Aquecimento de uma salamandra com circuito de água

Em muitas casas particulares, o aquecimento a lenha e os fogões continuam sendo uma prioridade. Alguém tem um fogão de metal, alguém tem um tijolo, mas têm uma coisa em comum - este tipo de aquecimento não é o mais conveniente. Muita atenção e pouco conforto. Saída - aquecimento em salamandra com circuito de água.

Fogão de aquecimento com circuito de água - uma oportunidade de combinar tradição e conforto

Primeiro, vamos entender a terminologia. Quando dizem "fogão", na maioria das vezes se referem a um aquecedor feito de tijolos, que é alimentado com lenha. Mas muitas vezes isso também é chamado de fogão de metal com lenha ou carvão. Os princípios de operação para unidades de tijolo e metal são os mesmos, o método de transferência de calor está mudando. O metal tem um componente convectivo maior (a maior parte do calor é transportado pelo ar), enquanto o tijolo é dominado pela radiação térmica - das paredes da fornalha e das paredes aquecidas da casa. Em nosso artigo, estamos falando principalmente sobre fogões de tijolo, mas a maioria das informações pode ser aplicada a unidades de madeira de metal (carvão). O aquecimento da salamandra com circuito de água pode ser feito com base em qualquer tipo de salamandra.

Dispositivo

Na verdade, quase todos os fogões a lenha, mesmo um antigo fogão de tijolos, podem ser convertidos e fornecidos com um circuito de água. No entanto, é preferível dar preferência a soluções prontas com uma estrutura bem arranjada, onde o permutador de calor se inscreve harmoniosamente e não prejudica o processo de combustão e a tracção.

A ideia é colocar um trocador de calor de água diretamente na câmara de combustão ou em frente à chaminé. Dependendo da sua concepção e localização, é possível organizar o aquecimento do radiador em todo o edifício.

Existem cinco tipos principais de trocadores de calor:

• bobina;
• cadastro de tubulações dentro do forno;
• caldeira embutida, tanque de armazenamento;
• registro de tubo na parede externa do forno, convecção;
• trocador de calor de chaminé.

Bobina

+ Execução simples.

+ Dissipação máxima de calor.

- Apenas circulação forçada.

No interior do forno, muitas vezes na entrada da chaminé, existe um trocador de calor a placas, aproximadamente o mesmo instalado nas caldeiras a gás. Devido ao ar quente e aos produtos de combustão, o refrigerante é aquecido. Como não há convecção natural de líquido neste caso, e para circulação no sistema de aquecimento, será necessária a instalação de uma bomba de circulação. Isso já torna o aquecimento dependente da disponibilidade de eletricidade.

Registro de tubos dentro do forno

+ Aquecimento rápido.

+ Simplicidade de design.

- Regulagem de aquecimento fraca.

Um trocador de calor tubular de queima direta é formado dentro da câmara de combustão. Uma série de tubos em forma de "П" instalados paralelamente uns aos outros e unidos por dois coletores, respectivamente, entrada e saída. O calor do fogo e da madeira em brasa aquece o refrigerante dos canos. Uma opção bastante arriscada, pois na ausência de circulação, o refrigerante ferve. Se não houver volume adicional para expansão e remoção de vapores, uma explosão do trocador de calor é possível. No entanto, esta é a opção mais simples e acessível para autoexecução e alteração de um fogão a lenha existente. Nos fornos originalmente equipados com tal registro, é instalado um regulador de calor que, dependendo do aquecimento da água, ajusta a posição do amortecedor, reduzindo a atividade de queima da madeira.

Caldeira

+ Reserva de calor, alta inércia.

- Forte influência no processo de combustão.

O tanque de armazenamento é formado diretamente nas laterais da fornalha e adicionalmente no topo. É uma alternativa direta ao registro do tubo, apenas o trocador de calor é feito de chapa de aço.Na verdade, a estrutura forma as paredes principais da própria fornalha. Substituição, por exemplo, de alvenaria. As desvantagens são semelhantes à versão anterior. A vantagem é a convecção mais ativa e a capacidade de organizar um sistema de aquecimento com circulação natural do refrigerante. Só é importante fornecer água fria no ponto mais baixo do trocador de calor e água quente no ponto mais alto.

Fornalha de Butakov com caldeira e circuito de água

Registro de tubos ao longo do corpo do forno

+ Boa transferência de calor.

+ Aquecimento suave.

+ Capacidade de regular a temperatura do refrigerante.

+ O circuito de água tem pouca influência no processo de combustão.

O tipo de convecção é típico para a maioria dos fogões prontos a lenha modernos. Um registro de tubos moldados é formado ao longo do perímetro do forno, e também parcialmente ao longo do canal da chaminé do lado de fora do corpo principal do forno. A melhor opção para organizar o aquecimento com circulação natural e com o mínimo de risco de o refrigerante ferver.

Trocador de calor chaminé

+ Simplicidade de design.

+ Compatível com qualquer design de forno.

- Tem um efeito negativo sobre os desejos.

Um trocador de calor de chaminé é um caso especial para organizar o aquecimento de água com base em um fogão que não está equipado com um trocador de calor embutido. É mais frequentemente um tanque cilíndrico, fixado à chaminé de forma a agarrá-lo em todo o perímetro. A água é aquecida pelo calor dos gases que emanam da fornalha. Também existe uma variante com uma bobina enrolada em torno do tubo. A primeira opção é adequada para aquecimento por circulação natural, no segundo caso é necessária uma bomba. Ambas as opções são ruins, pois baixam significativamente a temperatura das paredes da chaminé, causando condensação e rápido entupimento da chaminé.

A dificuldade em projetar um circuito de água em uma fornalha é uma forte remoção de calor da câmara de combustão ou chaminé. Devido a isso, a temperatura de combustão e, mais importante, o aquecimento dos gases podem ser significativamente reduzidos, o que afeta a magnitude do empuxo. Isso é especialmente verdadeiro para fornos de longa queima com circuito de água. Eles não apenas criam uma tiragem fraca por si só, mas a remoção de calor pode interromper o ardor da madeira e, portanto, causar uma situação perigosa quando o fogão se extingue ou, pior ainda, a tiragem se desmorona e o monóxido de carbono, junto com o gás inflamável não queimado, comece a fluir para a sala.

A principal desvantagem dos fornos com circuito de água é a incapacidade de regular a temperatura do refrigerante e desligar o aquecimento durante o funcionamento do forno. Se a lenha já estiver a arder, deve-se manter a circulação no permutador de calor, caso contrário a água ferverá, o metal quebrará com a pressão excessiva e o fogão irá deteriorar-se, assim como o interior da casa.

O problema está parcialmente resolvido para registros externos e trocadores de calor de placas. Os convetores externos são capazes de funcionar como um convetor de ar mesmo sem estar conectado ao sistema de aquecimento ou com rapidez suficiente para descarregar o calor que vem da fornalha. No caso de um radiador de bobina e placa, ele pode ser posicionado de forma que seja possível interromper o fluxo de gases de combustão através dele.

Características de um fogão de sauna com um trocador de calor

Um fogão de sauna equipado com um trocador de calor tem certas características de design.

Estes incluem, em particular:

• sistema de alimentação de tubo para circulação de refrigerante;
• paredes corporais espessadas;
• aumento do volume do aquecedor;
• a presença de distribuidor obrigatório de ar;
• porta da fornalha em vidro resistente ao calor.

O trocador de calor funciona devido à constante circulação de água por todos os dispositivos que compõem o sistema de aquecimento e aquecimento no banho.Para uma utilização eficiente do trocador de calor, o comprimento de cada um dos tubos de conexão deve ser de no máximo 3 m, especialmente na ausência de isolamento térmico externo do tubo.

Sujeito às regras de segurança contra incêndios, bem como na presença de sistemas de ventilação forçada e termorregulação, um permutador de calor pode ser equipado com uma salamandra universal para banho e aquecimento doméstico. O fogão em si pode ser localizado no balneário e conectado aos aposentos da casa por meio de uma tubulação de aquecimento com isolamento térmico e fornecimento de água quente para a casa.

Para organizar a circulação da água no sistema de aquecimento centralizado, bem como fornecer água quente às instalações da habitação e à zona de lavagem da banheira, é utilizada uma estação elevatória automatizada para manter uma pressão constante na linha.

O design mais simples de um fogão universal é um fogão elétrico com aquecedores elétricos separados para as seções do trocador de calor e do aquecedor.

Tal forno pode operar em vários modos, a saber:

1. No modo de aquecimento das instalações residenciais da casa e seu abastecimento de água quente (AQS) com a manutenção da temperatura mínima exigida nas instalações do banho na estação fria.
2. No modo de aquecimento do banho e toda a casa com abastecimento de água quente durante a estação fria.
3. Organização de aquecimento de um banho e de um aquecedor no verão.

Um fogão semelhante para banho e aquecimento pode ser criado simultaneamente na forma de um dispositivo de operação contínua a gás natural ou pellets de combustível. Usar carvão ou madeira como combustível é difícil neste caso e apresenta certas dificuldades técnicas. De fato, em fogões a lenha ou carvão, a possibilidade de controle automático de temperatura não é fornecida. Isso pode levar a flutuações repentinas de temperatura na tubulação de aquecimento.

Se for possível ligar a uma rede de gás natural ou a um cabo eléctrico de tensão industrial, é possível fazer um fogão para banho a partir de uma caldeira a funcionar, respectivamente, a gás ou electricidade. Esse fogão pode servir como um sistema de aquecimento e aquecimento de água. Juntamente com a caldeira de aquecimento da sauna, você também pode instalar um pequeno fogão a lenha de aço na sauna a vapor.

Para um banho

Para um banho, a ênfase principal está na taxa de aquecimento. O recuperador é utilizado esporadicamente e é necessário aquecer rapidamente a divisão. É necessária água para aquecer o vestiário com radiadores clássicos ou rodapés quentes e, eventualmente, para o aquecimento de piso.

Você pode usar qualquer opção com exceção da caldeira que, por definição, pega a temperatura por um longo tempo. Tendo em conta a combustão ativa da lenha no aquecedor, até um trocador de calor para a chaminé é relevante. A temperatura dos gases é mais que suficiente para manter a tração e aquecer o refrigerante.

Nesse caso, fica inviável organizar o aquecimento com circulação natural, quando a sauna já estiver pronta no banho, o aquecimento apenas começará a esquentar. Variantes com taxas de transferência de calor extremamente altas não são adequadas.

É mais fácil e mais eficiente instalar uma bomba e bombear o refrigerante através de radiadores e tubos de aquecimento do piso, construir o aquecimento para usar a temperatura do refrigerante na faixa de até 60 ° C e não mais alta.

Regras operacionais

Não é difícil operar um piso aquecido a água de um fogão de sauna montado e não requer muito esforço. O principal é cumprir várias regras:

• na estação fria, a água deve ser drenada dos encanamentos todas as vezes;
• você precisa manter uma pressão de trabalho constante;
• elimine atempadamente quebras na bomba e nas válvulas de corte.

Se, ao montar um pavimento aquecido na banheira a partir do recuperador, respeitou todas as regras, o sistema irá deliciá-lo com condições de conforto no banho e um funcionamento a longo prazo sem problemas.

Para casa

A casa necessita de aquecimento durante todo o período de frio do ano, pelo que surgem propostas relacionadas com a manutenção moderada e constante da temperatura do refrigerante.

O princípio de construção de um sistema de aquecimento é idêntico ao das caldeiras de combustível sólido. É dada preferência apenas a um projeto fechado com um tanque de expansão e uma baixa pressão no sistema não superior a 2 atm., Que deve ser coordenada com a pressão admissível do circuito de água no forno.

Diagrama da organização do aquecimento de um forno com circuito de água Hangar Aqua

O que é um fogão potbelly com circuito de água: vantagens e desvantagens de um fogão popular

O recuperador de calor é caracterizado pela alta transferência de calor e taxa de queima de combustível. Essas qualidades são dadas a ele pelos materiais com os quais a fornalha é feita (ferro fundido, aço, ferro). O fogão queima-se rapidamente e aquece e, se um circuito de água estiver conectado a ele, os gases de combustão quentes ao longo do caminho também terão tempo para aquecer água para as necessidades domésticas.

Ao escolher um material com o qual é melhor fazer um fogão de barril, você precisa se orientar pelos seguintes indicadores:

1. A condutividade térmica é a propriedade de metais, líquidos e gases de conduzir calor através de si mesmos. Quanto mais rápido o calor é transferido, mais rápido o objeto se aquece ou esfria. O plástico de espuma tem baixa condutividade térmica - 0,036–0,050 W / m * С. Pegando-a nas mãos, imediatamente sentiremos que está quente, pois a espuma não transfere calor, mas se acumula. Se você pegar uma barra de metal, sentirá frio devido à alta transferência de calor.
2. Capacidade de calor - a propriedade de um material de acumular calor. A água tem a maior capacidade calorífica, seguida do ar, no final da lista de ferro fundido, aço e ferro. Portanto, o fogão de metal aquece rapidamente e esfria com a mesma rapidez. Nas casas da cidade, os radiadores do aquecimento central são abastecidos com água, que emite calor por muito tempo, aquecendo a casa.