Posebnost ogrevanja s pečmi je velika količina sproščene toplote v ozračje. Stroške nakupa drv in premoga lahko znižate z namestitvijo izmenjevalnika toplote na dimniško cev. Specializirane trgovine ponujajo rekuperatorje, primerne za različne pogoje delovanja. Preproste naprave so izdelane ročno.
Namen naprave
Do 40% toplote, ki se sprosti pri zgorevanju goriva v pečeh, ne izpolnjuje svojega namena. Vroči plini skozi dimnik vstopajo v ozračje z vleko. V tem primeru se kovinski odvodni kanali zelo segrejejo.
Telo izmenjevalnika toplote, ki se ne segreje tako močno, ščiti pred opeklinami, če se ga nenamerno dotaknete.
S toplotnim izmenjevalnikom se del energije uporabi za ogrevanje zraka, vode ali sredstva proti zmrzovanju v ogrevalnem sistemu.
Načela delovanja
Učinkovit je samo toplotni izmenjevalnik, nameščen na kovinsko cev. Zunanja površina opečnih dimnikov se ne segreje nad 40 stopinj, zato iz njih ne morete dobiti veliko toplote.
Algoritem delovanja naprav je preprost:
- vroči plini, ki gredo skozi cev, jo segrejejo;
- z zunanje površine dimnika se toplota prenese na hladilno tekočino - vodo, zrak, antifriz;
- Hladilna tekočina sprošča toploto v prostor.
Rekuperatorji različnih izvedb prenašajo toplotno energijo iz produktov zgorevanja na hladilno tekočino.
Proizvajalci in prodajalci delijo naprave na dve vrsti glede na fizični medij, ki prenaša energijo: zrak in vodo. Naprave uporabljajo naravno in prisilno kroženje hladilne tekočine.
Zračni toplotni izmenjevalci
Delo uporablja princip konvekcije.
Obstaja več vrst naprav.
- Tok produktov zgorevanja je razdeljen in se dviga skozi več cevi. Velika površina pospeši procese prenosa toplote.
- Na glavni kanal je privarjenih več cevi. Zaradi konvekcije gre zrak v prostoru skozi toplotni izmenjevalnik, se segreje in dviga po ceveh.
- Okoli glavnega je nameščena cev večjega premera, na katero sta pritrjena dovodni in odvodni kanal. Z napravo lahko ogrevate prostore, ki se nahajajo poleg peči.
- Na osrednjo cev so privarjena kovinska rebra, ki tvorijo kanale. Na ta način se poveča površina, vključena v izmenjavo toplote in pospešeno konvekcijo.
- Možnost zvonaste peči. Vroči plini se dvigajo skozi toplotni izmenjevalnik in segrevajo zrak. Ko se hlapi ohladijo, padejo po zvonu in se sprostijo v ozračje.
Industrijsko proizvedene zračne izmenjevalnike toplote je enostavno kupiti v specializiranih maloprodajnih mestih. Izdelki so izdelani s standardnimi montažnimi premeri. Takšne naprave so nameščene namesto enega odseka dimnika.
Če je izpušna cev izdelana v nestandardnih dimenzijah, lahko enostavno izdelate izmenjevalnik toplote za dimnik sami. Delo lahko opravi vsak domači mojster.
Cena tovarniške opreme je visoka - to je drugi argument v prid izdelave izmenjevalnika toplote sami.
Za delo boste potrebovali orodja:
- varilni aparat in zaščitna maska:
- kotni brusilnik (brusilnik) z rezalnimi in brusilnimi kolesi;
- vrtalnik s kompletom svedrov in nastavkov za kovino;
- merilni trak, ravnilo, zaščitna oprema (rokavice, očala).
Glede na izbrano izvedbo izberemo ali dokupimo kovinske letve ali vogale ali jeklene plošče iz razpoložljivih zalog.
Za delo ni priporočljivo uporabljati pocinkanega jekla. Pri segrevanju na visoke temperature se v zrak sproščajo škodljive cinkove spojine.
Preprosti domači modeli
Najenostavnejša in najbolj dostopna možnost zračnega toplotnega izmenjevalnika za dimnik so rebra, privarjena na glavno cev. Delo ne bo trajalo več kot eno uro.
Primerni materiali:
- kosi vogala ali kovinske plošče;
- profil ali okrogla cev.
Celoten postopek je sestavljen iz rezanja enako dolgih delov in njihovega varjenja na dimniško cev.
Toplotni izmenjevalnik ne sme "odvzeti" vse neizkoriščene toplote - kondenzacija in ogljikove usedline nastanejo v nezadostno vroči cevi, ugrez pa se zmanjša.
Uporaba domačih modelov je omejena zaradi njihovega neprivlačnega videza. Če oblikovalske rešitve niso potrebne (garaža, delavnica, kopalnica), se modeli uspešno spopadejo z nalogo.
Za bolj zapletene možnosti, ko je tok plina razdeljen na več cevi, je potrebno imeti strokovno znanje varjenja - uhajanje ogljikovega monoksida skozi nekuhana območja je smrtonosno, dim pa vam ne bo omogočil udobno bivanja v prostoru.
V primerih, ko so potrebni lični in lepi dizajni, je bolje, da se obrnete na trgovinske organizacije in kupite končni izdelek.
Za izdelavo ponikljanih delov ali toplotnih izmenjevalnikov iz nerjavečega jekla boste potrebovali drag material, delovne sposobnosti in posebno opremo za točkovno varjenje.
Vodni modeli
V vodnih toplotnih izmenjevalnikih so medij za prenos energije iz cevi tekočine - voda ali antifriz v ogrevalnih sistemih ali čista voda za gospodinjske potrebe.
Obstajata dva dizajna:
- v obliki tuljave, povezane z rezervoarjem za shranjevanje;
- »samovar« dizajni.
V prvem primeru je okoli cevi ovitih več zavojev bakrene, aluminijaste ali nerjaveče cevi, ki so povezani z zalogovnikom.
Tuljava se lahko nahaja v zračnem prostoru ali v dodatnem rezervoarju. Druga možnost vključuje zaprto posodo, ki se nahaja okoli kovinskega dimnika. Na rezervoar so privarjeni priključki za dovod in odvod segrete tekočine.
Zaradi fizikalnih zakonov se voda, segreta v toplotnem izmenjevalniku, dvigne v zunanji hranilnik. Bodite prepričani, da uredite obtočni krog. Če tega ne naredimo, se voda segreje in poči rekuperator.
Topla voda se vzame iz rezervoarja. Odtočni ventil je potreben za odstranjevanje vode, če prostor ni stalno ogrevan. Pri negativnih temperaturah lahko pride do odmrzovanja vseh delov konstrukcije.
Po dodajanju obtočne črpalke in varnostne skupine v tokokrog se na toplotni izmenjevalnik priključi en ali največ dva radiatorja. Ta zasnova zadostuje za ogrevanje enosobnega prostora.
Toplotni izmenjevalnik peči na trda goriva ne bo ogreval podeželske hiše. Velik odvod toplote povzroči hlajenje cevi in zmanjšan vlek.
Kako to narediti sami
Izdelava dizajna "samovar" je zaupana strokovnjakom ali pa je končni izdelek kupljen v trgovini.
Da bi se izognili puščanju v šivih, potrebujete veščine varjenja.
Kovina je varjena s plinskim varjenjem - električni varjeni šivi niso primerni za dolgotrajno delovanje v sistemih, napolnjenih s tekočinami.
Za toplo ogrevanje izdelajo svoj prenosnik toplote v obliki tuljave.
Materiali, ki jih boste potrebovali:
- bakrena ali aluminijasta cev s premerom do 25 mm;
- rezervoar s plavajočim mehanizmom za dovajanje tekočine iz vodovoda;
- prožna podloga;
- krogelni ventil
Skupna dolžina cevi za naravno kroženje vode ne sme presegati 3 metrov. Če je del daljši, namestite obtočno črpalko pred izmenjevalnik toplote.
Zaporedje dela:
- Navoji so rezani na koncih cevi za povezavo fitingov.
- Cev je navita okoli kalupa enakega polmera kot dimnik. Če je prečni prerez cevi majhen, ga napolnimo s peskom. To bo preprečilo gube in prekrivanja notranjega dela.
- Končano tuljavo namestite na dimnik.
- Rezervoar za izmenjevalnik toplote obesite na steno, vendar ne višje od 50 cm od priključka za odtok tople vode iz toplotnega izmenjevalnika.
- Vzpostavljanje povezav.
Enostavnejša, a dražja možnost je, ko se za izdelavo spirale uporablja fleksibilna valovita nerjavna cev. Kupijo valovite cevi z že nameščenimi fitingi. To bo olajšalo namestitev; za namestitev priključkov vam ne bo treba kupiti posebnega orodja.
Izmenjevalnik toplote, ki ga kupite ali izdelate sami za dimnik, bo prihranil denar pri nakupu goriva in dodal udobje podeželski hiši, kopalnici ali garaži. Naprave se hitro povrnejo, domače pa so poceni. Namestitev ne zahteva velikih veščin, vendar so prednosti naprave velike.
Imel sem priložnost vgraditi zračno ogrevanje v sezonsko hišo, zgrajeno iz lesa debeline 150 mm. Kot vir toplote je vgrajen kamin z litoželeznim kuriščem TARNAVA s kapaciteto 17 kW. Treba je bilo ogrevati tri prostore - kaminsko sobo in dve sosednji spalnici. Kaj sem naredil? V toplotno komoro kamina sem vgradil dva zračna kanala, ki sem ju skozi steno speljal v spalnice, kjer sem nanje namestil kanalske ventilatorje. Pri kurjenju kamina se vroč zrak iz toplotne komore (iz njene zgornje cone) zajema z zračnimi kanali in črpa v spalnice, v spodnjo cono. Uro kasneje je tam že toplo! Ogrevanje kaminskega prostora poteka s samim kuriščem in preko konvekcijske rešetke v toplotni komori.
Lepo je videti, da je nekdo začel varčevati z bencinom, to je čudovita ideja, ampak problem je, da proizvajalci OAGV govorijo o 95% učinkovitosti, barabe lažejo. Res 30% toplote uide v dimnik in vaše meritve so približno pravilne, saj...plin gori pri 400*C, toplotni tok je treba ohladiti, le izmenjevalnik toplote mora biti bolj učinkovit in tu si lahko omislite grelni steber ali postavite več valov okoli turbulatorja s prehodnimi rebri ob robovih cevi
treba je izolirati kolektorje in napeljavo in tu privarčuješ in se ne obremenjuješ z neumnostmi