A fűtési rendszerek bármelyikének fő eleme egy speciális eszköz - egy ház fűtésére szolgáló hőcserélő, amelyben a hő a hőgenerátorból a hűtőfolyadékba kerül. A modern piacon nagyszámú különféle fűtőkazán kerül bemutatásra, de minden változatosságuk nem korlátozza az otthoni kézművesek fantáziáját az ilyen eszközök független gyártása szempontjából. Cikkünkben arra kérjük az olvasókat, hogy megtudják, mire van szükség egy hőcserélőhöz egy fűtési rendszerben, hogyan készítsék el maguk és hogyan csatlakoztassák.
Hőcserélő funkció a fűtési rendszerben
A háztartási légfűtési rendszerekben leggyakrabban a fűtési rendszer felületi hőcserélőit alkalmazzák, ahol a hőenergiát az adott eszköz fémfalainak felületein keresztül továbbítják.
A hőcserélőn keresztül történő fűtés elve a legteljesebben a gáz-, szilárd tüzelőanyaggal vagy elektromos kazánok tervezésével valósul meg. A víz tekercs alakban hajlított csöveken kering, amelyek a fűtőegységbe vannak beépítve, és az égő tüzelőanyag hőmérséklete melegíti fel. A fűtött hűtőfolyadék a fűtőrendszer csővezetékébe kerül, és a radiátorokból lehűtött víz a hőcserélőbe kerül annak cseréjére.
Eddig számos egyéni házban a kályha maradt a hagyományos hőforrás. Kicsi kunyhó fűtésére jó, de egy többszobás házban hőteljesítménye nem elegendő. Ezért egy magánházban a fűtési rendszer hőcserélőjére van szükség annak érdekében, hogy a kályha teljes értékű vízmelegítő kazán legyen. A házi készítésű fűtésre alkalmas hőcserélő méretének és alakjának meg kell felelnie a kemence üzemanyag-kamrájának méreteiben. Ehhez a készülékhez csöveket és radiátorokat lehet csatlakoztatni, majd a ház fűtése hatékonyabbá válik.
A hőcserélők típusai
A fűtésre szolgáló vízhőcserélők praktikusabbak. Ez annak köszönhető, hogy a víz sokkal jobban továbbítja a hőenergiát, mint a levegő. A fűtéshez azonban levegő hőcserélőt is használnak. A víz és a levegő mellett a hőcserélőhöz hőcserélőt is használnak, amelyet nem belül, hanem kívül helyeznek el.
Minden ipari fűtőberendezés hőcserélővel van felszerelve, amelynek kialakítása maximálisan alkalmazkodik a hatékony vízmelegítéshez.
A gyárban a hőcserélők rézből készülnek. A cső tekercs, amelynek kanyarulatai között sok lemez található, amelyek nagy hőcserélő területet biztosítanak.
Szinte lehetetlen otthoni fűtésre otthoni hőcserélőt építeni, hogy az pontosan olyan legyen, mint egy gyári. Ezért egyszerűbb lehetőséget kell választania.
Rendszertervezés
A házi készítésű hőcserélő működési elve az, hogy a kályha fa vagy szén elégetésével energiát ad át neki, a fűtött víz pedig csöveken keresztül minden helyiségbe eloszlik. Ez a fűtési módszer lehetővé teszi a ház lakóinak, hogy egyenletes hőeloszlást élvezzenek. Ezenkívül minden helyiség sokkal gyorsabban felmelegszik, és csökkennek az üzemanyagköltségek.
Kétféleképpen lehet javítani a magánház kályhafűtését:
- építsen kemencét "a semmiből" a hőcserélő meghatározott méretéhez;
- házi készítésű, a tűztér méretének megfelelő hőcserélőt telepítsen a meglévő kemencébe.
Ha a saját kezével hőcserélőt készít fűtésre, a háztulajdonos biztos lehet abban, hogy a vízkeringésű kályhája nem lesz rosszabb, mint egy igazi szilárd tüzelésű kazán. Az egyetlen különbség az, hogy a kályhában a hőcserélő bemenetének helye kissé magasabb lesz a padló felett, mint a gyári kazánokban. Ez egy meglehetősen jelentős különbség, amely befolyásolhatja a hűtőfolyadék természetes keringésének sebességét.
A hőcserélőt a fűtési rendszerhez úgy kell csatlakoztatni, hogy a hidegvíz-ellátó cső (visszatérő) a lehető legalacsonyabban legyen.
Csakúgy, mint egy hagyományos fűtési rendszerben, a csővezetékek tetején egy tágulási tartályt kell felszerelni. Kompenzálja a felmelegített víz térfogatának változását és felszabadítja a légbuborékokat a rendszerből. Ha a természetes cirkulációjú hőcserélőn keresztül történő fűtés nem elegendő egy nagy ház fűtésére, akkor cirkulációs szivattyút kell telepítenie a rendszerbe.
A házi készítésű hőcserélő fűtéshez történő csatlakoztatásához 2 szerelvényt használnak: az egyiket alul (hidegvíz-bemenet), a másikat felül (melegkimenet). A hőcserélő telepítésekor biztosítani kell a csövek szükséges lejtését, ahogy azt a rendszer előírja.
A hőcserélővel történő fűtés előnyei
Ha megértette, miért van szüksége hőcserélőre a fűtési rendszerben, számos egyértelmű előnyét láthatja:
- Könnyű gyártás. Ha a házban már létezik kályha, akkor csak házi hőcserélő készítésére és fűtési rendszer telepítésére kell költenie.
- Kombinált fűtés. Amellett, hogy a házat a kályha felületéről fűtik, vízmelegítő rendszert is kiépítenek.
- Különféle üzemanyagok. A kályhát bármilyen szilárd energiaforrással felmelegítheti, ellentétben a kazánokkal, amelyek csak egy bizonyos típusú üzemanyagra koncentrálnak.
- Szép megjelenés. Hasznos megőrizni az orosz kályha hagyományos megjelenését, amikor nemzeti stílusú belső teret hoznak létre.
A hőcserélőn keresztül történő fűtés hátrányai a következők: a gyári kazánokhoz képest kevésbé magas hatékonyság és a hűtőfolyadék fűtési intenzitásának automatikus vezérlésének hiánya.
Hogyan készítsünk házi hőcserélőt
A barkácsoláshoz szükséges hőcserélő alakja eltérő lehet. A leggyakoribb lehetőség több acél- vagy rézcső nyilvántartása, de lemezes mintákat is használnak.
Az égési zónában a hőmérséklet nagyon magas, különösen akkor, ha szén ég. Ezért fokozott követelményeket támasztanak a fémmel szemben, amelyből a hőcserélő elemei készülnek, a tervezés ésszerűségével és a varratok minőségével szemben.
Anyagok készítéshez
A fűtésre szolgáló vízhőcserélők feladata az optimális hőátadás biztosítása, és ebben a folyamatban fontos a fém hővezetési foka. Például egy acélcső hétszer kevesebb hőt vezet, mint egy rézcső. Ezért azonos csőátmérővel azonos hőmennyiség átadásához 25 méter acélcsőre lesz szükség 3,5 méter réz helyett.
A réz hőcserélők üzemeltetése a leggazdaságosabb, ugyanakkor drága is. A legalább 32 mm átmérőjű acélcsövekből készült hőcserélőket megfizethetőbbnek tartják az öntermelés számára.
Ha állítólag szénnel melegíti a kályhát, akkor jobb öntöttvas hőcserélőt telepíteni. Ez a fém erősebb, és a készülék falai sokáig nem fognak kiégni.
A hőcserélő teljesítményének kiszámítása
A fűtési rendszer hőcserélőjének kapacitását meglehetősen nehéz előre kiszámítani. Ehhez túl sok tényezőt kell figyelembe vennie: a cső átmérője, a tekercs hossza, a fém hővezetési tényezője, az üzemanyag égési hőmérséklete, a hűtőfolyadék keringési sebessége stb. miután a fűtési rendszer működésbe lép.
A számítás során irányítható, hogy 1 méter 50 mm átmérőjű cső, amely hőcserélőként szolgál, 1 kW hőteljesítményt ad.
Például bármilyen jól ismert kazánmodellt használhat, és annak paramétereinek megfelelően elkészítheti saját házi hőcserélőjét.
Tervezési jellemzők
A ház vízmelegítésére szolgáló hőcserélőt, sima falú csövekből hegesztve, regiszternek nevezzük. Úgy néz ki, mint egyfajta "grill", és ez a legnépszerűbb házi hőcserélő. Ezen kialakítás mellett egyszerűbb eszközök készülnek négyszögletes vagy hengeres tartály formájában. A lényeg az, hogy a hőcsere felülete a lehető legnagyobb legyen.
Ha a hőcserélőt saját kezűleg készíti el, számos feltételt be kell tartani:
- a hőcserélőben lévő belső üregek szélességének legalább 5 mm-nek kell lennie, különben a benne lévő víz felforralhat;
- a csövek falvastagságának legalább 3 mm-nek kell lennie, hogy a fém ne égjen ki;
- a hőcserélő és a kemence falai közötti 10–15 mm-es résnek kompenzálnia kell a fém hőtágulását.
Telepítési jellemzők
A legegyszerűbb módszer a hőcserélő beépítése a kemence felépítésével egyidejűleg. Ha egy régi kemencébe telepíti, akkor le kell szednie a téglafal egy részét.
Eljárás:
- A kemence előkészített alapjain egy csőszerű hőcserélőt helyeznek el közvetlenül a kemence üregébe.
- A téglasorok további lefektetésével hely marad a készülék be- és kimeneti csöveinek.
- A kemence fektetésének befejezése után a hőcserélőt csatlakoztatják a fűtési rendszerhez, a rendszert vízzel feltöltik és egy próba kemencét égetnek.
A videó anyag arra hívja fel Önt, hogy ismerkedjen meg a hőcserélő elkészítéséhez szükséges hasznos tippekkel:
Eddig csak melegvíz-fűtési rendszer hőcserélőiről beszéltünk. Figyeljünk alkalmazásuk egyéb területeire.
Légfűtés
Ha jellemezzük a légfűtési rendszert, akkor azt mondhatjuk, hogy több hátránya van, mint előnye. A fűtésre szolgáló levegő hőcserélőket nem használják széles körben a magánlakásokban, még nem váltak általánossá.
Ennek a rendszernek az az előnye, hogy kombinálhatja a fűtést a kényszerített szellőzéssel. A tervezés és a beépítés esetleges hibái azonban minimalizálhatják az előnyöket. Ventilátorzaj hallható a légcsatornákban, és a szobákban a hőmérsékleti egyensúlyhiány érezhető.
Légfűtésre szolgáló hőcserélők léteznek közvetlen és közvetett fűtésre is. Az első közül a gáz- vagy dízelüzemanyagot közvetlenül magában a hőcserélőben égetik el. Más modellek köztes fűtőközeget használnak.
Kéményes hőcserélő
A dákáknál és a "népi kézművesek" fürdőiben egy házi készítésű víz vagy levegő hőcserélőt láthatunk, amelyet egy kis kályha kéményére telepítettek. Nagyon jövedelmezőnek bizonyul: a hő nem múlik el a füsttel, és egy részét a víz melegítésére használják.
A hőcserélő fűtés céljából történő hőcserélőjének telepítésével meglehetősen nagy mennyiségű forró vizet kaphat. Természetesen ez nem elég az egész ház fűtésére, de elég, ha egy-két radiátort elhelyez az öltözőben. A kéményhez hőcserélőt használhat mind fűtésre, mind a víz gyors felmelegítésére a fürdőben.
Egy ilyen eszköz gyártása nagyon egyszerű lehet. Alapul vehet egy nagy, 500-700 mm átmérőjű cső darabját, vagy hegeszthet egy rozsdamentes acél tartályt. A szerkezet közepén egy függőleges cső lesz, amely megfelel a kémény átmérőjének, és felülről és alul két csövet kell hegeszteni.
A hőcserélő hőmérsékletének megadásával a kemencéből kilépő égéstermékek gyorsan lehűlnek. Emiatt a kéményben a huzat csökken, és az üzemanyag égése némileg lelassul.
A hőcserélő készítése fűtésre saját kezűleg lehet a teljes értékű vízmelegítés megszervezése egy házban anélkül, hogy drága berendezéseket vásárolna.
Az öntöttvas elemekkel kapcsolatos ötlet nem rossz, de mi a helyzet a szakaszok közötti gumitömítésekkel. A tűztérben megégnek, a kéményben pedig, ha nem égnek, gyorsan kiszáradnak és összeomlanak.