Scambiatore di calore aria camino
Soddisfare
I dispositivi di riscaldamento che generano calore a causa della combustione del combustibile non sono in grado di funzionare normalmente senza la presenza di un sistema di scarico del fumo o semplicemente di un camino. Attraverso il camino, i prodotti di combustione tossici vengono scaricati nell’atmosfera, che sono pericolosi per la salute umana e la vita. Tuttavia, una quantità piuttosto grande di calore utile, che potrebbe ancora servire per riscaldare i locali, è stata trasportata nel camino insieme ai gas di scarico. Al fine di prevenire la dispersione di calore prezioso nel camino, è possibile installare uno scambiatore di calore speciale che aumenta significativamente l’efficienza del dispositivo di generazione di calore.
Principio di funzionamento e design ↑
Attualmente, ci sono varie opzioni per gli scambiatori di calore per il camino, i cui principi di progettazione e funzionamento sono generalmente simili. Lo scambiatore di calore è costituito da un corpo cavo con ugelli di entrata e uscita. Montato in un involucro «freno» meccanismo progettato per gas di scarico. Tipicamente, questo è un sistema di valvole montato sugli assi con ritagli. Gli ammortizzatori possono ruotare, creando un camino a zig-zag di diverse lunghezze. L’impostazione delle valvole consente di stabilire il rapporto più efficace tra trasferimento di calore e tiraggio nel camino, senza violare gli standard di sicurezza durante il funzionamento. Esistono modelli più semplici di scambiatori di calore, senza un sistema di valvole regolabile.
Quale materiale vale la pena usare ↑
Lo scambiatore di calore per il camino è realizzato in acciaio inossidabile alimentare. Anche alle alte temperature, i parametri fisici di questo metallo non cambiano, poiché le saldature escono abbastanza forti e il nichel, quando reagisce con l’ossigeno, crea un film protettivo resistente agli acidi e ai sali..
Se parliamo dell’uso dello zinco, quando riscaldato a 200 ° C inizia a evaporare e a 500 ° C la concentrazione di vapore nell’aria raggiunge un livello estremamente pericoloso per l’uomo. Ma se hai installato la zincatura sul dispositivo, ma non si riscalda oltre i 200 ° C, non puoi preoccuparti. E puoi usare materiale zincato, perché migliora la miscelazione dell’aria che scorre intorno al dispositivo. E sebbene un tale scambiatore di calore non sia previsto per il riscaldamento costante della stanza, ma per riscaldare rapidamente, ad esempio un bagno o una soffitta, questa è un’opzione adatta.
L’autoinstallazione dello scambiatore di calore è abbastanza facile e semplice. Questo dispositivo può anche essere montato su una stufa convenzionale e quindi rivestito con mattoni, come la stufa stessa. La posa del mattone può essere eseguita anche sul bordo: la stabilità della struttura non ne risentirà.
Appuntamento e funzioni ↑
Lo scambiatore di calore è progettato per raccogliere calore dall’aria riscaldata che circola nel camino. Il design del dispositivo dipende dal diametro e dalla forma del camino, dal materiale utilizzato per creare lo scambiatore di calore, dalla potenza del dispositivo generatore di calore e dal vettore di calore.
Gli scambiatori di calore sono classificati, a seconda del liquido di raffreddamento, in liquido e aria. I dispositivi di tipo pneumatico sono i più facili da fabbricare, tuttavia non hanno la massima efficienza. Tali dispositivi richiedono materiali e prestazioni migliori, ma sono più efficaci dei dispositivi con un refrigerante ad aria.
Scambiatore di calore liquido ↑
Lo scambiatore di calore standard utilizzato con il liquido refrigerante è una serpentina metallica con un alto coefficiente di conduttività termica che contrasta direttamente con la superficie interna del camino. Per il miglior trasferimento di calore e sicurezza, la bobina è collocata in una custodia di metallo ed è ben isolata dall’interno con un isolamento non combustibile, solitamente con lana di basalto.
L’intera struttura è montata sulla sezione del camino. Attraverso il corpo dello scambiatore di calore le estremità della bobina vengono rimosse e collegate al sistema di riscaldamento, nel punto superiore del quale è posizionato un vaso di espansione. Per la fabbricazione di una bobina, è più adatto un tubo ricotto in rame. Inoltre, un tale scambiatore di calore a causa dell’elevato coefficiente di conducibilità termica avrà dimensioni 7 volte più piccole di un dispositivo in acciaio.
Il liquido si riscalda e, espandendosi, sale lungo la serpentina, dopodiché fluisce per gravità nel radiatore di riscaldamento. Se entra nel radiatore, il fluido riscaldato sposta il liquido di raffreddamento, che si riscalda nuovamente nella serpentina. Pertanto, la circolazione naturale dell’acqua attraverso il sistema. Per creare una circolazione di refrigerante attraverso il sistema, è necessario calcolare con precisione la lunghezza e il diametro della bobina, per resistere agli angoli di alimentazione e di ritorno dell’inclinazione e molto altro. Il significato di questi calcoli non può essere sottovalutato, dal momento che semplicemente un dispositivo non funzionante non è così spaventoso delle conseguenze di un colpo d’ariete che può verificarsi quando il liquido refrigerante bolle.
Tuttavia, questo tipo di scambiatore di calore ha i suoi svantaggi, vale a dire:
- la complessità dei calcoli e della fabbricazione;
- monitoraggio costante di temperatura e pressione nel sistema;
- alta portata dovuta all’evaporazione del liquido dal vaso di espansione. E se viene utilizzata l’acqua, quando il sistema non viene utilizzato in inverno, il liquido deve essere scaricato;
- una significativa riduzione della temperatura dei gas di scarico, che può causare una diminuzione del tiraggio e una combustione incompleta del combustibile utilizzato.
Tuttavia, nonostante queste carenze, un tale scambiatore di calore può essere fatto indipendentemente da chiunque sappia maneggiare lo strumento e che abbia almeno conoscenze di fisica scolastica.
Scambiatore di calore ad aria ↑
Dal basso, per principio di convezione, l’aria fredda che entra negli ugelli, dopo il riscaldamento, lascia la parte superiore dello scambiatore di calore direttamente in una stanza riscaldata. Questo principio di funzionamento consente di aumentare significativamente l’efficienza del dispositivo di generazione del calore e di ridurre il consumo di carburante di 2-3 volte.
È abbastanza semplice realizzare uno scambiatore di calore per un camino da solo, con una saldatrice, una smerigliatrice, tubi metallici di vari diametri, desideri e abilità per gestire lo strumento.
Materiale:
- lamiera di metallo 350x350x1 mm;
- un tubo con un diametro di un pollice e un quarto e una lunghezza di 2,4 m;
- un pezzo di tubo con un diametro di 50 mm;
- contenitore metallico o secchio da 20 l di olio motore.
- creare parti finali, per le quali è necessario tagliare i cerchi da una lamiera. È necessario che il diametro dei tappi corrisponda al diametro del contenitore preparato in anticipo;
- al centro del tappo è ricavato un foro per un tubo centrale da 60 mm;
- segnare e tagliare lungo i bordi della circonferenza del foro per il tubo in un pollice e un quarto;
- ci devono essere due di questi cerchi;
- diametro del tubo 1¼ smerigliatrice tagliata in 8 ugelli uguali lunghi circa 30 cm;
- saldare un segmento di tubo da 300 mm con un diametro di 60 mm al foro centrale dei tappi;
- saldare 8 segmenti in un cerchio 1¼tubi;
Un design simile dovrebbe venire fuori
Successivamente, è necessario creare il corpo dello scambiatore di calore dal contenitore preparato. Ciò richiederà:
- tagliare il fondo del contenitore con l’aiuto di una macchina da taglio;
- al centro, dai lati dell’involucro, praticare un foro lungo il diametro del camino;
- alle aperture laterali del corpo è necessario saldare gli ugelli del diametro corrispondente;
- inserire il nucleo preparato nella custodia e fissarlo con un involucro mediante saldatura. La struttura finita deve essere verniciata con vernice resistente al calore.
Ora devi installare lo scambiatore di calore sul tubo del camino e goderti il calore.
Puoi anche guardare l’intero processo di creazione di uno scambiatore di calore con le tue mani sul video..
Tubo di stagno ↑
Questa opzione di scambiatore di calore è abbastanza pratica e semplice. In linea di principio, il camino è avvolto in un tubo di metallo o rame, che viene costantemente riscaldato e l’aria che vi si muove rapidamente diventa calda. Una spirale può essere saldata al camino mediante saldatura semiautomatica o argon. Puoi anche ripararlo con stagno, avendo precedentemente sgrassato il camino con acido fosforico.
Corrugazione ↑
Per utilizzare questa opzione a basso costo, è necessario prendere tre tubi corrugati in alluminio e avvolgerli attorno a un tubo del camino al secondo piano o in soffitta. L’aria nella corrugazione verrà riscaldata dalle pareti del camino e può essere reindirizzata in qualsiasi stanza. E affinché il trasferimento di calore sia più efficiente, è possibile avvolgere i tubi corrugati con un foglio di cibo.
Puoi anche installare uno speciale scambiatore di calore nel sottotetto sul camino, lavorando sul principio di una fornace a campana: l’aria riscaldata sale e si raffredda gradualmente quando si raffredda. Questo design ha un vantaggio significativo – di norma, il tubo metallico del camino è riscaldato a tal punto che è impossibile persino toccarlo, nel qual caso lo scambiatore di calore riduce significativamente il rischio di incendi o ustioni.
Alcuni artigiani hanno inoltre rivestito la struttura con una griglia con pietre per raccogliere e trattenere il calore e decorare il supporto dello scambiatore di calore. La mansarda diventa più confortevole, calda e può anche essere utilizzata come alloggio nella stagione fredda.
Come puoi vedere, non è così difficile realizzare uno scambiatore di calore efficace per il camino con le tue mani. È sufficiente essere in grado di gestire lo strumento, avere i materiali e il desiderio necessari. Dopo aver realizzato uno scambiatore di calore, puoi non solo riscaldare l’ambiente, ma anche risparmiare riducendo il consumo di carburante.