Qual trocador de calor instalar para um fogão de sauna

Dispositivos de aquecimento que geram calor devido à combustão de combustível não conseguem funcionar normalmente sem uma chaminé ou simplesmente uma chaminé. Pela chaminé são lançados na atmosfera produtos tóxicos da combustão, perigosos para a saúde e a vida humana. No entanto, junto com os gases de exaustão, uma quantidade bastante grande de calor útil é levada para a chaminé, que ainda pode servir para aquecer as instalações. A fim de evitar que o calor precioso vaze para a chaminé, um trocador de calor especial pode ser instalado, o que aumenta significativamente a eficiência do dispositivo de geração de calor.

Princípio de operação e design

Atualmente, existem diferentes opções de trocadores de calor de chaminé, cujo projeto e princípio de funcionamento são geralmente semelhantes. O trocador de calor consiste em um corpo oco com tubos de entrada e saída. Um mecanismo de "freio" é montado na caixa para os gases de escape. Normalmente, este é um sistema de válvulas entalhadas montadas no eixo. Os amortecedores podem ser girados, criando uma chaminé em zigue-zague de diferentes comprimentos. O ajuste das válvulas permite definir a relação mais eficaz de troca de calor e tiragem na chaminé, sem violar as normas de segurança durante o funcionamento. Existem também modelos mais simples de trocadores de calor, sem sistema de válvula variável.

A necessidade de instalar um trocador de calor na chaminé e o princípio de funcionamento

Para que o ar quente não seja desperdiçado, um trocador de calor é montado na chaminé

Os fogões de sauna modernos são projetados para que os dispositivos possam atingir a temperatura máxima dentro da fornalha em um curto espaço de tempo e mantê-la nesse nível por muito tempo. Durante a operação, uma quantidade significativa de calor não utilizado escapa pelo tubo da chaminé. A energia térmica desse plano é adequada para aquecer água ou aquecer salas localizadas ao lado da sala de vapor. É melhor usar o calor gerado durante a combustão da madeira e complementar o dispositivo com um trocador de calor de fábrica ou caseiro. Esses elementos para aquecimento de água são divididos em três tipos:

• bobina para uma chaminé padrão embutida no interior do aquecedor;
• um trocador de calor para uma chaminé externa, aquecido a partir da parede do forno;
• um circuito de água que coleta a energia térmica dos gases de combustão.

A bobina é embutida na fornalha e posicionada de forma que o tubo não seja exposto a chamas diretas. Este elemento deve ser colocado no caminho dos produtos de combustão de saída, caso em que servirá o maior tempo possível e não começará a queimar. Em estruturas deste tipo, a água vai aquecer com rapidez suficiente, mas ao mesmo tempo o aparelho começará a reduzir a potência do aparelho para aquecimento. O dispositivo para uso externo é simples em design e preço acessível, mas não é muito fácil de manter e requer reposição constante do abastecimento de água. Esses tanques são suspensos nas laterais da fornalha e aquecidos por radiação infravermelha proveniente dela.

A melhor opção são os fogões da categoria sauna com trocadores de calor na chaminé, que são aquecedores de fluxo com capacidade de 5 a 10 litros. Um elemento deste tipo pode ser conectado a uma peça com armazenamento remoto, cujo volume varia de 60 a 120 litros, levando em consideração as características de potência do dispositivo. Durante o processo de aquecimento, a água dentro do tanque atinge a temperatura desejada.

Qual material deve ser usado

É melhor fazer um trocador de calor para uma chaminé de aço inoxidável de qualidade alimentar. Mesmo em altas temperaturas, os parâmetros físicos desse metal não mudam, já que as soldas são bastante resistentes, e o níquel, ao reagir com o oxigênio, cria uma película protetora resistente a ácidos e sais.

Se falamos do uso do zinco, então, quando aquecido a 200˚C, ele começa a evaporar e, a 500˚C, a concentração de vapores no ar atinge um nível crítico para o homem. Mas se você instalou galvanização no dispositivo e ao mesmo tempo ele não aquece acima de 200˚C, não precisa se preocupar. E pode-se usar material galvanizado, pois potencializa a mistura do ar ao redor do aparelho. E embora esse trocador de calor não seja fornecido para aquecimento constante do ambiente, mas para aquecer rapidamente, por exemplo, uma banheira ou um sótão, esta é uma opção adequada.

A auto-instalação do trocador de calor é bastante fácil e simples. Este dispositivo pode ser montado em um fogão comum e depois alijado, como o próprio forno. O assentamento de tijolos também pode ser executado na borda - a estabilidade da estrutura não será prejudicada.

Objetivo e recursos

O trocador de calor é projetado para receber calor do ar aquecido que circula na chaminé. O design do dispositivo depende do diâmetro e da forma da chaminé, do material usado para criar o trocador de calor, da potência do dispositivo de geração de calor e do transportador de calor.

Os trocadores de calor são classificados, dependendo do transportador de calor, em líquido e ar. Dispositivos do tipo ar são os mais fáceis de fabricar, no entanto, eles não são os mais eficazes. Esses dispositivos requerem melhor material e desempenho, mas são mais eficientes do que dispositivos com refrigerante de ar.

Tipos de trocadores de calor

Durante a seleção do dispositivo descrito, você pode encontrar produtos de vários tipos. Trocadores de calor em forma de bobina são os mais comumente usados. Dispositivos corrugados também são populares. Além disso, muitas pessoas usam produtos nos quais o ar atua como refrigerante.

Pelo tipo de transportador de calor, quase todos os dispositivos podem ser divididos entre aqueles que utilizam ar e produtos que aquecem água. Os dispositivos do primeiro tipo têm uma estrutura mais simples, mas são menos eficientes.

Se desejar, você pode criar um trocador de calor para instalação em uma chaminé com suas próprias mãos. Isso exigirá ferramentas como um moedor e uma máquina de solda.

Trocador de calor líquido

O trocador de calor padrão usado com o fluido de transferência de calor é uma bobina de metal com um alto coeficiente de condutividade térmica em contraste direto com a superfície interna da chaminé. Para melhor transferência de calor e segurança, a bobina é colocada em uma caixa de metal e bem isolada por dentro com um isolamento não combustível, geralmente lã de basalto.

Toda a estrutura é montada na seção da chaminé. As pontas da bobina são conduzidas para fora através do corpo do trocador de calor e conectadas ao sistema de aquecimento, no topo do qual é colocado um tanque de expansão. O tubo de cobre recozido é a melhor escolha para fazer a bobina. Além disso, esse trocador de calor, devido ao seu alto coeficiente de condutividade térmica, terá dimensões 7 vezes menores que um dispositivo de aço.

O líquido se aquece e, se expandindo, sobe ao longo da bobina, após o que flui através do tubo por gravidade até o radiador de aquecimento. Ao entrar no radiador, o líquido aquecido desloca o refrigerante frio, que volta a aquecer na bobina. Dessa forma, é realizada a circulação natural da água pelo sistema.Para criar a circulação do refrigerante pelo sistema, é necessário calcular com precisão o comprimento e o diâmetro da bobina, manter os ângulos de inclinação da alimentação e do retorno e muito mais. A importância desses cálculos não deve ser subestimada, uma vez que um dispositivo inoperante simplesmente não é tão ruim quanto as consequências de um golpe de aríete que pode ocorrer quando o refrigerante ferve.

No entanto, este tipo de trocador de calor também tem suas desvantagens, a saber:

• a complexidade dos cálculos e da fabricação;
• monitoramento constante da temperatura e pressão no sistema;
• alta vazão do refrigerante causada pela evaporação do líquido do tanque de expansão. E se água for usada, então se o sistema não for usado no inverno, o líquido deve ser drenado;
• uma diminuição significativa na temperatura dos gases de escape, o que pode causar uma diminuição do empuxo e combustão incompleta do tipo de combustível utilizado.

No entanto, apesar dessas deficiências, esse trocador de calor pode ser feito de forma independente por qualquer pessoa que saiba como manusear o instrumento e tenha pelo menos conhecimento escolar de física.

Trocador de calor de ar

Uma estrutura semelhante, que é instalada na chaminé de um gerador de calor, em regra, é constituída por uma caixa metálica, na qual estão montados vários tubos de entrada e saída. O princípio de funcionamento deste tipo de trocador de calor é bastante simples.

De baixo para cima, de acordo com o princípio da convecção, o ar frio que entra nos bicos, após o aquecimento, sai da parte superior do trocador de calor diretamente para a sala aquecida. Este princípio de operação torna possível aumentar significativamente a eficiência do dispositivo de geração de calor e reduzir o consumo de combustível em 2 a 3 vezes.

É bastante simples fazer independentemente um trocador de calor para uma chaminé, tendo uma máquina de solda, uma trituradora, tubos de metal de vários diâmetros, desejo e capacidade de manusear a ferramenta.

Material:

• folha de metal 350x350x1 mm;
• um tubo com um diâmetro de uma polegada e um quarto e um comprimento de 2,4 m;
• um pedaço de tubo com diâmetro de 50 mm;
• recipiente de metal ou balde de 20 litros de óleo de motor.

Fabricação:

1. crie peças finais, para as quais você precisa cortar círculos de uma folha de metal. É necessário que o diâmetro dos bujões corresponda ao diâmetro do recipiente previamente preparado;
2. no meio do plugue, é feito um orifício para um tubo central de 60 mm;
3. marque e corte ao longo das bordas da circunferência dos orifícios do tubo em uma polegada e um quarto;
4. deve haver dois desses círculos;
5. corte um tubo com um diâmetro de 1¼ com um moedor em 8 tubos iguais de aproximadamente 30 cm de comprimento;
6. soldar um pedaço de tubo de 300 mm com diâmetro de 60 mm ao orifício central dos plugues;
7. soldar 8 seções de 1¼pipe em torno da circunferência;

Uma construção semelhante deve sair

Em seguida, você precisa fazer um corpo de trocador de calor a partir do recipiente preparado. Isso exigirá:

1. corte o fundo do recipiente com uma máquina de corte;
2. faça um furo no centro das laterais do corpo ao longo do diâmetro da chaminé;
3. é necessário soldar tubos de diâmetro correspondente aos orifícios laterais do corpo;
4. Insira o núcleo preparado na carcaça e solde-o ao invólucro. A estrutura acabada deve ser pintada com tinta resistente ao calor.

Agora você precisa instalar o trocador de calor no tubo da chaminé e aproveitar o calor.

Você também pode assistir ao vídeo de todo o processo de confecção de um trocador de calor com as próprias mãos.

Como fazer um convector de chaminé caseiro para aquecer o ar? (+ vídeo detalhado)

Para criar o convector mais simples que irá melhorar o aquecimento do ar na mesma sala onde a caldeira está localizada, você precisará de:

1. Máquina de solda.
2. Pelo menos 8-10 tubos de aço finos com um diâmetro de cerca de 32 mm e um comprimento de cerca de 50-60 cm. Idealmente, use aço inoxidável de qualidade alimentar. Pior, mas também o aço galvanizado serve.Em forma - normalmente leva tubos redondos, mas seções quadradas ou retangulares também são adequadas.

A instalação realiza-se da seguinte forma: estes tubos devem ser soldados em círculo à volta da chaminé, o mais próximo possível da fornalha.

Postagens semelhantes

• Visão geral das chaminés de polímero Furanflex: características, prós e contras

• Como limpar a fuligem da chaminé com cascas de batata?

Trompete em lata

Este tipo de trocador de calor é bastante prático e simples. Basicamente, a chaminé é envolvida por um tubo de metal ou cobre, que aquece constantemente e o ar que circula por ela se aquece rapidamente. Uma espiral pode ser soldada à chaminé usando soldagem semiautomática ou de argônio. Também pode fixá-lo com estanho, tendo previamente desengordurado a chaminé com ácido fosfórico.