Huvudtyperna av värmeväxlare i ugnen och dess installationsmetoder

Trots den utbredda användningen av moderna värmepannor förlorar traditionella spisar inte sin relevans. Men deras effektivitet lämnar ibland mycket att önska. Att installera en värmeväxlare för ugnen gör den verkligen universal. Inte bara den omgivande luften värms upp utan också kylvätskan som cirkulerar genom systemet. Att köpa en ny helpanna rekommenderas inte alltid. Särskilt om den ivriga ägaren har en önskan, möjlighet och guide till handling.

Funktionsprincipen och värmeväxlarens funktion

En flytande värmeväxlaranordning är en tank, del av en ugnskonstruktion, utrustad för att anslutas till en rörledning. Tanken upphettas i kontakt med förbränningsprodukterna från bränslet och överför denna energi till vatten. Vatten som rör sig genom systemet avger värme till uppvärmningsanordningar - radiatorer, från vilka luft värms konvektivt. Uppvärmning av tanken kan vara direkt eller indirekt, och kylvätskans cirkulation kan vara naturlig eller tvingad.

kylvätska

Istället för vatten används ofta frysmedel av etylenglykol, propylenglykol, alkohol eller olja. Deras främsta fördel är den låga frystemperaturen, som ligger i området från -30 till -70 ° C. De exakta siffrorna beror på vätskans kemiska sammansättning och koncentration. Användningen av sådan kemi ger flera fördelar:

• skydd av systemelement från skador på grund av avfrostning;
• korrosionsskydd på grund av lämpliga tillsatser;
• frånvaro av slipmedel, salter och andra föroreningar som förstör (täpper) rörledningen eller beslag.

Vissa värmeväxlare, till exempel för ett bad, serverar inte bara värmeapparater, utan också en dusch eller en separat tank. Därför används vatten här. För att undvika avfrostning är enheten utformad så att hälla vatten inte tar mycket tid. Om badhuset eller bastun ofta värms upp och byggnadens kuvert isoleras med hög kvalitet tas problemet bort.

Propylenglykol är dyrt, alkohol och olja är brandfarliga och etylenglykol är ett mycket giftigt kylmedel.

Värmeväxlarfunktioner

Funktionen för värmeväxlingstanken, som en del av ugnsstrukturen, är mottagning och överföring av värme till kylmediet från förbränningsprodukterna. Men som en del av ett bredare system (värme, vattenförsörjning) löser det flera problem.

• Distribuera värmen jämnt och ekonomiskt över uppvärmda rum.
• Förse ett hus (stuga, stuga, badhus, lägenhet etc.) med varmt vatten.
• Ackumulera värmeenergi för användning med en tomgångspis.

En värmeakkumulator ansluten till en värmeväxlare för en braskamin lagrar energi på grund av lagringsmedlets värmekapacitet. Därför kan det göras genom att isolera vilken behållare som helst. Ett fat som är doused med monteringsskum och delvis fylt med spillror eller sand är redan en värmeakkumulator. Om du utrustar den med fyra rör och ansluter den korrekt kommer enheten att bli ett funktionellt element i systemet.

Kyler 1 ° C, värmer vattnet 1 m3 stilla omgivande luft vid 4 ° C. Den framgångsrika användningen av vattenvärmeakkumulatorer är associerad med detta.

Typer av värmeväxlare

En enkel enhet kan vara effektiv på många sätt - beroende på typ. Klassificeringen utförs enligt flera kriterier. Olika modeller av fabriks- eller hantverksvärmeväxlare, till exempel i ett bad, skiljer sig:

• konstruktion
• plats för installation
• material.

Dessa faktorer påverkar varandra och funktionerna hos värmeväxlarenheten som helhet: dess kostnad, effektivitet, produktivitet, systemvolym, installationskomplexitet etc.

Design

Designskillnader beror till stor del på produktens syfte. Till exempel innebär uppvärmning av tvättvatten en betydande mängd och intensiv värmeöverföring. Och endast för uppvärmning krävs en gradvis värmeöverföring till kylvätskan.

• Spolen är ett rör som böjs i olika vinklar. Det värms upp snabbt, men har ofta inte tillräckligt med volym. Lämplig för installation i en vedbrandbox, bakom en eldstad, i en spis, i en skorsten (om spiralen är spiral).
• Registeret är en analog till en rörkylare, kanske den mest populära, universella, energieffektiva. Som regel är det flera rör med stor diameter anslutna med tunna rör. Valet av en specifik form och installationsplats begränsas av författarens fantasi, liksom det allmänna schemat.
• Diplomat - en eller flera sammankopplade containrar med munstycken. Detta är en vanlig modell, lätt att montera och installera. En badugn med en värmeväxlare av denna typ ger värme, värme, varmt vatten. Nackdelar - en betydande mängd minskar uppvärmningshastigheten, begränsar valet av plats för installation. Den primitiva formen bidrar inte till full värmeöverföring, vilket stör uppvärmningen av själva kaminen. Därför är den endast lämplig för installation i värmaren (om vi talar om badet), för det eller för ugnen.
• Vattenjacka - ett hölje installerat på delar av värmegeneratorn uppvärmt från insidan. Ofta är detta en cylinder med munstycken, slitna på skorstenen. Det är svårt för hantverksmontering, benägna att läcka, men det kräver inte demontering av kaminen för installation och är ganska effektiv.

Valet av modell förknippas vanligtvis inte så mycket med effektivitet och pris som med installationens komplexitet. Exempelvis är några modifieringar av vatten "skjortor", "spolar" och "diplomater" monterade utan att demontera ugnen. Det maximala är moderniseringen av en del av röret eller utbyte av en gjutjärnplatta (för matlagning) med en "diplomat".

Värmeöverföringsregister föredras generellt framför andra enheter. De installeras dock endast under konstruktionen av en ny spis eller en allvarlig förändring av den gamla.

Material

Vid konstruktion av en spis eller en spis med en värmeväxlare tar ingenjör (eller spis) hänsyn till materialens parametrar. Nödvändiga egenskaper - brandbeständighet, elasticitet, korrosionsbeständighet, värmekapacitet, värmeledningsförmåga. Endast metaller har dessa egenskaper.

• Stål är perfekt i alla avseenden utom korrosionsbeständighet. Men om kylvätskan alltid är fylld, rostar det inte.
• Rostfritt stål har inga nackdelar förutom svetsningens höga pris och komplexitet. Galvaniserat stål används nästan aldrig på grund av giftiga utsläpp i samband med höga temperaturer.
• Gjutjärn, med nackdelarna är svetsningens komplexitet och den höga sannolikheten för sprickbildning (på grund av plötsliga temperaturförändringar under ojämn uppvärmning).
• Koppar, vilket är bra för alla utom för det höga priset och lödningen av delarna. Lodet "håller inte" stark värme om vatten dräneras, så användningen av koppar är begränsad.

Valet är vanligtvis relaterat till tillgänglighet eller tillgänglighet av material. Det finns ofta bad spisar med en gjutjärn värmeväxlare, vilket är ett modifierat batteri. Förädlingen består i att koka fogarna på sektionerna och pluggarna i de extra hålen. Därigenom erhålls ett värmeöverföringsregister med alla nödvändiga egenskaper. Dess nackdel är den besvärlighet som begränsar valet av plats.

DIY-tillverkning

Att fatta ett beslut om egenproduktion indikerar som regel närvaron av något verktyg och färdigheter för att arbeta med det. Helst behöver du en fullverklig verkstad med en skruvstång, svetsning (två typer), en arbetsbänk, en städ etc.Om utrustningen lämnar mycket att önska är alternativet att montera den enklaste modifieringen möjligt - en kopparspiralspole.

Plusser för detta alternativ:

• Koppar är relativt lätt att böja, löd.
• Spolen innehåller inte föreningar som utsätts för extrem värme.
• Spiralformen är enkel, universal och komplex utrustning behövs inte för att ge den.
• Installationen av en sådan värmeväxlingsanordning kräver ingen större modernisering av ugnsutformningen.

En badkamin med en sådan värmeväxlare klarar allt som kan förväntas av den: den kommer att ge 2-3 värmeradiatorer, den värmer vatten i en liten tank. För mikroklimatet i ångrummet svarar värmaren ändå.

Förbrukningsbara material

Av specialverktygen för att arbeta med koppar behövs bara en gasbrännare. En professionell kommer att behöva en rörskärare, en avfasning, en metallborste i rätt storlek. Men allt detta ersätts av en kvarn, en fil (rasp), en mjuk slipande svamp. Leveranser kommer också att behöva ett minimum:

• glödgat kopparrör i d32-facket, längd 3,5 - 4,5 m (beroende på d skorsten);
• övergångsvattenuttag (trådlödning) d32 * 1,25 ”- 2 st;
• vanlig låg temperatur och hård kopparlödning för hårdlödning med medel temperatur (650 - 750 ° C);
• fluxpasta;
• mjuk slipande svamp;
• propan-butangas för hårdlödning på medeltemperatur - 1 cylinder (0,5 L);
• tvättad siktad fin sand - 5 - 6 kg;
• rörledning, kranar, "Mayevsky" -ventiler, radiatorer.

En "rörbockare" krävs - en jämn rund logg. Med sin hjälp kommer värmeväxlaren för badkaminen att få formen av en spiralspole. Stammens längd är minst 1 m och diametern är lika med skorstenens dimensioner vid spisens utlopp. Som regel beror parametern på ugns storlek och sker inte mindre än 10 cm.

Loggen ska vara ordentligt fixerad och fixera den med kraftfulla skruvar / stift mellan två träd eller väggar.

Bygg algoritm

Den svåraste delen av enheten är spiralformen. För att göra detta måste röret böjas med en styvt installerad stock. Obränd koppar kan inte böjas, så du måste köpa exakt den i vikarna. Det enklaste sättet att installera en “spole” värmeväxlare i en tegelugn (för uppvärmning) är att installera den i en skorsten. Handlingens algoritm:

1. Anslut ordentligt den ena änden av röret med exempelvis en förseglad fabriksplugg.
2. Fyll röret med sand, spilla det med vatten, knacka det med en hammare, försegla det med en "ramrod". Det kan vara ett plaströr eller en drunknad gummislang.
3. När röret är fullt ska du täta på fyllmedlet så mycket som möjligt och sedan ansluta den andra änden. Försök att inte "platta" sanden.
4. Skruva en U-formad eller rund klämma till stocken som håller röret tätt. Basen "P" är vinkelrätt mot rörbockaren närmare änden, och det perifera arrangemanget spelar ingen roll.
5. Sätt i slutet av viken i klämman, börja, sakta, linda röret på stocken.
6. Om någonstans verkade en hall, betyder det att på denna plats sanden inte är tillräckligt tät. Det är lämpligt att börja om igen, men teoretiskt kan du försöka knacka på hallen med en hammare.
7. Om skorstenen d är 150, och viklängden är 4,5, bör du få 8 - 9 varv av en spiral (högst 35 - 40 cm hög), samt två "svansar" på 30 - 40 cm vardera.
8. Klipp av pluggarna, rengör sanden, skölj spiralen.
9. Löd övergångsvattenuttag till spiraländarna.
10. Ta bort locket som täcker värmaren eller ta bort glidporten (ta bort en del av skorstenen).
11. Sätt "spolen" på röret så nära kaminen som möjligt.
12. Sätt tillbaka skorstenen med hänsyn till nödvändiga tätningsmedel, lindningar (om de var).

Nu kan du installera och ansluta de återstående elementen i värmesystemet, inklusive den öppna expansionsbehållaren av samovartyp, rörledningar, kranar, radiatorer, luftventiler. För att förbättra den naturliga cirkulationen bör rörledningen inte vara mycket mindre än spolens storlek.Helst kommer det också att vara koppar med samma diameter.

Den troliga svårigheten är en minskning i dragning på grund av oavsiktligt värmeavlägsnande från skorstenen. Lösningen är att öka skorstenens längd.

Alternativ för design av värmeväxlare

Installation av en värmeväxlaranordning av något slag involverar en betydande mängd arbete, särskilt om dess effektivitet är av allvarlig betydelse. Till exempel kan den enklaste spiralen i en skorsten värmas upp lite, och det kan inte ske någon cirkulation utan en pump alls. Då måste du vidta åtgärder, fram till att en sådan design avvisas. I praktiken ger en enda värmeväxlare för ugnen, installerad på olika platser, olika effektivitet. Det är villkorligt möjligt att göra en sådan TOP, börjar med den mest effektiva sorten:

• gjutjärn eller stål U-format register i ugnen;
• en vattenskjorta runt eldstaden eller på någon av dess ytor;
• U-formad diplomat i en eldbox;
• en diplomat direkt ovanför eller bakom eldstaden med maximal kontakt;
• vattenskjorta runt värmaren;
• registrera, diplomat eller spole i värmaren;
• en diplomat eller en spole bakom en värmare;
• vattenskjorta i skorstenen.

Skorstensspolen är villkorligen det minst effektiva alternativet. Emellertid eliminerar enhetens enkelhet ofta nackdelarna. Dessutom förbättras effektiviteten på olika sätt. Bland dem - spolfodret med ett termiskt isolerat hölje med fyllning av hålrummen med sand eller installationen av strukturen direkt i värmaren.

Alla namn är villkorade. Till exempel är en sådan fabrikskonstruktion inte ovanlig när en kubikformad behållare byggs ovanför värmaren. Hon kan betraktas som en skjorta eller en diplomat.

Rätt anslutning

En vedspis eller öppen spis med någon värmeväxlare är bara en del av systemet. För sin energieffektiva drift förblir kylvätskans cirkulation en nyckelfaktor. Även om användningen av en pump är helt klart nödvändig (till exempel i ett stort hus med två eller tre våningar), är naturlig cirkulation en viktig sak. Tack vare det brister inte rören på grund av avfrostning för snabbt, och vattnet kokar inte så lätt om elen går ut. För att förbättra cirkulationen rekommenderas att följa följande regler:

• Ju högre körning av värmeväxlarens munstycken i höjd, desto bättre;
• expansionsbehållaren placeras så högt som möjligt bredvid kaminen;
• ett rör går till tanken från det övre röret;
• röret från expansionsbehållaren går till kylarens nedre ingång;
• alla horisontella sektioner är gjorda i en vinkel (minst 3 mm per 1 m);
• radiatoruttag endast från motsatt sida eller diagonalt.

En annan viktig punkt är rörledningens längdförmåga. Ju högre den är, desto bättre. Därför bör du inte begränsa diametern, bygga i överflödiga krökningar, beslag och även använda rostiga inre eller plaströr.

Värmeväxlaren installeras vid montering av ugnen. Om vi ​​talar om en gammal design behöver vi inte vara lata för att ta isär den. I det här fallet kommer det att vara möjligt att installera den mest effektiva enheten där den krävs. I förbigående kommer en detaljerad inspektion av murverket såväl som andra detaljer att utföras. Fel och brister elimineras.