Разновидности на топлообменници за коминни тръби

Отоплителните устройства, които генерират топлина поради изгарянето на гориво, не могат да работят нормално без коминна система или просто комин. Чрез комина в атмосферата се изхвърлят токсични продукти от горенето, които са опасни за човешкото здраве и живот. Въпреки това в комина, заедно с отработените газове, се отвежда доста голямо количество полезна топлина, която все още може да служи за отопление на помещенията. За да предотвратите изтичането на ценна топлина в комина, можете да инсталирате специален топлообменник, който значително увеличава ефективността на устройството за генериране на топлина.

Принцип на работа и дизайн

В момента съществуват различни опции за топлообменници за комини, чийто дизайн и принцип на действие обикновено са сходни. Топлообменникът се състои от кухо тяло с входни и изходни тръби. В корпуса за отработените газове е монтиран "спирачен" механизъм. Обикновено това е система от монтирани на оста назъбени клапани. Клапите могат да се въртят, създавайки зигзагообразен комин с различна дължина. Регулирането на клапаните дава възможност да се настрои най-ефективното съотношение на топлообмен и тяга в комина, като същевременно не се нарушават стандартите за безопасност по време на работа. Съществуват и по-опростени модели топлообменници, без променлива клапанна система.

Принципът на работа на пещ с топлообменник

Три опции ще бъдат разгледани по-долу:

• вътрешна намотка;
• външен резервоар;
• разположен на комина.

Вътрешна намотка

Топлообменниците за баня от този тип се отличават с това, че са монтирани на специално определено място в пещта. Най-често той е направен от стоманена тръба и е монтиран така, че да не се влияе пряко от енергията на пламъка. Освен това той не навлиза в зоната с максимална температура. Най-добрият вариант е да инсталирате резервоара по пътя на дима. Това ви позволява да увеличите живота на оборудването.

Предимството на вътрешната намотка е доброто спестяване на топлина. Водата ще се нагрява, докато стоманените или тухлените стени се нагряват. На корпуса на печката за сауна има свързващи тръби, към които са свързани елементите за отопление на водата и тръбопроводи към отдалечения резервоар. Тази опция загрява течността много по-бързо от другите опции, но не е необходимо да се използва за малки фурни. Ефективността постепенно ще намалява поради бързото изтичане на нагрети газове през комина.

Вътрешната намотка ефективно се показва в тухлени печки за сауна, които имат няколко хода. По този начин се постига висококачествено отопление на съблекалнята и душа.

Външен резервоар

Подобен контейнер, изработен от неръждаема стомана, може да бъде разположен в непосредствена близост до фурната. Допълнителна топлинна енергия ще идва от инфрачервеното лъчение и водата ще може да се нагрява в резервоара по-бързо. Предимството е лекотата на монтаж.

Недостатъкът е лошият пренос на топлинна енергия в парната баня. Освен това постоянно се изисква студена вода за доливане на контейнера.

Топлообменник на комина

Според принципа на работа тази опция е най-печелившата. Минималната ефективност на агрегата е не по-малка от 60%. Постигат се високи нива на енергийна ефективност поради факта, че резервоарът не влияе на правилната работа на печката за сауна. Процесите на отопление се извършват след изгаряне на гориво, директно с отработени газове.

Повечето индустриални производители на сауни печки с топлообменници използват този метод за нагряване на вода.Монтажът на резервоара е лесен, единственият недостатък е неговата тромава форма и необходимостта от постоянно доливане на вода.

Какъв материал трябва да се използва

По-добре е да направите топлообменник за комин от хранителна неръждаема стомана. Дори при високи температури физическите параметри на този метал не се променят, тъй като заваръчните шевове са доста здрави и никелът, когато реагира с кислород, създава защитен филм, който е устойчив на киселини и соли.

Ако говорим за използването на цинк, тогава при нагряване до 200˚C той започва да се изпарява и при 500˚C концентрацията на пари във въздуха достига критично ниво за хората. Но ако сте инсталирали поцинковане на устройството и в същото време то не се нагрява над 200˚C, тогава не е нужно да се притеснявате. И можете да използвате поцинкован материал, тъй като той подобрява смесването на въздуха около устройството. И въпреки че такъв топлообменник не е предвиден за постоянно отопление на помещението, но за да се затопли бързо, например баня или таванско помещение, това е подходящ вариант.

Самостоятелното инсталиране на топлообменника е доста лесно и просто. Това устройство може да се монтира на обикновена печка и след това да се огради, като самата фурна. Полагане на тухли също може да се извърши на ръба - стабилността на конструкцията няма да пострада от това.

Топлообменник за печка за сауна

Как са се прали нашите дядовци във ваната? Във фурната беше вградена голяма вана за вода. Докато печката се нагрява, водата се нагрява в казан, нейният обем (около 50 литра) е достатъчен за цялото семейство. От друг съд беше взета студена вода. Хората взимаха парна баня и след това се миеха в същата стая, което не беше много удобно. Парната, която беше прегряла и преливаше от пара, беше трудна за измиване.

Паренето и измиването едновременно не е много удобно

Не е изненадващо, че понастоящем собствениците на баните искат да увеличат комфорта при вземане на водни процедури и да отделят процеса на измиване и миене в различни стаи.

Парната, отделена от душовата, е естетична и удобна

Проблемите с топлата вода се решават по два начина: използване на отделно инсталиран електрически котел и използване на топлообменник, който отнема топлина от печката. Няма да разглеждаме първия метод, в него няма нищо интересно и сложно. В допълнение, значително количество електрическа енергия се изразходва за нагряване на голямо количество вода и в момента разходите му непрекъснато се увеличават.

Бойлер във ваната

Нека да поговорим за топлообменниците, да дадем стъпка по стъпка инструкции за изграждането на някои от тях и практически съвети по инженерни проблеми на топлообменниците.

Печка за сауна с топлообменник

Топлообменник във фурната за сауна

Устройството на пещ с топлообменник се е доказало толкова добре, че са се появили различни варианти за проектиране на топлоотвеждане с различна степен на ефективност. Най-често:

1. Класическа намотка.
2. Вграден плосък топлообменник (подобно на две кухи тави, свързани помежду си).
3. Топлообменник Самовар, монтиран на комина.

Водната риза, заобикаляща горивната камера, се използва изключително рядко и се среща само в 1-2 модела фабрично произведени пещи.

Междувременно печките за сауна с топлообменник станаха обект на дискусии на потребителите. Някои твърдят, че приложението не е практично, а други, напротив, показват удобство и комфорт по време на работа.

Какво дава вграденото устройство за отстраняване на топлина от самовар?

• Необходим е топлообменник в печка за сауна, за да се получи топла вода за пране. Тази задача беше основната при проектирането на конструкцията.
• Възможността за отопление във вана от печка с воден кръг - всъщност металната печка се превръща в своеобразен отоплителен котел.По време на пещта се генерира достатъчно топлина, за да се загрее охлаждащата течност и да се нагрее необходимия обем гореща вода.

Принципът на работа зависи от използваното устройство. Ефективността се определя от няколко параметъра:

1. Надеждност.
2. Достатъчно разсейване на топлината.
3. Възможност за работа без използване на топлообменник.

По своя дизайн е възможно да се разделят всички устройства за нагряване на вода на вградени и вградени (тип самовар).

Печките за баня с воден кръг за отопление и нуждите от топло водоснабдяване започнаха да се появяват, след като обикновените водни топлинни генератори получиха добри отзиви. По своя дизайн пещното оборудване с интегриран кръг за отопление на водата е разделено на няколко класа:

• Намотката е най-простото устройство, използвано в класическите котли на твърдо гориво. Вътре в конструкцията е разположена огъната метална тръба. Формата е различна и зависи от характеристиките на вътрешния дизайн на пещта. Намотката е разположена така, че пламъкът да не й влияе пряко, но нагряването се извършва с помощта на димни газове.
• Плоският топлообменник е по-сложно устройство от предишния. Плоският топлообменник за печка за сауна изглежда като две кухи плочи, свързани помежду си. По отношение на топлинната ефективност дизайнът превъзхожда бобината, използвана в съвременните модели пещно оборудване.
• Вграден резервоар - в пещта е направен отделен контейнер, монтиран отгоре на горивната камера. Вграденият хоризонтален топлообменник се загрява бързо и поддържа температурата, докато фурната остава гореща.
• Водна риза - представлява кухина, заобикаляща цялата горивна камера и димните канали. Дизайнът често се използва при производството на котли на твърдо гориво, но не е широко използван при производството на сауни печки.

Принципът на работа на вградения топлообменник в печка за сауна е следният. Спиралата или плочата се загряват от димни газове, чиято температура достига 450-500 ° C. При нагряване възниква налягане, което принуждава охлаждащата течност да циркулира в отоплителната система. В схеми, при които се използва котел за непряко отопление, БГВ се загрява чрез отоплителна топлина.

Тип Самовар

Инсталирането на топлообменник на печка за сауна е бюджетно решение на проблема с водоснабдяването и отоплението с топла вода. Устройството за топла вода се произвежда по два начина:

• Намотка - на комина е монтирана намотка от алуминий или мед. За системи с естествена циркулация, до резервоар за съхранение или водоразпределителни кранове, размерите на намотката не трябва да надвишават 3 м. Оптималните размери за топлообменник с принудителна циркулация са 5 m.
• Устройство за топлообменник тип Самовар - експертите са единодушни, че именно този дизайн е оптимален за баня. Горещата вода за душ се приготвя постепенно, за да се предотврати кипенето на течността.

Движението на водата в топлообменник от тип самовар става съгласно естествените физични закони. Нагрятата течност се издига нагоре, в контейнера се създава налягане.

Оптималният обем на топлообменник тип самовар е избран, така че водата да достигне необходимата температура след 2-3 часа интензивно горене. Дизайнът е оптимален за осигуряване на водоснабдяване с топла вода.

Предназначение и характеристики

Топлообменникът е проектиран да приема топлина от нагрятия въздух, циркулиращ в комина. Дизайнът на устройството зависи от диаметъра и формата на комина, материала, използван за създаването на топлообменника, мощността на устройството за генериране на топлина и топлоносителя.

Топлообменниците се класифицират в зависимост от топлоносителя на течност и въздух. Устройствата от въздушен тип са най-лесни за производство, но не са най-ефективни.Такива устройства изискват по-добър материал и производителност, но са по-ефективни от устройства с въздушна охлаждаща течност.

Как да направите топлообменник със собствените си ръце

За да направите сами устройство, трябва да решите какъв е неговият тип.

По-долу ще намерите инструкции за топлообменници в баня с топла вода от два вида: близо до комина, вътре в печката.

Топлообменник в печката на сауната близо до изходната тръба

Най-лесният и ефективен начин за използване на медни тръби. Тук се взема предвид диаметърът на комина, спрямо който е необходимо да се вземе дължината на тръбите (до 2 метра) с диаметър около 10 mm. По-малкият размер на медното тяло значително увеличава скоростта, с която водата в тръбите кипи и движението на течността е ограничено. Препоръчително е да използвате 10 мм тръба.

Адаптирани адаптери се вписват в двата края. Изгарянето се извършва със специални инструменти. Тази процедура трябва да се извършва внимателно. Трябва да се постигне равна повърхност, за да се избегнат течове. Около комина е увита медна тел под формата на пръчка, краищата са свързани с резервоара за вода. Конструкцията е готова.

По-трудно е да се оборудва устройство с две метални тръби. Първият трябва да има малко по-голям размер от комина, вторият да има диаметър с 10 см по-голям от първия, стомана с дебелина 1-3 мм.

Подобен топлообменник за „направи си сам“ баня има следния алгоритъм:

• две парчета се изрязват от различни тръби, дълги 30 сантиметра. Краищата са направени равномерни;
• два кръга се изрязват от метален лист и се правят дупки с диаметъра на втората тръба (по-малък диаметър);
• парче се поставя в получените отвори и се заварява добре. Завареният шев не трябва да има липса на проникване;
• В горната и долната част трябва да бъдат предвидени отвори за закрепване на разклонителните тръби. Цялата конструкция трябва да бъде запечатана.

Устройството е готово, остава да го прикрепите към комина и да направите тръбопровода. Използвайте алуминиево фолио като топлоизолация.

Топлообменник във фурната

Такива агрегати са високоефективни, лесни за производство и имат опростен дизайн. Те могат да бъдат подредени под формата на няколко тръби или направени под формата на резервоар от неръждаема стомана.

Този тип нагревател започва да се монтира заедно със стените на печката за сауна. Размерите му се избират в зависимост от размерите на основното отоплително оборудване. Входната тръба за навлизане на студена вода е разположена в дъното на конструкцията, а изходът излиза отгоре. Това решение ви позволява да осигурите правилната циркулация на течността.

Вътрешните топлообменници се предлагат в много различни размери, конфигурации, материали и местоположение. Оптималното решение се избира въз основа на характеристиките на банята и оборудването, което се подрежда.

За да създадете такъв нагревател, трябва да използвате само висококачествени компоненти, заваръчните шевове са направени херметически. При най-малкото изтичане ще трябва да разглобите тухлената зидария.

Течен топлообменник

Стандартният топлообменник, използван с течност за пренос на топлина, е метална намотка с висок коефициент на топлопроводимост в пряк контраст с вътрешната повърхност на комина. За по-добър топлообмен и безопасност намотката се поставя в метален корпус и е добре изолирана отвътре с негорима изолация, обикновено базалтова вата.

Цялата конструкция е монтирана на коминната секция. Краищата на намотката се извеждат през корпуса на топлообменника и се свързват към отоплителната система, в горната част на която е поставен разширителен резервоар. Отгрятата медна тръба е най-добра за направата на намотката. В допълнение, такъв топлообменник, поради високия си коефициент на топлопроводимост, ще има размери 7 пъти по-малки от устройство, направено от стомана.

Течността се нагрява и, разширявайки се, се издига по намотката, след което тя преминава през гравитацията чрез гравитация към отоплителния радиатор. Когато попадне в радиатора, нагрятата течност измества студената охлаждаща течност, която отново се загрява в бобината. По този начин се осъществява естествената циркулация на водата през системата. За да се създаде циркулация на охлаждащата течност през системата, се изисква точно изчисляване на дължината и диаметъра на намотката, поддържане на ъглите на наклон на подаване и връщане и много други. Значението на тези изчисления не бива да се подценява, тъй като неработещото устройство просто не е толкова лошо, колкото последиците от воден чук, който може да възникне, когато охлаждащата течност кипи.

Този тип топлообменник обаче има и своите недостатъци, а именно:

• сложността на изчисленията и производството;
• постоянен мониторинг на температурата и налягането в системата;
• висок дебит на охлаждащата течност, причинен от изпаряването на течността от разширителния резервоар. И ако се използва вода, тогава ако системата не се използва през зимата, течността трябва да се източи;
• значително намаляване на температурата на отработените газове, което може да доведе до намаляване на тягата и непълно изгаряне на използвания вид гориво.

Въпреки тези недостатъци обаче такъв топлообменник може да бъде направен независимо от всеки човек, който знае как да борави с инструмента и има поне училищни познания по физика.

Видове топлообменници за комини

Основното разделение на такива устройства е какво точно отопляват. Има 2 опции:

1. Въздух. Нагрява се само в помещението, където се намира топлообменника.
2. Вода. В този случай економайзерът е разположен на комина и към него се подават 2 тръби. Един по един идва студена вода. На втория, отопляемият се отстранява.

По-долу ще разгледаме по-подробно видовете такива продукти.

Намотка (за нагряване на вода) (+ видео с гофрирана намотка)

Най-простият икономист на вода е под формата на намотка (тръба, „увита“ около комина много пъти). Водата се подава от единия край на тръбата, преминава през намотката и излиза от другия край. Нагряването се дължи на голямата контактна площ на намотката с горещия комин. Колкото повече завои, толкова по-голяма е контактната площ и толкова по-добро отопление.

Това е такъв топлообменник, който е най-лесно да направите със собствените си ръце. По-добре е да използвате медна тръба за работа.

Недостатъци на тази опция:

1. Няма да е възможно да се регулира температурата на водата.
2. Трудно е да се изчисли колко дълга трябва да е намотката - защото температурата на комина не е постоянна. Твърде къса намотка - тя може да се счупи (водата просто ще заври). Твърде дълго няма да загрява водата нормално.

Регистрирайте се (за отопление на вода) (+ видео)

Фабричен продукт. Всъщност това е същата медна намотка, но затворена във външна обвивка и произведена според изчисленията. Тоест дължината не е избрана на случаен принцип, за разлика от домашна намотка.

Също така, в регистърните топлообменници, медната тръба не влиза в контакт с комина, но преминава на кратко разстояние от няколко милиметра. Това намалява вероятността от кипене на вода. А външната обвивка изглежда по-красива в стаята и подобрява нагряването на водата в намотката.

Въздушен топлообменник

Най-лесният вариант е да се заваряват стоманени тръби с височина 0,5-1 м около комина.

Студеният въздух е „по-тежък“ от топлия и потъва надолу. Влизайки в контакт с горещата тръба, тя се загрява и се издига нагоре, "отстъпвайки" на студения въздух отдолу.

По принцип въздухът в стаята се загрява по същия начин от самия комин. Целта на конвектора (заварен около тръбите) е да увеличи площта на отопление. Колкото по-голяма е площта, толкова повече топлина ще даде на въздуха.

На теория е възможно да се създаде въздушен топлообменник чрез пускане на празни тръби директно през горивната камера или през комина вътре.Но на практика е вредно, защото:

• можете да влошите апетита, ако го направите без изчисления, със собствените си ръце;
• замърсяването на комина ще се ускори и ще бъде трудно да се почистят саждите около комина.

Има и по-успешен дизайн, който ви позволява да отоплявате не само стаята с котела, но и съседните помещения, разположени наблизо, през стената. За това над тръбите се „поставя” затворено тяло. Отдолу - тя е отворена (не е глуха, тоест въздухът може да тече отдолу към тръбите). Друг вариант е, че има изход отдолу, през който въздухът ще навлиза във вътрешността на кутията за отопление.

На върха на тялото тръбата е отклонена встрани (1 или 2 - в зависимост от това колко стаи искате да отоплявате от комина). Тя минава през стената и излиза в съседната стая.

Принципът на действие е следният: студен въздух влиза отдолу към тръбите, нагрявани от комина. Отнема топлина от тях и през странична тръба навлиза в стаята през стената.

Въздушен топлообменник

Подобна конструкция, която е инсталирана на комина на устройство за генериране на топлина, като правило се състои от метален корпус, в който са монтирани няколко входящи и изходящи тръби. Принципът на действие на този тип топлообменник е съвсем прост.

Отдолу, съгласно принципа на конвекцията, студен въздух, влизащ в дюзите, след нагряване, напуска горната част на топлообменника директно в отопляемото помещение. Този принцип на работа позволява значително да се увеличи ефективността на устройството за генериране на топлина и да се намали разхода на гориво с 2-3 пъти.

Съвсем просто е да се направи самостоятелно топлообменник за комин, като има заваръчна машина, мелница, метални тръби с различни диаметри, желание и способност за боравене с инструмента.

Материал:

• метален лист 350х350х1 мм;
• тръба с диаметър инч и четвърт и дължина 2,4 м;
• парче тръба с диаметър 50 mm;
• метален контейнер или 20 л кофа моторно масло.

Производство:

1. създайте крайни части, за които трябва да изрежете кръгове от лист метал. Необходимо е диаметърът на тапите да съответства на диаметъра на предварително подготвения контейнер;
2. в средата на щепсела се изрязва отвор за централна тръба от 60 мм;
3. маркирайте и изрежете по краищата на обиколката на отворите за тръби в инч и четвърт;
4. трябва да има два такива кръга;
5. изрежете тръба с диаметър 1¼ с мелница на 8 равни тръби с дължина приблизително 30 cm;
6. заварете парче тръба от 300 мм с диаметър 60 мм към централния отвор на тапите;
7. заварете 8 участъка от 1¼ тръба по обиколката;

Трябва да излезе подобна конструкция

След това трябва да направите тяло на топлообменника от подготвения контейнер. Това ще изисква:

1. изрежете дъното на контейнера с режеща машина;
2. направете дупка в центъра от страните на тялото по диаметъра на комина;
3. необходимо е да се заваряват тръби със съответния диаметър към страничните отвори на тялото;
4. Поставете подготвената сърцевина в корпуса и я заварете към корпуса. Готовата конструкция трябва да бъде боядисана с топлоустойчива боя.

Сега трябва да инсталирате топлообменника на тръбата на комина и да се насладите на топлината.

Можете също така да гледате видеоклипа на целия процес на изработка на топлообменник със собствените си ръце.

Как да си направим самоделен комин конвектор за отопление на въздуха? (+ подробно видео)

За да създадете най-простия конвектор, който ще подобри отоплението на въздуха в същата стая, където се намира котелът, ще ви трябва:

1. Заваръчна машина.
2. Най-малко 8-10 тънки стоманени тръби с диаметър около 32 мм и дължина около 50-60 см. В идеалния случай вземете хранителна неръждаема стомана. По-лошо, но и поцинкована стомана ще свърши работа. Във форма - обикновено вземете кръгли тръби, но също така са подходящи квадратни или правоъгълни секции.

Монтажът се извършва по следния начин: тези тръби трябва да бъдат заварени в кръг около комина, възможно най-близо до камината.

Подобни публикации

• Какво представлява коминната четка и как да си я направите сами?

• Как да направите комин в гараж: правила и инструкции

Тръба на калай

Този тип топлообменник е доста практичен и прост. По принцип коминът е увит в метална или медна тръба, която се нагрява постоянно и въздухът, който се движи през него, бързо се затопля. Към комина може да се завари спирала, използвайки полуавтоматично или аргоново заваряване. Можете също да го фиксирате с калай, като предварително сте обезмаслили комина с фосфорна киселина.

Монтаж на топлообменник

Много хора, които са сглобили уреда със собствените си ръце, се чудят как правилно да инсталират топлообменник за печка за сауна. Максималният ефект, който може да бъде постигнат от устройството, зависи от тази процедура. Важен момент е височината на монтаж на резервоара за вода, тя трябва да надвишава височината на монтаж на топлообменника. Процесът на монтаж и монтаж трябва да се извършва с помощта на метални или могат да се използват металопластикови тръби, свързани към основните елементи на системата.

За да бъде всичко направено правилно, трябва да са изпълнени следните условия:

• топлата вода се придвижва към основния резервоар под ъгъл от 30 градуса, ако не е предвидена помпа;
• схемата за свързване за свързване на топлообменника на банята предвижда тръба за подаване на студена вода, поставена отдолу под ъгъл от 2 градуса;
• на резервоара за вода трябва да има клапан за всмукване на вода;
• предвиден е кран за източване на вода от системата;
• крепежни елементи не трябва да осигуряват плътно фиксиране на тръбите към стената. По време на процеса на нагряване материалът се разширява и неправилното фиксиране може да причини инцидент;
• мощността на цялото отоплително оборудване трябва да бъде пропорционална, предварително изчислена;
• ако топлообменникът ще бъде монтиран на комин с диаметър 115 mm, трябва да се направи лека конструкция;
• на съединенията на тръби и възли се препоръчва използването на уплътнения, които могат да издържат на високи температури. Това ще предотврати изтичането на течности.

Особено внимание се обръща на материала, от който е направено домашно или закупено оборудване. Основната му характеристика трябва да бъде оптимална работа при високи температури. Ако това условие не е изпълнено, трябва да изберете подходящия материал.