Una caratteristica del riscaldamento della stufa è una grande quantità di calore rilasciata nell'atmosfera. È possibile ridurre il costo dell'acquisto di legna da ardere e carbone installando uno scambiatore di calore sul tubo del camino. I negozi specializzati offrono recuperatori adatti a diverse condizioni operative. I dispositivi semplici sono fatti a mano.
Scopo del dispositivo
Fino al 40% del calore rilasciato durante la combustione del carburante nei forni non soddisfa il suo scopo. Per mezzo di tiraggio, i gas caldi entrano nell'atmosfera attraverso il camino. In questo caso, i canali di drenaggio in metallo sono molto caldi.
L'alloggiamento del recuperatore, che non si riscalda molto, protegge dalle ustioni in caso di contatto accidentale.
Utilizzando uno scambiatore di calore, parte dell'energia viene messa in funzione, riscaldando aria, acqua o antigelo nell'impianto di riscaldamento.
Principi di lavoro
È considerato efficace solo uno scambiatore di calore installato su un tubo metallico. La superficie esterna dei camini in mattoni non si riscalda oltre i 40 gradi, quindi non è possibile ottenere molto calore da essi.
L'algoritmo di funzionamento del dispositivo è semplice:
- i gas caldi che passano attraverso il tubo lo riscaldano;
- dalla superficie esterna del camino, il calore viene trasferito al liquido di raffreddamento: acqua, aria, antigelo;
- il liquido di raffreddamento cede calore alla stanza.
Recuperatori di vario tipo trasferiscono l'energia termica dai prodotti della combustione al liquido di raffreddamento.
Produttori e rivenditori dividono gli apparecchi in due tipi a seconda dell'ambiente fisico che trasferisce energia: aria e acqua. I dispositivi utilizzano la circolazione naturale e forzata del liquido di raffreddamento.
Scambiatori di calore ad aria
Il lavoro utilizza il principio della convezione.
Esistono diversi tipi di dispositivi.
- Il flusso dei fumi è suddiviso e sale attraverso più tubi. L'ampia superficie accelera i processi di trasferimento del calore.
- Diversi tubi sono saldati al canale principale. A causa della convezione, l'aria nella stanza passa attraverso lo scambiatore di calore, riscaldandosi, sale attraverso i tubi.
- Un tubo di diametro maggiore è installato attorno a quello principale, a cui sono collegati i canali di alimentazione e uscita. Con l'aiuto del dispositivo, puoi riscaldare le stanze adiacenti a quella in cui si trova la stufa.
- Le nervature metalliche sono saldate al tubo centrale, formando canali. In questo modo si aumenta l'area coinvolta nello scambio termico e nell'accelerazione della convezione.
- Una variante del forno a campana. I gas caldi salgono attraverso lo scambiatore di calore e riscaldano l'aria. Durante il raffreddamento, i vapori scendono nella cappa e vengono scaricati nell'atmosfera.
Gli scambiatori di calore ad aria prodotti commercialmente sono facilmente disponibili presso i rivenditori specializzati. I prodotti sono realizzati con diametri del foro standard. Installare tali dispositivi invece di una sezione del camino.
Se il camino è realizzato secondo dimensioni non standard, lo scambiatore di calore per il camino può essere facilmente realizzato da solo. Lavora all'interno del potere di qualsiasi artigiano domestico.
Il prezzo degli apparecchi di fabbrica è alto: questa è la seconda ragione a favore della realizzazione di uno scambiatore di calore da soli.
Per lavorare hai bisogno di strumenti:
- saldatrice e maschera protettiva:
- smerigliatrice angolare (smerigliatrice) con mole da taglio e rettifica;
- trapano con una serie di trapani e corone per metallo;
- metro a nastro, righello, dispositivi di protezione (guanti, occhiali).
A seconda del design scelto, le strisce metalliche o gli angoli, le piastre in acciaio vengono selezionate dalle scorte disponibili o acquistate.
Non è consigliabile utilizzare acciaio zincato per lavoro. Quando vengono riscaldati a temperature elevate, i composti di zinco nocivi vengono rilasciati nell'aria.
Disegni semplici fatti in casa
L'opzione più semplice ed economica per uno scambiatore di calore ad aria per un camino sono le nervature saldate al tubo principale. Il lavoro non durerà più di un'ora.
Materiale adatto:
- pezzi di un angolo o di una piastra in metallo;
- tubo sagomato o tondo.
L'intero processo consiste nel tagliare parti della stessa lunghezza e saldarle alla canna fumaria.
Lo scambiatore di calore non deve "prendere" tutto il calore inutilizzato: condensa e depositi di carbonio si formano nel tubo insufficientemente caldo e il tiraggio diminuisce.
Limita l'uso di modelli fatti in casa dall'aspetto poco attraente. Se non sono necessarie soluzioni di design (garage, officina, sauna), i modelli affrontano con successo il compito.
Per opzioni più complesse, quando il flusso di gas è diviso in più tubi, è necessario avere le capacità professionali di un saldatore: una perdita di monossido di carbonio attraverso luoghi non cotti è mortale, il fumo non ti permetterà di stare comodamente in casa.
Nei casi in cui sono richiesti design puliti e belli, è meglio contattare le organizzazioni commerciali e acquistare un prodotto finito.
Per la produzione di parti nichelate o scambiatori di calore in acciaio inossidabile, avrai bisogno di materiale costoso, abilità lavorative e attrezzature speciali per la saldatura a punti.
Modelli d'acqua
Negli scambiatori di calore ad acqua, il mezzo per trasferire energia dal tubo sono i liquidi: acqua o antigelo negli impianti di riscaldamento o acqua pulita per le esigenze domestiche.
Ci sono due disegni:
- sotto forma di serpentina collegata ad un serbatoio di accumulo;
- Disegni "Samovar".
Nel primo caso, attorno al tubo vengono avvolti diversi giri di un tubo di rame, alluminio o inossidabile, che vengono alimentati all'accumulatore.
La batteria può essere in aria o all'interno di un serbatoio aggiuntivo. La seconda opzione prevede un contenitore sigillato situato attorno a un camino metallico. Al serbatoio sono saldati i raccordi per l'alimentazione e lo scarico del liquido riscaldato.
Per le leggi della fisica, l'acqua riscaldata nello scambiatore di calore sale nel serbatoio di accumulo esterno. Assicurati di organizzare un circuito di circolazione. In caso contrario, il riscaldamento dell'acqua romperà il recuperatore.
L'acqua calda viene prelevata dal serbatoio. È necessaria una valvola di scarico per rimuovere l'acqua se la stanza non è costantemente riscaldata. A temperature negative può verificarsi lo sbrinamento di tutte le parti della struttura.
Dopo aver aggiunto al circuito una pompa di circolazione e un gruppo di sicurezza, allo scambiatore di calore vengono collegati uno, massimo due radiatori di riscaldamento. Questo design è sufficiente per riscaldare una stanza di una stanza.
Lo scambiatore di calore di una stufa a combustibile solido non riscalderà una casa di campagna. Una grande rimozione del calore porta al raffreddamento del tubo e a una diminuzione del tiraggio.
Come farlo da soli
La produzione di design "samovar" è affidata ai professionisti o il prodotto finito viene acquistato in un negozio.
Per evitare perdite nelle cuciture, sono necessarie abilità nella saldatura.
Il metallo viene saldato mediante saldatura a gas: le saldature elettriche non sono adatte per il funzionamento a lungo termine in sistemi pieni di liquidi.
Uno scambiatore di calore sotto forma di una bobina per l'alimentazione di calore caldo è realizzato in modo indipendente.
Dei materiali di cui avrai bisogno:
- tubo in rame o alluminio fino a 25 mm di diametro;
- un serbatoio con un meccanismo galleggiante per fornire liquido dalla tubazione di approvvigionamento idrico;
- eyeliner flessibile;
- valvola a sfera.
La lunghezza totale del tubo per la circolazione naturale dell'acqua non deve superare i 3 metri.Se la parte è più lunga, una pompa di circolazione è installata davanti allo scambiatore di calore.
Sequenza di lavoro:
- Alle estremità del tubo, i fili vengono tagliati per collegare i raccordi.
- Il tubo è avvolto attorno alla forma dello stesso raggio del camino. Se la sezione trasversale del tubo è piccola, viene riempita di sabbia. Ciò eviterà pieghe e sovrapposizioni della sezione interna.
- Installare la bobina finita sul camino.
- Il serbatoio di scambio termico è appeso al muro, ma non più in alto di 50 cm dall'uscita dell'acqua calda dalla batteria.
- Fare collegamenti.
Più semplice nell'esecuzione, ma più costosa è l'opzione quando viene utilizzato un tubo flessibile corrugato inossidabile per la fabbricazione della spirale. Acquista una corrugazione con raccordi già montati. Ciò faciliterà l'installazione; non è necessario acquistare strumenti speciali per installare i connettori.
Uno scambiatore di calore a camino acquistato o realizzato a mano farà risparmiare denaro sull'acquisto di carburante e aggiungerà comfort a una casa di campagna, uno stabilimento balneare, un garage. I dispositivi pagano rapidamente e quelli fatti in casa sono economici. L'installazione non richiede grandi competenze, mentre i vantaggi del dispositivo sono grandi.
Ho avuto la possibilità di predisporre il riscaldamento dell'aria in una casa per uso stagionale, ricavata da una barra con uno spessore di 150 mm. Come fonte di calore è stato costruito un camino con focolare in ghisa TARNAVA, con una potenza di 17 kW. Era necessario riscaldare tre stanze: una stanza del camino e due camere da letto comunicanti. Quello che ho fatto ? Nella camera di calore del camino, ho installato due condotti dell'aria, che ho portato attraverso il muro nelle camere da letto, dove ho installato i ventilatori del condotto. Quando il camino è acceso, l'aria calda proveniente dalla camera di calore (dalla sua zona superiore) viene catturata da condotti d'aria e convogliata nelle camere da letto, nella zona inferiore. Tra un'ora è già caldo lì! Il locale camino è riscaldato dal focolare stesso e attraverso la griglia di convezione nella camera di calore.
È bello vedere che qualcuno ha iniziato a risparmiare gas, l'idea è fantastica, ma il problema è che i produttori di OAGV parlano di un'efficienza del 95%, mentono subito. In effetti, il 30% del calore vola nel tubo e le tue misurazioni sono approssimativamente corrette, perché il gas brucia a 400*C, il flusso di calore deve essere raffreddato, solo lo scambiatore di calore dovrebbe essere più efficiente e qui puoi ricordare la colonna di riscaldamento o posizionare più corrugazioni attorno al turbolatore con nervature di passaggio lungo i bordi del tubo
devi isolare il collettore e la rete ed ecco il risparmio e non fare sciocchezze