influenciada por sua finalidade e grau de desempenho. A opção mais simples é uma bobina feita de um tubo dobrado em um anel, localizado no tanque. Mais frequentemente, são utilizadas opções mais complexas para o equipamento do forno de banho, consistindo em dois recipientes conectados entre si por meio de tubos.
Nesse caso, o combustível aquece o tanque inferior, após o qual o calor passa para o tanque superior. Esse método permite aquecer a água, mas ao mesmo tempo aquecer o espaço do vestiário e da sauna a vapor. As unidades de forno com trocadores de calor embutidos são preenchidas com anticongelante ou água. Funcionam devido à circulação natural de líquidos devido a diferenças de temperatura. Nesse caso, existem opções equipadas com bombas elétricas.
As chaminés equipadas com um duto ajudam a gastar a energia térmica dos gases de escape sem gastar o que é liberado durante o aquecimento do fogão. Devido ao aumento no volume do dispositivo, o líquido no tanque aquece extremamente rapidamente e sua temperatura é mantida em um nível alto.
Fabricação de trocador de calor DIY
Se necessário, o trocador de calor no tubo da chaminé é fabricado com suas próprias mãos, de acordo com uma simples instrução passo a passo. No processo, é importante cumprir todas as condições e regras de segurança, além de criar uma estrutura com margem de segurança máxima.
Materiais e ferramentas necessários
Para criar um trocador de calor padrão como uma bobina, você precisa de um conjunto de tubos padrão, chapas de metal para o tanque, bem como tubos para fornecer e drenar a água do tanque. A lista de ferramentas que devem ser preparadas inclui um torno, um alicate, uma chave inglesa, uma tesoura de metal, uma ferramenta de alargamento e uma máquina de solda para garantir juntas apertadas.
Cálculos
É bastante difícil fazer os cálculos corretos para um dispositivo feito à mão devido à falta de capacidade de regular o suprimento de ar. Outro motivo é a qualidade heterogênea do combustível, mesmo que o fogão seja aquecido com madeira de apenas um tipo, e uma diminuição acentuada na transferência de calor da lenha ao final do processo de aquecimento. Por esse motivo, todos os trocadores de calor são fabricados com uma margem de força adicional. Se estamos falando de automontagem, tubos de aço com um diâmetro não superior a 3/4 são utilizados no forno, pois as bobinas de cobre são suas contrapartes de cobre, cujo diâmetro é de 10 mm. O comprimento aproximado do elemento é de 1 metro; para tubos de aço, distingue-se uma distância de 10 a 15 cm; para opções de cobre, deve ser muito menor.
Fabricação
Para fazer um trocador de calor para um fogão de sauna para uma chaminé de 115 mm, você pode usar as instruções passo a passo que incluem as seguintes etapas:
- Criando uma bobina a partir de um tubo de cobre com um diâmetro de até 10 mm.
- Alargamento do elemento nas extremidades para formar uma transição para o diâmetro do tubo selecionado.
- Cortar orifícios de exaustão em um pedaço de fumaça.
- Instalação de curvas e bobina.
- Montagem do tubo e outras peças na chaminé.
Se necessário, faça um trocador de calor interno no forno para montar tubos de aço para os quais as dobras diretas são adequadas. Para impedir que a água aqueça nelas, recue entre cada turno. Além disso, é recomendável instalar uma bomba de circulação durante a instalação da bobina. No forno, o dispositivo é mantido por alvenaria, na chaminé - com a ajuda de dobras, que devem ter um comprimento extremamente mínimo.
Antes de conectar, o sistema é testado obrigatoriamente com água fria, enchendo-o completamente e inspecionando cada elemento. Mesmo o menor orifício pode se transformar em um vazamento impressionante; portanto, esses problemas devem ser eliminados no estágio de instalação.
