Trocador de calor de ar para chaminé

Tipos de trocadores de calor

Durante a seleção do dispositivo descrito, você pode encontrar produtos de vários tipos. Os trocadores de calor em forma de bobina são os mais comumente usados. Dispositivos corrugados também são populares. Além disso, muitas pessoas usam produtos nos quais o ar atua como um refrigerante.

Pelo tipo de transportador de calor, quase todos os dispositivos podem ser divididos entre aqueles que utilizam ar e produtos que aquecem água. Os dispositivos do primeiro tipo têm uma estrutura mais simples, mas são menos eficientes.

Se desejar, você pode criar um trocador de calor para instalação em uma chaminé com suas próprias mãos. Isso exigirá ferramentas como um moedor e uma máquina de solda.

Como fazer um convector de chaminé caseiro para aquecer o ar? (+ vídeo detalhado)

Para criar o convector mais simples que irá melhorar o aquecimento do ar na mesma sala onde a caldeira está localizada, você precisará de:

1. Máquina de solda.
2. Pelo menos 8-10 tubos de aço finos com um diâmetro de cerca de 32 mm e um comprimento de cerca de 50-60 cm. Idealmente, use aço inoxidável de qualidade alimentar. Pior, mas também o aço galvanizado serve. Em forma - geralmente leva tubos redondos, mas seções quadradas ou retangulares também são adequadas.

A instalação realiza-se da seguinte forma: estes tubos devem ser soldados em círculo à volta da chaminé, o mais próximo possível da fornalha.

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Dispositivos líquidos

Durante a fabricação dos trocadores de calor líquidos, para torná-los mais seguros, o núcleo é colocado em uma caixa de metal. Ao mesmo tempo, um aquecedor é colocado nele. A lã basalto é freqüentemente usada para criar os dispositivos descritos.

Esses produtos são fixados na chaminé, o que contribui para o aquecimento do refrigerante. Se uma bobina for usada, suas extremidades são conectadas ao sistema de aquecimento. Se o produto for criado por suas próprias mãos, você deve fazer uma bobina de cobre. Isso se deve ao fato desse material possuir uma alta condutividade térmica.

Alguns proprietários de residências usam produtos de metal, mas para aumentar a eficiência, é necessário aumentar significativamente o tamanho da estrutura.

A circulação do refrigerante é realizada da seguinte forma:

• primeiro, o líquido se aquece, resultando em um aumento em seu volume;
• depois disso, ela sobe na bobina;
• depois disso, o líquido é direcionado para o radiador;
• o refrigerante resfriado é deslocado e direcionado para o elemento de aquecimento.

Para que o sistema funcione de forma eficaz, é necessário calcular com antecedência parâmetros como o comprimento do elemento de aquecimento e o diâmetro dos tubos usados ​​para criar o sistema. Se esses parâmetros não forem levados em consideração, o sistema não funcionará de forma eficiente. Em alguns casos, devido a erros cometidos durante a criação do sistema, ocorre um golpe de aríete.

Ao instalar um trocador de calor em um tubo de chaminé, você deve se lembrar que a estrutura deve ser segura. Suas partes aquecidas não devem entrar em contato com materiais que possam pegar fogo.

Opções de conexão para estruturas

O trocador de calor da chaminé pode operar em dois modos principais. E cada um deles tem seu próprio processo de transferência de calor da fumaça para o tubo interno do trocador de calor.

Assim, no primeiro modo, conectamos um tanque remoto com água fria ao trocador de calor.Em seguida, ocorre condensação de água no tubo interno, razão pela qual o próprio trocador de calor é aquecido exclusivamente devido ao calor de condensação do vapor de água dos gases de combustão. Neste caso, a temperatura na parede do tubo não excederá 100 ° C. E a água do tanque vai demorar muito para aquecer.

No segundo modo, a condensação de vapor d'água na parede interna do trocador de calor não ocorre. Aqui, o fluxo de calor através do tubo é mais significativo e a água aquece rapidamente. Para entender esse processo mais completamente, faça este experimento: coloque uma panela com água fria em um fogão a gás. Ficará bem visível como ficará a condensação nas laterais da panela e ela pingará no fogão. E apesar da chama de 100 ° C, esse estado vai durar muito tempo até que a própria água na panela aqueça. Portanto, se você usar um trocador de calor em uma tubulação como registro para aquecimento de água, dê preferência às suas estruturas pequenas com paredes grossas da tubulação interna - assim haverá muito menos condensação.

Cachimbo de estanho - simples e durável!

Esta opção é simples, prática e conveniente. Na verdade, aqui a chaminé é simplesmente enrolada em um tubo de metal ou cobre, ela se aquece constantemente e o ar destilado através dela rapidamente se torna quente.

Você pode soldar a espiral à sua chaminé com um queimador de argônio ou soldagem semiautomática. Você também pode soldar com estanho - se você apenas desengordurar com ácido fosfórico. O trocador de calor vai segurá-lo com especial firmeza - afinal, os samovares são soldados com estanho e servem por muito tempo.

Ondulado - barato e alegre

Esta é a opção mais simples e de menor orçamento. Pegamos três corrugações de alumínio e as enrolamos em volta da chaminé no sótão ou no segundo andar. Nas tubulações das paredes da chaminé, o ar será aquecido, podendo ser redirecionado para qualquer outro cômodo. Mesmo uma sala grande o suficiente será aquecida para aquecer enquanto você aquece o fogão da sala de vapor. E para tornar a remoção de calor mais eficiente, envolva as espirais onduladas com papel alumínio comum.

Permutador de calor - para aquecimento do sótão

Além disso, na seção da chaminé no quarto do sótão, você pode colocar um trocador de calor que funcionaria no princípio de um forno tipo sino - isto é, quando o ar quente sobe, e quando ele esfria, desce lentamente. Este projeto tem sua própria grande vantagem - uma chaminé de metal comum no segundo andar é geralmente aquecida para que não possa ser tocada, e esse trocador de calor reduzirá significativamente o risco de incêndio ou queimaduras acidentais.

Alguns artesãos também cobrem esses trocadores de calor com uma grade com pedras para acumular calor e decorar a base do trocador. Neste caso, o sótão acaba por ser ainda mais confortável e pode muito bem ser utilizado como sala de estar. Na verdade, com base na prática, a temperatura do tubo do fogão da sauna não ultrapassa 160-170 ° C, se houver um trocador de calor. E a temperatura mais alta já estará localizada apenas na área do portão. Quente e seguro!

Desvantagens dos trocadores de calor líquidos

As desvantagens dos dispositivos descritos incluem:

1. A complexidade de fabricar e fazer cálculos. Antes de realizar o trabalho de criação de um dispositivo, é importante levar em consideração a área da casa e outros parâmetros que podem afetar a eficiência do sistema.
2. A necessidade de monitoramento constante de parâmetros do sistema, como pressão e temperatura do refrigerante.
3. Aumento do consumo de líquido associado à evaporação do tanque de expansão. Além disso, no inverno, se a casa estiver vazia, o líquido deve ser completamente drenado.

Mas deve-se notar que quase qualquer pessoa com conhecimento de física no nível escolar pode fazer um trocador de calor líquido. Mas antes de fabricar o dispositivo, é importante fazer um desenho de toda a estrutura, onde serão mostradas as dimensões de todos os elementos.

Ao usar um dispositivo com líquidos, lembre-se que se a casa não for usada durante o inverno, o líquido deve ser completamente drenado. Se isso não for feito, vai se transformar em gelo, o que pode levar à destruição de canos e radiadores. Se o trocador de calor for instalado em uma casa que é usada durante todo o ano, você pode esquecer esta desvantagem.

Características dos trocadores de calor de ar

Os dispositivos do tipo descrito consistem em uma caixa de metal, dentro da qual existem vários bocais. Durante o funcionamento do sistema, o ar frio aquece e entra na divisão.

Se desejar, você pode fazer e instalar um trocador de calor de ar na chaminé com as próprias mãos. Para fazer isso, você precisa ter vários tubos de metal de vários diâmetros, uma trituradora e uma máquina de solda.

Antes do trabalho, você deve comprar os seguintes materiais:

• um pedaço de tubo com um diâmetro de 50 mm;
• um tubo de 2,4 m de comprimento e 3,175 cm de diâmetro;
• folha de metal 350x350x1 mm;
• Recipiente de metal de 2 litros.

A fabricação de um trocador de calor começa com o corte de círculos de metal. Depois disso, no centro dos círculos criados, você precisa fazer furos para um cano de 5 cm. Ao redor dos furos, é necessário marcar os pontos em que serão cortadas 8 aberturas para um tubo de 3,175 cm de diâmetro, que deve ser cortado em 8 seções. O resultado são 8 tubos de 30 cm de comprimento.

O próximo passo é prender um tubo com diâmetro de 50 mm ao orifício central. Nos furos laterais são soldados trechos de 30 cm de comprimento e, como resultado do trabalho realizado, será criado um núcleo trocador de calor. Depois disso, você pode começar a criar a caixa do dispositivo.

Após as ações descritas, você precisa cortar o fundo do tanque de metal previamente preparado com um moedor. Nas laterais é necessário fazer um furo igual ao diâmetro da chaminé.

Então você precisa conectar os tubos. O corpo do trocador de calor criado deve ser colocado no núcleo e então soldado a ele. Após a realização dos trabalhos, as estruturas devem ser revestidas com tinta resistente ao calor. Quando estiver seco, você pode instalar um trocador de calor na chaminé.

Trocador de calor em forma de sino

Um trocador de calor de ar pode ser instalado no sótão, ou pode ser feito em forma de sino. A estrutura funcionará segundo o princípio de uma fornalha, enquanto o ar quente sobe e, depois de esfriar, desce. Esta concepção tem as suas vantagens, que se traduzem no facto de a chaminé metálica do segundo piso ser aquecida a temperaturas que não podem ser tocadas, enquanto a concepção descrita reduzirá a probabilidade de incêndio e queimaduras acidentais.

Às vezes, o trocador de calor na chaminé do banho é forrado com uma grade, que é preenchida com pedras, que servem para acumular calor. A base do trocador de calor pode ser decorada neste caso. O sótão vai passar a ser mais confortável, podendo neste caso utilizar o quarto como sala de estar. Como mostra a prática, a temperatura do tubo do forno não aumenta mais do que 170 ° C se for complementado com um trocador de calor. A temperatura mais alta ficará apenas na área do portão, que fala de segurança e conforto.

Características dos dispositivos usados ​​no banho

Por projeto, os dispositivos descritos podem ser divididos em dispositivos embutidos fixados na chaminé. Os produtos do segundo tipo são freqüentemente chamados de dispositivos do tipo samovar.

As estruturas embutidas consistem em uma pequena cisterna com capacidade de até 5 litros. Ele é instalado entre a fornalha e a caixa do gerador de calor.

Um recipiente com um volume de até 100 litros é conectado ao trocador de calor por meio de tubos. Depois de aquecer o sistema de aquecimento, a água quente sobe pelo tubo. O refrigerante resfriado flui de volta para o trocador de calor.Devido a isso, a temperatura necessária do refrigerante é mantida no tanque externo.

Dispositivos do tipo Samovar são um recipiente lacrado que circunda a chaminé. No processo de aquecimento do líquido, neste caso, é utilizado o calor dos produtos da combustão que circulam pela tubulação.

Fogões de sauna com trocador de calor

As vantagens das estruturas descritas incluem:

1. Solução simultânea de duas tarefas - aquecimento da sala de vapor e camarim, bem como aquecimento da água.
2. Possibilidade de instalação do tanque numa divisão que se encontra mais perto da sala de vapor.
3. Longo prazo de uso. Isso se deve ao uso de materiais de alta qualidade.
4. Não há necessidade de manutenção da estrutura.
5. Pequenas dimensões do forno. Isso economiza espaço na sala de vapor.
6. A potência do forno com trocador de calor é suficiente para um rápido aquecimento do ambiente.

Ao realizar trabalhos de instalação do trocador de calor, você deve se lembrar de algumas regras. Por exemplo, é necessário conectar tubos no sistema de forma que eles não fiquem rigidamente fixados perto das paredes. Isso se deve à mudança em seus parâmetros lineares durante o aquecimento do refrigerante.

Também deve ser lembrado que materiais resistentes a altas temperaturas devem ser usados ​​para selar as roscas. A escolha do volume do recipiente instalado no banho deve ser feita levando-se em consideração que o aquecimento é realizado em até duas horas.