Fazemos com as próprias mãos um trocador de calor no tubo da chaminé: o que é necessário para isso

Tais qualidades como frugalidade e economia são inerentes apenas ao homem. Ao longo dos séculos, são eles que impulsionam o progresso tecnológico e contribuem para a criação de dispositivos projetados não apenas para facilitar a vida, mas também para usar ao máximo todos os recursos disponíveis. O custo de aquecimento de uma casa é justamente considerado o mais alto. E apenas o trocador de calor no tubo da chaminé é uma das opções mais acessíveis para economizar calor em um prédio particular com aquecimento de fogão.

Para obter o máximo de calor do sistema do forno, você pode instalar um trocador de calor DIY na chaminé

Variedades

Hoje existem muitos tipos de tais dispositivos. Mas os mais populares são:

• trocador de calor corrugado;
• um trocador de calor equipado com um tanque de água;
• trocador de calor em forma de bobina;
• trocador de calor a ar.

Dependendo do tipo de refrigerante que circula dentro do dispositivo, todos os trocadores de calor são divididos em líquido e ar. Estes últimos são fabricados com mais facilidade, mas sua eficácia é baixa. Enquanto uma chaminé com um trocador de calor, dentro do qual a água circula, pode ser usada como um sistema de aquecimento completo para uma pequena cabana, se o suprimento / retorno aos radiadores estiver conectado à entrada / saída do dispositivo.

Cada artesão, criando um dispositivo útil para suas necessidades, introduziu idéias pessoais que contribuem para a melhoria de seu design. A implementação do trocador de calor no tubo da chaminé de acordo com seus desenhos foi realizada usando componentes como:

• registros de aquecimento;
• colecionadores;
• tanques de metal:
• várias bobinas;
• radiadores de sistemas de aquecimento doméstico;
• radiadores do sistema de arrefecimento do motor dos veículos.

Você pode construir um trocador de calor de bobina a partir de um tubo de cobre convencional dobrado em espiral

Trocador de calor líquido

O design padrão desse tipo de dispositivo se parece com uma bobina de metal, que possui um alto coeficiente de condutividade térmica. Para garantir segurança e melhor transferência de calor, ele é colocado em uma caixa de metal e é bem isolado com um isolamento incombustível, que geralmente é usado como lã de basalto.

A instalação da estrutura é realizada na seção da chaminé. As extremidades da bobina são primeiro descarregadas através do corpo do trocador de calor e depois conectadas ao sistema de aquecimento. Um tanque de expansão é colocado em seu ponto superior. É melhor fazer uma bobina a partir de um tubo recozido de cobre. Obviamente, você pode usar o aço como esse elemento, mas, para obter um efeito comparável, precisará criar uma estrutura 7 (!) Vezes maior em tamanho. Isto é devido à maior condutividade térmica do cobre.

A circulação natural do líquido de refrigeração através do sistema é a seguinte: o líquido é aquecido e, aumentando de volume, sobe ao longo da bobina. Em seguida, flui por gravidade através do tubo para o radiador. O líquido de arrefecimento a frio localizado lá é forçado a sair e, entrando na bobina, aquece novamente.

Importante! Para que o líquido de refrigeração circule pelo sistema, é necessário calcular com precisão o diâmetro e o comprimento da bobina, suportar os ângulos de inclinação do suprimento e retorno e muito mais.

Subestimar esses cálculos pode levar a conseqüências tristes. O fato de o dispositivo não funcionar não é tão ruim. Muito pior é a possibilidade de golpe de aríete devido à fervura do líquido de refrigeração.

Alguns tipos de trocadores de calor são difíceis de fabricar com as próprias mãos, para que sua operação produza o resultado desejado

As seguintes desvantagens são inerentes a esse tipo de trocador de calor no tubo da chaminé:

• complexidade de cálculos e fabricação;
• a necessidade de monitoramento constante de pressão e temperatura no sistema;
• aumento da vazão: o líquido simplesmente evapora do tanque de expansão. Ao usar água no inverno, quando o sistema não estiver em operação, o líquido deve ser drenado;
• a temperatura dos gases de escape é significativamente reduzida. E isso pode levar a uma diminuição na tração e à combustão incompleta do combustível usado.

Ao mesmo tempo, uma pessoa que conhece apenas a física do curso do ensino médio e possui as habilidades necessárias para lidar com a ferramenta pode fazer um trocador de calor líquido para a chaminé com as próprias mãos.

Trocador de calor a ar

Um dispositivo desse tipo geralmente consiste em uma caixa de metal, dentro da qual vários bicos são montados - entrada e saída. No centro de seu funcionamento está o princípio da convecção. O ar frio que entra nos bicos aquece e entra na sala aquecida através da parte superior do trocador de calor. Essa solução técnica oferece uma oportunidade de reduzir o consumo de combustível por um fator de 2 a 3 sem reduzir a eficiência do dispositivo de geração de calor.

Para fazer esse dispositivo por conta própria, não haverá dificuldades. Para isso, serão necessários tubos de metal de vários diâmetros, moedor e máquina de solda.

Para a fabricação de um trocador de calor de ar, são necessárias chapas de metal, tubos de diferentes diâmetros e um recipiente de ferro de tamanho adequado

Antes de iniciar o trabalho, estoque esse material:

• um pedaço de tubo com um diâmetro de 50 milímetros;
• um comprimento de cano de 2,4 metros com um diâmetro de uma polegada e um quarto;
• chapa metálica 350 × 350 × 1 (a unidade de medida é milímetros);
• Um balde de 20 litros de óleo do motor ou um tanque de metal.

O procedimento de fabricação é o seguinte:

• cortar círculos de uma folha de metal. Eles serão usados ​​como peças finais. É necessário que seu diâmetro corresponda ao valor desse parâmetro de um recipiente previamente preparado;
• no centro de cada círculo, faça um orifício para o tubo central de 50 mm;
• em ambas as partes ao redor do orifício central, marque uniformemente os pontos nos quais cortar 8 aberturas para seções de tubo com uma polegada e um quarto de diâmetro;
• corte este tubo em 8 segmentos com um moedor. Ou seja, o comprimento de cada tubo deve ser de 30 centímetros;
• usando uma máquina de solda, prenda um pedaço de tubo com um diâmetro de 50 milímetros no orifício central e os elementos obtidos na etapa anterior nos orifícios laterais;

Em uma nota! Seguindo as etapas acima, você criará o núcleo do trocador de calor. O próximo estágio é a fabricação do seu corpo.

• Use um moedor para cortar o fundo de um tanque de metal previamente preparado.
• de lado no centro, faça um furo com um diâmetro igual à seção transversal do tubo da chaminé.
• soldando, conecte tubos de tamanho adequado aos orifícios feitos.
• coloque o corpo feito por este método no núcleo e solde-o.
• cubra o produto acabado com tinta resistente ao calor.
• depois que a tinta secar, instale o trocador de calor na chaminé.

Características do trocador de calor no tubo da chaminé no banho

Por design, esses dispositivos são divididos em dois tipos - embutidos e conectados ao tubo.A execução na segunda modalidade foi chamada de trocador de calor do tipo samovar.

Para o banho, são utilizados trocadores de calor, que não apenas aquecem a sala, mas também aquecem a água

O trocador de calor embutido inclui um pequeno tanque com capacidade, em regra, de até 5 litros, instalado entre o forno e a carcaça do gerador de calor. O contato com chamas abertas deve ser completamente evitado. Por meio de tubos, um tanque é conectado ao trocador de calor embutido, cujo volume pode chegar a 100 litros. Quando o sistema de aquecimento aquece, a água quente sobe no tubo e a água de resfriamento flui através do outro tubo de volta para o trocador de calor. Portanto, no tanque externo, a temperatura da água necessária é mantida.

Um trocador de calor do tipo samovar nada mais é do que um recipiente selado que circunda a chaminé superior. Segundo especialistas, esta opção de aquecimento é preferível. Eles explicam isso pelo fato de que durante o processo de aquecimento é usado o calor dos produtos de combustão que se movem pela chaminé. E também é importante que, se compararmos os volumes, o valor desse parâmetro do trocador de calor conectado ao tubo seja maior que o de um produto embutido.

Fogão de sauna com trocador de calor - vantagens e características da operação

Destacamos as principais vantagens dos fornos em banho com trocador de calor.

• O sistema de banho desse projeto resolve dois problemas ao mesmo tempo - aquece os quartos do vestiário e da sauna a vapor, além de aquecer a água.
• O tanque deve estar localizado na sala mais próxima da sala de vapor.
• Apesar do custo relativamente baixo de fornos com trocador de calor para um tubo em um banho, eles são caracterizados por um grande recurso operacional devido ao uso de materiais de alta qualidade na fabricação.
• Devido ao equipamento da fornalha de um forno moderno com vidro refratário, você pode desfrutar das chamas e controlar o processo de combustão.
• Despretenciosidade do sistema em atenção;
• Aparência atraente.
• As pequenas dimensões do forno com um trocador de calor no tubo no banho ajudam a economizar espaço na sala de vapor.
• A energia desse sistema é suficiente para aquecer rapidamente a sala de vapor até a temperatura desejada.

O design do fogão da sauna com um trocador de calor não é difícil, e o tanque pode ser colocado em uma sala adjacente à sauna a vapor

Os problemas de segurança para todas as pessoas são os primeiros. Esse fator requer que o sistema funcione corretamente. É impossível fixar os tubos que conectam o tanque a outras partes da estrutura imóveis na parede, pois seus parâmetros lineares mudam quando aquecidos.

Adendo! As juntas roscadas de vedação de uma estrutura devem ser realizadas usando juntas capazes de suportar altas temperaturas.

O volume do tanque de água deve ser selecionado levando em consideração o fato de que seu aquecimento deve ser realizado por duas horas a partir do momento da ignição no forno de combustível. Caso contrário, a água simplesmente se transformará em vapor.

A potência do trocador de calor criado no tubo da chaminé no banho não deve afetar o funcionamento do próprio forno. Ao mesmo tempo, o nível de redução de energia admissível não deve exceder 10%. Quando o sistema é aquecido a alta temperatura, ele não pode ser enchido com água.

Outras opções duráveis ​​e fáceis

O projeto foi considerado acima quando a bobina do trocador de calor é colocada em uma caixa de metal. Mas há uma opção simples e prática para usar esse elemento. A chaminé é envolvida em um tubo de cobre. Aquece o tempo todo, devido ao qual a temperatura do ar que passa por ele aumenta acentuadamente por um curto período de tempo. Essa espiral é soldada à chaminé por soldagem semi-automática ou uma tocha de argônio. A lata usada como solda deve primeiro ser desengordurada com ácido fosfórico. A conexão será durável e confiável.

Uma grade ao redor da chaminé cheia de pedras também é uma espécie de trocador de calor.

Os artesãos domésticos geralmente criam um trocador de calor a partir de tubos corrugados. Neste caso, a chaminé é enrolada com três ondulações de alumínio. O ar presente nos canos esquenta das paredes da chaminé, e o proprietário da casa precisará direcioná-lo para a sala desejada. Para tornar a remoção de calor mais produtiva, envolva espirais onduladas com filme aderente.

Na seção da chaminé que passa pelo sótão, você pode instalar um trocador de calor que funciona da mesma maneira que um forno do tipo sino. O princípio de operação de um sistema desse tipo é baseado nas leis da física: o ar aquecido a uma temperatura alta sobe e, quando esfria, cai. Esta opção é adequada se a chaminé da casa for feita de metal, que é mais aquecida no nível do segundo andar. O risco de queimaduras ou incêndios é reduzido com uma tampa.

Para acumular calor, alguns mestres domésticos em torno de um trocador de calor instalam uma grade com pedras no tubo e, tendo enobrecido o suporte, trazem ainda mais conforto à sala. Esta opção não apenas aquece, mas também acalma. E o princípio de operação desse projeto não permite o aquecimento de tubos acima de 170 graus.

Importante! Segurança adicional é criada pelo fato de que o local mais quente fica perto do portão.

A instalação de um trocador de calor na chaminé permitirá que você use o calor com mais eficiência. Mas, adquirindo um modelo específico de tal dispositivo, é necessário selecionar corretamente seus modos de operação e energia. Caso contrário, você corre o risco de violar as condições de operação da própria unidade geradora de calor.