Um trocador de calor padrão para um fogão de sauna em uma chaminé ajuda a economizar na compra de um dispositivo de aquecimento e usar a energia térmica para aquecer água ou quartos adicionais. Ao escolher um dispositivo, é melhor estudar com antecedência sua finalidade e princípio de operação, variedades disponíveis e métodos de instalação. Você também pode fazer esse dispositivo por conta própria, seguindo as instruções passo a passo.
- A necessidade de instalar um trocador de calor na chaminé e o princípio de funcionamento
- Métodos de instalação
- Classificação e finalidade do trocador de calor
- No local do tanque de água quente
- Na localização do próprio aquecedor
- Regras de seleção
- Fazendo um trocador de calor com suas próprias mãos
- Materiais e ferramentas necessários
- Cálculos
- Manufatura
A necessidade de instalar um trocador de calor na chaminé e o princípio de funcionamento
Os fogões de sauna modernos são projetados para que os dispositivos possam atingir a temperatura máxima dentro da fornalha em um curto espaço de tempo e mantê-la neste nível por muito tempo. Durante a operação, uma quantidade significativa de calor não utilizado escapa pelo tubo da chaminé. A energia térmica desse plano é adequada para aquecer água ou aquecer salas localizadas ao lado da sala de vapor. É melhor usar o calor gerado durante a combustão da madeira e complementar o dispositivo com um trocador de calor de fábrica ou caseiro. Esses elementos para aquecimento de água são divididos em três tipos:
- bobina para uma chaminé padrão embutida no aquecedor;
- um trocador de calor para uma chaminé externa, aquecido a partir da parede do forno;
- um circuito de água que coleta a energia térmica dos gases de combustão.
A bobina é embutida na fornalha e posicionada de forma que o tubo não seja exposto à chama direta. Este elemento deve ser colocado no caminho dos produtos de combustão de saída, caso em que servirá o maior tempo possível e não começará a queimar. Em estruturas deste tipo, a água vai aquecer com rapidez suficiente, mas ao mesmo tempo o aparelho começará a reduzir a potência do aparelho para aquecimento. O dispositivo para uso externo é simples em design e preço acessível, mas não é muito fácil de manter e requer reposição constante do abastecimento de água. Esses tanques são suspensos nas laterais da fornalha e aquecidos por radiação infravermelha proveniente dela.
A melhor opção são os fogões da categoria sauna com trocadores de calor na chaminé, que são aquecedores de fluxo com capacidade de 5 a 10 litros. A um elemento deste tipo pode-se acoplar uma peça com armazenamento remoto, cujo volume varia de 60 a 120 litros, levando em consideração as características de potência do dispositivo. Durante o processo de aquecimento, a água dentro do tanque atinge a temperatura desejada.
Métodos de instalação
A instalação de um trocador de calor é mais fácil de realizar se o elemento for fornecido completo com o equipamento de forno adquirido. Neste caso, basta estudar as instruções de manutenção da unidade e efetuar a montagem tendo em conta o esquema. Ao instalar um circuito de água no interior de uma conduta de gás ou forno de tijolo, o registo é feito previamente em aço inoxidável ou tubo de parede grossa, após o que é construído de acordo com o desenho do aquecedor.
Se o elemento for feito em casa, é melhor focar nos modelos de dispositivos semelhantes, encontrando suas características técnicas e calculando a área necessária da peça. Um trocador de calor "faça você mesmo" para chaminé, que funciona como economizador de água, é adquirido pronto ou soldado em tubos de diferentes diâmetros. Quanto mais longo o circuito, mais eficientemente ele transferirá energia térmica para a chaminé.
Classificação e finalidade do trocador de calor
Os dispositivos são divididos em diversas variedades, levando em consideração suas principais características de design e finalidade.
No local do tanque de água quente
Os tanques podem ser instalados em salas de vapor, chuveiros ou sótão, cada local tem suas vantagens e desvantagens. No primeiro caso, é possível reduzir significativamente as dimensões do sistema de abastecimento de água e agilizar o processo de aquecimento da água, ao mesmo tempo que é necessário ter em consideração a área da divisão. A melhor opção é instalar um contêiner no banheiro, o que aumenta apenas um pouco o comprimento do duto. Para resolver o problema da baixa pressão do jato d'água, é melhor levar o contêiner para o sótão. Este método requer um aumento no número de tubos e provoca perda de calor se o tanque não for equipado com isolamento.
Na localização do próprio aquecedor
O coletor de calor para a chaminé da sauna pode ser colocado no fogão ou não muito longe do móvel, ambas as opções são totalmente acessíveis, mas ao mesmo tempo têm características específicas. O elemento interno permite aquecer rapidamente a água, o único inconveniente é a fervura rápida. Se tal dispositivo tiver que ser substituído com urgência, para isso será necessário desmontar o equipamento da fornalha. A limpeza do trocador de calor interno também causa problemas devido ao acúmulo de uma camada espessa de incrustações em suas paredes. A parte localizada próxima à chaminé não apresenta tais deficiências, já que a temperatura do tubo não é suficiente para aquecer a água próximo às paredes do aparelho. Deve-se ter em mente que, em tal situação, o aquecimento será mais demorado.
Regras de seleção
Antes de escolher um trocador de calor padrão ou de ar para um tubo de chaminé, você precisa levar em consideração todos os prós e contras de cada tipo. A seleção de um dispositivo adequado é influenciada por sua finalidade e grau de desempenho. A opção mais simples é considerada uma bobina feita de um tubo dobrado em um anel, que está localizado no tanque. Mais frequentemente, opções mais complexas são usadas para equipamentos de fogão de sauna, que consistem em dois recipientes conectados entre si por meio de tubos.
Neste caso, o combustível aquece o tanque inferior, após o que o calor é transferido para o tanque superior. Este método permite aquecer a água, mas ao mesmo tempo aquece o espaço do camarim e da sala de vapor. As unidades do forno com trocadores de calor embutidos são preenchidas com anticongelante ou água. Eles funcionam pela circulação natural do líquido devido às diferenças de temperatura. Ao mesmo tempo, existem opções equipadas com bombas elétricas.
As chaminés equipadas com caixa ajudam a consumir a energia térmica dos gases emitidos, sem consumir a que é libertada durante o aquecimento da estufa. Devido ao aumento do volume do dispositivo, o líquido no tanque aquece extremamente rápido e sua temperatura é mantida em um nível elevado.
Fazendo um trocador de calor com suas próprias mãos
Se necessário, um trocador de calor para um tubo de chaminé é feito manualmente de acordo com instruções simples passo a passo. Nesse processo, é importante cumprir todas as condições e normas de segurança, bem como criar uma estrutura com a máxima margem de segurança.
Materiais e ferramentas necessários
Para criar um trocador de calor do tipo bobina padrão, você precisará de um conjunto de tubos padrão, folhas de metal para o tanque, bem como tubos para fornecer e remover água para o tanque.A lista de ferramentas que devem ser preparadas inclui um torno, alicate, chave inglesa, tesouras de metal, uma ferramenta de alargamento e um soldador para garantir que as costuras sejam seladas.
Cálculos
É muito difícil realizar os cálculos corretos para um dispositivo feito à mão devido à falta de capacidade para regular o suprimento de ar. Além disso, o motivo é a qualidade desigual do combustível, mesmo que o fogão seja aquecido com apenas um tipo de lenha, e uma diminuição acentuada na transferência de calor da lenha ao final do processo de aquecimento. Por este motivo, todos os trocadores de calor são fabricados com uma margem adicional de condições de resistência. Se estamos falando de automontagem, tubos de aço com diâmetro não superior a 3/4 são usados para o forno, para bobinas suas contrapartes de cobre, cujo diâmetro é de 10 mm. O comprimento aproximado do elemento é de 1 metro, para tubos de aço é alocada uma distância de 10-15 cm, para opções de cobre deve ser muito menor.
Manufatura
Você pode fazer um trocador de calor para um fogão de sauna em uma chaminé de 115 mm usando as instruções passo a passo, que incluem as seguintes etapas:
- Criação de uma bobina a partir de um tubo de cobre com diâmetro de até 10 mm.
- Alargamento do elemento nas extremidades para formar uma transição para o diâmetro do tubo selecionado.
- Cortar aberturas na seção da fumaça.
- Instalação de curvas e bobinas.
- Instalação do tubo e outras peças na chaminé.
Se for necessário fazer um trocador de calor interno, tubos de aço são montados no forno, para os quais curvas diretas são adequadas. Para evitar que a água aqueça neles, é feito um entalhe entre cada volta. Além disso, é recomendável instalar a bomba de circulação durante a instalação da bobina. Na fornalha, o dispositivo é sustentado por alvenaria, na chaminé - com o auxílio de torneiras, que devem ter um comprimento mínimo.
Antes de conectar, o sistema deve ser testado com água fria, enchendo-o completamente e inspecionando cada elemento. Mesmo o menor orifício pode se transformar em um vazamento impressionante, portanto, esses problemas devem ser eliminados na fase de instalação.
