Hur man gör en luftvärmeväxlare för en skorsten: en översikt över exemplet med en bukspis

Bastuugn med värmeväxlare - fördelar och funktioner i driften

Låt oss lyfta fram de viktigaste fördelarna med ugnar i ett bad med värmeväxlare.

• Ett badsystem av denna design löser två problem på en gång - det värmer lokalerna i omklädningsrummet och ångrummet och värmer också vattnet.
• Det är tillåtet att placera tanken i rummet närmast ångrummet.
• Trots den relativt låga kostnaden för ugnar med en värmeväxlare per rör i ett bad, kännetecknas de av en lång livslängd på grund av användningen av högkvalitativa material vid tillverkningen.
• På grund av det faktum att eldstaden i en modern ugn är utrustad med eldfast glas, är det möjligt att njuta av lågorna och kontrollera förbränningsprocessen.
• Anspråkslöshet i systemet i vården;
• Attraktivt utseende.
• De små dimensionerna på kaminen med en värmeväxlare på röret i badet hjälper till att spara utrymme i ångrummet.
• Kraften hos ett sådant system är tillräckligt för att snabbt värma upp ångrummet till önskad temperatur.

Utformningen av en bastuugn med värmeväxlare är inte komplicerad, och tanken kan placeras i ett rum intill ångrummet

Säkerhetsfrågor för varje person är i första hand. Denna faktor kräver att systemet fungerar korrekt. Det är omöjligt att fixera rören som förbinder tanken med andra delar av strukturen orörligt till väggen, eftersom deras linjära parametrar ändras vid uppvärmning.

Volymen på vattentanken bör väljas med hänsyn till det faktum att den måste värmas inom två timmar från antändningsögonblicket i bränsleugnen. Annars förvandlas vattnet helt enkelt till ånga.

Kraften hos den skapade värmeväxlaren på skorstensröret till badet bör inte påverka funktionen av själva ugnen. I detta fall bör nivån för tillåten effektminskning inte överstiga 10 %. När systemet värms upp till hög temperatur kan det inte fyllas med vatten.

Installation av spiralen på skorstenen

För kaminer i små ångrum kan värmeväxlare installeras direkt på skorstenen. Utformningen av varmvattenspolen skiljer sig praktiskt taget inte från de inbyggda värmeväxlarna, den enda olägenheten är behovet av att installera en extra lagringstank för varmvatten.

Många ägare av ångrum installerar båda typerna av värmeväxlare på kaminen, den inre är gjord av legerat stål och den yttre är gjord av koppar eller kopparlegering. Den första vattenkretsen används för att producera varmvatten och kokande vatten, den andra fylls ständigt med vätska och slingras till värmesystemet.

Att göra en värmeväxlare med dina egna händer

Det är inte alltid möjligt att köpa ett färdigt ugnsprojekt med en värmeväxlare. Dessutom kan inte alla arbeta som svetsare. Men att bygga en värmeväxlare i en värmeugn med egna händer är inte en så svår uppgift. Genom att använda aluminium eller koppar kan svetsning undvikas. Med goda förberedelser, korrekt beräkning är detta möjligt och inte betungande. Dessutom sparar det familjens budget.

Förbrukningsmaterial

Efter att ha valt en plats och storlek är det värt att överväga vad det är lättare att bygga en värmeväxlare av. Du kan använda både materialen som anges ovan och gjutjärnsradiatorer, bilkylare och liknande. Det viktigaste är att korrekt ta hänsyn till värmeledningsförmåga. Fundera på exakt vilket verktyg du behöver och förbered det i förväg. Alla dessa små saker kommer att göra installationen enklare.

Monteringsalgoritm

Du måste börja med ett projekt - tänka igenom de små sakerna och välja alternativ. Det är värt att utgå från storleken - om ugnen är svag, kommer en oproportionerligt stor värmeväxlare bara att skada. Om du använder koppar som rör för spolen, bör längden inte överstiga tre meter.

Det enklaste tillverkningsalternativet är en spole. Det kommer att kräva ett kopparrör, 2 m till 3 m långt.

Uppvärmningshastigheten beror på rörets längd och antalet varv. Men det är värt att komma ihåg - du måste ta hänsyn till storleken på ugnen, eldstaden och inte missbruka ökningen av spolen. Förvrängningar i storlek minskar ugnens livslängd.

För att vrida röret till en spiral behöver du en mall. Detta är vilken som helst hjälpdel av en cylindrisk form. Mallens diameter måste passa in i ugnens storlek.

Efter att ha förberett materialet fortsätter vi:

• Vi böjer röret och lindar det på det förberedda ämnet för att få en spiral;
• Vi observerar de dimensioner som spolen måste placeras i;

Den genomsnittliga designeffekten för värmeväxlaren är 1 kW per 10 meter yta.

Om du inte är nöjd med denna typ av värmeväxlare kan du göra en annan typ, till exempel genom att svetsa stålrör. Det ser ut ungefär så här:

Exempel på ritningar att utföra arbete på:

Hur man installerar?

Det är bekvämt att installera värmeväxlaren i ugnen under läggningen av en ny ugn. Detta gör att du kan montera den noggrant och observera alla luckor och dimensioner. Med denna installation är det lättare att behålla rätt storlek. Efter att ha monterat värmeväxlaren på ugnens grund är det lättare att överlägga den med tegelstenar än när man demonterar den färdiga ugnen och försöker anpassa den till sin plats. Men detta är också möjligt.

Det finns också viktiga punkter och krav som bör följas för att öka livslängden:

• det är inte nödvändigt att fixa rören i strukturer med metallfästen;
• häll inte isvatten för att undvika kondens;
• observera proportionerna mellan ugnen och värmeväxlaren, undvik en stor skillnad;
• använd tätningsmaterial med hög värmebeständighet;
• följa alla brandsäkerhetsåtgärder;

Enkla regler hjälper till att undvika farliga situationer, hjälpa till att förlänga ugnens livslängd. Glöm inte brandsäkerheten också.

Installationsexempel på bilden:

Syfte och funktioner för enheten

Denna design är utformad för att ta värme från en uppvärmd skorsten och överföra den till kylvätskan som cirkulerar i värmeväxlaren. Själva designen av en sådan anordning beror på formen och sektionen av skorstenen, materialet från vilket den är gjord, kraften hos värmeanordningen och kylvätskan, som kan vara luft, vatten, olja och olika icke-frysande vätskor.

Beroende på kylvätskan som cirkulerar inuti enheten kan alla värmeväxlare klassificeras i luft och vätska. Luft - lättare att tillverka, men har inte den högsta effektiviteten. Till exempel, för att värma ett andra rum, ett väntrum eller en vind, är det nödvändigt att köra en luftkanal där, och om ett sådant rum ligger tillräckligt långt från kaminen måste en fläkt installeras för att skapa en forcerad luft flöde.

Värmeväxlare med flytande värmebärare är mer krävande vad gäller utförande och material, men har större effektivitet. Till exempel kan en skorsten med en värmeväxlare genom vilken vatten cirkulerar fungera som ett komplett vattenvärmesystem för ett litet hus på landet, om in- och utgångsenhet ansluta matning och retur till en eller två radiatorer.

Strukturella anslutningsmöjligheter

Värmeväxlaren på skorstenen kan fungera i två huvudlägen. Och var och en av dem har sin egen process för värmeöverföring från rök till värmeväxlarens innerrör.

Så i det första läget ansluter vi en extern tank med kallt vatten till värmeväxlaren. Då kondenserar vatten på innerröret, varför själva värmeväxlaren värms upp enbart på grund av kondensationsvärmen från rökgasernas vattenånga.I detta fall kommer temperaturen på rörväggen inte att överstiga 100°C. Och vattnet i tanken kommer att värmas upp under lång tid.

I det andra läget sker inte kondensering av vattenånga på värmeväxlarens innervägg. Här är värmeflödet genom röret mer betydande, och vattnet värms upp snabbt. För att förstå denna process mer fullständigt, utför följande experiment: sätt en kastrull med kallt vatten på en gasbrännare. Det kommer att vara tydligt synligt hur kondens uppstår på pannans väggar och det börjar droppa på spisen. Och trots lågan på 100 ° C kommer detta tillstånd att fortsätta under lång tid tills själva vattnet i pannan värms upp. Därför, om du använder en värmeväxlare på ett rör som ett register för uppvärmning av vatten, ge företräde åt dess små design med tjocka väggar i det inre röret - så det blir mycket mindre kondensat.

Rör på plåt - enkelt och hållbart!

Detta alternativ är enkelt, praktiskt och bekvämt. I själva verket är skorstenen här helt enkelt lindad runt ett metall- eller kopparrör, den värms ständigt upp och luften som destilleras genom den blir snabbt varm.

Du kan svetsa en spiral till din skorsten med en argonbrännare eller halvautomatisk svetsning. Du kan också löda med tenn - om du bara avfettar det i förväg med fosforsyra. Värmeväxlaren kommer att hålla fast vid det särskilt stadigt - trots allt är samovarer lödda med tenn, och de tjänar riktigt länge.

Korrugering - billig och glad

Detta är det enklaste och minsta budgetalternativet. Vi tar tre aluminiumkorrugeringar och lindar dem runt skorstenen på vinden eller andra våningen. I rören från skorstenens väggar kommer luften att värmas upp, och den kan omdirigeras till vilket annat rum som helst.Även ett ganska stort rum kommer att värmas upp till värmen medan du värmer ångköket. Och för att göra värmeborttagningen mer produktiv, linda in de korrugerade spiralerna med vanlig matfolie.

Värmeväxlarhuva - för uppvärmning av vinden

Dessutom kan en värmeväxlare installeras på skorstensdelen i vindsrummet, vilket skulle fungera enligt principen om en ugn av klocktyp - det är när varm luft stiger och när den svalnar går den långsamt ner. Denna design har sitt eget enorma plus - en vanlig metallskorsten på andra våningen värms vanligtvis upp så att den inte kan vidröras, och en sådan värmeväxlare kommer avsevärt att minska risken för brand eller oavsiktliga brännskador.

Vissa hantverkare täcker också sådana värmeväxlare med ett nät med stenar för värmeackumulering och dekorerar värmeväxlarstativet. Vinden i det här fallet visar sig vara ännu bekvämare och kan användas som ett bostadsutrymme. När allt kommer omkring, baserat på praktiken, överstiger temperaturen på röret i en badspis inte 160-170 ° C, om det finns en värmeväxlare på den. Och den högsta temperaturen kommer redan att vara bara i portområdet. Varmt och tryggt!

Värmeväxlare i bad

Det är lämpligt att göra en värmeväxlare för ett skorstensrör i ett bad med varmvattensystem (varmvattenförsörjning). En luftvärmeväxlare används för att värma upp badhuset, och det finns tillräckligt med värme i ångrummet utan den. En vattenvärmeväxlare används om badet är en separat byggnad. Vanligtvis installeras en vattentank under taket i ett rum i anslutning till ångrummet.

Vad du behöver veta när du installerar en varmvattenvärmeväxlare

1. Vattentanken måste matcha effekten av kaminen i badet - en rymlig stor behållare tar längre tid att värma upp.I en liten tankkapacitet kommer vattnet snabbt att koka och avge överskottsånga. Den optimala kapaciteten är 50-100 liter, och 6-10 liter räcker för värmeelementet.
2. Själva värmeväxlaren måste också motsvara bastuugnens effekt. Helst lämnar värmeväxlaren 10-15 % av ugnsvärmen.
3. Vattentanken måste fyllas under uppvärmningen av ugnen, annars garanteras överhettning av tanken och kollapsen av hela värmeväxlingssystemet.
4. Värmeväxlingssystemets rör bör inte vara styvt fästa vid väggarna, eftersom de expanderar vid uppvärmning. En alltför styv montering kommer att skada hela värmeväxlingsstrukturen.

Funktionsprincipen och värmeväxlarens enhet

Det finns flera olika modeller av värmeväxlare. Deras design, såväl som funktionsprincipen, är i allmänhet lika. Värmeväxlaren har en ihålig kropp utrustad med utlopps- och inloppsrör. En så kallad bromsanordning är installerad inuti huset, avsedd för rökgaser. Oftast är detta ett system av dämpare med utskärningar installerade på axlarna. Elementen har förmågan att rotera, vilket skapar en sicksackkanal av olika längder. Justering av spjällens position gör att du kan välja det optimala förhållandet mellan värmeväxlingseffektivitet och drag i rökkanalen, utan att bryta mot reglerna för säker drift. Det finns även enklare alternativ utan system med justerbara spjäll.

Enheten för värmeväxlaren för ugnen "Bulleryan". Kall luft genom hålen i den nedre delen av enheten kommer in i strukturen, värms upp från förbränningsprodukterna som passerar genom skorstenen och går ut

Kallare luft sugs in genom hålen i den nedre delen av enheten, enligt konvektionsprincipen. Den passerar genom det inre, där rökgaserna som passerar genom rökkanalen värmer upp den. Den uppvärmda luften drivs ut genom de övre öppningarna in i det uppvärmda rummet. Således är det möjligt att öka värmarens effektivitet och avsevärt minska mängden bränsle som förbrukas av den. Experiment genomfördes som visade att bränsleförbrukningen för en grytkamin med värmeväxlare installerad på skorstenen minskade tre gånger.

Men för att uppnå denna effekt bör du välja rätt enhet. Glöm inte att förbränningsprodukterna svalnar ganska snabbt när de ger upp värmen i rökkanalen. Detta leder till en minskning av temperaturskillnaden i skorstenen och följaktligen en minskning av drag i systemet. För att förhindra denna obehagliga effekt används spjälljusteringar eller väljs strukturens optimala dimensioner.

Video

Värmeväxlare av lufttyp

Gör-det-själv luftvärmeväxlaren för skorstenen har en enkel design. Den har ett metallhölje, inuti vilket det finns inlopps- och utloppsrör. Funktionsprincipen för produkten är enkel och kan ses på det här fotot.

Nedan finns kall luft. När den kommer in i rören värms den upp och lämnar den övre delen och värmer upp rummet där den är belägen. I det här fallet minskas bränsleförbrukningen med 2-3 gånger, eftersom rummet värms upp mer effektivt.

Notera! Värmeväxlaren är installerad i horisontellt läge, som visas på bilden. Men det finns också alternativ med vertikalt arrangemang.

En annan fördel är att värmeväxlaren på skorstensröret görs för hand. Allt du behöver är detaljerade instruktioner. Här är en lista över verktyg och material för arbete:

• svetsmaskin;
• bulgariska;
• plåt, mått 350x350x1 mm;
• rör med olika diametrar;
• ett rörstycke med en diameter på 60 mm;
• en metallhink på 20 liter eller en tunna.

Nu kan du gå vidare till en steg-för-steg-genomgång av skapelsetekniken:

Änddelar skapas av ark 350x350x1 mm. Med hjälp av en kvarn skärs två identiska cirklar ut. I det här fallet är diametern på delarna (pluggarna) lika med metallbehållaren som kommer att användas.
Ett hål skärs i mitten för montering av ett 60 mm rör.
Hål för de återstående rören markeras och skärs längs kanterna. Det borde finnas 8. Se

ett foto
En rörbit med en diameter på 60 mm svetsas till det centrala hålet.
Var uppmärksam! Det är viktigt att alla rör har samma längd.

Sedan svetsas alla 8 rören i en cirkel. Och så till varje rumpa
Utgången ska se ut så här

Värmeväxlaren är nästan klar, du behöver bara göra ett fall för det.
Om det finns en botten i behållaren så skärs den av.
Hål är gjorda på sidorna exakt i mitten, identisk med diametern på skorstensröret.
Ett rör förs in i varje hål och svetsas med en svetsmaskin.
Den tidigare tillverkade kärnan av rör sätts in i kroppen och fixeras till kroppen genom svetsning. Värmeväxlaren är klar. Det återstår att måla det med färg med värmebeständiga egenskaper.

En värmeväxlare installeras på skorstensröret till badhuset, huset eller annat rum. Med det kommer skillnaden i uppvärmning att märkas omedelbart.Se motsvarande video för att hjälpa dig att klara av arbetet själv.

Vatten

Enheten har två sektorer som värmer varandra. Cirkulationen av vatten med hög effekt sker i en sluten krets i värmesystemets behållare, där det värms upp till 180 gr. Efter att ha strömmat runt de installerade rören skickas vattnet till huvudsystemet, där uppvärmningstemperaturen ökar.

För att göra en vattenvärmeväxlare, förbered:

• Behållare i form av en ståltank. Ställ in den till början av systemet. För vattencirkulation behövs 2 grenar från rör, den nedre är för kallvatteninlopp, den övre är för varmvattenintag.
• Kontrollera tanken för läckor.
• Placera kopparrörsslingor inuti tanken, 4 meter rör per 100 liter tank räcker.
• Anslut effektregulatorn till kopparröret.
• För att förhindra att tryck- och temperaturfall förstör behållaren, installera anoden närmare värmeelementet.
• Förslut tanken tätt.
• Fyll på med vatten.
• Kontrollera att systemet fungerar.

Typer av underhåll

Schema och princip för drift av en rekuperativ värmeväxlare

Enligt funktionsprincipen är utrustningen uppdelad i återhämtande och regenerativ. I den första är de rörliga kylvätskorna åtskilda av en vägg. Detta är den vanligaste typen, den kan ha olika former och mönster. I det andra fallet kommer varma och kalla kylmedel i kontakt med samma yta i sin tur. Den höga temperaturen värmer utrustningens vägg under kontakt med det varma mediet, sedan överförs temperaturen till den kalla vätskan vid kontakt med den.

Enligt deras syfte är underhåll uppdelat i två typer: kylning - de arbetar med kyla vätska eller gasmedan du kyler det varma kylvätskan; och uppvärmning - interagera med en uppvärmd miljö, vilket ger energi till kalla flöden.

Genom design är värmeväxlare av flera typer.

hopfällbar

De består av en ram, två ändkammare, separata plattor åtskilda av värmebeständiga packningar och fästbultar. Sådan utrustning kännetecknas av enkel rengöring och möjligheten att öka effektiviteten genom att lägga till plattor. Men hopfällbart underhåll känslig för vattenkvalitet. För att förlänga deras livslängd krävs ytterligare filter, vilket ökar kostnaden för projektet.

lamellär

Plattvärmeväxlaren behöver installera ytterligare filter på kylvätskan

De skiljer sig åt i metoden för att ansluta de inre plattorna:

• I lödda TOs tillverkas korrugerade rostfria plåtar 0,5 mm tjocka genom kallstansning. En packning gjord av speciellt värmebeständigt gummi är installerad mellan dem.
• I svetsade plåtar svetsas de och bildar kassetter som sedan sätts ihop inuti stålplåtar.
• Vid halvsvetsad TO hålls kassetterna samman med hjälp av paronitfogar i en struktur av ett litet antal svetsade moduler. Dessa moduler är förseglade med gummipackningar och sammankopplade med lasersvetsning. Sedan sätts de ihop mellan två plattor med bultar.

Plattvärmeväxlare används under förhållanden med högt tryck och extrema temperaturer. Sådana enheter kräver minimalt underhåll, är ekonomiska och är mycket effektiva.Dessutom kan utrustningens effektivitet ökas eller minskas efter behov genom att öka eller minska antalet stålplåtar.

Den enda nackdelen med en korrugerad värmeväxlare av rostfritt stål är känsligheten för kylvätskans kvalitet, det är nödvändigt att installera ytterligare filter.

Skal och rör

De består av en cylindrisk kropp, där buntar av rör monterade till galler placeras. Ändarna på rören är fästa med utvidgning, svetsning eller lödning. Fördelen med sådan utrustning är inte krävande för kylvätskans kvalitet och möjligheten att använda den i tekniska processer där aggressiva medier och högt tryck finns (i olje-, gas- och kemisk industri). Nackdelarna med skal-och-rörvärmeväxlare är relativt låg värmeöverföring, stora dimensioner, höga kostnader och svårigheter att reparera.

Spiral

De består av två metallplåtar rullade till en spiral. De inre kanterna är förbundna med en skiljevägg och fixerade med stift. Sådana värmeväxlare är kompakta och har en självrengörande effekt. De kan arbeta med flytande inhomogena medier av vilken kvalitet som helst. Med en ökning av hastigheten på vätskerörelsen ökar intensiteten av värmeöverföringen. Nackdelar: svårigheter att tillverka och reparera, vilket begränsar trycket på arbetsvätskan till 10 kgf / cm².

Spiral
skal-och-rör

Dubbelrör och rör-i-rör

Schema för värmeväxlaren "rör i rör"

De första består av rör med olika diametrar. Vätska och gas används som värmebärare. Enheterna används på platser med högt tryck, har en hög nivå av värmeöverföring. De är lätta att installera och underhålla. Den enda nackdelen är den höga kostnaden.

Värmeväxlaren "rör i rör" består av två rör med olika diametrar anslutna till varandra. De används vid en låg kylvätskeflödeshastighet och för att utrusta en skorsten.

Några allmänna tips

Under användningen av värmeväxlare uppstår vissa problem som kan "förstöra stämningen". Vilka är dessa problem och hur kan de lösas?

Vattenuppvärmningstemperatur i tanken

Vattenuppvärmningstemperatur i tanken

Det är nödvändigt att "fånga" det ögonblick då det kommer att vara acceptabelt, men det är nästan omöjligt att fånga ett sådant "ögonblick". Faktum är att när du duschar fortsätter kaminen att brinna, vattnets temperatur stiger ständigt. Vad ska man göra? Släcka elden i ugnen? Detta är naturligtvis inte ett alternativ.

Vi föreslår att lösa problemet med en mixer. Om badet har en vattenledning - utmärkt, kommer det att hjälpa till att inte bara skapa en behaglig temperatur, utan också, med den enklaste automatiseringen, göra fyllningen av vattentanken automatisk. Det kommer att vara möjligt att tvätta utan att spara vatten, riskerna för att det kokar i värmeväxlaren minskar något. Om det inte finns någon vattentillförsel rekommenderar vi att du installerar en extra kallvattentank bredvid varmvattentanken. Du måste ansluta den till duschen genom en blandare.

Kopplingsschema

Kokande vatten i värmeväxlaren

Kokande vatten i värmeväxlaren

Särskilt ofta händer detta under installationen av värmeväxlaren direkt i ugnen. Vi garanterar att du aldrig kommer att kunna beräkna parametrarna för värmeväxlaren på ett sådant sätt att ett sådant fenomen helt utesluts. Dessa beräkningar är för komplicerade och det finns för många okända och oreglerade indikatorer. Hastighetsberäkningar vattenflöde kan endast utföras av en kvalificerad konstruktionsingenjör som kan lagarna för värmeteknik, hydraulik och installation perfekt. Men den viktigaste okända kvantiteten är lågan i ugnen.

Ingen kommer någonsin att kunna säga exakt hur mycket värme kaminen ger i varje enskild tidsenhet. Det är omöjligt att snabbt öka eller minska flammans förbränningsintensitet beroende på vattentemperaturen. Vi föreslår att lösa problemet med att koka vatten med hjälp av vanliga enfasiga vattenpumpar för värmesystem. De är inbyggda direkt i rörledningen, enheternas effekt är 100 ÷ 300 W. Att installera en cirkulationspump eliminerar inte bara riskerna för kokning, utan snabbar också upp tiden för uppvärmning av vatten avsevärt.

Schema cirkulationspumpanslutning

Vi hoppas att vår information kommer att vara användbar för ägare av bad och kommer att göra det möjligt att inte lösa problem med värmeväxlare, utan att förhindra att de uppstår även i tillverknings- och installationsstadiet.