Scambiatore di calore ad aria per camino

Tipi di scambiatori di calore

Durante la selezione del dispositivo descritto, puoi trovare prodotti di vario tipo. Gli scambiatori di calore a serpentina sono i più comunemente usati. Anche i dispositivi ondulati sono popolari. Inoltre, molte persone utilizzano prodotti in cui l'aria funge da refrigerante.

In base al tipo di portatore di calore, quasi tutti i dispositivi possono essere suddivisi in quelli che utilizzano aria e prodotti che riscaldano l'acqua. I dispositivi del primo tipo hanno una struttura più semplice, ma sono meno efficienti.

Se lo desideri, puoi creare uno scambiatore di calore per l'installazione su un camino con le tue mani. Ciò richiederà strumenti come una smerigliatrice e una saldatrice.

Come si fa un termoconvettore a camino fatto in casa per riscaldare l'aria? (+ video dettagliato)

Per creare il termoconvettore più semplice che migliorerà il riscaldamento dell'aria nella stessa stanza in cui si trova la caldaia, avrai bisogno di:

1. Saldatrice.
2. Almeno 8-10 tubi di acciaio sottili con un diametro di circa 32 mm e una lunghezza di circa 50-60 cm Idealmente, prendere acciaio inossidabile per uso alimentare. Peggio, ma anche l'acciaio zincato andrà bene. In forma - di solito prendono tubi tondi, ma sono adatte anche sezioni quadrate o rettangolari.

L'installazione viene eseguita come segue: questi tubi devono essere saldati in cerchio attorno al camino, il più vicino possibile al focolare.

Post simili

• Panoramica dei camini in polimero Furanflex: caratteristiche, pro e contro

• Che cos'è un parascintille, perché è necessario su un camino e come realizzarlo?

Dispositivi liquidi

Durante la produzione di scambiatori di calore a liquido, per renderli più sicuri, il nucleo è posto in una custodia metallica. Allo stesso tempo, viene inserito un riscaldatore. La lana di basalto viene spesso utilizzata per creare i dispositivi descritti.

Tali prodotti sono fissati sul camino, che contribuisce al riscaldamento del liquido di raffreddamento. Se viene utilizzata una serpentina, le sue estremità sono collegate all'impianto di riscaldamento. Se il prodotto viene creato a mano, è necessario realizzare una bobina di rame. Ciò è dovuto al fatto che questo materiale ha un'elevata conduttività termica.

Alcuni proprietari di casa utilizzano prodotti in metallo, ma per aumentare l'efficienza, è necessario aumentare significativamente le dimensioni della struttura.

La circolazione del liquido di raffreddamento viene eseguita come segue:

• in primo luogo, il liquido si riscalda, determinando un aumento del suo volume;
• dopo di che, si arrampica sulla bobina;
• successivamente, il liquido viene diretto al radiatore;
• il refrigerante raffreddato viene spostato e diretto all'elemento riscaldante.

Affinché il sistema funzioni efficacemente, parametri come la lunghezza dell'elemento riscaldante e il diametro dei tubi utilizzati per creare il sistema devono essere calcolati in anticipo. Se questi parametri non vengono presi in considerazione, il sistema non funzionerà in modo efficiente. In alcuni casi, a causa di errori commessi durante la realizzazione dell'impianto, si verifica un colpo d'ariete.

Quando si installa uno scambiatore di calore su una canna fumaria, è necessario ricordare che la costruzione deve essere sicura. Le sue parti riscaldate non devono entrare in contatto con materiali che potrebbero prendere fuoco.

Opzioni di connessione per le strutture

Lo scambiatore di calore del camino può funzionare in due modalità principali. E ognuno di loro ha il proprio processo di trasferimento del calore dal fumo alla camera d'aria dello scambiatore di calore.

Quindi, nella prima modalità, colleghiamo un serbatoio remoto con acqua fredda allo scambiatore di calore.Quindi la condensa dell'acqua si verifica sul tubo interno, motivo per cui lo scambiatore di calore stesso viene riscaldato esclusivamente a causa del calore di condensazione del vapore acqueo dei fumi. In questo caso, la temperatura sulla parete del tubo non supererà i 100 ° C. E l'acqua nel serbatoio impiegherà molto tempo per riscaldarsi.

Nella seconda modalità, non si verifica condensa del vapore acqueo sulla parete interna dello scambiatore di calore. Qui il flusso di calore attraverso il tubo va in modo più significativo e l'acqua si riscalda rapidamente. Per comprendere più a fondo questo processo, fai questo esperimento: metti una pentola di acqua fredda su un fornello a gas. Sarà chiaramente visibile come apparirà la condensa sui lati della padella e gocciolerà sul fornello. E nonostante la fiamma di 100 ° C, questo stato durerà a lungo fino a quando l'acqua stessa nella padella si riscalda. Pertanto, se si utilizza uno scambiatore di calore su un tubo come registro per il riscaldamento dell'acqua, dare la preferenza alle sue piccole strutture con pareti spesse del tubo interno, quindi ci sarà molta meno condensa.

Tubo di latta - semplice e durevole!

Questa opzione è semplice, pratica e conveniente. In effetti, qui il camino è semplicemente avvolto attorno a un tubo di metallo o di rame, si riscalda costantemente e l'aria distillata attraverso di esso diventa rapidamente calda.

Puoi saldare la spirale al tuo camino con un bruciatore ad argon o una saldatura semiautomatica. Puoi anche saldare con stagno, se lo sgrasserai in anticipo con acido fosforico. Lo scambiatore di calore lo terrà saldamente su di esso - dopotutto, i samovar sono saldati con stagno e servono per molto tempo.

Ondulazione: economica e allegra

Questa è l'opzione più semplice e con il budget più basso. Prendiamo tre ondulazioni di alluminio e le avvolgiamo attorno al camino in soffitta o al secondo piano. Nei tubi dalle pareti del camino, l'aria verrà riscaldata e può essere reindirizzata in qualsiasi altra stanza. Anche una stanza abbastanza grande verrà riscaldata per riscaldarsi mentre riscaldi la stufa del bagno turco. E per rendere più efficiente la rimozione del calore, avvolgere le spirali ondulate con un normale foglio di carta alimentare.

Cappa dello scambiatore di calore - per riscaldare la soffitta

Inoltre, sulla sezione del camino nella soffitta, puoi mettere uno scambiatore di calore che funzionerebbe secondo il principio di un forno a campana: questo è quando l'aria calda sale e quando si raffredda, lentamente verso il basso. Questo design ha il suo enorme vantaggio: un normale camino metallico al secondo piano viene solitamente riscaldato in modo che non possa essere toccato e un tale scambiatore di calore ridurrà significativamente il rischio di incendi o ustioni accidentali.

Alcuni artigiani rivestono anche tali scambiatori di calore con una griglia con pietre per accumulare calore e decorare la base dello scambiatore di calore. In questo caso la soffitta risulta essere ancora più comoda e potrebbe benissimo essere adibita a soggiorno. Infatti, in base alla pratica, la temperatura del tubo della stufa della sauna non supera i 160-170 ° C, se su di esso è presente uno scambiatore di calore. E la temperatura più alta si troverà già solo nell'area del cancello. Caldo e sicuro!

Svantaggi degli scambiatori di calore a liquido

Gli svantaggi dei dispositivi descritti includono:

1. La complessità della produzione e dell'esecuzione dei calcoli. Prima di eseguire lavori sulla creazione di un dispositivo, è importante tenere conto dell'area della casa e di altri parametri che possono influire sull'efficienza del sistema.
2. La necessità di un monitoraggio costante di parametri di sistema come la pressione e la temperatura del refrigerante.
3. Aumento del consumo di liquido associato alla sua evaporazione dal vaso di espansione. Inoltre, in inverno, se la casa è vuota, il liquido deve essere completamente svuotato.

Ma va notato che quasi tutte le persone con conoscenze di fisica a livello scolastico possono realizzare uno scambiatore di calore liquido. Ma prima di fabbricare il dispositivo, è importante disegnare un disegno dell'intera struttura, che mostrerà le dimensioni di tutti gli elementi.

Quando si utilizza un dispositivo liquido, ricordare che se la casa non viene utilizzata durante l'inverno, il liquido deve essere completamente drenato. Se ciò non viene fatto, si trasformerà in ghiaccio, che può portare alla distruzione di tubi e radiatori. Se lo scambiatore di calore è installato in una casa che viene utilizzata tutto l'anno, puoi dimenticare questo inconveniente.

Caratteristiche degli scambiatori di calore ad aria

I dispositivi del tipo descritto sono costituiti da una custodia metallica, all'interno della quale sono presenti diversi ugelli. Durante il funzionamento del sistema, l'aria fredda si riscalda ed entra nella stanza.

Se lo si desidera, è possibile realizzare e installare uno scambiatore di calore ad aria sul camino con le proprie mani. Per fare ciò, è necessario disporre di diversi tubi metallici di vari diametri, una smerigliatrice e una saldatrice.

Prima del lavoro, è necessario acquistare i seguenti materiali:

• un pezzo di tubo avente un diametro di 50 mm;
• un tubo di 2,4 m di lunghezza e 3,175 cm di diametro;
• lamiera 350x350x1 mm;
• Contenitore in metallo da 2 litri.

La produzione di uno scambiatore di calore inizia con il taglio di cerchi di metallo. Dopodiché, al centro dei cerchi creati, è necessario praticare dei fori per un tubo da 5 cm. Attorno ai fori, è necessario segnare i punti in cui verranno tagliate 8 aperture per un tubo di diametro 3.175 cm Questo tubo deve essere tagliato in 8 sezioni. Il risultato sono 8 tubi lunghi 30 cm.

Il prossimo passo è attaccare un tubo con un diametro di 50 mm al foro centrale. Ai fori laterali vengono saldati dei tratti di 30 cm di lunghezza, per effetto del lavoro svolto verrà realizzato un nucleo di scambiatore di calore. Successivamente, puoi iniziare a creare la custodia del dispositivo.

Dopo le azioni descritte, è necessario tagliare il fondo del serbatoio di metallo precedentemente preparato con una smerigliatrice. Ai lati è necessario praticare un foro uguale al diametro del camino.

Quindi è necessario collegare i tubi. Il corpo dello scambiatore di calore creato deve essere posizionato sul nucleo e quindi saldato ad esso. Dopo aver eseguito tale lavoro, le strutture devono essere coperte con vernice resistente al calore. Quando è asciutto, è possibile installare uno scambiatore di calore sul camino.

Scambiatore di calore a forma di campana

Uno scambiatore di calore ad aria può essere installato in soffitta o può essere realizzato sotto forma di campana. La struttura funzionerà secondo il principio di una fornace, mentre l'aria calda salirà verso l'alto e, dopo il raffreddamento, scenderà. Questo design ha i suoi vantaggi, espressi nel fatto che il camino metallico al secondo piano viene riscaldato a temperature tali da non poter essere toccato, mentre il design descritto ridurrà la probabilità di incendi e ustioni accidentali.

A volte lo scambiatore di calore sul camino del bagno è rivestito con una griglia, che è piena di pietre, servono per accumulare calore. La base dello scambiatore di calore può essere decorata in questo caso. L'attico risulterà più confortevole, e in questo caso puoi usare la stanza come soggiorno. Come dimostra la pratica, la temperatura del tubo del forno non aumenta di oltre 170 ° C se è integrata con uno scambiatore di calore. La temperatura più alta sarà solo nella zona del cancello, che parla di sicurezza e comfort.

Caratteristiche dei dispositivi utilizzati nel bagno

In base alla progettazione, i dispositivi descritti possono essere suddivisi in quelli integrati attaccati al camino. I prodotti del secondo tipo sono spesso chiamati dispositivi di tipo samovar.

Le strutture da incasso sono costituite da una piccola cisterna con una capacità fino a 5 litri. Viene installato tra il focolare e la cassa del generatore di calore.

Un contenitore con un volume fino a 100 litri è collegato allo scambiatore di calore tramite tubi. Dopo aver riscaldato l'impianto di riscaldamento, l'acqua calda sale attraverso il tubo. Il refrigerante raffreddato ritorna allo scambiatore di calore.A causa di ciò, la temperatura richiesta del liquido di raffreddamento viene mantenuta nel serbatoio esterno.

I dispositivi di tipo Samovar sono un contenitore sigillato che circonda il camino. Nel processo di riscaldamento del liquido, in questo caso, il calore viene utilizzato dai prodotti della combustione che si muovono attraverso il tubo.

Stufe per sauna con scambiatore di calore

I vantaggi delle strutture descritte includono:

1. Soluzione simultanea di due compiti: riscaldamento del bagno turco e del camerino, nonché riscaldamento dell'acqua.
2. Possibilità di installare il serbatoio in una stanza che si trova più vicino al bagno turco.
3. Utilizzo a lungo termine. Ciò è dovuto all'uso di materiali di alta qualità.
4. Non necessita di manutenzione della struttura.
5. Piccole dimensioni del forno. Ciò consente di risparmiare spazio nel bagno turco.
6. La potenza del forno con uno scambiatore di calore è sufficiente per il riscaldamento rapido della stanza.

Quando si eseguono lavori sull'installazione dello scambiatore di calore, è necessario ricordare alcune regole. Ad esempio, è necessario collegare i tubi nel sistema in modo tale che non siano fissati rigidamente vicino alle pareti. Ciò è dovuto al cambiamento dei loro parametri lineari durante il riscaldamento del liquido di raffreddamento.

Va inoltre ricordato che per sigillare le filettature è necessario utilizzare materiali resistenti alle alte temperature. La scelta del volume del contenitore installato nel bagno deve essere effettuata tenendo conto del fatto che il riscaldamento viene effettuato entro due ore.