Intercambiador de calor de aire de chimenea
Contenido
Los dispositivos de calefacción que generan calor debido a la combustión de combustible no pueden funcionar normalmente sin la presencia de un sistema de escape de humo o simplemente una chimenea. A través de la chimenea, los productos de combustión tóxicos se descargan a la atmósfera, que son peligrosos para la salud y la vida humana. Sin embargo, una cantidad bastante grande de calor útil, que aún podría servir para calentar las instalaciones, se llevó a la chimenea junto con los gases de escape. Para evitar fugas de calor precioso en la chimenea, se puede instalar un intercambiador de calor especial que aumenta significativamente la eficiencia del dispositivo generador de calor.
Principio de funcionamiento y diseño ↑
Actualmente, existen varias opciones para intercambiadores de calor para la chimenea, cuyo diseño y principio de funcionamiento son generalmente similares. El intercambiador de calor consiste en un cuerpo hueco con boquillas de entrada y salida. Montado en una carcasa «freno» mecanismo diseñado para gases de escape. Típicamente, este es un sistema de válvulas montadas en los ejes con recortes. Los amortiguadores pueden girar, creando una chimenea en zigzag de diferentes longitudes. La configuración de las válvulas permite establecer la relación más efectiva de transferencia de calor y tiro en la chimenea, sin violar los estándares de seguridad durante la operación. Existen modelos más simples de intercambiadores de calor, sin un sistema de válvula ajustable..
¿Qué material vale la pena usar ↑
El intercambiador de calor para la chimenea está hecho de acero inoxidable para alimentos. Incluso a altas temperaturas, los parámetros físicos de este metal no cambian, ya que las soldaduras salen bastante fuertes y el níquel, cuando reacciona con el oxígeno, crea una película protectora que es resistente a los ácidos y las sales..
Si hablamos sobre el uso de zinc, cuando se calienta a 200 ° C comienza a evaporarse, y a 500 ° C la concentración de vapor en el aire alcanza un nivel críticamente peligroso para los humanos. Pero si instaló galvanizado en el dispositivo, pero no se calienta a más de 200 ° C, entonces no puede preocuparse. Y puede usar material galvanizado, porque mejora la mezcla de aire que fluye alrededor del dispositivo. Y aunque dicho intercambiador de calor no se proporciona para calentar constantemente la habitación, pero para calentar rápidamente, por ejemplo, una casa de baños o un ático, esta es una opción adecuada.
La autoinstalación del intercambiador de calor es bastante fácil y simple. Este dispositivo también puede montarse en una estufa convencional y luego enfrentarse con ladrillo, como la estufa misma. La colocación de ladrillos también se puede hacer en el borde: la estabilidad de la estructura no se verá afectada por esto.
Nombramiento y características ↑
El intercambiador de calor está diseñado para recolectar calor del aire calentado que circula en la chimenea. El diseño del dispositivo depende del diámetro y la forma de la chimenea, el material que se utilizó para crear el intercambiador de calor, la potencia del dispositivo generador de calor y el portador de calor..
Los intercambiadores de calor se clasifican, según el refrigerante, en líquido y aire. Los dispositivos de tipo aire son los más fáciles de fabricar, sin embargo, no tienen la mayor eficiencia. Dichos dispositivos requieren un mejor material y rendimiento, pero son más efectivos que los dispositivos con refrigerante de aire..
Intercambiador de calor líquido ↑
El intercambiador de calor estándar utilizado con el líquido refrigerante es una bobina de metal con un alto coeficiente de conductividad térmica que contrasta directamente con la superficie interna de la chimenea. Para la mejor transferencia de calor y seguridad, la bobina se coloca en una caja de metal y está bien aislada desde el interior con un aislamiento no combustible, generalmente con lana de basalto.
Toda la estructura está montada en la sección de la chimenea. A través del cuerpo del intercambiador de calor, los extremos de la bobina se retiran y se conectan al sistema de calefacción, en el punto superior del cual se coloca un tanque de expansión. Para la fabricación de una bobina, un tubo recocido de cobre es el más adecuado. Además, dicho intercambiador de calor debido al alto coeficiente de conductividad térmica tendrá dimensiones 7 veces más pequeñas que un dispositivo hecho de acero.
El líquido se calienta y, al expandirse, se eleva a lo largo de la bobina, después de lo cual fluye por gravedad hacia el radiador de calentamiento. Si ingresa al radiador, el fluido calentado desplaza el refrigerante, que nuevamente se calienta en la bobina. Por lo tanto, la circulación natural del agua a través del sistema. Para crear una circulación de refrigerante a través del sistema, es necesario calcular con precisión la longitud y el diámetro de la bobina, soportar los ángulos de inclinación de alimentación y retorno, y mucho más. No se puede subestimar la importancia de estos cálculos, ya que simplemente un dispositivo que no funciona no da tanto miedo como las consecuencias del golpe de ariete, que puede ocurrir cuando el refrigerante hierve.
Sin embargo, este tipo de intercambiador de calor tiene sus inconvenientes, a saber:
- la complejidad de los cálculos y la fabricación;
- monitoreo continuo de temperatura y presión en el sistema;
- alto caudal debido a la evaporación del líquido del tanque de expansión. Y si se usa agua, entonces cuando el sistema no se usa en invierno, el líquido debe drenarse;
- Una reducción significativa en la temperatura de los gases de escape, lo que puede causar una disminución en el tiro y una combustión incompleta del combustible utilizado.
Sin embargo, a pesar de estas deficiencias, un intercambiador de calor de este tipo puede ser realizado independientemente por cualquiera que sepa cómo manejar la herramienta y que tenga al menos conocimientos de física escolar..
Intercambiador de calor de aire ↑
Desde abajo, según el principio de convección, el aire frío que ingresa a las boquillas, después del calentamiento, sale de la parte superior del intercambiador de calor directamente a una habitación con calefacción. Este principio de funcionamiento permite aumentar significativamente la eficiencia del dispositivo generador de calor y reducir el consumo de combustible de 2 a 3 veces..
Es bastante sencillo hacer un intercambiador de calor para una chimenea por su cuenta, con una máquina de soldar, una amoladora, tubos de metal de varios diámetros, deseos y habilidades para manejar la herramienta..
Material:
- hoja de metal 350x350x1 mm;
- una tubería con un diámetro de una pulgada y cuarto y una longitud de 2.4 m;
- un trozo de tubo con un diámetro de 50 mm;
- recipiente de metal o cubo de 20 l de aceite de motor.
- cree partes finales, para las cuales necesita cortar círculos de una lámina de metal. Es necesario que el diámetro de los tapones corresponda al diámetro del recipiente preparado de antemano;
- en el medio del tapón se corta un orificio para un tubo central de 60 mm;
- marque y corte a lo largo de los bordes de la circunferencia del orificio para la tubería en una pulgada y cuarto;
- debe haber dos de esos círculos;
- diámetro del tubo1¼ amoladora cortada en 8 boquillas iguales de unos 30 cm de largo;
- suelde un segmento de tubería de 300 mm con un diámetro de 60 mm al orificio central de los tapones;
- suelde 8 segmentos en un círculo 1¼tubería;
Un diseño similar debería salir
A continuación, debe hacer el cuerpo del intercambiador de calor a partir del recipiente preparado. Esto requerirá:
- cortar el fondo del contenedor con la ayuda de una máquina de corte;
- en el centro, desde los lados de la carcasa, haga un agujero a lo largo del diámetro de la chimenea;
- a las aberturas laterales del cuerpo es necesario soldar las boquillas del diámetro correspondiente;
- inserte el núcleo preparado en la carcasa y fíjelo con una carcasa mediante soldadura. La estructura terminada debe pintarse con pintura resistente al calor..
Ahora necesita instalar el intercambiador de calor en la tubería de la chimenea y disfrutar del calor..
También puede ver todo el proceso de hacer un intercambiador de calor con sus propias manos en el video..
Tubo de estaño ↑
Esta opción de intercambiador de calor es bastante práctica y simple. En principio, la chimenea está envuelta en una tubería de metal o cobre, que se calienta constantemente y el aire que se mueve a través de ella se calienta rápidamente. Se puede soldar una espiral a la chimenea mediante soldadura semiautomática o de argón. También puedes arreglarlo con estaño, habiendo desengrasado previamente la chimenea con ácido fosfórico.
Corrugación ↑
Para usar esta opción de bajo presupuesto, debe tomar tres tubos corrugados de aluminio y envolverlos alrededor de un tubo de chimenea en el segundo piso o en el ático. El aire en el corrugado se calentará desde las paredes de la chimenea y se puede redirigir a cualquier habitación. Y para que la transferencia de calor sea más eficiente, puede envolver las tuberías corrugadas con papel de aluminio..
También puede instalar un intercambiador de calor especial en el ático de la chimenea, que funciona según el principio de un horno tipo campana: el aire caliente se eleva y se enfría gradualmente cuando se enfría. Este diseño tiene una ventaja significativa: por lo general, el tubo de chimenea de metal se calienta de tal manera que es imposible incluso tocarlo, en cuyo caso el intercambiador de calor reduce significativamente el riesgo de incendio o quemaduras..
Algunos artesanos también cubrieron la estructura con una rejilla con piedras para recoger y retener el calor y decorar el soporte del intercambiador de calor. La habitación del ático se vuelve más cómoda, cálida e incluso puede usarse como vivienda en la temporada de frío..
Como puede ver, no es tan difícil hacer un intercambiador de calor efectivo para la chimenea con sus propias manos. Es suficiente para poder manejar la herramienta, tener los materiales necesarios y el deseo. Después de haber hecho un intercambiador de calor, no solo puede calentar la habitación, sino también ahorrar al reducir el consumo de combustible.