Qualsiasi casa privata, cottage, sauna e talvolta anche un garage richiede il riscaldamento nella stagione invernale. Ma ogni proprietario zelante deve affrontare la questione di come ridurre i costi del carburante e utilizzare il riscaldatore in modo più efficiente. Una delle direzioni promettenti moderne per aumentare l'efficienza è l'uso del calore dai gas di scarico caldi.

Accolgo con favore il mio caro lettore e porto alla tua attenzione un articolo su cosa sia uno scambiatore di calore per una canna fumaria e come realizzarlo da solo.

Uno scambiatore di calore è un dispositivo per trasferire il calore da un mezzo riscaldato a uno più freddo. Un principio, costruzioni + insieme. Lo scambiatore di calore per il camino consente di selezionare parte dell'energia dei gas di scarico e utilizzarla per riscaldare un locale adiacente o riscaldare l'acqua calda.

Gli estrattori di calore dei fumi per il camino possono essere utilizzati solo se il tubo è in acciaio. Non sarà possibile installare uno scambiatore di calore su moderne strutture in ceramica e sandwich, poiché la superficie esterna del tubo isolato è fredda.

I gas di scarico delle moderne caldaie a gas e pellet non sono caldi - circa 200 ° C, quindi non funzionerà per ottenere molto calore dal camino. I gas più caldi escono dalle caldaie a combustibile solido - fino a 600 ° C, e il recuperatore consente di ottenere una quantità abbastanza significativa di calore per il riscaldamento o il riscaldamento dell'acqua.

La massima quantità di calore dai gas di scarico può essere ottenuta durante il funzionamento di stufe tradizionali non troppo moderne, caminetti, stufe borghesi fatte in casa. L'efficienza di questi riscaldatori è bassa, la temperatura dei fumi è alta, quindi gran parte del calore in uscita può essere catturato utilizzando un dissipatore di calore. L'utilizzo di dissipatori di calore sul camino di una stufa a ventosa fatta in casa consente di catturare fino al 30-40% dell'energia in più.

Il motivo principale per l'installazione di uno scambiatore di calore è massimizzare l'uso dell'energia di combustione del combustibile e risparmiare sui costi di riscaldamento. Inoltre, a volte quando si riscaldano piccole case non è economicamente fattibile acquistare un riscaldatore con scambiatore di calore e installare un impianto di riscaldamento.

Un camino o una stufa moderna riscalda case fino a 70 m² e anche di più, solo alcune stanze necessitano di riscaldamento - bagni o camere da letto lontane, stanze al secondo piano o mansarda, quindi puoi adattare il calore dallo scambiatore di calore al camino per la loro riscaldamento. A volte uno scambiatore di calore del camino viene utilizzato per riscaldare l'acqua.

Principio di funzionamento

Il principio di funzionamento di uno scambiatore di calore per camini è il recupero del calore attraverso una parete termoconduttrice. I portatori di calore si muovono quindi in una o più direzioni. In un progetto controcorrente, i refrigeranti si muovono in direzioni opposte o perpendicolari, in un progetto equicorrente si muovono in parallelo.

Tipi e disegni

Gli scambiatori di calore sono suddivisi principalmente in base al refrigerante in aria e liquido (acqua). In linea di principio, è consentito riempire olio e antigelo, ma non nei progetti fatti in casa, poiché l'antigelo è velenoso e costoso e l'olio può prendere fuoco in caso di perdite.

In base alla progettazione, i dispositivi idrici sono generalmente realizzati sotto forma di una bobina o registro (tubo) con acqua (camicia d'acqua); quelli ad aria sono un tappo con la rimozione dell'aria calda o un ampio inserto nel camino con elementi trasversali saldati.

Al momento di decidere come rimuovere il calore residuo dei fumi, è necessario tenere presente che la condensa potrebbe cadere sulle pareti riscaldate del camino. Questo svantaggio è particolarmente evidente nelle caldaie a gas, in cui la temperatura dei gas di scarico è bassa. Ma su stufe fatte in casa poco costose, la condensa può essere ignorata.

Acqua

Il vantaggio dell'acqua di recupero è che ha un'elevata capacità termica e rimuove il calore dei fumi in modo più efficiente. Ma i recuperatori d'acqua richiedono una produzione migliore: il sistema non può perdere; durante il suo funzionamento è necessario assicurarsi che non vi sia surriscaldamento, poiché l'acqua bollente può rompere la tubazione.

Se le strutture idriche vengono utilizzate in un garage, un'officina, un "cottage del fine settimana", uno stabilimento balneare separato, l'acqua dovrà essere drenata nella stagione invernale, poiché il liquido ghiacciato può anche rompere la tubazione.

Un circuito con acqua viene riscaldato attraverso le pareti metalliche del camino, quando riscaldato l'acqua sale, poi nelle batterie, si raffredda, scende nella batteria, va nella linea di ritorno e viene risucchiata nello scambiatore di calore.

Per ottimizzare il funzionamento del sistema, è incluso un vaso di espansione - questo riduce la possibilità di ebollizione. Alcuni artigiani montano la pompa, risulta un piccolo sistema di riscaldamento a tutti gli effetti.

Gli impianti idrici sono utilizzati per il riscaldamento con termosifoni o acqua calda. Un grave inconveniente è l'impossibilità di regolare la temperatura dell'acqua di riscaldamento, quando si surriscalda, deve semplicemente essere scaricata. È impossibile versare acqua fredda nell'impianto quando l'unità di riscaldamento è in funzione: l'acqua può bollire, rompere i tubi e danneggiare il camino, mentre la condensa si deposita sulle pareti interne del tubo del camino.

• Bobina fatta in casa

Il design più semplice da realizzare. La bobina è solitamente costituita da un tubo avvolto a spirale attorno a un camino in acciaio. I tubi utilizzano rame, acciaio ordinario, acciaio inossidabile, alluminio. L'alluminio non deve essere utilizzato per le caldaie a combustibile solido: il suo punto di fusione è di 660 ° C e la temperatura dei gas di scarico dei riscaldatori a combustibile solido raggiunge i 600 ° C.

Durante l'avvolgimento (piegatura), il tubo deve essere riempito di sabbia e tappato su entrambi i lati: ciò eviterà difetti (pieghe, pieghe, pieghe). Per migliorare il riscaldamento della bobina, dovrebbe esserci una piccola distanza tra le spire - fino a 1 diametro.

Ma non è il materiale della bobina più resistente (soprattutto acciaio al carbonio zincato).

• Registrati

Registro: un involucro di diametro maggiore di un camino. Il registro viene posto sopra il corpo del camino e saldato, le estremità sono saldate con piastre con fori tagliati corrispondenti al diametro del camino. Dal basso, un tubo per l'approvvigionamento idrico viene saldato o avvitato, dall'alto - per il prelievo di acqua calda. Il resto viene utilizzato in modo simile alla bobina. Gli involucri sono realizzati non solo rotondi, ma anche quadrati.

Aria

Questa opzione è più adatta per il riscaldamento locale degli ambienti: una stanza, un bagno, uno spogliatoio. Le strutture aeree sono più facili da montare. A volte viene utilizzata una bobina o un registro, a volte uno scambiatore di calore Kuznetsov o uno scambiatore di calore a campana. C'è troppa resistenza delle pareti del tubo nella bobina, non dovrebbe essere troppo lunga. A causa di queste complessità, è usato raramente. I recuperatori d'aria raffreddano meno il camino, quindi c'è meno possibilità di condensa sulle sue pareti.

A volte non costruiscono strutture complesse, ma usano materiali improvvisati: saldano nervature dagli angoli o strisce piegate al camino, tubi aperti su entrambi i lati, fissano "gonne" o strisce (alluminio o acciaio sottile) piegate in una struttura ondulata.

• Scambiatore di calore Kuznetsov

Lo scambiatore di calore Kuznetsov è un cilindro espanso attraverso il quale sono saldati i tubi. Il cilindro è montato nel camino, i fumi caldi attraversano l'interno e riscaldano gli elementi trasversali. L'aria dalle intercapedini entra nel locale e lo riscalda oppure viene raccolta nel condotto dell'aria ed entra nel locale adiacente.

• Tipo campana

Se in una piccola casa non sono presenti impianti di riscaldamento ed è necessario riscaldare una stanza in soffitta o al secondo piano, viene utilizzato uno scambiatore di calore a campana. Attorno al camino è disposto un cilindro, aperto dal basso, in alto l'aria dal cilindro entra nei tubi andando al secondo piano. L'aria calda viene rilasciata nella parte inferiore della stanza al secondo piano: è così che l'aria calda viene distribuita meglio nella stanza e la riscalda il più possibile.

A volte, invece di un cilindro, viene installato un tappo sotto il soffitto sopra la fornace, l'aria riscaldata dalla fornace sale al suo interno ed entra nella stanza al secondo piano attraverso i tubi. Puoi installare un ventilatore, nel qual caso è più facile riscaldare una stanza sullo stesso piano con una stufa ad aria calda.

Quale vista è migliore

Quale tipo è migliore è determinato da cosa esattamente e in che modo è necessario riscaldare. L'efficienza è migliore per i recuperatori d'acqua - 50-60% (per il parametro di registro è più alto, per la bobina - più basso). I dispositivi ad aria hanno un'efficienza inferiore.

Per gli impianti di riscaldamento ad acqua calda oa radiatori è preferibile installare scambiatori di calore ad acqua. L'aria è più adatta per riscaldare singole stanze ravvicinate.

Calcoli di potenza

Calcola in modo indipendente la potenza dello scambiatore di calore in assenza di dati iniziali (potenza del forno, temperatura e quantità di gas in uscita per unità di tempo, area di contatto tra lo scambiatore di calore e il metallo del camino, la velocità dell'aria o acqua che passa attraverso il dispositivo) quasi impossibile. È possibile misurare la potenza di uno scambiatore di calore già installato.

Vale provvisoriamente contare sul fatto che lo scambiatore di calore sul camino di una stufa o caminetto a combustibile solido riscalderà un paio di piccoli radiatori, aumenterà la temperatura nel garage o renderà più calda la stanza in soffitta, lo spogliatoio in il bagno.

Acquista o fai da te

Se si desidera aumentare il trasferimento di calore da una costosa caldaia acquistata, è meglio acquistare dispositivi di alta qualità già pronti: l'industria li produce in una gamma sufficiente. Ma se vuoi aggiornare un garage o aumentare l'efficienza di un caminetto con un tubo d'acciaio in campagna, puoi risparmiare molto realizzando e installando uno scambiatore di calore sul camino con le tue mani. L'installazione di uno scambiatore di calore da parte di uno specialista assunto costerà tanto quanto il progetto stesso.

L'opzione più semplice - una bobina - può essere realizzata da un dilettante domestico anche senza molta esperienza, e per un artigiano domestico che ha almeno piccole capacità di saldatura, è possibile gestire progetti più complessi.

prezzo approssimativo

Il costo degli scambiatori di calore per camini fabbricati industrialmente varia a seconda del design e del produttore.

Scambiatori di calore funzionanti-serbatoi per un camino con un diametro di 115 mm con una capacità di 6 litri costano rubli, con una capacità di 12 litri costano rubli.

Come realizzare un dispositivo da soli

Una bobina semplice è facile da realizzare da un tubo di rame. Per un camino con un diametro di 100 mm, è adatto un tubo di rame con un diametro di ¼ di pollice e una lunghezza di 3-4 m I raccordi filettati devono essere saldati alle estremità del tubo. Quindi il tubo viene riempito di sabbia fine, attorcigliato e avvolto attorno al camino.

Si consiglia di lasciare una piccola distanza tra le spire, quindi il tubo del camino verrà riscaldato sia dal trasferimento di calore che dalla radiazione infrarossa. Questo lavoro è facile da fare con un assistente. La sabbia viene quindi lavata via dal tubo con acqua pressurizzata. Collegare i tubi che portano ai radiatori e al vaso di espansione.

Lo scambiatore di calore Kuznetsov viene eseguito mediante saldatura. L'opzione più semplice è realizzare una custodia da una bombola del gas o da un tubo di grande diametro.

Per la fabbricazione saranno necessari i seguenti materiali:

1. Bombola del gas, tubo di grande diametro (300 mm) per il corpo.
2. Tubo con un diametro di 32 mm (è meglio prendere uno spazio vuoto di diametro maggiore - fino a 57 mm). La lunghezza dei pezzi è di 300-400 mm, il numero totale dovrebbe essere sufficiente per tagliare i pezzi.
3. Due tubicini dello stesso diametro del diametro del camino; si consiglia di utilizzare una canna fumaria - se la canna fumaria è prefabbricata, su un lato della struttura il tubo avrà una presa, necessaria per l'installazione dello scambiatore di calore.
4. Due pezzi di lamiera d'acciaio, abbastanza grandi da ritagliare i cappucci alle estremità dello scafo.

Tecnologia di produzione dello scambiatore di calore ad aria:

1. Un tubo o un cilindro di grandi dimensioni viene tagliato alla dimensione desiderata.
2. 9 pezzi grezzi della stessa lunghezza vengono tagliati da tubi sottili.
3. Ritaglia i cerchi per le spine.
4. Nei cerchi vengono tagliati 9 fori per tubi di piccolo diametro; se viene preso un tubo di diametro maggiore, viene ritagliato un foro al centro.
5. Tubi sottili vengono inseriti nei fori dei tappi, innescati mediante saldatura, quindi saldati.

Ai lati del corpo vengono praticati fori con un diametro pari al diametro del camino.

Il design di tubi e tappi sottili è inserito nel corpo e saldato alla giunzione dei tappi e del corpo da un tubo di grandi dimensioni.

I tubi di derivazione vengono inseriti nei fori sui lati del corpo e anche bolliti.

Opzione alternativa:

Quali materiali possono essere utilizzati

Opzione perfetta - acciaio inossidabile(ad esempio acciaio inossidabile austenitico alimentare 08X18H10 o AISI 304) o rame. I prodotti industriali sono talvolta realizzati in titanio. Ma il prezzo di questi materiali è piuttosto alto. Ma sono durevoli, non arrugginiscono, affidabili e durevoli. Se hai una stufa a ventosa in garage o una stufa fatta in casa con materiali improvvisati nella vasca da bagno, è del tutto possibile utilizzare metallo ferroso (acciaio al carbonio).

È possibile utilizzare tubi corrugati in acciaio inossidabile di alta qualità. L'ondulazione galvanizzata è un'opzione indesiderabile e di breve durata. Per la serpentina possono essere utilizzati anche tubi in alluminio (ma non per camini di stufe a combustibile solido).

Ma va tenuto presente che durante la saldatura lo strato di zinco evapora e tutti i vantaggi della zincatura (resistenza alla corrosione) svaniscono. A temperature superiori ai 400°C lo zinco inizia ad evaporare (i vapori di zinco sono tossici), quindi non utilizzare la zincatura per scambiatori di calore sui camini delle caldaie a combustibile solido.

Le stufe a combustibile solido o liquido forniscono una grande quantità di calore, ma gran parte di esso va senza impedimenti nel camino. Uno scambiatore di calore sulla canna fumaria aiuterà a non perdere energia utile ea smettere di riscaldare la strada. Un dispositivo semplice e compatto può aumentare la trasmissione del calore di quasi un terzo senza compromettere le caratteristiche del focolare stesso, tuttavia è necessario tenere conto di una serie di fattori, come il mantenimento del tiraggio normale e la possibilità di pulire la canna fumaria per non mettersi nei guai con lo scambiatore di calore.

Principio di funzionamento

Quando si brucia combustibile liquido o carbone, soprattutto nelle stufe fatte in casa, all'ingresso del camino, la temperatura dei gas raggiunge i 600 ° C e anche oltre. Per mantenere una trazione attiva, tali temperature non sono necessarie, peggiorano solo la situazione. Nulla vieta di prelevare parte del calore fermo restando il funzionamento del focolare e cederlo all'aria dell'ambiente o all'acqua dell'impianto di riscaldamento o di acqua calda. Quindi, se la temperatura del gas viene ridotta da 600°C a 400°C, allora, a seconda della qualità dello scambiatore di calore e del volume dei gas fluenti, la potenza di riscaldamento può raggiungere diversi kilowatt.

Il compito è garantire uno scambio termico attivo tra i gas surriscaldati che fuoriescono dal camino e il mezzo target: acqua o aria. La chiave è l'area di contatto. Non è una buona idea posizionare, ad esempio, condotti dell'aria o una serpentina del tubo dell'acqua all'interno del camino, anche tenendo conto di tutte le altre caratteristiche, eventuali oggetti nel canale contribuiranno solo alla formazione di fuliggine e condensa, che rapidamente disabilitare il camino e, di conseguenza, trasformare il funzionamento del forno in un evento pericoloso per gli altri.

Esistono tre opzioni ottimali per la rimozione del calore dal camino:

• Avvolgiti attorno al camino.
• Giacca d'acqua. Un cilindro di diametro maggiore viene posto sopra il tubo del camino e riempito di refrigerante. La suddivisione del canale del camino in un gruppo di canali di diametro inferiore consente di aumentare l'area di contatto.
• Freno camino. Il canale del camino è formato sotto forma di una bobina, un labirinto, attraverso il quale il movimento dei gas rallenta, aumentando il trasferimento di calore.

Le prime due opzioni sono adatte per formare un circuito idraulico e utilizzare il calore in un sistema di riscaldamento o acqua calda. Il terzo design è più adatto per il riscaldamento locale dell'aria.

Tutti i tipi di scambiatori di calore hanno caratteristiche che non dovrebbero essere ignorate. Se il mezzo da riscaldare è l'acqua, allora c'è un problema con un eccessivo trasferimento di calore. Quando il camino è già caldo e la stufa viene riscaldata attivamente, l'alimentazione di acqua fredda allo scambiatore di calore provoca un forte calo della temperatura delle pareti del camino. Ciò porta inevitabilmente alla condensazione dell'umidità dai gas di scarico sulle pareti del camino e, di conseguenza, il canale si riempie rapidamente di cenere e cenere. Per far fronte a questo, è necessario ridurre la velocità di trasferimento del calore e la differenza di temperatura.

Insieme alle prestazioni elevate, ottenere durata è molto difficile. Da un lato, un aumento dell'area di contatto dello scambiatore di calore e del camino aumenta la potenza termica, dall'altro un eccessivo apporto di calore minaccia di grossi problemi fino al completo guasto del camino.

Caratteristiche ottimali dello scambiatore di calore per il camino:

1. Il circuito idrico deve essere alimentato con un accumulo di calore separato, esclusa la fornitura di acqua fredda direttamente allo scambiatore di calore.
2. Il design dello scambiatore di calore deve essere facilmente rimovibile per la pulizia e la manutenzione.
3. La potenza dello scambiatore di calore viene selezionata in base alle effettive prestazioni del forno e del camino in modo che la temperatura dei gas sopra lo scambiatore di calore sia sufficiente per mantenere il tiraggio.

Come materiali per lo scambiatore di calore, è meglio scegliere l'acciaio inossidabile in grado di resistere a sbalzi di temperatura improvvisi. La superficie interna dello scambiatore di calore a contatto con i fumi deve essere, se possibile, perfettamente liscia in modo che la condensa, anche quando si presenta, cada nel sifone senza creare inutili problemi.

Gli scambiatori di calore del camino fatti in casa vengono spesso assemblati senza tener conto di questi requisiti e senza un calcolo preliminare, il che causa molti problemi, sia con il riscaldamento dell'acqua che con le condizioni del camino.

Con gli scambiatori di calore ad aria tutto è più semplice. Se non si fornisce un grande volume di aria fredda dalla strada, ma lo si utilizza per riscaldare il volume interno della stanza, la differenza di temperatura non sarà sufficiente per la condensazione attiva.

Per riscaldamento

Per l'organizzazione del riscaldamento dell'acqua in casa, uno scambiatore di calore a camino sarà un'ottima soluzione, ma solo se è presente un serbatoio di accumulo di calore. Per riscaldare la casa non è necessario riscaldare costantemente l'acqua fredda, il liquido di raffreddamento nell'impianto perde 20-25 ° C dopo essere passato attraverso il circuito e niente di più. Di conseguenza, il rischio di condensa sulla superficie del camino è ridotto.

La versione più semplice dello scambiatore di calore è una bobina di tubi di rame attorcigliata a spirale attorno al camino. La lunghezza del tubo non dovrebbe essere eccessiva, anche tenendo conto del percorso verso la caldaia e ritorno, e dipende dal suo diametro. Se prendiamo, ad esempio, la dimensione di ¼ di pollice, allora è auspicabile limitarci a una lunghezza di 3,5-4 metri. Sarà così possibile garantire il normale scambio termico con circolazione naturale dell'acqua nel circuito “scambiatore di calore - accumulo”.

Se non è possibile installare la caldaia vicino al forno, è meglio utilizzare una pompa di circolazione e forzare il pompaggio dell'acqua attraverso lo scambiatore di calore, quindi la lunghezza del tubo non ha molta importanza. Non è necessario utilizzare la saldatura o migliorare in alcun modo il contatto tra la bobina e il camino. Un trasferimento di calore troppo buono giocherà di più in negativo.

Un maggiore trasferimento di calore consente di ottenere una camicia d'acqua, un design in cui un cilindro esterno è dotato sopra la sezione del camino e l'acqua viene versata tra di loro. La sezione del camino può essere sostituita con un insieme di tubi di diametro inferiore, ad esempio 5-6 pezzi, in modo che la loro sezione trasversale totale sia uguale al canale del camino o lo superi leggermente.

La difficoltà principale sta nel determinare la potenza di trasferimento del calore. Il valore effettivo si ottiene solo nella pratica e questa opzione si adatta a poche persone. Approssimativamente può essere calcolato in base alla temperatura dei gas caldi all'uscita del forno e al passaggio dello scambiatore di calore. La capacità termica specifica dei gas caldi in uscita è di circa 1.042 kJ/kg*K, leggermente superiore a quella dell'aria satura di vapore acqueo. A seconda della differenza di temperatura all'ingresso e all'uscita dello scambiatore di calore, l'area di contatto viene calcolata potenza.

La capacità termica specifica dell'acqua è di 4,183 kJ/kg*K. Diciamo che la differenza di temperatura è di 150 gradi, quindi da ogni chilogrammo di fumo che esce puoi riscaldare un chilogrammo o un litro d'acqua di 38 ° C. Successivamente, vengono presi in considerazione il volume dei gas di passaggio e l'efficienza dello scambiatore di calore, che, infatti, non supera il 60%.

Per riscaldare una piccola stanza sarà sufficiente uno scambiatore di calore camino, ma è meglio utilizzarlo come fonte di calore ausiliaria in aggiunta al circuito idrico principale o al boiler dell'acqua calda, aumentando la potenza termica complessiva.

In pratica, è più facile riscaldare una piccola casa o una stanza vicina con uno scambiatore di calore ad aria per camino. Utilizza lo stesso principio di una camicia d'acqua, solo il gas della stufa viene immesso nello spazio tra il gruppo di tubi e la struttura stessa è orientata perpendicolarmente al camino. Si scopre che il fumo scorre attorno ai tubi dello scambiatore di calore e riscalda l'aria in essi contenuta, quindi, mediante ventilazione forzata, viene fornito attraverso il condotto dell'aria ad altre stanze della casa.

Per stufa sauna

Nel bagno, l'utilizzo del calore del camino è rilevante solo per l'approvvigionamento di acqua calda o per la regolazione del riscaldamento dell'aria. Lo scambiatore di calore ad aria sarà rilevante principalmente per riscaldare lo spogliatoio e gli spogliatoi e altri bagni, ad eccezione del bagno turco, dove c'è già abbastanza calore dal riscaldatore stesso.

Il circuito ACS è rilevante per un bagno separato. È sufficiente installare un piccolo contenitore sotto il soffitto nella stanza accanto al bagno turco e utilizzare uno scambiatore di calore per riscaldare l'acqua al suo interno.

Il montaggio di un circuito di riscaldamento basato su uno scambiatore di calore per un camino non è almeno rilevante. Per definizione, è troppo alto per garantire la circolazione naturale e l'installazione di una pompa di circolazione e, di conseguenza, il raffreddamento delle pareti del camino influiranno sul tiraggio. Tutto si basa sulla maggiore capacità termica di qualsiasi circuito di riscaldamento dell'acqua, anche il più primitivo.

Screpolatura

La principale difficoltà con gli scambiatori di calore del camino è la mancanza di un adeguato controllo della potenza, non esistono modi consolidati per interrompere il riscaldamento del liquido di raffreddamento o dell'acqua calda durante il funzionamento della stufa. Se chiudi semplicemente il circuito dell'acqua, i residui nello scambiatore di calore possono bollire e rompere il camino e il corpo del dispositivo. Devi drenare completamente il liquido.

Puoi in qualche modo limitare la potenza con l'aiuto di ammortizzatori, ma poi ne risentiranno la spinta e il funzionamento regolato della stufa stessa. Il bypass, in realtà un bypass, complica notevolmente il progetto del camino e lo rende eccessivamente voluminoso.

Tutto si riduce a una semplice idea. Non c'è bisogno di sopportare la perdita di calore che entra nel tubo. Ma quando si installa uno scambiatore di calore, va tenuto presente che può svolgere solo ruoli secondari, sia nel riscaldamento che nella fornitura di acqua calda, riducendo notevolmente il carico sulla fonte di calore principale. Quando si sceglie il modello attuale, è necessario selezionare attentamente la potenza e le modalità operative in modo da non rovinare le condizioni operative del forno stesso.

Per riscaldare l'acqua della vasca nel lavello è possibile utilizzare uno scambiatore di calore sul camino.

Uno scambiatore di calore installato sul camino consente di posizionare un serbatoio di acqua calda nei locali adiacenti al bagno turco. A tale scopo, sul camino del focolare è installato un registro universale (scambiatore di calore), in acciaio inossidabile con due raccordi, che è collegato a un serbatoio esterno mediante tubi di collegamento e un rubinetto di scarico.

Il serbatoio remoto deve avere due raccordi per il collegamento al registro e un raccordo per l'installazione di un rubinetto per lo scarico dell'acqua (i rubinetti e i tubi di collegamento vengono completati dall'acquirente durante i lavori di installazione in modo indipendente).

Nel processo di combustione della legna da ardere, le pareti del registro vengono riscaldate. L'acqua nel registro viene riscaldata e spostata dal basso dall'acqua fredda proveniente da un serbatoio esterno con acqua più fredda. Pertanto, l'acqua circola in un circuito chiuso.

È importante che durante il funzionamento del forno e dello scambiatore di calore l'acqua riempia il serbatoio almeno del 30%. Come elementi di collegamento devono essere utilizzati solo tubi metallici.

Il tubo deve avere una pendenza fino al serbatoio stesso, per l'uscita della miscela aria-vapore formatasi nel registro durante il riscaldamento dell'acqua. In inverno, dopo che la stufa ha finito di funzionare, è necessario scaricare l'acqua dall'impianto attraverso il rubinetto di scarico per evitare danni al serbatoio e registrare quando l'acqua gela.

Gli apparecchi di riscaldamento che utilizzano la combustione del combustibile per produrre calore non possono funzionare senza canna fumaria.

La necessità di utilizzare

L'ultimo degli elementi di cui sopra elimina i prodotti di combustione tossici che possono essere pericolosi per la salute umana. Ma i fumi che escono dall'unità attraverso il tubo, volatilizzandosi nell'atmosfera, portano via il calore in grande volume. Potrebbe essere utilizzato per il riscaldamento degli ambienti. Per correggere questo inconveniente, viene installato uno scambiatore di calore sulla canna fumaria. Questo dispositivo consente di aumentare significativamente l'efficienza del dispositivo di riscaldamento.

Principali varietà

Oggi esistono diversi tipi di scambiatori di calore, il loro design è approssimativamente lo stesso, il che si può dire del principio di funzionamento di questi dispositivi. Hanno un corpo cavo, che ha tubi di ingresso e uscita. Il dispositivo di frenatura si trova all'interno, è progettato per i gas di scarico. Questo sistema è più comunemente ammortizzatori tagliati che sono montati sugli assi. Gli elementi possono essere ruotati per formare una canna fumaria a zig-zag di varie lunghezze. Regolando la posizione delle alette è possibile scegliere il rapporto più idoneo tra tiraggio nel tubo ed efficienza di scambio termico. Allo stesso tempo, gli standard di sicurezza operativa non vengono affatto violati. Esistono anche le opzioni più semplici per gli scambiatori di calore che non includono serrande regolabili.

Principio di funzionamento

Se prevedi di installare uno scambiatore di calore, dovresti familiarizzare con il principio di funzionamento di questo dispositivo. I fori, che si trovano nella parte inferiore del dispositivo, aspirano aria fredda, sfruttando il principio della convezione. Le masse d'aria passano attraverso lo spazio interno, i gas si riscaldano. L'aria riscaldata viene immessa nell'ambiente riscaldato attraverso le aperture poste sulla parte superiore. Ciò consente di aumentare notevolmente l'efficienza del dispositivo, riducendo la quantità di carburante consumato. Come dimostra la pratica, il consumo di carburante di una "stufa a ventosa" con uno scambiatore di calore installato sul camino è ridotto di 3 volte.

Lo scambiatore di calore può essere installato solo dopo aver effettuato la selezione del dispositivo. Non va dimenticato che quando il calore viene rilasciato nel condotto del gas, i prodotti della combustione si raffreddano rapidamente. Ciò provoca una diminuzione della differenza di temperatura nel tubo, mentre la caduta della spinta nel sistema avviene istantaneamente. Per escludere il verificarsi di questo effetto si effettuano regolazioni con serrande o si sceglie la dimensione della struttura più idonea.

a seconda del materiale

Se si decide di installare uno scambiatore di calore, è importante decidere quale modello verrà utilizzato. Esistono diverse varietà di tali dispositivi, a seconda del materiale nella base. Il più ottimale è l'acciaio inossidabile per uso alimentare, chiamato anche austenitico. Le sue caratteristiche non sono influenzate da condizioni difficili, ad esempio temperature elevate, ma i giunti di saldatura non si incrinano, la reazione di nichel e ossigeno porta alla formazione di uno strato di pellicola sulla superficie, altamente resistente ad acidi e sali .

Se installi uno scambiatore di calore su una canna fumaria per il riscaldamento da tale materiale, il dispositivo risulterà il più durevole. Ma è meglio rifiutare lo zinco se la temperatura che agisce su di esso supera i 200 gradi. Dopo l'inizio dell'evaporazione e la temperatura è superiore a 500 gradi, la concentrazione di sostanze nocive supererà il livello massimo consentito. Tuttavia, se è disponibile un profilo in zinco, è meglio testare lo scambiatore di calore. È importante capire a quale temperatura si riscalderà. Se questo limite non è superiore a 200 gradi, non dovresti preoccuparti.

Tale profilo ha il vantaggio che il materiale contribuisce ad aumentare l'intensità del movimento dell'aria attorno al compensatore. Questa opzione è perfetta se è necessario riscaldare la stanza abbastanza velocemente. Ma una tale esigenza non dovrebbe sorgere abbastanza spesso. È meglio non installare uno scambiatore di calore in zinco sulla canna fumaria del bagno, poiché la temperatura di esposizione può essere piuttosto elevata. È meglio utilizzare un dispositivo simile per una stufa in campagna, che verrà utilizzata di volta in volta.

Esecuzione dell'installazione

Esistono due modalità di funzionamento dello scambiatore di calore del camino, ognuna delle quali ha un certo trasferimento di calore all'interno. La prima opzione è collegare un serbatoio d'acqua portatile allo scambiatore di calore, che dovrà essere riscaldato. La compensazione avverrà sul tubo interno e lo scambiatore di calore sarà riscaldato dal calore del vapore. Questa opzione consentirà all'acqua di riscaldarsi a lungo, poiché la temperatura sulle pareti sarà pari a 100 gradi. Se decidi di installare uno scambiatore di calore, puoi utilizzare la tecnologia "pipe on tin". L'essenza di questa opzione è che il camino sarà con un tubo di metallo o rame, che si riscalda da solo e riscalda l'aria che lo attraversa. Utilizzando la saldatura ad argon o un bruciatore, una tale spirale può essere saldata al camino. Lo stagno fungerà da legante, ma deve essere sgrassato con acido fosforico. Tale saldatura sarà duratura e forte.

Usando un tappo per una stanza mansardata

Puoi acquistare uno scambiatore di calore per una canna fumaria a San Pietroburgo a un prezzo accessibile. Se decidi di eseguire il lavoro da solo, l'installazione potrebbe comportare l'installazione di un tappo che funzionerà secondo il principio di un forno con il nome appropriato. Un tale sistema funziona in modo abbastanza semplice. La funzione è che l'aria scaricata tenderà a salire e l'aria raffreddata scenderà. Questa opzione sarà un'ottima soluzione per semplici camini metallici, che si trovano nell'area del secondo piano.

Usando un cappuccio, puoi ridurre il rischio di incendi o ustioni. Per garantire l'accumulo di calore, alcuni artigiani circondano scambiatori di calore di questo tipo con una griglia di pietre, che consente di rendere il dispositivo più attraente. Grazie a questo meccanismo, il tubo non si surriscalda oltre i 170 gradi e il luogo più caldo sarà vicino al cancello.

Installazione di uno scambiatore di calore in base al tipo di corrugazione

Lo scambiatore di calore sulla canna fumaria, il cui prezzo è di circa 3.000 rubli, può essere installato secondo il principio dell'ondulazione. La tecnologia sarà estremamente semplice e molto pratica. Per eseguire il lavoro avrai bisogno di tre ondulazioni, che sono realizzate in alluminio. Questi elementi sono avvolti attorno al camino.

Puoi eseguire tali manipolazioni su qualsiasi piano di una casa privata, questo vale anche per l'attico. L'aria verrà riscaldata nei tubi dai sistemi di camino e le masse riscaldate verranno inviate ai locali. Il riscaldamento è pratico e non è necessario installare stufe in ogni stanza, se l'area è piuttosto ampia, si riscalderà a temperature elevate.

L'efficienza di un bagno o di una termostufa può essere aumentata dotandola di uno scambiatore di calore ad acqua o ad aria. L'installazione di uno scambiatore di calore sul camino risolverà due problemi contemporaneamente: riscaldare l'acqua per l'impianto di riscaldamento o il circuito ACS ed eseguire.

Una stufa di metallo installata in uno stabilimento balneare, in una casa o in un garage diventa molto calda quando viene accesa. A seconda del design del forno, la sua temperatura può variare da 200 a 500 gradi, il che lo rende un pericolo di incendio e toccarlo accidentalmente può causare gravi ustioni.

Il calore del camino può essere utilizzato a fin di bene posizionandovi sopra uno scambiatore di calore: un serbatoio o una serpentina. Il refrigerante in questo caso è solitamente acqua e in alcuni casi aria. Quando il liquido di raffreddamento entra in contatto con le pareti riscaldate del camino, la loro temperatura si equalizza: il camino si raffredda e l'acqua o l'aria nello scambiatore di calore, al contrario, si riscalda.

Quando viene riscaldata, l'acqua calda sale nella parte superiore dello scambiatore di calore e da lì attraverso il raccordo di uscita e il tubo nel sistema o nel serbatoio dell'acqua di accumulo. L'acqua fredda entra nel luogo dell'acqua riscaldata attraverso il raccordo di ingresso. Man mano che si riscalda, la circolazione continua, per cui l'acqua nel serbatoio è in grado di riscaldarsi ad alta temperatura.

Gli scambiatori di calore ad aria funzionano secondo un principio simile: l'aria fredda viene prelevata dal basso, dopo il riscaldamento entra nei locali riscaldati attraverso una tubazione. Quindi puoi riscaldare la soffitta in una casa di campagna o una stanza di riposo in uno stabilimento balneare, che vengono riscaldati periodicamente. Il dispositivo di riscaldamento dell'acqua in essi è impossibile, poiché sarà necessario drenare e riempire regolarmente il liquido di raffreddamento nel sistema.

Serbatoio con attacco idrico

Scambiatore di calore a forma di serbatoio situato intorno al camino, in acciaio inox o lamiera zincata. In questo caso, dovrebbe essere preso in considerazione il design del forno. Se prevede la postcombustione dei fumi, e la temperatura dei fumi all'uscita del forno non supera i 200 gradi, qualsiasi materiale può essere utilizzato per realizzare lo scambiatore di calore.

Nei forni semplici senza circolazione dei fumi, la temperatura dei fumi in uscita può raggiungere i 500 gradi centigradi. In questo caso è necessario utilizzare l'acciaio inossidabile, poiché il rivestimento di zinco emette sostanze nocive se riscaldato fortemente.

Molto spesso, scambiatori di calore di questo tipo sono installati su una stufa da bagno e utilizzati come scaldabagno per la fornitura di acqua calda. Il serbatoio è dotato di raccordi nella sua parte superiore e inferiore, a cui sono collegati i tubi introdotti nell'impianto. Allo stesso tempo, un serbatoio di acqua calda viene installato in una doccia o in un bagno turco. È possibile utilizzare un tale sistema per riscaldare un locale tecnico o un garage.

Fabbricazione di serbatoi: istruzioni passo passo e video

Gli scambiatori di calore per forni industriali vengono venduti completi di alcune modifiche, quando si installa un nuovo forno è possibile scegliere un modello adatto con un circuito idraulico già pronto. Puoi anche realizzare uno scambiatore di calore sul camino con le tue mani. Per la sua fabbricazione sono necessari i seguenti materiali:

• segmenti di tubi in acciaio inossidabile di diversi diametri con uno spessore della parete di 1,5-2 mm, lamiera d'acciaio;
• 2 raccordi da 1 pollice o ¾ pollice per il collegamento all'impianto;
• serbatoio di accumulo in acciaio inossidabile o acciaio zincato con un volume da 50 a 100 litri;
• tubazioni in rame o acciaio o tubi flessibili per acqua calda sanitaria;
• valvola a sfera per lo scarico del liquido di raffreddamento.

La sequenza di produzione di una stufa per sauna o di una stufa a ventosa:

1. Il lavoro inizia con la preparazione del disegno. Le dimensioni del serbatoio installato sulla canna fumaria dipendono dal diametro della tubazione e dal tipo di focolare. I forni dal design semplice con camino diretto sono caratterizzati da un'elevata temperatura dei fumi all'uscita, quindi le dimensioni dello scambiatore di calore possono essere piuttosto grandi: fino a 0,5 m di altezza.

1. Il diametro delle pareti interne del serbatoio deve garantire un accoppiamento ermetico dello scambiatore di calore sulla canna fumaria. Il diametro delle pareti esterne del serbatoio può superare il diametro di quelle interne di 1,5-2,5 volte. Tali dimensioni garantiranno un riscaldamento rapido e una buona circolazione del liquido di raffreddamento. I forni con basse temperature dei fumi sono meglio dotati di un serbatoio di piccole dimensioni per velocizzarne il riscaldamento ed evitare la formazione di condensa e il deterioramento del tiraggio.
2. Utilizzando un inverter di saldatura, le parti del pezzo vengono collegate, monitorando la tenuta delle cuciture. Nella parte inferiore e superiore del serbatoio sono saldati i raccordi per l'alimentazione e lo scarico dell'acqua.
3. Il serbatoio viene installato sul raccordo della canna fumaria del forno a tenuta stagna, spalmando la giunzione di collegamento con sigillante ai silicati resistente al calore. Sulla parte superiore del serbatoio dello scambiatore di calore, allo stesso modo, mettono un adattatore da un tubo non isolato a uno isolato e portano il camino fuori dalla stanza attraverso il soffitto o il muro.
4. Collegare lo scambiatore di calore all'impianto e al serbatoio di accumulo. Allo stesso tempo, viene mantenuto il grado di inclinazione richiesto: il tubo di alimentazione dell'acqua fredda collegato al raccordo inferiore deve avere un angolo di almeno 1-2 gradi rispetto al piano orizzontale, il tubo di alimentazione dell'acqua riscaldata è collegato alla parte superiore raccordo e con una pendenza di almeno 30 gradi portano al serbatoio di accumulo. L'accumulatore deve trovarsi sopra il livello dello scambiatore di calore.
5. Una valvola di scarico è installata nel punto più basso del sistema. Nella vasca da bagno può essere abbinato ad un rubinetto per prelevare l'acqua calda per il bagno turco.
6. Prima del funzionamento, il sistema deve essere riempito con acqua, altrimenti il ​​​​metallo si surriscalda e porta, il che può portare a una violazione della tenuta delle saldature e delle perdite.
7. L'alimentazione idrica al serbatoio di accumulo può essere effettuata sia manualmente che automaticamente mediante una valvola a galleggiante. In caso di riempimento manuale, si consiglia di avvicinare un tubo trasparente alla sua parete esterna per controllare il livello dell'acqua nel serbatoio in modo da non far funzionare l'impianto a secco.