Intercambiador de calor de la estufa de calentamiento de
El funcionamiento normal de cualquier sistema de calefacción depende del intercambiador de calor, un dispositivo especial en el que la energía térmica se transfiere al refrigerante. Para la calefacción en el hogar, puede utilizar no solo el diseño industrial, sino también usted mismo. En este último caso, el generador de calor suele ser un horno de ladrillos. A continuación, aprenderá las funciones principales del dispositivo, su efecto en la calefacción de la casa, cómo puede hacerlo usted mismo y conectarlo según el esquema.
Características funcionales del intercambiador de calor.
Los sistemas de calefacción para una casa privada o apartamento utilizan dispositivos de superficie cuando la energía térmica se transfiere al refrigerante a través de las paredes metálicas del equipo.
Este principio se implementa de manera más completa en el diseño de calderas de combustible sólido, gas o calefacción eléctrica:
- Agua circulante o anticongelante a lo largo de tuberías curvas ubicadas dentro del calentador, Se calienta quemando combustible.
- Después de eso, el refrigerante calentado se mueve a través de la tubería del circuito de calefacción, y el agua enfriada de las baterías comienza a fluir hacia el intercambiador de calor..
Probablemente, muchos de nosotros notamos que con la ayuda de un horno de ladrillos ordinario no era posible calentar la casa de manera uniforme, en la que las habitaciones no entraron en contacto con su horno "irregular". La solución al problema puede ser un intercambiador de calor instalado en él, que lo convertirá en una caldera de calentamiento de agua.
Su forma y tamaño deben ajustarse a las dimensiones de la caja de fuego. Es necesario conectar tuberías y radiadores al dispositivo y luego llenar el sistema con refrigerante: agua o anticongelante. Después de instalar las baterías en habitaciones alejadas del horno, será posible realizar un calentamiento efectivo en la casa.
Especies
- Los intercambiadores de calor de agua y aire más comunes. Los primeros son más prácticos, ya que el líquido transfiere el calor mejor que el aire.
- También hay un dispositivo similar que se asemeja a un tanque de almacenamiento, que se instala fuera de la chimenea.
Consejo: los sistemas de calefacción industrial para la venta en cadenas minoristas ya están equipados con intercambiadores de calor. Su diseño está diseñado para calentar eficientemente el refrigerante.
A menudo en la fábrica, tales dispositivos están hechos de cobre. La tubería se asemeja a una bobina, que tiene una multitud de placas transversalmente a las curvas, debido a que se garantiza una gran área de intercambio de calor.
Hacer en casa una opción así sería bastante problemático. Por lo tanto, es mejor elegir un modelo más simple.
Como funciona el sistema
El principio de funcionamiento del intercambiador de calor, y no importa - de fábrica o de fabricación propia, el mismo. El generador de calor (caldera o estufa) transfiere energía de la utilización del combustible a él, después de lo cual el refrigerante lo lleva a través de las tuberías a todas las habitaciones.
Este método de calefacción permite distribuir uniformemente el calor en todo el edificio. También es importante que las instalaciones se calienten significativamente más rápido, lo que reduce los costos de energía.
Calentamiento de la estufa en una casa privada se puede mejorar de dos maneras:
- colocar un nuevo horno bajo un tamaño determinado del intercambiador de calor;
- ponga su propio dispositivo en el dispositivo de calefacción existente, hecho por el tamaño de la cámara de combustible.
Después de eso, el propietario de la casa puede estar seguro de que recibirá calefacción con un circuito de agua, que no funcionará peor que la caldera de combustible sólido de fábrica. La diferencia será solo en la colocación de la entrada del intercambiador de calor, que se ubicará ligeramente por encima del piso que las opciones industriales. Esto puede afectar la tasa de circulación natural del agua.
Consejo: conecte el intercambiador de calor al sistema de calefacción con la condición de que el tubo de retorno se coloque lo más bajo posible.
Uno de los elementos principales es también el tanque de expansión, que debe instalarse en la parte superior del circuito. Con su ayuda, el cambio en el volumen del refrigerante calentado se compensará y el aire atrapado en el sistema se liberará.
Este esquema de calentamiento requiere soportar una cierta inclinación de las tuberías desde el punto superior hasta el último radiador y desde este hacia la caldera, aproximadamente 10 mm por 1 m.
Consejo: si la circulación natural no es suficiente para calentar una casa grande, instale una bomba de circulación en el sistema de calefacción. En este caso, no hay diferencia a qué distancia del piso se instalará el tubo de retorno.
¿Cuál es la ventaja de calentar con un intercambiador de calor?
| Fabricación sencilla | Cuando la casa ya cuenta con calefacción por estufa, solo tiene que gastar dinero para crear un intercambiador de calor casero e instalar un sistema de calentamiento de agua. |
| La posibilidad de calefacción combinada. | Además de la calefacción de aire de la superficie de las habitaciones, el horno grueso también tendrá un circuito de calentamiento de agua. Se puede estirar a lugares remotos. |
| Uso de diferentes tipos de combustible. | Los hornos y las calderas de combustible sólido pueden trabajar en madera, carbón, turba, pellets. Si actualizas ligeramente este último, también podrán generar calor a partir de combustibles líquidos y de gas. |
| Apariencia | No tienes que destruir la estufa rusa si te esfuerzas por conservar el sabor nacional en el interior. El intercambiador de calor no será visible desde el exterior. |
Desventajas:
- si el dispositivo se instala en el horno de un horno de ladrillos, su eficiencia será inferior a la de las calderas de fábrica;
- En el horno, no será posible realizar un control automático sobre la velocidad de calentamiento del refrigerante.
Fabricación
En este caso, el intercambiador de calor para calefacción puede tener una forma diferente. Más a menudo, se asemeja a un registro hecho de varios tubos de cobre o acero. También se utiliza un intercambiador de calor de placas del sistema de calefacción.
La temperatura en la zona de combustión del combustible es muy alta, especialmente si se usa antracita. Por lo tanto, hay una mayor demanda en el metal, el diseño del dispositivo y la calidad de las soldaduras.
Material
El dispositivo debe garantizar una transferencia óptima de calor, por lo tanto, el coeficiente de conductividad térmica del metal es muy importante. Por ejemplo, un tubo de cobre lo sostiene 7 veces mejor que el acero. En este caso, los últimos 25 m se pueden reemplazar fácilmente con los primeros 3,5 m.
Sin embargo, los intercambiadores de calor de cobre son los más económicos en operación y su precio es uno de los más altos. Por lo tanto, el tubo de acero más utilizado es O32 mm o más.
Consejo: cuando se asume que la mayoría de las veces se quema una estufa con carbón, recomendamos utilizar un intercambiador de calor de hierro fundido que sea capaz de soportar la temperatura máxima de combustión del combustible. Normalmente se utilizan secciones de radiadores antiguos.
Cómo calcular la potencia
Calcular este parámetro solo es posible aproximadamente.
Hay muchos factores a considerar, incluyendo:
- diámetro del tubo;
- conductividad térmica del metal;
- longitud de la bobina;
- temperatura de combustión del combustible;
- Qué tan rápido circula el refrigerante.
Por lo general, la capacidad real de un dispositivo para realizar sus funciones se descubre solo después del inicio del funcionamiento del sistema de calefacción. Recomendamos tener en cuenta al calcular que 1 m de tubería de O50 mm proporciona aproximadamente 1 kW de energía térmica.
Consejo: Tome por ejemplo un conocido modelo de caldera y fabrique un intercambiador de calor de acuerdo con sus parámetros.
Construcción
El registro es un intercambiador de calor para el circuito de calentamiento de agua de la casa, que se suelda a partir de tuberías de pared lisa. Se asemeja a una especie de "celosía", que es la forma más popular para un dispositivo hecho en casa.
También hay estructuras que tienen una forma más simple, se asemejan a un tanque rectangular o cilíndrico. En este caso, debe guiarse por el hecho de que el área de superficie para el intercambio de calor era lo más grande posible.
Recomendamos observar las siguientes condiciones durante su fabricación:
- el ancho interno de los huecos debe ser de 5 mm o más, de lo contrario el agua podría hervir;
- use tubos con un espesor de pared de 3 mm, luego el metal no se quemará;
- un espacio de 10 a 15 mm debe permanecer entre las paredes de la cámara del horno y el intercambiador de calor, compensando la expansión del metal cuando se calienta.
Asamblea
Es mejor instalar el dispositivo simultáneamente con la colocación del horno. De lo contrario, tendrás que desmontar su parte.
La instrucción del proceso es la siguiente:
- Haga una base para el intercambiador de calor en la cámara de combustión e instálelo.
- Deje espacio para alimentar y devolver el dispositivo durante la colocación posterior.
- Una vez finalizada la construcción del horno, conecte el intercambiador de calor al sistema de calefacción, llénelo con agua y haga una prueba de combustión en el horno.
Conclusión
No importa cuán buena sea la estufa de ladrillos, no siempre podrá calentar una casa de manera uniforme con muchas habitaciones. En este caso, es necesario comprar una caldera o hacer de forma independiente un intercambiador de calor a partir de tubos de acero o cobre. Así puede aumentar la eficiencia del calentador en varios órdenes de magnitud. El video en el artículo brindará la oportunidad de encontrar información adicional sobre el tema anterior.