DIY výměník tepla pro saunová kamna

Topná zařízení, která generují teplo spalováním paliva, nejsou schopna fungovat normálně bez komínového systému nebo jednoduše komína. Komínem jsou do atmosféry vypouštěny toxické produkty spalování, které jsou nebezpečné pro lidské zdraví a život. V komíně se však spolu s výfukovými plyny odvádí poměrně velké množství užitečného tepla, které by ještě mohlo sloužit k vytápění areálu. Abyste zabránili úniku vzácného tepla do komína, můžete nainstalovat speciální výměník tepla, který výrazně zvyšuje účinnost zařízení generujícího teplo.

Pracovní princip a design

V současné době existují různé možnosti pro komínové výměníky tepla, jejichž konstrukce a princip činnosti jsou obecně podobné. Výměník tepla se skládá z dutého tělesa se vstupním a výstupním potrubím. Ve skříni pro výfukové plyny je namontován „brzdový“ mechanismus. Typicky se jedná o systém vrubových ventilů namontovaných na nápravě. Tlumiče lze otáčet a vytvořit tak klikatý komín různých délek. Seřízení ventilů umožňuje nastavit nejefektivnější poměr výměny tepla a tahu v komíně, aniž by došlo k porušení bezpečnostních norem během provozu. Existují také jednodušší modely výměníků tepla bez variabilního ventilového systému.

Jaký materiál by měl být použit

Je lepší vyrobit výměník tepla pro komín z potravinářské nerezové oceli. Ani při vysokých teplotách se fyzikální parametry tohoto kovu nemění, protože svary jsou poměrně silné a nikl při reakci s kyslíkem vytváří ochranný film odolný vůči kyselinám a solím.

Pokud mluvíme o použití zinku, pak se při zahřátí na 200 ° C začne odpařovat a při 500 ° C dosáhne koncentrace par ve vzduchu kritické úrovně pro člověka. Pokud jste ale na zařízení nainstalovali galvanizaci, která se zároveň nezahřívá nad 200 ° C, nemusíte se obávat. Můžete také použít pozinkovaný materiál, protože zvyšuje míšení vzduchu kolem zařízení. A ačkoli takový výměník tepla není určen k neustálému ohřevu místnosti, je to vhodná volba, aby se rychle zahřál, například vana nebo podkroví.

Vlastní instalace tepelného výměníku je poměrně snadná a jednoduchá. Toto zařízení lze namontovat na běžná kamna a poté zděné, jako samotná trouba. Pokládání cihel lze provést také na hraně - stabilita konstrukce tím nebude trpět.

Jak si vyrobit domácí komínový konvektor pro ohřev vzduchu? (+ podrobné video)

Chcete-li vytvořit nejjednodušší konvektor, který zlepší ohřev vzduchu ve stejné místnosti, kde je umístěn kotel, budete potřebovat:

1. Svářečka.
2. Nejméně 8–10 tenkých ocelových trubek o průměru přibližně 32 mm a délce přibližně 50–60 cm. Ideálně si vezměte potravinářskou nerezovou ocel. Horší však bude i pozinkovaná ocel. Ve tvaru - obvykle vezměte kulaté trubky, ale vhodné jsou také čtvercové nebo obdélníkové profily.

Instalace se provádí následovně: tyto trubky musí být svařeny v kruhu kolem komína, co nejblíže ke spalovací komoře.

Podobné příspěvky

• Co je lapač jisker, proč je potřebný na komíně a jak jej vyrobit?

• Přehled polymerních komínů Furanflex: vlastnosti, výhody a nevýhody

Účel a vlastnosti

Výměník tepla je navržen tak, aby odebíral teplo z ohřátého vzduchu cirkulujícího v komíně. Konstrukce zařízení závisí na průměru a tvaru komína, materiálu použitém k vytvoření tepelného výměníku, síle zařízení generujícího teplo a nosiči tepla.

Výměníky tepla jsou rozděleny, v závislosti na nosiči tepla, na kapalinu a vzduch. Zařízení vzduchového typu se vyrábějí nejsnadněji, nejsou však nejúčinnější. Taková zařízení vyžadují lepší materiál a výkon, ale jsou účinnější než zařízení se vzduchovou chladicí kapalinou.

Zařízení výměníků tepla pro saunová kamna na dřevo

K jejich umístění se aktivně využívá vysoký přenos tepla saunových kamen, zvýšená intenzita spalování paliva v nich zařízení na ohřev vody pro praní.

Výměníky tepla pro lázně jsou dutá uzavřená nádoba na vodu, ve tvaru cívky (registr)umístěné v topeništi, stejně jako uzavřená nádržumístěna na její stěnu nebo komín.

Zařízení na ohřev vody typ oběhu spojeno potrubním systémem se zásobníkem teplé vody.

Princip činnosti zařízení pro nepřímý ohřev vody na základě oběhu tekutin v důsledku jeho přirozené konvekce.

Odkaz. Přirozená konvekce kapaliny nastává, když se spodní vrstvy kapaliny zahřívají a zesvětlují, stoupají nahoru a těžké a studené sestupují, místo vyhřívaných.

Pro provoz otevřeného systému recirkulace kapaliny (bez použití oběhového čerpadla) musí být průměr potrubí přivádějící vodu do zásobníku, by neměla přesáhnout jeden paleczajistit požadovanou rychlost oběhu.

Délka potrubí od výměníku tepla k akumulační nádrži by neměla přesáhnout 3 metry. Tato délka je často dostatečná k přemístění akumulační nádrže z parní místnosti do sousední místnosti pro praní.

Kapacita teplé vody je nastavena podle zákonů přirozené konvekce nad úrovní výměníku tepla.

Na zařízení pro ohřev vody jsou ze vstupní a výstupní strany přivařeny trysky se závitem pro připojení cirkulačních trubek spojujících zařízení s nádrží.

Nejčastěji používaná ocelová skladovací nádrž objem 60-120 litrů, v závislosti na výkonu trouby.

Na akumulační nádrži je instalován vypouštěcí ventil pro mytí a na cirkulační trubce studené vody (dole) vypouštěcí ventil pro vypouštění kapaliny ze systému.

Důležité! Specialisté nedoporučuji instalovat oběhové čerpadlo do systémů ohřevu vody pro saunová kamna.

Pohledy

Běžně se používají následující typy zařízení:

• Interiér. Nejjednodušší možnost, vyrobená ve formě cívky zabudované do pece pece, je zaměřena na aktivní využití tepla generovaného palivem.
• Externí. Jedná se o nádrž na vodu namontovanou na vnější boční stěně trouby. Vysoká teplota stěny ohřívá nádrž tím, že do ní přenáší tepelné záření. Tato možnost se vyrábí snadněji než vnitřní výměník tepla.
• Vnější. Nádrž na vodu instalovaná na komínové trubce je účinným způsobem instalace výměníku tepla, který při instalaci nevyžaduje velké úsilí a nezabírá mnoho místa v parní místnosti.
• Vnější tok (ekonomizér). Jedná se o malý průtokový ohřívač střední kapacity od 5 do 10 linstalován na komín a připojen k akumulační nádrži potrubním systémem. Toto je možná nejlepší výměník tepla pro jeho instalaci a použití.

Foto 1. Externí výměník tepla pro saunová kamna. Zařízení je vyrobeno z nerezové oceli a zapadá nad komín.

• Kombinované modely. Součástí návrhu je současně spirála zabudovaná do topeniště a externí nádrž na vodu instalovaná na komínovém potrubí. Obě jednotky jsou propojeny potrubním systémem a mají samostatnou zásuvnou nádrž pro sběr horké kapaliny.

Z čeho jsou vyrobeny

Vnitřní výměníky tepla (registry) ve formě mřížky ve tvaru L jsou vyrobeny z ohýbaných ocelových, litinových nebo měděných trubek s hladkými stěnami o průměru 40-50 mm.

Vodní nádrže jsou vyrobeny z řezaného a svařovaného ocelového plechu o tloušťce přesahující 2,5 mm.

Nejoblíbenější materiál pro výrobu zařízení na ohřev vody - nerezová ocel, protože je to levný kov s vysokou teplotní odolností.

Pozornost! Při výrobě tepelných topných zařízení tohoto typu nežádoucí použití galvanizovaná ocel, protože při teplotě nad 200 stupňů Celsia zinek se začíná odpařovat.

Nevýhody litinových jednotek - jejich křehkost a hmotnost a měď - zvýšená cena a nedostatečná tepelná odolnost.

Kapalný výměník tepla

Standardní výměník tepla používaný s teplonosnou kapalinou je kovová spirála s vysokým koeficientem tepelné vodivosti v přímém kontrastu s vnitřním povrchem komína. Pro lepší přenos tepla a bezpečnost je cívka umístěna v kovovém pouzdře a z vnitřní strany dobře izolována nehořlavou izolací, obvykle čedičovou vlnou.

Celá konstrukce je namontována na komínové části. Konce cívky jsou vyvedeny ven tělesem výměníku tepla a připojeny k topnému systému, na jehož vrcholu je umístěna expanzní nádoba. Pro výrobu cívky je nejlepší žíhaná měděná trubka. Kromě toho bude mít takový výměník tepla díky vysokému koeficientu tepelné vodivosti rozměry 7krát menší než zařízení vyrobené z oceli.

Kapalina se ohřívá a expanduje, stoupá podél spirály, poté proudí gravitací potrubím k topnému tělesu. Když se ohřátá kapalina dostane do chladiče, vytlačí studenou chladicí kapalinu, která se opět zahřívá v cívce. Provádí se tak přirozená cirkulace vody systémem. Pro vytvoření cirkulace chladicí kapaliny v systému je nutné přesně vypočítat délku a průměr cívky, udržovat úhly sklonu přívodu a zpátečky a mnoho dalšího. Význam těchto výpočtů by neměl být podceňován, protože nefunkční zařízení prostě není tak špatné jako následky vodního rázu, ke kterému může dojít při varu chladicí kapaliny.

Tento typ výměníku tepla má však také své nevýhody, a to:

• složitost výpočtů a výroby;
• neustálé sledování teploty a tlaku v systému;
• vysoký průtok chladicí kapaliny způsobený odpařováním kapaliny z expanzní nádrže. A pokud se používá voda, pak pokud se systém nepoužívá v zimě, musí být kapalina vypuštěna;
• výrazné snížení teploty výfukových plynů, což může způsobit snížení tahu a nedokonalé spalování použitého druhu paliva.

Navzdory těmto nedostatkům však může takový výměník tepla vyrobit každý, kdo ví, jak zacházet s nástrojem a má alespoň školní fyzikální znalosti.

Odrůdy zařízení a princip činnosti

Existuje základní klasifikace výměníků tepla - podle typu nosiče tepla, který je rozděluje na vodu a vzduch.

Vodní výměníky tepla

Vodní výměníky tepla jsou nejjednodušší a nejběžnější typ zařízení. Jejich práce je založena na základních fyzikálních zákonech: při zahřátí se kapalina rozpíná, klesá její hustota.Pod tlakem hustší studené vody umístěné ve spodní části okruhu vstupuje ohřátá kapalina do expanzní nádrže a odtud - zpět do výměníku tepla a pohybuje se v uzavřeném kruhu.

Doporučujeme seznámit se s: Jak sami vypočítat a namontovat topné registry

Cirkulace potrubím a neustálý ohřev vody na požadovanou teplotu vám umožní udržovat optimální provoz připojeného okruhu. Zabraňuje také podchlazení komínového potrubí, které může vést ke kondenzaci.

Nejjednodušším výměníkem tepla je kovová nádrž nebo spirála (spirálová trubice), která obsahuje nosič tepla - horkou vodu. Zdrojem tepla je horké komínové potrubí, které je v přímém kontaktu se zdrojem tepla.

Zařízení založené na vodním chladivu pracuje na principu samovaru. Systém má expanzní nádrž na horkou vodu. Prostřednictvím výstupního připojení výměníku tepla proudí voda potrubím do expanzní nádrže. Na dně nádrže je výstupní armatura s trubkou, kterou chladená voda opouští nádrž a znovu vstupuje do výměníku tepla. Přirozený fyzikální proces výměny tepla určuje konstantní cirkulaci kapaliny a udržování konstantní teploty.

Vzduchové výměníky tepla

Princip činnosti vzduchových výměníků tepla spočívá v tom, že horké plyny ohřívají trubky umístěné uvnitř zařízení, aniž by vytvářely další ohřev, ale pouze směrovaly tepelnou energii ven. Konstrukčně je vzduchový výměník tepla válec s několika dutými trubkami uvnitř, vzduch je nasáván do válcové nádrže zespodu, ohřívá se v potrubí a jde ven z výměníku tepla, čímž se zvyšuje úroveň ohřevu místnosti o 15- 20%.

Poznámka! Pomocí vzduchového výměníku tepla lze sousední místnosti vytápět z jednoho sporáku, pokud je tam vyvedeno vzduchové potrubí. Pomocí vzduchového výměníku tepla můžete vylepšit jednoduchá kamenná kamna nebo obyčejná kamna, pokud je instalujete na komín.

Kromě tradiční kovové nádrže nebo cívky existují modely zvonů, které se používají k ohřevu podkroví.Tento princip struktury pece navrhl I.V. Kuzněcov a po něm jsou pojmenována zvonová kamna. Provoz zvonových výměníků tepla je založen na udržování stoupání ohřátého vzduchu do komína pomocí speciální digestoře instalované pod stropem. K pohybu vzduchu v potrubí dochází v důsledku přirozených fyzikálních procesů.

Doporučujeme seznámit se s: Používáním měděných trubek v různých potrubních systémech - klady a zápory

Vzduchový výměník tepla

Podobná konstrukce, která je instalována na komíně zařízení na výrobu tepla, se zpravidla skládá z kovového pouzdra, ve kterém je namontováno několik vstupních a výstupních trubek. Princip činnosti tohoto typu tepelného výměníku je poměrně jednoduchý.

Z níže, podle principu konvekce, studený vzduch vstupující do trysek po zahřátí opouští horní část výměníku tepla přímo do vytápěné místnosti. Tento princip činnosti umožňuje výrazně zvýšit účinnost zařízení generujícího teplo a snížit spotřebu paliva 2-3krát.

Je poměrně snadné samostatně vyrobit výměník tepla pro komín, který má svařovací stroj, brusku, kovové trubky různých průměrů, touhu a schopnost manipulovat s nástrojem.

Materiál:

• plech 350x350x1 mm;
• trubka o průměru palce a čtvrtiny a délce 2,4 m;
• kus trubky o průměru 50 mm;
• kovová nádoba nebo kbelík s motorovým olejem o objemu 20 l.

Výrobní:

1. vytvořte koncové části, pro které musíte z plechu vyříznout kruhy. Je nutné, aby průměr zátek odpovídal předem připravenému průměru nádoby;
2. uprostřed zátky je vyříznut otvor pro 60 mm centrální trubku;
3. označte a vyřízněte podél okrajů obvodu otvorů pro trubky v palcích a čtvrtinách;
4. měly by existovat dva takové kruhy;
5. rozřízněte trubku o průměru 1¼ pomocí brusky na 8 stejných trubek o délce přibližně 30 cm;
6. přivařte 300 mm kus trubky o průměru 60 mm k centrálnímu otvoru zátek;
7. svařit 8 sekcí 1 of potrubí po obvodu;

Podobná konstrukce by měla vyjít

Dále musíte z připravené nádoby vyrobit těleso výměníku tepla. To bude vyžadovat:

1. odřízněte dno nádoby řezacím strojem;
2. ve středu vytvořte otvor po stranách těla podél průměru komína;
3. k bočním otvorům tělesa je nutné přivařit trubky odpovídajícího průměru;
4. Vložte připravené jádro do pouzdra a přivařte ho k pouzdru. Hotová konstrukce musí být natřena žáruvzdornou barvou.

Nyní musíte nainstalovat výměník tepla na komínové potrubí a užít si teplo.

Můžete také sledovat video z celého procesu výroby tepelného výměníku vlastními rukama.

Výměník tepla: mechanika práce

Spalování topného oleje zajišťuje při vstupu do komína teplotu vyšší než 500 ° C. Takové indikátory jsou nadbytečné, protože komín udržuje tah i při 300-400 ° C. Bez poškození kamen může být část tepla přesměrována na topnou vodu v topných systémech, na zásobování vodou nebo na vnitřní vzduch. Funkce výměníku tepla je zajistit přenos (výměnu) tepla z plynů v komíně na vodu nebo vzduch.

Stávající modely

Odborníci se domnívají, že 3 konstrukční řešení pro vybavení výměníku tepla pro komín jsou optimální:

1. cívka;
2. válec s chladicí kapalinou kolem potrubí - "vodní plášť";
3. změna komínového kanálu pro stupňovitý labyrint, aby se zpomalil pohyb plynů a zvýšil se přenos tepla.

Možnosti č. 1 a č. 2 se používají k dodávce tepla pro ohřev vody a v otopných soustavách, č. 3 - pro vytápění místností.

Vlastnosti různých typů výměníků tepla

Všechny výměníky tepla mají vlastnosti, jejichž neznalost povede k poruchám v systému výměny tepla. Pokud přenášíme tepelnou energii na vodu, často dochází k účinku nadměrného přenosu tepla. Přítok studené vody do výměníku tepla na potrubí s vyhřívaným komínem vede k ucpání kanálu kouřem a tvorbě kondenzátu z výfukových plynů.

Dalším ne nejlepším řešením, které rychle naruší provoz výměníku tepla, je instalace spirály vodovodního potrubí uvnitř samotného komína. Oxid uhelnatý v komíně je polovina potíží, hlavním rizikem je otrava oxidem uhelnatým.

Při vlastní instalaci tepelného výměníku je lepší postupovat podle osvědčených řešení a neexperimentovat ve snaze vytvořit autorskou verzi zařízení.

Pro nepřerušovaný a bezpečný provoz systému výměny tepla se doporučuje každých šest měsíců provádět preventivní údržbu - vizuální kontrolu, čištění od spálení a vodního kamene, opravy (pokud je to nutné). Pečlivý přístup k tepelnému výměníku mu umožní sloužit po celá desetiletí.

Požadavky

• Nejlepším materiálem pro nádrž výměníku tepla je nerezová ocel, která vydrží vysoké teploty a náhlé změny.
• Výměník tepla se volí podle výkonu ohřívače. Porušení tohoto pravidla povede ke ztrátě účinnosti samotné pece.
• Výměník tepla není „pevně“ namontován na trubce - konstrukce musí být snadno odstranitelná kvůli opravě nebo čištění.
• U tepelných výměníků s „vodním pláštěm“ (vodní okruh) je nutný zásobník tepla, aby studená voda nevnikla do samotného tepelného výměníku.

Trubka na cínu

Tento typ tepelného výměníku je docela praktický a jednoduchý. Komín je v zásadě zabalen do kovové nebo měděné trubky, která se neustále ohřívá a vzduch, který se přes něj pohybuje, se rychle zahřívá.Spirálu lze přivařit ke komínu poloautomatickým nebo argonovým svařováním. Můžete jej také opravit cínem, který předtím odmaštil komín kyselinou fosforečnou.

Výroba tepelných výměníků

Tady jsou podrobné pokyny, jak si takové zařízení vyrobit sami.

1. Vystřihněte dva kruhy o průměru 30 cm. (Krycí víčka). Zvažte rozměry založené na vašem komínu.
2. Na každém listu označte umístění trubek, největší by mělo být uprostřed. Střední trubka je 58 mm, osm malých má 32 mm.
3. Svařujte trubky k zátkám po jednom
4. Přivařte druhou zátku k trubkám.
5. Vyrobte si tank.
6. Na straně kovového pouzdra, na opačných stranách, vyřízněte dva otvory.
7. Na stěnách výměníku tepla proveďte vývod pod trubkami.
8. Vložte hotové jádro do pláště. Zajistěte svařováním.
9. Přivařte výměník tepla ke komínu.
10. Ošetřete konstrukci žáruvzdornou barvou.

Domácí výměník tepla