Hovedelementet i ethvert af varmesystemerne er en speciel enhed - en varmeveksler til opvarmning af et hus, hvor varme overføres fra varmegeneratoren til kølevæsken. Et stort antal forskellige varmekedler præsenteres på det moderne marked, men al deres variation begrænser ikke fantasien hos hjemmearbejdere med hensyn til uafhængig produktion af sådanne enheder. I vores artikel bliver læserne bedt om at finde ud af, hvad en varmeveksler er nødvendig til i et varmesystem, hvordan man laver det selv, og hvordan man tilslutter det.
Varmevekslerfunktion i varmesystemet
I indenlandske luftvarmesystemer anvendes oftest overfladevarmevekslere af varmesystemet, hvor varmeenergi overføres gennem overfladerne på metalvæggene på den givne enhed.
Princippet om opvarmning gennem en varmeveksler er mest fuldt implementeret i design af gas, fast brændsel eller elektriske kedler. Vandet cirkulerer gennem rørene bøjet i form af en spole, installeret inde i opvarmningsenheden og opvarmes af temperaturen på det brændende brændstof. Det opvarmede kølemiddel går ind i rørledningen til varmesystemet, og kølet vand fra radiatorerne kommer ind i varmeveksleren for at udskifte det.
Indtil nu er ovnen i mange individuelle huse den traditionelle varmekilde. Det er godt til opvarmning af en lille hytte, men i et sommerhus med flere værelser er dens termiske effekt utilstrækkelig. Derfor er det i et privat hus nødvendigt med en varmeveksler i varmesystemet for at gøre ovnen til en fuldgyldig vandvarmer. Størrelsen og formen på en hjemmelavet varmeveksler til opvarmning skal passe ind i dimensionerne på ovnens brændstofkammer. Rør og radiatorer kan tilsluttes denne enhed, og derefter bliver husets opvarmning mere effektiv.
Typer af varmevekslere
Vandvarmevekslere til opvarmning er mere praktiske. Dette skyldes, at vand overfører varmeenergi meget bedre end luft. En luftvarmeveksler til opvarmning anvendes dog også. Ud over vand og luft bruges en varmeveksler også til skorstenen til opvarmning, som ikke er installeret inde, men udenfor.
Alle industrielle varmeenheder er udstyret med varmevekslere, hvis design er maksimalt tilpasset til effektiv vandopvarmning.
På fabrikken er varmevekslere lavet af kobber. Røret er en spole, på tværs af bøjningerne, hvor der er mange plader, som giver et stort varmevekslingsområde.
Det er næsten umuligt at bygge en hjemmelavet varmeveksler til opvarmning derhjemme, så den er nøjagtig som en fabriksfabrik. Derfor bliver du nødt til at vælge en enklere mulighed.
Systemdesign
Princippet for driften af en hjemmelavet varmeveksler er, at ovnen overfører energi til den fra forbrænding af træ eller kul, og det opvarmede vand spredes gennem rør til alle rum. Denne opvarmningsmetode giver indbyggerne i huset mulighed for at få en jævn fordeling af varmen. Derudover varmes alle rum op meget hurtigere, og brændstofomkostningerne reduceres.
Der er to måder at forbedre komfuropvarmningen af et privat hus på:
- bygge en ovn "fra bunden" til en bestemt størrelse på varmeveksleren;
- installer en hjemmelavet varmeveksler, der er lavet til at passe til størrelsen på ildkassen, i den eksisterende ovn.
Ved at fremstille en varmeveksler til opvarmning med egne hænder kan husejeren være sikker på, at hans komfur med et vandkredsløb ikke fungerer dårligere end en ægte kedel med fast brændsel. Den eneste forskel er, at placeringen af varmevekslerens indgang viser sig at være lidt højere over gulvet end i fabrikskedler. Dette er en ret betydelig forskel, der kan påvirke hastigheden af den naturlige cirkulation af kølemidlet.
Tilslutning af varmeveksleren til varmesystemet skal ske på en sådan måde, at koldtvandsforsyningsrøret (retur) er placeret så lavt som muligt.
Ligesom i et konventionelt varmesystem skal der installeres en ekspansionstank øverst på rørledningerne. Det kompenserer for ændringen i volumen af opvarmet vand og frigiver luftbobler fra systemet. Hvis opvarmning gennem en naturlig cirkulationsvarmeveksler ikke er tilstrækkelig til at opvarme et stort sommerhus, skal du installere en cirkulationspumpe i systemet.
Til tilslutning af en hjemmelavet varmeveksler til opvarmning anvendes 2 fittings: den ene i bunden (koldt vandindløb), den anden øverst (varm stikkontakt). Når du installerer varmeveksleren, er det nødvendigt at give den nødvendige hældning af rørene som krævet af ordningen.
Fordele ved opvarmning med en varmeveksler
Hvis du forstår, hvorfor du har brug for en varmeveksler i et varmesystem, kan du se flere klare fordele:
- Let at fremstille. Hvis der allerede findes en komfur i huset, skal du kun bruge på at lave en hjemmelavet varmeveksler og installere et varmesystem.
- Kombineret opvarmning. Ud over opvarmning af huset fra ovnens overflade, tilføjes et vandvarmesystem.
- Forskellige brændstoffer. Du kan varme ovnen med alle faste energikilder i modsætning til kedler, der kun er fokuseret på en bestemt type brændstof.
- Dejligt udseende. Det er nyttigt at bevare det russiske komfurs traditionelle udseende, når man skaber et interiør i national stil.
Blandt ulemperne ved opvarmning gennem en varmeveksler er: mindre høj effektivitet sammenlignet med fabrikskedler og manglen på automatisk kontrol over intensiteten af opvarmning af kølemidlet.
Hvordan man laver en hjemmelavet varmeveksler
Formen på en varmeveksler til DIY opvarmning kan være forskellig. Den mest almindelige mulighed er et register over flere stål- eller kobberrør, men der anvendes også pladeprøver.
Temperaturen i forbrændingszonen er meget høj, især når kul brænder. Derfor stilles der øgede krav til metallet, hvorfra elementerne i varmeveksleren skal fremstilles, rationaliteten af dets design og kvaliteten af svejsningerne.
Materialer til fremstilling
Vandvarmeveksleres opgave til opvarmning er at tilvejebringe optimal varmeoverførsel, og i denne proces er graden af metalets varmeledningsevne vigtig. For eksempel leder et stålrør varme 7 gange mindre end et kobberrør. Derfor, med den samme rørdiameter, for at overføre den samme mængde varme, er der brug for 25 meter stålrør i stedet for 3,5 meter kobber.
Kobbervarmevekslere er de mest økonomiske at betjene, men også dyre. Varmevekslere lavet af et stålrør med en diameter på mindst 32 mm betragtes som mere overkommelige til egenproduktion.
Hvis det antages at varme ovnen med kul, er det bedre at installere en støbejernsvarmeveksler. Dette metal er stærkere, og enhedens vægge brænder ikke ud i lang tid.
Beregning af varmevekslerens effekt
Det er ret vanskeligt på forhånd at beregne kapaciteten for en varmeveksler til et varmesystem. For at gøre dette skal du tage for mange faktorer i betragtning: rørdiameter, spolelængde, metalvarmeledningsevne, brændstofforbrændingstemperatur, kølevæskecirkulationshastighed osv. Den virkelige evne hos en varmeveksler til at klare dens funktioner bliver kun klar efter at varmesystemet starter.
Ved beregning kan det styres, at 1 meter af et rør med en diameter på 50 mm, der fungerer som varmeveksler, giver 1 kW termisk effekt.
Du kan f.eks. Tage enhver velkendt kedelmodel og i overensstemmelse med dens parametre lave din egen hjemmelavede varmeveksler.
Designfunktioner
En varmeveksler til vandopvarmning af et hus, svejset af glatvæggede rør, kaldes et register. Det ligner en slags "grill" og er den mest populære form for hjemmelavet varmeveksler. Ud over dette design fremstilles enklere enheder i form af en rektangulær eller cylindrisk tank. Det vigtigste er, at overfladearealet til varmeveksling er så stort som muligt.
Når du laver en varmeveksler med egne hænder, skal du overholde flere betingelser:
- bredden af de indre hulrum i varmeveksleren skal være mindst 5 mm, ellers kan vandet i det koge;
- rørtykkernes vægtykkelse skal være mindst 3 mm, så metallet ikke brænder ud
- et mellemrum på 10–15 mm mellem varmeveksleren og ovnens vægge skal kompensere for udvidelsen af metallet under opvarmning.
Installationsfunktioner
Den nemmeste måde er at installere varmeveksleren samtidigt med ovnens konstruktion. Hvis du installerer den i en gammel ovn, skal du adskille en del af murværket.
Procedure:
- På det forberedte fundament af ovnen installeres en rørformet varmeveksler direkte i ovnens hulrum.
- Med den yderligere udlægning af murstenene er der plads til enhedens indløbs- og udløbsrør.
- Efter afsluttet lægning af ovnen tilsluttes varmeveksleren til varmesystemet, systemet er fyldt med vand, og en testovn fyres.
Videomaterialet inviterer dig til at gøre dig fortrolig med nyttige tip til selv at lave en varmeveksler:
Indtil nu har vi kun talt om varmevekslere i et varmtvandsopvarmningssystem. Lad os være opmærksomme på andre områder af deres ansøgning.
Luft opvarmning
Hvis vi karakteriserer luftvarmesystemet, kan vi sige, at det har flere ulemper end fordele. Luftvarmevekslere til opvarmning anvendes ikke i vid udstrækning i den private boligsektor, de er endnu ikke blevet almindelige.
Fordelen ved dette system er evnen til at kombinere opvarmning med tvungen ventilation. Imidlertid kan mulige fejl i design og installation minimere fordelene. Ventilatorstøj kan høres i luftkanalerne, og temperaturforstyrrelser mærkes i værelserne.
Varmevekslere til luftopvarmning findes til direkte opvarmning såvel som indirekte. I den første af dem forbrændes gas eller diesel direkte i selve varmeveksleren. Andre modeller bruger et mellemliggende varmemedium.
Skorstensvarmeveksler
Ved dachaerne og i badene fra "folkhåndværkere" kan du se en hjemmelavet vand- eller luftvarmeveksler installeret på skorstenen til en lille komfur. Det viser sig at være meget rentabelt: varmen forsvinder ikke med røg, og en del af den bruges til at opvarme vandet.
Ved at installere en varmeveksler på skorstenen til opvarmning kan du få en forholdsvis stor mængde varmt vand. Selvfølgelig er dette ikke nok til at varme hele huset op, men det er nok at sætte en eller to radiatorer i omklædningsrummet. Du kan bruge en varmeveksler til skorstenen både til opvarmning og til hurtig opvarmning af vand i et bad.
En sådan anordning kan være meget enkel at fremstille. Som basis kan du tage et stykke af et stort rør med en diameter på 500-700 mm eller svejse en tank i rustfrit stål. I midten af strukturen vil der være et lodret rør svarende til skorstensdiameteren, og to rør skal svejses på toppen og bunden.
Ved at give temperaturen til varmeveksleren køler de forbrændingsprodukter, der forlader ovnen, hurtigt ned. På grund af dette aftager trækket i skorstenen, og forbrændingen af brændstof sænkes noget.
At lave en varmeveksler til opvarmning med egne hænder kan være en måde at arrangere fuldgyldig vandopvarmning i et hus uden at købe dyrt udstyr.
Ideen med støbejernsbatterier er ikke dårlig, men hvad med gummipakninger mellem sektionerne. I brændkammeret brænder de, og hvis de ikke brænder i skorstenen, tørrer de hurtigt ud og smuldrer.