Els principals tipus d’intercanviadors de calor al forn i els seus mètodes d’instal·lació

Tot i l’ús generalitzat de les modernes calderes de calefacció, els fogons tradicionals no perden la seva rellevància. No obstant això, la seva eficàcia de vegades deixa molt a desitjar. La instal·lació d’un intercanviador de calor per al forn el farà realment versàtil. No només s’escalfarà l’aire ambiental, sinó també el refrigerant que circula pel sistema. No sempre és aconsellable comprar una nova caldera de ple dret. Especialment si el propietari zelós té el desig, l’oportunitat i l’orientació per a l’acció.

Principi de funcionament i funció de l'intercanviador de calor

Un intercanviador de calor líquid és un contenidor, que forma part d’una estructura de forn, equipat per a la connexió a una canonada. El tanc s’escalfa, en contacte amb els productes de combustió, i transfereix aquesta energia a l’aigua. L’aigua, que es mou a través del sistema, emet calor als aparells de calefacció, radiadors, des d’on s’escalfa l’aire per convecció. La calefacció del contenidor pot ser directa o indirecta i la circulació del refrigerant pot ser natural o forçada.

Suport de calor

Sovint s’utilitzen anticongelants a base d’etilenglicol, propilenglicol, alcohol o oli en lloc d’aigua. El seu principal avantatge és el seu baix punt de congelació, que oscil·la entre -30 i -70 ° C. Les xifres exactes depenen de la composició química i la concentració del líquid. L’ús d’aquesta química té diversos avantatges:

• protecció dels elements del sistema contra danys derivats de la descongelació;
• protecció anticorrosió a causa dels additius adequats;
• absència d’abrasius, sals i altres impureses que destrueixin (obstrueixin) la canonada o els accessoris.

Alguns bescanviadors de calor, per exemple, per a un bany, serveixen no només dispositius de calefacció, sinó també una dutxa o un dipòsit independent. Per tant, aquí s’utilitza aigua. Per evitar la descongelació, el dispositiu està dissenyat de manera que l’ompliment d’aigua no trigui gaire temps. Si la casa de banys o la sauna s’escalfa sovint i les estructures de tancament estan aïllades d’alta qualitat, el problema s’elimina.

El propilenglicol és car, l’alcohol i l’oli són perillosos pel foc i l’etilenglicol és un transportador de calor altament tòxic.

Funcions d'intercanviador de calor

La funció del dipòsit d’intercanvi de calor, com a part de l’estructura del forn, és rebre i transferir calor al refrigerant dels productes de combustió. Però, com a element d’un sistema més ampli (calefacció, subministrament d’aigua), resol diversos problemes.

• Distribuïu la calor de manera uniforme i econòmica a les habitacions climatitzades.
• Proporcioneu a la casa (casa rural, casa rural, bany, apartament, etc.) amb aigua calenta.
• Acumuleu energia tèrmica per utilitzar-la quan l’estufa no funciona.

Un acumulador de calor connectat a un bescanviador de calor per a una estufa de llenya emmagatzema energia a causa de la capacitat calorífica de l’agent d’emmagatzematge. Per tant, es pot fabricar aïllant qualsevol contenidor. Un barril esquitxat d’escuma de poliuretà i parcialment ple de runa o sorra ja és un acumulador de calor. Si està equipada amb quatre connexions i està correctament connectada, la unitat es convertirà en un element funcional del sistema.

Refredant-se 1 ° C, l’aigua escalfa 1 m3 d’aire tranquil l’ambient 4 ° C. Aquesta és la raó de l'ús reeixit dels acumuladors de calor d'aigua.

Tipus d’intercanviadors de calor

Un dispositiu senzill pot ser eficaç de diferents maneres, segons el tipus. La classificació es realitza segons diversos criteris.Els diferents models d’intercanviadors de calor de fàbrica o casolans, per exemple, en un bany, difereixen:

• disseny,
• lloc d'instal·lació,
• material.

Aquests factors s’afecten mútuament i en les característiques de la unitat d’intercanvi de calor en conjunt: el seu cost, eficiència, productivitat, volum del sistema, complexitat de la instal·lació, etc.

Disseny

Les diferències de disseny depenen en gran mesura de la finalitat del producte. Per exemple, escalfar aigua per rentar implica un volum substancial i una intensa transferència de calor. I l’ús només per escalfar requereix una transferència gradual de calor al refrigerant.

• La bobina és una canonada doblegada en diferents angles. S’escalfa ràpidament, però sovint no té prou volum. Apte per a la instal·lació en una llar de foc de llenya, darrere d’una llar de foc, en un escalfador, en una xemeneia (si la bobina és en espiral).
• El registre és un analògic d’un radiador de canonada, potser el més popular, versàtil i d’eficiència energètica. Normalment, es tracta de diversos tubs de gran diàmetre connectats per tubs prims. L’elecció d’una forma i lloc d’instal·lació específics està limitada per la imaginació de l’autor, així com per l’esquema general.
• Diplomat: un o més contenidors interconnectats amb broquets. Es tracta d’un model comú, fàcil de muntar i instal·lar. Una estufa per a un bany amb un bescanviador d’aquest tipus proporcionarà calor, calor i aigua calenta. Desavantatges: un volum significatiu redueix la velocitat de calefacció i limita l’elecció d’un lloc per a la instal·lació. La forma primitiva no contribueix a la transferència de calor en tota regla, ja que interfereix en l'escalfament de parts de l'estufa. Per tant, només s’adapta només per a la instal·lació dins de l’escalfador (si parlem d’una sauna), darrere d’ella o darrere del foc.
• La jaqueta d'aigua és una carcassa instal·lada a les parts del generador de calor escalfades des de l'interior. Sovint es tracta d’un cilindre amb broquets, posat a la xemeneia. Difícil per al muntatge artesanal, propens a filtracions, però no requereix desmuntatge de l’estufa per a la instal·lació i és força eficaç.

L’elecció del model sol estar relacionada no tant amb l’eficiència i el preu com amb la complexitat de la instal·lació. Per exemple, algunes modificacions de les "jaquetes" d'aigua, "bobines" i "diplomàtics" es munten sense desmuntar l'estufa. El màxim és la modernització d'una part de la canonada o la substitució de l'estufa de ferro colat (per cuinar) per un "diplomàtic".

Els registres de transferència de calor són generalment preferits sobre altres dispositius. Tot i això, només s’instal·len durant la construcció d’una nova estufa o una greu alteració de l’antiga.

Material

A l’hora de dissenyar una estufa o xemeneia amb algun tipus d’intercanviador de calor, l’enginyer (o fabricant d’estufes) té en compte els paràmetres dels materials. Les propietats requerides són resistència al foc, elasticitat, resistència a la corrosió, capacitat tèrmica i conductivitat tèrmica. Només els metalls tenen aquestes característiques.

• L'acer és excel·lent en tots els aspectes, tret de la resistència a la corrosió. No obstant això, si el refrigerant sempre s’omple, no s’oxidarà.
• L’acer inoxidable no té cap desavantatge que l’alt cost i la dificultat de la soldadura. L'acer galvanitzat gairebé mai s'utilitza a causa de les emissions tòxiques associades a les altes temperatures.
• Ferro colat, els inconvenients del qual són la complexitat de la soldadura i l’alta probabilitat d’esquerdes (a causa de canvis bruscos de temperatura amb escalfament desigual).
• El coure, que és bo per a tothom, excepte l’alt preu i la soldadura de les peces. La soldadura "no manté" una calor forta si s'escorre l'aigua, per tant l'ús del coure és limitat.

L’elecció sol estar relacionada amb la disponibilitat o disponibilitat del material. Sovint hi ha estufes de bany amb un intercanviador de calor de ferro colat, que és una bateria modificada. La revisió consisteix a soldar les juntes de les seccions i els taps als forats addicionals. Així, s’obté un registre d’intercanvi de calor que té totes les propietats necessàries. El seu desavantatge és la seva molèstia, que limita l’elecció de la ubicació.

Fabricació de bricolatge

La presa de decisions sobre l’autoproducció, com a norma, indica la presència d’algun tipus d’eina i habilitats per treballar-hi.L’ideal és que es necessiti un taller complet amb un vici, soldadura (de dos tipus), un banc de treball, una enclusa, etc. Si l’equip deixa molt a desitjar, és possible muntar la modificació més simple: una espiral de coure bobina.

Avantatges d'aquesta opció:

• El coure és relativament fàcil de doblar i soldar.
• La bobina no conté compostos sotmesos a una forta calor.
• La forma en espiral és senzilla, versàtil i no requereix equipament sofisticat.
• La instal·lació d’aquest intercanviador de calor no requereix una seriosa modernització de l’estructura del forn.

Una estufa de sauna amb un intercanviador de calor així podrà fer front a tot el que s’hi pot esperar: assegurarà el funcionament de 2 a 3 radiadors de calefacció i escalfarà l’aigua en un petit dipòsit. No obstant això, l’escalfador és el responsable del microclima de la sala de vapor.

Consumibles

De les eines especials per treballar amb coure, només cal un cremador de gas. Un professional necessitarà un tallador de canonades, un bisell i un raspall metàl·lic de la mida adequada. Tot i això, tot això es substitueix per una trituradora, una llima (rasp), una esponja suau abrasiva. També necessiteu un mínim de consumibles:

• tub de coure recuit en una bobina d32, longitud 3,5 - 4,5 m (depenent de la d de la xemeneia);
• endolls d'aigua de transició (soldadura de fils) d32 * 1,25 ”- 2 unitats;
• soldadura de coure comú a baixa temperatura i dura per a soldadura a temperatura mitjana (650 - 750 ° C);
• pasta de xocolata;
• esponja abrasiva suau;
• gas propà-butà per a soldadura a temperatura mitjana: 1 cilindre (0,5 l);
• sorra fina tamisada rentada: 5-6 kg;
• canonada, aixetes, vàlvules "Mayevsky", radiadors.

Es necessita una "plegadora de canonades", un registre rodó uniforme. Amb la seva ajuda, l'intercanviador de calor per a l'estufa de sauna adoptarà la forma d'una bobina en espiral. La longitud del tronc és d’almenys 1 m i el diàmetre és igual a les dimensions de la xemeneia a la sortida de l’estufa. Com a regla general, el paràmetre depèn de la mida del foc i no és inferior a 10 cm.

El tronc s’hauria de fixar rígidament fixant-lo amb potents cargols / tacs autorroscants entre dos arbres o parets.

Algorisme de muntatge

La part més difícil del muntatge és l’espiral. Per fer-ho, s’haurà de doblegar la canonada mitjançant un registre instal·lat de forma rígida. El coure sense recuit no es pot doblegar, de manera que cal comprar exactament el de les badies. La forma més senzilla d’instal·lar un intercanviador de calor en bobina en un forn de maó (per escalfar-lo) és muntar-lo en una xemeneia. Algorisme d'accions:

1. Connecteu un extrem de la canonada de manera segura, per exemple, amb un endoll segellat de fàbrica.
2. Ompliu la canonada amb sorra vessant aigua, tocant amb un martell, segellant amb una vareta. Pot ser una canonada de plàstic reforçada o una mànega de goma taponada.
3. Quan la canonada estigui plena, segelleu el farcit tant com sigui possible i, a continuació, tapeu l’altre extrem. Intenteu no "afluixar" la sorra.
4. Cargoleu una pinça en forma d’U o rodona al registre, que subjectarà la canonada amb força. La base "P" és perpendicular al doblegador de canonades més a prop de l'extrem i la ubicació al voltant de la circumferència no importa.
5. Introduïu l'extrem de la bobina a la pinça i comenceu a enrotllar lentament la canonada al voltant del registre.
6. Si apareix un vestíbul en algun lloc, vol dir que la sorra no és prou densa en aquest lloc. És aconsellable tornar a començar de nou, però, teòricament, es pot intentar eliminar amb un martell.
7. Si d de la xemeneia és 150 i la longitud de la badia és 4,5, hauríeu de fer de 8 a 9 voltes de l'espiral (no més de 35 - 40 cm d'alçada), així com dues "cues" de 30 a 40 cm cadascuna. .
8. Tallar els taps, netejar la sorra, esbandir la bobina.
9. Soldeu els endolls d’aigua de transició fins als extrems de l’espiral.
10. Traieu la tapa de l’estufa o desmunteu la porta corredissa (traieu part de la xemeneia).
11. Poseu la "bobina" a la canonada el més a prop possible de l'estufa.
12. Muntar la xemeneia de nou, tenint en compte els segelladors, bobinatges necessaris (si n’hi ha).

Ara podeu instal·lar i connectar la resta del sistema de calefacció, inclòs un dipòsit d’expansió obert tipus samovar, canonada, aixetes, radiadors, vàlvules d’aire.Per millorar la circulació natural, el diàmetre de la canonada no ha de ser molt inferior a les dimensions de la bobina. L’ideal seria que també fos de coure, del mateix diàmetre.

Una dificultat probable és la disminució de la corrent d’aire deguda a l’eliminació involuntària de calor de la xemeneia. La solució és augmentar la longitud de la xemeneia.

Opcions d’instal·lació de l’estructura d’intercanvi de calor

La instal·lació d’un intercanviador de calor de qualsevol tipus comporta un treball considerable, sobretot si la seva eficiència és de gran importància. Per exemple, l’espiral més simple de la xemeneia pot escalfar-se lleugerament i no hi haurà cap circulació sense una bomba. Després heu de prendre mesures, fins i tot abandonar aquest disseny. A la pràctica, un intercanviador de calor per a un forn, instal·lat en diferents llocs, proporciona una eficiència diferent. Convencionalment, podeu fer aquest TOP, començant per la varietat més eficaç:

• registre en forma de U de ferro colat o acer a la llar de foc;
• una jaqueta d'aigua al voltant de la llar de foc o en qualsevol de les seves superfícies;
• Diplomàtic en forma d’U al foc;
• un diplomàtic directament a sobre o darrere del foc, amb el màxim contacte;
• jaqueta d'aigua al voltant de l'escalfador;
• registre, diplomàtic o serpentina a l’escalfador;
• diplomàtic o serpentí darrere els fogons;
• jaqueta d'aigua de xemeneia.

La bobina de la xemeneia és convencionalment l’opció menys efectiva. Tot i això, la simplicitat del dispositiu sol eliminar els desavantatges. A més, l’eficiència es millora de diverses maneres. Entre ells, hi ha el revestiment de la bobina amb una carcassa aïllada tèrmicament amb farciment de buits amb sorra o la instal·lació de l’estructura directament a l’escalfador.

Tots els noms són condicionals. Per exemple, aquest disseny de fàbrica no és infreqüent quan s’inclou un contenidor cúbic sobre la cuina. Es pot considerar una camisa o un diplomàtic.

Connexió correcta

Una estufa de llenya o una xemeneia amb qualsevol intercanviador de calor només forma part del sistema. Per a la seva eficiència energètica, la circulació del refrigerant continua sent el factor clau. Fins i tot quan es necessita clarament una bomba (per exemple, en una casa gran de dos o tres pisos), la circulació natural és important. Gràcies a ella, les canonades no esclaten massa ràpidament a causa de la descongelació i l’aigua no bull tan fàcilment si l’electricitat s’apaga. Per millorar la circulació, es recomana complir les regles següents:

• com més alta sigui la durada de les canonades de l'intercanviador de calor, millor serà;
• el dipòsit d’expansió es col·loca el més alt possible, al costat de l’estufa;
• una canonada va al tanc des del tub de branca superior;
• la canonada del dipòsit d’expansió va a l’entrada inferior del radiador;
• totes les seccions horitzontals es fan en un angle (no inferior a 3 mm per 1 m);
• sortir del radiador només pel costat oposat o en diagonal.

Un altre punt important és el rendiment de la canonada. Com més alt és, millor. Per tant, no heu de reduir el diàmetre, incorporar colzes, accessoris addicionals i utilitzar tubs de plàstic o oxidats a l’interior.

L’intercanviador de calor s’instal·la a l’etapa del conjunt del forn. Si parlem d’un disseny antic, no tingueu mandra de desmuntar-lo. En aquest cas, serà possible instal·lar el dispositiu més eficient on sigui necessari. Al llarg del camí, es durà a terme una inspecció detallada de la maçoneria, així com altres detalls. Els defectes i defectes s’eliminaran.