Главни елемент било којег од система грејања је посебан уређај - измењивач топлоте за грејање куће, у коме се топлота преноси из генератора топлоте у носач топлоте. На савременом тржишту представљен је велики број различитих котлова за грејање, али сва њихова разноликост не ограничава машту домаћих мајстора у погледу самосталне производње таквих уређаја. У нашем чланку читатељи ће се питати како би сазнали зашто је потребан измјењивач топлине у систему гријања, како га направити властитим рукама и како га повезати.
Функција измењивача топлоте у систему грејања
У системима грејања кућног ваздуха најчешће се користе површински измењивачи топлоте грејног система, где се топлотна енергија преноси кроз површину металних зидова овог уређаја.
Принцип грејања путем измењивача топлоте најпотпуније се примењује у дизајну котлова на гас, чврсто гориво или на електрични погон. Вода циркулише кроз цеви закривљене у облику завојнице која је уграђена унутар грејне јединице и греје се температуром горивог горива. Загријана расхладна течност улази у цјевовод система гријања и замјењује је охлађеном водом из радијатора у измјењивачу топлоте.
До сада је пећ у многим индивидуалним домовима традиционални извор топлоте. Добро је за загревање мале колибе, међутим, у викендици са више соба, њен топлотни капацитет је недовољан. Стога је у приватној кући потребан измјењивач топлине у суставу гријања како би се пећ претворила у цјеловити бојлер за гријање воде. Величина и облик домаћег измењивача топлоте за грејање треба да се уклапају у димензије коморе за гориво у пећи. Цеви и радијатори могу се повезати на овај уређај, а затим ће грејање куће постати ефикасније.
Врсте измењивача топлоте
Практичнији измјењивачи воде за гријање. То је зато што вода преноси топлотну енергију много боље него ваздух. Међутим, примена је и ваздушни измењивач топлоте за грејање. Поред воде и ваздуха, за грејање се користи и измењивач топлоте за димњаке, који се поставља не изнутра, већ извана.
Сви индустријски уређаји за грејање опремљени су измењивачима топлоте, чији је дизајн максимално прилагођен за ефикасно загревање воде.
У фабрици су измењивачи топлоте направљени од бакра. Цев је завојница, преко завоја којих је много плоча обезбеђује велико подручје преноса топлоте.
Готово је немогуће изградити домаћи измењивач топлоте за грејање у вашем дому тако да буде тачан фабрички. Стога морате одабрати лакшу опцију.
Системски уређај
Принцип рада домаћег измјењивача топлине је да пећ на њега преноси енергију изгарањем дрва или угља, а гријана вода се кроз цијеви одваја у све просторије. Ова метода грејања омогућава становницима куће да уживају равномерну расподелу топлоте.Поред тога, све просторије се загревају много брже, а трошкови горива су смањени.
Постоје два начина за побољшање грејања пећи приватне куће:
- изградите пећ од нуле за одређену величину измењивача топлоте;
- у постојећу пећ инсталирајте домаћи измјењивач топлине направљен у величини пећи.
Израдом измјењивача топлине за гријање властитим рукама, власник куће може бити сигуран да ће његова пећ с воденим кругом дјеловати ништа горе од правог котла на чврсто гориво. Једина разлика је у томе што ће у пећи место довода измењивача топлоте бити нешто више изнад пода него у фабричким бојлерима. Ово је прилично значајна разлика која може утицати на брзину природне циркулације расхладне течности.
Прикључивање измењивача топлоте на систем грејања мора се извршити тако да се цев за довод хладне воде (повратак) налази што је могуће ниже.
Баш као и код класичног грејног система, на врху цевовода мора бити постављен експанзијски резервоар. Надокнадиће промену запремине загрејане воде и ослободити мехуриће ваздуха из система. Ако загревање преко измењивача топлоте са природном циркулацијом није довољно за грејање велике викендице, мораћете да уградите циркулацијску пумпу у систем.
Да бисте повезали домаћи измењивач топлоте за грејање, користе се 2 арматуре: једна са дна (улаз хладне воде), а друга одозго (излаз за топлу воду). При постављању измјењивача топлине потребно је осигурати потребни нагиб цијеви, према схеми.
Предности грејања измењивачем топлоте
Ако разумете зашто вам је потребан измењивач топлоте у систему грејања, можете приметити неколико очигледних предности:
- Једноставност израде. Ако у кући већ постоји пећ, тада ћете морати потрошити само на израду домаћег измјењивача топлине и уградњу система гријања.
- Комбиновано грејање. Поред грејања куће са површине пећи, биће додан систем грејања воде.
- Различита горива. Пећ можете грејати било којом чврстом енергијом, за разлику од котлова који се фокусирају само на одређену врсту горива.
- Диван изглед. Очување традиционалног изгледа руске пећи може бити корисно када креирате унутрашњост у националном стилу.
Међу недостатцима грејања путем измењивача топлоте су: мања ефикасност у поређењу са фабричким бојлерима и недостатак аутоматске контроле интензитета загревања расхладне течности.
Како направити домаћи измењивач топлоте
Облик измјењивача топлине за самостално гријање може бити различит. Најчешћа опција је регистар више челичних или бакарних цеви, али се такође користе узорци типа плоча.
Температура у зони сагоревања је веома висока, посебно када гори угаљ. Због тога се металима постављају повећани захтеви од којих ће се израђивати елементи измењивача топлоте, рационалност његовог дизајна и квалитета завара.
Материјали за израду
Задатак воде измењивача топлоте за грејање је да обезбеде оптималан пренос топлоте, а степен топлотне проводљивости метала је важан у овом процесу. На пример, челична цев води топлоту 7 пута слабију од бакарне. Стога, за исти пречник цеви, за пренос исте количине топлоте, требаће вам 25 метара челичне цеви уместо 3,5 метара бакра.
Бакрени измењивачи топлоте су најекономичнији у раду, али и скупи. Измењивачи топлоте направљени од челичне цеви пречника најмање 32 мм сматрају се приступачнијим за самосталну производњу.
Ако треба да се пећ греје угљем, боље је уградити измењивач топлоте од ливеног гвожђа. Овај метал је јачи и зидови уређаја неће дуго горети.
Прорачун снаге измењивача топлоте
Прилично је тешко унапред израчунати капацитет измјењивача топлоте за систем гријања. Да бисте то учинили, потребно је узети у обзир превише фактора: пречник цеви, дужина намота, топлотна проводљивост метала, температура сагоревања горива, брзина циркулације расхладне течности, итд. Права способност измењивача топлоте да се носи са својим функцијама сазнаћемо тек након покретања система грејања.
У прорачунима се можемо орјентисати да ће 1 метар цеви пречника 50 мм, који служи као измењивач топлоте, дати 1 кВ топлотне снаге.
Можете узети за пример било који познати модел котла и, у складу са његовим параметрима, направити сопствени домаћи измењивач топлоте.
Карактеристике дизајна
Измењивач топлоте за грејање воде код куће, заварен од глатких зидних цеви, назива се регистар. Изгледа као нека врста "решетке", а ово је најпопуларнији облик домаћег измјењивача топлине. Поред овог дизајна, они праве и једноставније уређаје у облику правоугаоног или цилиндричног резервоара. Главна ствар је да површина површине за размену топлоте буде што већа.
Приликом израде измењивача топлоте властитим рукама мора се поштовати неколико услова:
- ширина унутрашњих празнина у измењивачу топлоте мора бити најмање 5 мм, јер у противном вода може кључати;
- дебљина стијенке цеви треба да буде најмање 3 мм да метал не би изгорео;
- размак 10–15 мм између измењивача топлоте и зидова пећи требало би да надокнади ширење метала током грејања.
Значајке монтаже
Најлакши начин је уградити измењивач топлоте истовремено с конструкцијом пећи. Ако је инсталирате у стару пећницу, мораћете да раставите део њене опеке.
Процедура:
- Цевасти измењивач топлоте поставља се директно на припремљени темељ пећи директно у шупљину пећи.
- Даљњим полагањем редова цигле остављају простор за улазне и одводне цеви уређаја.
- Након што је зидање завршено, измјењивач топлоте је повезан са системом гријања, систем се пуни водом и производи се испитна пећ.
Видео материјал нуди да се упознате са корисним саветима о самосталној изради измењивача топлоте:
До сада смо говорили само о измењивачима топлоте у систему грејања воде. Обратимо пажњу на друга подручја њихове примене.
Грејање ваздухом
Ако окарактеришете систем грејања ваздуха, можемо рећи да има више минуса него плусева. Зрачни измјењивачи топлине за гријање нису уобичајени у приватном стамбеном сектору, још се нису упознали.
Предност овог система је могућност комбиновања грејања са присилном вентилацијом. Међутим, могуће грешке у његовом дизајну и уградњи могу умањити предности. У каналима се чује бука вентилатора, а у просторијама се осећа неравнотежа температуре.
Измењивачи топлоте за грејање ваздуха постоје и директно грејање, као и индиректно. У првом од њих гориво горива или дизела гори директно у самом измењивачу топлоте. Остали модели користе средњу расхладну течност.
Димњак измењивач топлоте
У викендицама и купаоницама "занатлија" можете видети домаћи измењивач топлоте за воду или ваздух монтиран на димњаку мале пећи. Испада врло исплативо: топлина не одлази са димом, а део служи за загревање воде.
Инсталирањем измјењивача топлине у димњак за гријање, можете добити прилично велику количину топле воде. Наравно, ово није довољно за загревање целе куће, већ је довољно да се у свлачионицу ставе један или два радијатора.Могуће је користити измењивач топлоте за димњак и за грејање и за брзо загревање воде у купатилу.
Такав уређај може бити врло једноставан за производњу. За основу можете узети сегмент велике цеви пречника 500-700 мм или заварити резервоар од нехрђајућег челика. У средини конструкције налазиће се вертикална цев која одговара пречнику димњака, а две цеви треба да буду заварене одозго и одоздо.
Дајући температуру измењивачу топлоте, производи изгарања који напуштају пећ брзо се хладе. Због тога се пропух у димњаку смањује, а сагоревање горива донекле успорава.
Израда измењивача топлоте за грејање сопственим рукама може бити начин да се у кући организује пуноправно грејање воде без набавке скупе опреме.
