Isıtma sistemlerinden herhangi birinin ana elemanı özel bir cihazdır - bir evin ısıtılması için bir ısı eşanjörü, ısının bir ısı üreticisinden bir ısı taşıyıcısına aktarıldığı. Modern pazarda çok sayıda farklı ısıtma kazanı sunulmaktadır, ancak bunların tüm çeşitliliği, bu tür cihazların bağımsız üretimi ile ilgili ev ustalarının hayal gücünü sınırlamaz. Makalemizde, okuyuculardan bir ısıtma sisteminde bir ısı eşanjörüne neden ihtiyaç duyulduğunu, kendi ellerinizle nasıl yapılacağını ve nasıl bağlanacağını öğrenmeleri istenecektir.
Isıtma sisteminde ısı eşanjörü fonksiyonu
Ev tipi hava ısıtma sistemlerinde, ısıl enerjinin bu cihazın metal duvarlarının yüzeyinden iletildiği ısıtma sisteminin yüzey ısı değiştiricileri en sık kullanılır.
Bir ısı eşanjörü ile ısıtma prensibi en çok gaz, katı yakıt veya elektrikli kazanların tasarımında uygulanır. Su, ısıtma ünitesinin içine monte edilmiş bir bobin şeklinde kavisli borulardan dolaşır ve yanan yakıtın sıcaklığı ile ısıtılır. Isıtılan soğutucu, ısıtma sisteminin boru hattına gider ve yerini ısı eşanjöründeki radyatörlerden soğutulmuş su alır.
Şimdiye kadar, birçok bireysel evde, soba geleneksel ısı kaynağı olmaya devam ediyor. Küçük bir kulübeyi ısıtmak için iyidir, ancak çok odalı bir kulübede termal kapasitesi yetersizdir. Bu nedenle, özel bir evde, sobayı tam teşekküllü bir su ısıtma kazanına dönüştürmek için ısıtma sistemindeki bir ısı eşanjörüne ihtiyaç vardır. Isıtma için ev yapımı bir ısı eşanjörünün boyutu ve şekli fırının yakıt odasının boyutlarına uymalıdır. Borular ve radyatörler bu cihaza bağlanabilir ve daha sonra evi ısıtmak daha verimli hale gelir.
Isı değiştirici çeşitleri
Isıtma için daha pratik su ısı eşanjörleri. Bunun nedeni, suyun termal enerjiyi havadan çok daha iyi aktarmasıdır. Bununla birlikte, ısıtma için bir hava ısı eşanjörü de uygulama bulur. Su ve havaya ek olarak, içeride değil dışarıda monte edilen ısıtma için bir baca ısı eşanjörü de kullanılır.
Tüm endüstriyel ısıtma cihazları, tasarımı suyun verimli bir şekilde ısıtılması için maksimum düzeyde uyarlanmış ısı eşanjörleri ile donatılmıştır.
Fabrikada, ısı eşanjörleri bakırdan yapılmıştır. Boru, kıvrımları boyunca geniş bir ısı transferi alanı sağlayan birçok plakanın bulunduğu bir bobindir.
Evinizde ısıtmak için ev yapımı bir ısı eşanjörü inşa etmek neredeyse imkansızdır, böylece tam olarak fabrikadaki gibi. Bu nedenle, daha kolay bir seçenek seçmelisiniz.
Sistem cihazı
Ev yapımı bir ısı eşanjörünün çalışma prensibi, sobanın kendisine odun veya kömürün yanmasından enerji aktarması ve ısıtılan suyun borulardan tüm odalara ayrılmasıdır. Bu ısıtma yöntemi, evin sakinlerinin eşit bir ısı dağılımının tadını çıkarmasına izin verir.Ayrıca, tüm odalar çok daha hızlı ısınır ve yakıt maliyetleri azalır.
Özel bir evin soba ısıtmasını iyileştirmenin iki yolu vardır:
- belirli bir ısı eşanjörü boyutu için sıfırdan bir fırın inşa etmek;
- Mevcut fırına, fırın boyutuna yapılmış ev yapımı bir ısı eşanjörü monte edin.
Kendi elleriyle ısıtmak için bir ısı eşanjörü yaptıktan sonra, ev sahibi bir su devresine sahip sobasının gerçek bir katı yakıt kazanından daha kötü olmayacağından emin olabilir. Tek fark, sobada ısı eşanjörünün giriş konumunun fabrika kazanlarından biraz daha yüksek olacağıdır. Bu, soğutucunun doğal dolaşım oranını etkileyebilecek oldukça önemli bir farktır.
Isı eşanjörünün ısıtma sistemine bağlantısı, soğuk su giriş borusu (dönüş) mümkün olduğunca düşük olacak şekilde yapılmalıdır.
Geleneksel bir ısıtma sisteminde olduğu gibi, boru hatlarının üstüne bir genleşme tankı takılmalıdır. Isıtılan su hacmindeki değişikliği telafi edecek ve hava kabarcıklarını sistemden serbest bırakacaktır. Doğal sirkülasyonlu bir ısı eşanjöründen ısıtma büyük bir kulübeyi ısıtmak için yeterli değilse, sisteme bir sirkülasyon pompası takmanız gerekecektir.
Isıtma için ev yapımı bir ısı eşanjörü bağlamak için 2 bağlantı kullanılır: biri alttan (soğuk su girişi) ve diğeri üstten (sıcak çıkış). Isı eşanjörünü monte ederken, şemanın gerektirdiği şekilde, boruların gerekli eğimini sağlamak gerekir.
Isı eşanjörü ile ısıtmanın avantajları
Isıtma sisteminde neden bir ısı eşanjörüne ihtiyacınız olduğunu anlarsanız, birkaç belirgin avantajı fark edebilirsiniz:
- Üretim kolaylığı. Evde bir fırın zaten varsa, o zaman sadece ev yapımı bir ısı eşanjörü yapmak ve bir ısıtma sistemi kurmak için harcamanız gerekecektir.
- Kombine ısıtma. Evi soba yüzeyinden ısıtmaya ek olarak, bir su ısıtma sistemi eklenecektir.
- Çeşitli yakıtlar. Fırını, yalnızca belirli bir yakıt türüne odaklanan kazanların aksine, herhangi bir katı enerji ile ısıtabilirsiniz.
- Güzel görünüm. Rus ocağının geleneksel görünümünü korumak, ulusal bir tarzda bir iç mekan yaratırken yararlı olabilir.
Bir ısı eşanjörü ile ısıtmanın dezavantajları arasında: fabrika kazanlarına göre daha az yüksek verimlilik ve soğutma suyunun ısıtma yoğunluğu üzerinde otomatik kontrol eksikliği.
Ev yapımı eşanjör nasıl yapılır
Kendi kendine yapılan ısıtma için bir ısı eşanjörünün şekli farklı olabilir. En yaygın seçenek birkaç çelik veya bakır borunun bir kaydıdır, ancak plaka tipi numuneler de kullanılır.
Yanma bölgesindeki sıcaklık, özellikle kömür yanarken çok yüksektir. Bu nedenle, ısı eşanjörünün elemanlarının yapılacağı metale, tasarımının rasyonelliğine ve kaynakların kalitesine artan talepler yerleştirilir.
Üretim malzemeleri
Su ısı eşanjörlerinin ısıtma için görevi, optimum ısı transferini sağlamaktır ve bu süreçte metal termal iletkenlik derecesi önemlidir. Örneğin, bir çelik boru ısıyı bakır olandan 7 kat daha zayıf iletir. Bu nedenle, aynı miktarda ısıyı aktarmak için borunun aynı çapıyla, 3,5 metre bakır yerine 25 metre çelik boruya ihtiyacınız olacaktır.
Bakır ısı eşanjörleri operasyonda en ekonomik, ancak aynı zamanda pahalıdır. En az 32 mm çapında çelik borudan yapılmış ısı eşanjörlerinin bağımsız imalat için daha erişilebilir olduğu düşünülmektedir.
Fırını kömürle ısıtması gerekiyorsa, bir dökme demir ısı eşanjörü kurmak daha iyidir. Bu metal daha güçlüdür ve cihazın duvarları uzun süre yanmaz.
Isı değiştirici güç hesabı
Bir ısıtma sistemi için ısı eşanjörü kapasitesini önceden hesaplamak oldukça zordur. Bunu yapmak için çok fazla faktör dikkate alınmalıdır: boru çapı, bobin uzunluğu, metal termal iletkenlik, yakıt yanma sıcaklığı, soğutma sıvısı sirkülasyon hızı, vb. Isı eşanjörünün işlevleriyle başa çıkabilmesi için gerçek yetenek ancak ısıtma sistemi başlatıldıktan sonra bulunacaktır.
Hesaplamalarda, ısı eşanjörü olarak hizmet veren 50 mm çapında 1 metrelik bir borunun 1 kW termal güç vereceği yöneltilebilir.
Örneğin, kazanın bilinen herhangi bir modelini alabilir ve parametrelerine uygun olarak kendi ev yapımı ısı eşanjörünüzü yapabilirsiniz.
Tasarım özellikleri
Düzgün duvarlı borulardan kaynaklı evde su ısıtması için bir ısı eşanjörüne kayıt adı verilir. Bir çeşit "kafes" gibi görünüyor ve bu ev yapımı bir ısı eşanjörünün en popüler şeklidir. Bu tasarıma ek olarak, dikdörtgen veya silindirik bir tank şeklinde daha basit cihazlar da yaparlar. Ana şey, ısı değişimi için yüzey alanının mümkün olduğunca büyük olmasıdır.
Kendi ellerinizle bir ısı eşanjörü yaparken, birkaç koşul gözlemlenmelidir:
- ısı eşanjöründeki iç boşlukların genişliği en az 5 mm olmalıdır, aksi takdirde içindeki su kaynar;
- metalin yanmaması için boru çeperinin kalınlığı en az 3 mm olmalıdır;
- ısı eşanjörü ile fırının duvarları arasında 10–15 mm boşluk ısıtma sırasında metalin genleşmesini telafi etmelidir.
Montaj Özellikleri
En kolay yol, fırının yapımı ile aynı anda bir ısı eşanjörü kurmaktır. Eski bir fırına kurarsanız, tuğla yapısının bir kısmını sökmeniz gerekir.
Prosedür:
- Bir tübüler ısı eşanjörü doğrudan fırının hazırlanmış temeline doğrudan fırın boşluğuna monte edilir.
- Tuğla sıralarının daha da döşenmesiyle, cihazın giriş ve çıkış borularına yer açarlar.
- Duvar tamamlandıktan sonra, ısı eşanjörü ısıtma sistemine bağlanır, sistem suyla doldurulur ve fırının test fırını üretilir.
Video malzemesi, bir ısı eşanjörünün kendi kendine üretimi hakkında yararlı ipuçları ile tanışmayı teklif eder:
Şimdiye kadar sadece bir su ısıtma sistemindeki ısı eşanjörleri hakkında konuştuk. Uygulamalarının diğer alanlarına dikkat edelim.
Hava ısıtma
Hava ısıtma sistemini karakterize ederseniz, artılardan daha fazla eksileri olduğunu söyleyebiliriz. Isıtma için hava ısı eşanjörleri özel konut sektöründe yaygın değildir, henüz aşina olmamıştır.
Bu sistemin avantajı, ısıtmayı zorlamalı havalandırma ile birleştirebilmesidir. Bununla birlikte, tasarım ve kurulumundaki olası hatalar faydaları en aza indirebilir. Kanallarda fan gürültüsü duyulur ve odalarda sıcaklık dengesizliği hissedilir.
Hava ısıtması için ısı eşanjörleri dolaylı olduğu kadar doğrudan ısıtma da vardır. Birincisinde, gaz veya dizel yakıt doğrudan ısı eşanjörünün içinde yanar. Diğer modellerde ara soğutucu kullanılır.
Baca ısı eşanjörü
Yazlık konutlarda ve “zanaatkârların” banyolarında küçük bir sobanın bacalarına monte edilmiş ev yapımı bir su veya hava ısı eşanjörü görebilirsiniz. Çok karlı çıkıyor: Isı dumanla birlikte gitmiyor ve bir kısmı suyu ısıtmaya hizmet ediyor.
Isıtma için bacaya bir ısı eşanjörü monte ederek, oldukça büyük miktarda sıcak su alabilirsiniz. Tabii ki, bu tüm evi ısıtmak için yeterli değil, soyunma odasına bir veya iki radyatör koymak için yeterli.Bir baca için hem bir hamamda suyun hem ısıtılması hem de hızlı ısıtılması için bir ısı eşanjörü kullanmak mümkündür.
Böyle bir cihazın imalatı çok basit olabilir. Temel olarak, 500-700 mm çapında büyük bir borunun bir parçasını alabilir veya bir tankı paslanmaz çelikten kaynaklayabilirsiniz. Yapının ortasında, baca çapına karşılık gelen dikey bir boru olacak ve üst ve altta iki boru kaynaklanmalıdır.
Isı eşanjörüne sıcaklığını vererek, yanma ürünleri fırını hızla soğur. Bu nedenle, bacadaki çekim azalır ve yakıtın yanması bir miktar yavaşlar.
Kendi ellerinizle ısıtmak için bir ısı eşanjörü yapmak, pahalı ekipman elde etmeden evde tam teşekküllü su ısıtmasını düzenlemenin bir yolu olabilir.
