مبدل حرارتی برای آب گرم یک عنصر غیر قابل تعویض است. این اوست که گرما را به آب سرد منتقل می کند و از این طریق آن را گرم می کند و آب گرم بدون وقفه را برای ساکنان فراهم می کند. نه تنها راحتی خانوارها، بلکه دوام وسایل گرمایشی نیز مستقیماً به بهره وری مبدل حرارتی بستگی دارد، بنابراین بسیار مهم است که دستگاه با کیفیت بالا ساخته شود. با توجه به این موضوع، بسیاری این سوال را می پرسند: آیا ارزش ساخت مبدل حرارتی با دستان خود را دارد یا بهتر است آن را ریسک نکنید و یک مبدل آماده خریداری کنید؟ البته گزینه اول پیچیده تر است، اما اگر به طور دقیق نحوه ساخت مبدل حرارتی را بفهمید: مواد، ویژگی های طراحی، نصب - همه اینها و نه تنها بیشتر مورد بحث قرار خواهند گرفت، کاملاً امکان پذیر است.

ویژگی ها و عملکرد مبدل حرارتی

قبل از در نظر گرفتن نکات اصلی ساخت و نصب مبدل حرارتی برای آب گرم، یافتن اینکه این واحد چیست و برای چیست، اضافی نخواهد بود.

مبدل حرارتی وسیله ای فنی است که دو حامل گرما سرد و گرم را به هم متصل می کند. به عنوان یک قاعده، به نظر می رسد یک ساختار لوله معمولی است. بین حامل ها، گرما به طور مداوم منتقل می شود - از سرد به گرم، به همین دلیل خانه با آب گرم تامین می شود. علاوه بر این، مبدل حرارتی منبع گرمای خود را ندارد - از انرژی سیستم گرمایش استفاده می کند.

بنابراین، وظیفه اصلی دستگاه گرم کردن آب سرد و دریافت آب گرم از خروجی است. اثربخشی این عملکرد به سه عامل بستگی دارد:

• تفاوت دما بین دو حامل گرما؛
• ابعاد مبدل حرارتی و در نتیجه منطقه تماس حامل ها.
• ماده ای که مبدل حرارتی از آن ساخته شده است.

مبدل حرارتی صفحه ای

آخرین عامل نه تنها از نظر کارایی واحد، بلکه از نظر ساخت و نصب آن نیز حائز اهمیت است. برای ساخت مبدل حرارتی می توان از پلاستیک، فولاد و چدن استفاده کرد. ماده اول به دلیل رسانایی حرارتی پایین همیشه موثر نیست. در مورد انتخاب بین فولاد و چدن، در اینجا باید ویژگی های دو ماده را با هم مقایسه کرد تا مناسب ترین آنها را تعیین کرد.

مبدل حرارتی چدنی

مزایای واحدهای گرمایش چدنی:

• هدایت حرارتی بالا - عناصر چدنی به سرعت گرم می شوند و گرما را به طور موثر از یک محیط به رسانه دیگر منتقل می کنند.
• خنک کننده آهسته - مبدل های حرارتی چدنی برای مدت طولانی خنک می شوند، که باعث می شود در عملکرد سیستم گرمایش صرفه جویی شود.
• دوام - چدن در برابر اسیدهای ضعیف و تشکیل رسوب مقاوم است، بنابراین نسبت به بسیاری از فلزات دیگر کمتر مستعد خوردگی است، که عمر طولانی مبدل حرارتی را تضمین می کند.
• امکان افزایش کارایی - پس از نصب واحد می توان بخش های جدید چدنی را به آن اضافه کرد و در نتیجه قدرت تجهیزات گرمایشی را افزایش داد.

معایب مبدل های حرارتی چدنی:

• واحدهای چدن حجیم با وزن چشمگیر خود متمایز می شوند که عملکرد و نگهداری آنها را پیچیده می کند. علاوه بر این، هر چه جرم مبدل حرارتی بیشتر باشد، قدرت آن بیشتر است.

مشاوره هنگام انتخاب مکانی برای نصب آن، حتماً وزن دستگاه گرمایش چدن را در نظر بگیرید - مهم است که پایه نصب بسیار قوی باشد.

• شکنندگی - علیرغم وزن سنگین، واحدهای چدن از شوک مکانیکی می ترسند: آنها به سرعت ترک ها، تراشه ها و سایر تغییر شکل ها را به دست می آورند.
• مقاومت کم در برابر افراط‌های دما - اگرچه چدن می‌تواند بالاترین درجه حرارت ممکن را تحمل کند، ممکن است ترک‌هایی در سطح مبدل حرارتی در اثر تغییرات حرارتی شدید ظاهر شود که مملو از کاهش قابل توجه عملکرد آن است.

مبدل حرارتی فولادی

مزایای لوازم فولادی:

• افزایش رسانایی حرارتی - مانند چدن، فولاد به سرعت گرم می شود و گرما را به خوبی به یک حامل سرد منتقل می کند.
• وزن کم - مبدل های حرارتی فولادی کل سیستم گرمایش را سنگین نمی کنند، بنابراین می توان از آنها برای تامین آب گرم خانه های بزرگ استفاده کرد.
• مقاومت در برابر ضربه - سازه های فولادی بسیار قوی هستند، بنابراین از آسیب مکانیکی نمی ترسند.
• مقاومت در برابر تغییرات حرارتی - فولاد می تواند تغییرات دمایی ناگهانی در سیستم را بدون عواقب تحمل کند.

معایب مبدل های حرارتی فولادی:

• حساسیت به خوردگی - فولاد با مقاومت کم در برابر محیط های اسیدی مشخص می شود که به طور قابل توجهی عمر مبدل حرارتی را کاهش می دهد.
• عدم امکان افزایش قدرت دستگاه با افزودن بخش های جدید.
• خنک شدن سریع - فولاد به سرعت دما را ایجاد می کند که هزینه سوخت را افزایش می دهد.

مشاوره برای ساخت مبدل حرارتی با کیفیت و بادوام، توصیه می شود از لوله های فولادی مقاوم در برابر حرارت با قطر حداقل 32 میلی متر و ضخامت دیواره 5 میلی متر یا بیشتر استفاده شود.

ساخت مبدل حرارتی

از نظر ساختاری مبدل های حرارتی برای آب گرم می توانند دو نوع باشند: خارجی و داخلی. اولی شامل یک نعل اسب و یک مارپیچ است. نعل اسبی بسیار سبک وزن است، اما خیلی قدرتمند نیست: برای ساخت آن، فقط باید دو لوله چدنی یا فولادی را جوش دهید - در نتیجه، یک مجموعه با سطح تماس کوچکی از حامل ها دریافت می کنید و بنابراین، با قدرت گرمایش کم آب سرد ورودی

یک گزینه بهتر برای مبدل حرارتی خارجی یک سیم پیچ است - با جوش دادن چندین لوله ساخته می شود: هرچه از لوله های بیشتری استفاده کنید، واحد قدرتمندتر خواهد بود.

مبدل حرارتی داخلی مخزنی است که در آن لوله ای قرار می گیرد که آب ورودی به آن را گرم می کند. برای ساختن چنین دستگاهی با دستان خود به موارد زیر نیاز دارید:

• مخزن آب فولادی؛
• لوله فولادی یا چدنی؛
• آند؛
• تنظیم کننده قدرت

ساخت مبدل حرارتی زمان زیادی نمی برد: لوله را به شکل مارپیچی بپیچانید، آن را روی دیواره های مخزن ثابت کنید و سپس دو خروجی در ظرف ایجاد کنید: یک خروجی پایینی برای آب سرد، دیگری برای آب گرم.

مبدل حرارتی در فضای باز

نصب مبدل حرارتی

پس از آماده شدن تمام قطعات، می توانید به نصب مبدل حرارتی ادامه دهید. در مورد واحد خارجی، کار به شرح زیر انجام می شود:

• یک نخ را در ورودی و خروجی سازه جوش داده شده برش دهید.
• از یک آستین برای اتصال ورودی مبدل حرارتی به سیستم گرمایش استفاده کنید
• با استفاده از یک کوپلینگ مشابه، خروجی مبدل حرارتی را به لوله آب گرم وصل کنید.

مبدل حرارتی داخلی طبق طرح زیر نصب می شود:

• یک مخزن با یک لوله بخاری حرارتی در نزدیکی رادیاتورها نصب کنید.
• آند را در کنار لوله داخل مخزن نصب کنید.
• لوله سیستم گرمایش را از طریق خروجی پایین به مخزن هدایت کنید و از طریق خروجی بالایی - لوله ای که آب سرد را می گیرد.

به صورت اختیاری، می توانید یک تنظیم کننده برق را به لوله گرمایش و به آن یک ترموستات برای کنترل دمای گرمایش آب وصل کنید.

مهم! بالا و پایین مخزن فولادی باید آب بندی شود تا از ورود هوا به مخزن جلوگیری شود که دمای در نظر گرفته شده برای گرم کردن آب را می گیرد.

همانطور که می بینید، حتی چنین واحد سیستم گرمایش پیچیده به عنوان مبدل حرارتی برای آب گرم را می توان با دستان خود ساخت و نصب کرد. نکته اصلی این است که در مورد هر مرحله با جزئیات فکر کنید: از انتخاب ماده تا اتصال نهایی. بنابراین دستورالعمل های ارائه شده به شما را نادیده نگیرید - این به شما کمک می کند تا از اشتباهات در تامین آب گرم بدون وقفه خانه خود جلوگیری کنید.

نحوه ساخت مبدل حرارتی کویل: ویدئو

مبدل حرارتی برای سیستم گرمایش: عکس

هنگامی که اجاق گاز در خانه وجود دارد، نباید عجله کنید تا آن را جدا کنید. از این گذشته، با نصب مبدل حرارتی در آن، می توانید تجهیزات را ارتقا دهید و سیستم گرمایش را پیشرفته تر کنید. چگونه یک مبدل حرارتی بسازید و حتی خودتان این کار را انجام دهید، دانستن همه صاحب خانه هایی که هنوز از گرمایش اجاق گاز استفاده می کنند جالب خواهد بود.

ویژگی های عملکردی مبدل های حرارتی

قبل از شروع به ساخت مبدل حرارتی، باید ماهیت عملکردی که در سیستم گرمایش انجام می دهد را بدانید. اصل عملکرد این دستگاه در دستگاه ها، گاز و سوخت جامد اجرا می شود. مبدل حرارتی ساختاری از لوله های منحنی است که در داخل تجهیزات گرمایشی قرار می گیرند و با استفاده از منبع انرژی گرم می شوند.

یک مایع خنک کننده از لوله های مبدل حرارتی عبور می کند، به عنوان مثال، آبی که گرم شده و به آن ارسال می شود، آب خنک شده از باتری ها وارد محل خود شده و دوباره گرم می شود. بنابراین این اتفاق می افتد. گازها را می توان به عنوان یک حامل گرما استفاده کرد، سپس یک ریکاوراتور به عنوان یک عنصر گرمایش کار می کند. با این حال، چنین وسیله ای به ندرت در ساختمان های مسکونی استفاده می شود.

با نصب مبدل حرارتی در کوره می توانید یک سیستم کامل بدست آورید.

انتخاب مواد

فوراً باید توجه داشت که ایجاد مبدل حرارتی در خانه مانند یک کارخانه تقریباً غیرممکن است. در عین حال، از نظر عملکرد، یک طراحی خانگی کمتر از آنچه در شرکت ایجاد شده است، نخواهد بود.

شما می توانید هر شکلی را به ساختار بدهید، اما محبوب ترین گزینه ها سیستمی است که از چندین لوله فلزی به شکل شبکه یا صفحات ساخته شده است. با توجه به بالا بودن دمای احتراق مخصوصاً زمانی که از زغال سنگ به عنوان سوخت استفاده می شود، باید به انتخاب مواد و همچنین سطح کیفی درزهای جوشکاری توجه ویژه ای داشت. علاوه بر این، نوع فلز نقش مهمی ایفا می کند، زیرا هر کدام رسانایی حرارتی خاص خود را دارند. اگر یک لوله مسی بگیریم، ضریب هدایت حرارتی آن 7 برابر بیشتر از یک لوله مشابه فولادی خواهد بود. با قطر و حجم حرارت منتقل شده یکسان، 3.5 متر لوله مسی کافی است، با همین پارامترها، یک لوله فولادی به 27 متر نیاز دارد.

عناصر گرمایش مسی گران ترین، اما موثر هستند. اگر نمی توان برای خرید چنین موادی هزینه کرد، می توانید لوله های فولادی را خریداری کنید، اما قطر آنها باید حداقل 3.5 سانتی متر باشد.

برای مرجع! در صورتی که از زغال سنگ به عنوان سوخت استفاده شود، منطقی ترین گزینه نصب مبدل حرارتی چدنی است. این فلز بادوام ترین و مقاوم ترین فلز است. علاوه بر این، باتری های چدنی قدیمی را می توان به عنوان عنصر گرمایش استفاده کرد.

محاسبه توان

ساختن یک مبدل ایده آل بدون اطلاع از قدرت مبدل حرارتی بسیار دشوار است. هنگام محاسبه این شاخص، پارامترهای زیر باید در نظر گرفته شود:

• قطر لوله؛
• طول دستگاه گرمایش؛
• هدایت حرارتی فلز مورد استفاده؛
• حداکثر دمای احتراق سوخت؛
• سرعت گردش سیال

اگر تعیین این مقادیر اولیه مشکل است، می توانید از یک محاسبه متوسط ​​استفاده کنید، بر این اساس که برای به دست آوردن توان 1 کیلو وات، به یک متر لوله با شعاع حداقل 2.5 سانتی متر نیاز دارید.

ساخت و نصب

عنصر گرمایش را می توان به شکل یک رجیستر - شبکه ای از لوله های صاف جوش داده شده ساخته شود. این رایج ترین طرح است. با این حال، می توان آن را با ساخت آن به شکل یک مخزن، به شکل یک استوانه یا مستطیل ساده کرد. شرط اصلی یک منطقه کافی برای اجرای فرآیند تبادل سیال است.

هنگام ساخت عنصر گرمایش، قوانین زیر باید رعایت شود:

1. برای جلوگیری از جوشیدن آب، حجم داخلی لوله ها باید حداقل 50 میلی متر باشد.
2. فلز نباید بسوزد، بنابراین ضخامت توصیه شده آن حداقل 3 میلی متر است.
3. هنگام گرم شدن، فلز قابلیت انبساط را دارد، این لحظه باید با ایجاد فاصله بین دیواره های کوره و عنصر گرمایش در نظر گرفته شود.

فرآیند نصب المنت گرمایشی شامل چند مرحله ساده است:

• یک مبدل حرارتی را در پایین محفظه کوره قرار دهید.
• سوراخ هایی برای لوله ها در اجاق ایجاد کنید.

مزایای مبدل حرارتی

یک عنصر گرمایش در سیستم گرمایش نصب شده در یک کوره مزایای خاص خود را دارد. از جمله مزایای اصلی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. سهولت در ساخت و نصب.
2. گرمایش ترکیبی در خانه ظاهر می شود، که امکان گرم کردن مناطق بزرگ و نه فقط به صورت محلی یک اتاق را فراهم می کند.
3. توانایی استفاده از انواع سوخت. به عنوان مثال، دیگهای بخار فقط بر روی یک نوع خاص متمرکز شده اند و اجاق گاز را می توان با هر منبع انرژی جامد روشن کرد.
4. اجاق گاز جذابیت و راحتی خاصی به فضای داخلی می بخشد و به لطف عملکرد جدید مزایای بیشتری را به همراه خواهد داشت.

علیرغم مزایای آشکار، باید توجه داشت که در مقایسه با دیگ های ساخته شده در شرایط کارخانه، راندمان کمتر خواهد بود، علاوه بر این، کنترل خودکار دمای گرمایش محیط گرم وجود ندارد. در عین حال، هزینه دیگ های کارخانه برای همه مقرون به صرفه نیست و ساخت سیستم گرمایش با دستان خود با استفاده از المنت گرمایش خانگی در توان همه است.

هنگام استفاده از اجاق گاز برای گرم کردن خانه، این سوال پیش می آید که چگونه می توان بهره وری بخاری را افزایش داد؟ این کار را می توان با نصب مبدل حرارتی روی دودکش انجام داد. از انرژی محصولات احتراق برای گرم کردن اتاق استفاده می کند.

انواع تاسیسات

این دستگاه از انرژی حرارتی دودکش استفاده می کند که آن را به خنک کننده منتقل می کند. پیکربندی دستگاه به نوع و طراحی دودکش، موادی که از آن ساخته شده است، بستگی دارد. مایع خنک کننده می تواند:

• آب ساده؛
• هوا؛
• هر مایعی که یخ نمی زند؛
• کره

همه مبدل های حرارتی به هوا و مایع تقسیم می شوند. تاسیسات هوا طراحی نسبتاً ساده ای دارند. آنها را می توان با دستان خود با استفاده از ابزارهای موجود درست کرد. نقطه ضعف این دستگاه بهره وری پایین آن است.

مبدل حرارتی که از مایع به عنوان حامل گرما استفاده می کند، طراحی پیچیده تری دارد. برای اینکه این نصب به طور موثر کار کند، باید برخی از توصیه های نصب را دنبال کنید. اما اگر همه چیز به درستی انجام شود، یک دودکش با مبدل حرارتی می تواند نقش یک سیستم گرمایش کامل را برای یک خانه کوچک روستایی یا حمام ایفا کند.

طراحی مبدل حرارتی هوا

مبدل حرارتی هوا برای دودکش یک بدنه توخالی است که با استفاده از لوله های مخصوص به سیستم گرمایش متصل می شود. یک دستگاه ترمز مخصوص در داخل بدنه برای گازهایی که در حین احتراق سوخت تشکیل می شوند تعبیه شده است. اغلب این یک سیستم دمپر خاص با برش های کوچک برای حرکت جریان هوا است. در برخی از مدل‌های مبدل‌های حرارتی، امکان تنظیم نیروی کشش در مجرای دودکش وجود دارد که بر بهره‌وری دستگاه تأثیر می‌گذارد.

این دستگاه به لطف اصل قرارداد کار می کند. در قسمت پایین مبدل حرارتی سوراخی وجود دارد که هوای سرد از طریق آن وارد بدنه آن می شود. از دمای بالای دودکش به سرعت گرم می شود و سپس به اتاق باز می گردد. بنابراین، در عرض چند دقیقه در اتاقی که این واحد نصب شده است، به طور محسوسی گرمتر می شود.

مزیت این طرح افزایش قابل توجه بهره وری اجاق گاز است. با استفاده از همان مقدار سوخت جامد، می توانید چندین برابر انرژی گرمایی بیشتری دریافت کنید.

طراحی مبدل حرارتی مایع

این واحد یک کویل آب معمولی است که با سطح بیرونی دودکش در تماس است. لوله های نازک داخل یک محفظه فلزی قرار می گیرند و با پشم بازالت عایق بندی می شوند. مس به عنوان ماده ای برای ساخت لوله های خنک کننده استفاده می شود. دارای ضریب هدایت حرارتی بالایی است که به شما امکان می دهد قطر خط لوله را به حداقل برسانید.

کویل مستقیماً به سیستم گرمایش متصل شده و روی دودکش نصب می شود. در بالای دستگاه باید یک مخزن مخصوص وجود داشته باشد که برای جذب مایعات منبسط شده از گرما طراحی شده است.

نحوه ساخت مبدل حرارتی (کویل)

اصل عملکرد مبدل حرارتی مایع:

• در اثر دمای بالا که در داخل دودکش ایجاد می شود، مایع موجود در خط لوله گرم می شود.
• آب گرم منبسط می شود، به همین دلیل است که در امتداد سیم پیچ حرکت می کند و توسط گرانش به رادیاتور گرمایش جریان می یابد.
• در بخاری، مایع داغ جای سرد را می گیرد.
• این روند از ابتدا تکرار می شود. آب سرد دوباره به مبدل حرارتی جریان می یابد و در آنجا دوباره گرم می شود.

علیرغم بهره وری بالای این دستگاه، معایب زیادی نیز دارد. اول از همه، نصب مبدل حرارتی مایع بسیار دشوار است، شما باید به طور مداوم بر عملکرد سیستم گرمایش نظارت کنید، شاخص های فشار را نظارت کنید. چنین نصبی را نمی توان در زمستان استفاده کرد، زمانی که مایع موجود در سیم پیچ می تواند یخ بزند. همچنین زمانی که به دلیل کاهش دما در دودکش، کشش کاهش می یابد، می توانید اثر معکوس داشته باشید که این امر مستلزم افزایش حجم هیزم برای به دست آوردن مقدار مشخصی گرما است.

از چه موادی می توانید استفاده کنید؟

یک مبدل حرارتی دودکشی با کیفیت بالا از فولاد ضد زنگ آستنیتی درجه مواد غذایی ساخته شده است. هنگامی که در معرض دمای بالا ثابت قرار می گیرد عالی عمل می کند. نیکل، که در آلیاژ موجود است، یک لایه خاص روی سطح خط لوله ایجاد می کند که در برابر اثرات یک محیط تهاجمی مقاوم است.

فولاد گالوانیزه می تواند به عنوان ماده برای لوله مبدل حرارتی استفاده شود. با حرارت قوی بالای 200 درجه سانتیگراد، روی که در فلز موجود است شروع به تبخیر می کند. در دمای 500 درجه سانتیگراد، غلظت آن در هوا برای سلامتی انسان خطرناک می شود. اما اگر سیستم گرمایش شما در محدوده دمایی پایین تری کار می کند، این ماده کاملا بی خطر است.

چگونه این دستگاه را خودتان بسازید؟

ساخت مبدل حرارتی برای دودکش با دستان خود بسیار ساده است. برای این کار از مواد زیر استفاده کنید:

• ورق فلزی 0.35 mx 0.35 متر در اندازه - 2 عدد.
• لوله با قطر 0.032 متر و طول 2.4 متر - 1 عدد.
• لوله با قطر 0.058 متر و طول 0.3 متر - 1 عدد.
• یک ظرف فلزی استوانه ای با حجم 20 لیتر - 1 عدد.

دستورالعمل گام به گام ساخت مبدل حرارتی:

1. دو دایره به شعاع 0.15 متر را از ورق های فلزی برش دهید که به عنوان شاخه عمل می کنند.
2. محل لوله ها را روی ورق فلزی علامت بزنید. بزرگترین دایره با قطر 58 میلی متر باید در مرکز باشد و در امتداد کانتور - هشت دایره کوچک با قطر 32 میلی متر.
3. یک لوله با قطر 5.8 سانتی متر باید با آسیاب به هشت قسمت یکسان اره شود.
4. یک دوشاخه را به یک انتهای بزرگترین لوله جوش دهید.
5. هر لوله به قطر 3.2 سانتی متر را یکی یکی به دایره فلزی جوش دهید.
6. دوشاخه دیگری را به طرف مقابل لوله ها وصل کنید، سپس آن را جوش دهید.
7. با استفاده از آسیاب، کف ظرف فلزی را ببرید.
8. دو سوراخ در طرف بدنه فلزی در طرف مقابل برش دهید. قطر آنها باید با پارامترهای دودکش مطابقت داشته باشد.
9. لوله ها را به سوراخ های آماده شده جوش دهید که با کمک آن واحد به دودکش متصل می شود.
10. هسته آماده شده را با اسپیگوت ها داخل محفظه قرار دهید. ساختار را با دقت با استفاده از جوش محکم کنید.
11. مبدل حرارتی را به دودکش وصل کنید.
12. واحد تمام شده را با رنگ مقاوم در برابر حرارت درمان کنید.

مبدل حرارتی لوله مسی DIY

این واحد یک سیم پیچ لوله مسی است که دور دودکش می پیچد. به سرعت گرم می شود و هوایی که در داخل حرکت می کند گرم می شود. برای اطمینان از راندمان بالای این سیستم بدون استفاده از پمپ، طول سیم پیچ نباید بیش از 3 متر باشد.

چنین ساختاری را می توان با استفاده از جوش آرگون ساخت. امکان بستن با استفاده از قلع مجاز است. در این حالت تمام سطوح باید با اسید فسفریک چربی زدایی شوند.

در انتهای لوله مسی باید یک رزوه خارجی برای اتصال مخزن آب از راه دور وجود داشته باشد. برای اطمینان از حداکثر عملکرد سیستم، باید بالای سیم پیچ قرار گیرد.

ما از راه راه استفاده می کنیم

این نسخه از مبدل حرارتی ساده ترین است و به حداقل هزینه مواد نیاز دارد. برای انجام این کار، از یک لوله راه راه بلند استفاده کنید. باید دور دودکش پیچیده شود.

هوای داخل راه راه خیلی سریع گرم می شود. به اندازه کافی آسان است که آن را به اتاق بعدی هدایت کنید. برای افزایش انتقال حرارت، فویل غذا را دور راه راه بپیچید.

برای عملکرد ایمن سیستم گرمایش با استفاده از مبدل های حرارتی با پیکربندی های مختلف، لازم است به طور مداوم اتصالات با دودکش بررسی شود. اگر کوچکترین شکافی پیدا کردید، فوراً سفتی درزها را بازیابی کنید.

ویدئو: دودکش در یک ژاکت آب

با کمک فر در حمام می توانید دو مشکل را همزمان حل کنید: تامین دمای مورد نیاز در اتاق بخار و گرم کردن آب در اتاق شستشو. نیازی به نصب دیگ نیست: آب توسط مبدل حرارتی فر گرم می شود. با توجه به دستگاه و فناوری ساخت آن، ساختن کوره با مبدل حرارتی با دستان خود برای یک مالک خوب دشوار نخواهد بود.

هدف و انواع مبدل های حرارتی برای کوره

کوره‌های دارای مبدل حرارتی به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که آب سرد به داخل ظرفی با طراحی خاص جریان می‌یابد، جایی که گرم می‌شود و از طریق یک خط لوله به مخزن معلق در اتاق شستشو جریان می‌یابد.

یکی دیگر از گزینه های استفاده از آب گرم به عنوان یک حامل گرما هنگام ورود به رادیاتورهای گرمایشی است (اجاق گازهای دارای مبدل حرارتی برای خانه به این ترتیب کار می کنند). اگر مخزن آویز مستقیماً در اتاق شستشو نصب شود، به عنوان یک رادیاتور نیز عمل می کند و اتاق را گرم می کند.

دو نوع مبدل حرارتی وجود دارد:

• داخلی - در دیواره جانبی محفظه کوره تعبیه شده است یا به شکل کلاف در قسمت پایین کوره گذاشته شده است و در برخی موارد ظرفی به شکل "پیراهن" در سطح داخلی کوره است. کوره؛
• خارجی - بخشی از دودکش است یا آن را احاطه کرده است.

مبدل حرارتی با اتصالات برای اتصال به سیستم: 1 - خروجی، 2 - ورودی

در چنین سیستم هایی از آب به عنوان حامل گرما استفاده می شود. این از یک مخزن معلق توسط گرانش از طریق خطوط لوله به دلیل گردش طبیعی می آید: مایع گرم شده بالا می رود و مایع سرد پایین می رود. می توان از پمپ گردش خون نیز استفاده کرد. عناصر سیستم با استفاده از اتصالات متصل می شوند: اولی در بالا و دومی در پایین مبدل حرارتی قرار دارد.

اجاق گاز با مبدل حرارتی داخلی، مخزن آویزان و سیستم لوله کشی

سیستم های با گردش طبیعی مایع خنک کننده کارآمدتر هستند. مهم است که طول کل خطوط لوله از 3 متر تجاوز نکند برای این کار مخزن باید مستقیماً در اتاق بخار یا بلافاصله پشت دیوار نصب شود. قطر لوله باید حداقل یک اینچ باشد: این به کاهش مقاومت کمک می کند تا سیستم بتواند بدون پمپ گردش خون کار کند.

محاسبه مساحت مبدل حرارتی

محاسبه دقیق مبدل حرارتی برای اجاق آجری به دلیل عوامل زیادی که بر فرآیندهای در حال انجام در سیستم تأثیر می گذارد، امکان پذیر نیست. برای ایجاد ساختار پیکربندی بهینه کافی است یک محاسبه تقریبی انجام دهید.

به عنوان مثال، برای حفظ دمای مورد نیاز در یک اتاق بخار، 5 کیلو وات مورد نیاز است: این دقیقاً همان قدرتی است که یک کوره با مبدل حرارتی باید داشته باشد. در عین حال، مشخص است که 1 متر مربع از دستگاه حدود 9 کیلو وات در طول کار کوره فراهم می کند. باید نوع سوخت، محتوای کالری آن، ویژگی های طراحی کوره، قدرت آن و سایر پارامترها را در نظر گرفت.

مهم است که بدانید: قدرت دیگ بخار در مرحله نهایی احتراق سوخت جامد تقریباً 10 برابر کاهش می یابد، بنابراین سطح مبدل حرارتی باید با حاشیه قابل توجهی محاسبه شود. این به شما امکان می دهد دمای اتاق بخار و دستشویی را برای مدت طولانی تری در سطح مورد نظر نگه دارید.

شکل کوره دیگ بخار با مبدل حرارتی می تواند متفاوت باشد. اغلب از لوله های فولادی ضد زنگ مقاوم در برابر خوردگی برای ساخت آن استفاده می شود. دستگاه های صفحه ای نیز موثر هستند.

نحوه ساخت مبدل حرارتی برای اجاق گاز با دستان خود

مواد برای ساخت ساده ترین دستگاه قطعاتی از فولاد ضد زنگ یا سایر فولادهای مقاوم در برابر حرارت به شکل سیلندرهایی با قطرهای مختلف است.

طراحی ساده ترین مبدل حرارتی فولاد ضد زنگ

حداکثر ضخامت فلز تنظیم نشده است و حداقل به 2.5 میلی متر محدود شده است: یک ماده نازک تر عمر مفید کمتری در یک محیط تهاجمی دارد. مهم است که تمام جوش ها با کمترین شکاف ممکن ساخته شوند. ابعاد قطعات پس از محاسبه پارامترهای سیستم تعیین می شود.

پس از اتمام کار جوشکاری، سازه از نظر استحکام با استفاده از روش زیر بررسی می شود:

1. لوله پایینی جوش داده شده یا یک پلاگین محکم روی نخ پیچ شده است.
2. آب داخل ظرف دستگاه ریخته می شود.
3. یک پمپ با فشار سنج فشار ایجاد می کند.
4. درزها بررسی می شوند: اگر سفت باشند، نشتی وجود نخواهد داشت، در غیر این صورت محل مشکل با نشانگر مشخص می شود و پس از تخلیه آب، دوباره جوش داده می شود.
5. تست های مجدد انجام می شود.
6. کل سیستم به همین ترتیب تست می شود.

هرچه طول لوله ها کوتاه تر باشد، سفتی آسان تر است. اگر قرار نیست مخزن به عنوان رادیاتور برای گرم کردن اتاق استفاده شود، باید با مواد عایق حرارتی "غلاف" شود.

مبدل حرارتی نوع خارجی پیچیده تر است (در بالای دودکش نصب می شود). برای ساخت آن به ماشین آلات و دستگاه های خاصی (ماشین های فرز، پرس و غیره) نیاز است. مزیت این طرح در دسترس بودن برای تعمیر است.

قوانین اساسی برای نصب و عملکرد ایمن

اجاق گاز با مبدل حرارتی برای خانه یا کلبه تابستانی باید با رعایت قوانین زیر کار کند:

• چسباندن لوله ها و خود دستگاه باید به گونه ای باشد که ساختار در نتیجه انبساط حرارتی تغییر شکل ندهد.
• مقدار گرمای گرفته شده نباید از 1/10 ظرفیت خود کوره تجاوز کند (بسته به اندازه مبدل حرارتی).
• حجم مخزن آب باید طوری انتخاب شود که بعد از 2 ساعت در ابتدای کوره، آب گرم باشد (به دلیل حجم کم مخزن، اتاق از بخار اشباع شود و اگر بیش از حد بزرگ باشد، آب گرم می شود. گرم شدن بیش از حد طول می کشد)؛
• ریختن آب سرد در یک مبدل حرارتی خالی که در کوره گرم شده است به شدت ممنوع است.
• فقط مواد مقاوم در برابر حرارت به عنوان مهر و موم برای آب بندی اتصالات رزوه ای استفاده می شود.
• لوله ها در سیستمی که بر اساس اصل گردش طبیعی کار می کنند باید دارای شیب (حدود 2-5 درجه) در جهت مربوط به جهت تامین مایع خنک کننده باشند.

اجاق گاز با مبدل حرارتی برای اقامتگاه تابستانی یا حمام جهانی است: هم هوا و هم آب را برای شستشو گرم می کند. ساختن دستگاه لازم برای این کار با دستان خود برای کسانی که صاحب تکنیک جوشکاری و پردازش فلز هستند دشوار نیست.

ویدئو: طراحی مبدل حرارتی

1.
2.
3.
4.
5.

مصرف گرما باید به طور منطقی انجام شود، زیرا تلفات بسیار زیاد این منبع می تواند بسیار گران باشد. روش ها و دستگاه های زیادی برای حفظ گرما استفاده می شود که ساده ترین و محبوب ترین آن ها فر با مبدل حرارتی است. اجاق های گرمایشی با مبدل حرارتی بسیار کارآمدتر از بدون استفاده از آنها در نظر گرفته می شوند.

مبدل حرارتی چیست: دستگاه و اصل کار

راندمان یک مبدل حرارتی شاخص اصلی آن است که توانایی انتقال و ذخیره گرما را مشخص می کند.

چندین اصل وجود دارد که عملکرد مبدل حرارتی را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد:

• با اختلاف دما بیشتر، مقدار انرژی منتقل شده افزایش می یابد.
• با افزایش سطح تماس با مبدل حرارتی، انرژی بسیار سریعتر منتقل می شود.
• با رسانایی حرارتی بالای مواد مورد استفاده برای ساخت مبدل حرارتی، راندمان عملکرد آن بسیار بالاتر از آنالوگ با هدایت حرارتی کم خواهد بود.

بنابراین، اگر در مورد سیستم های گرمایش صحبت کنیم، هر لوله ای که در آن مایعی جریان دارد که دمای آن با دمای محیط متفاوت است، یک مبدل حرارتی خواهد بود. به همین دلیل است که از چنین سیستم هایی برای گرمایش استفاده می شود: این ترکیب می تواند راندمان گرمایش را به میزان قابل توجهی افزایش دهد و نه تنها گرما، بلکه آب گرم را نیز برای صاحبان خانه فراهم کند.

نحوه ساخت مبدل حرارتی برای کوره

شکل مارپیچی حداکثر سطح تماس را امکان پذیر می کند. چنین مبدل حرارتی خانگی برای یک کوره ساده ترین و بی اثرترین است، بنابراین ارزش توجه به انواع دیگر مبدل های حرارتی را دارد.

مبدل حرارتی ژاکت آب نیز بسیار محبوب است. این طرح امکان وجود دو ظرف را فراهم می کند که یکی از آنها در داخل دیگری قرار دارد. ایجاد این ساختار با دستان خود بدون تجهیزات و تجربه خاص غیرممکن است. همچنین بخوانید: "".

عملکرد مبدل حرارتی

برای انجام این کار کافی است چند قانون ساده را دنبال کنید:

• لوله های مبدل حرارتی را نمی توان روی یک پایه بسته نصب کرد، زیرا مواد با گرم شدن منبسط می شوند و اگر فضای خالی برای این کار نداشته باشد، نمی توان از تخریب جلوگیری کرد.
• با قدرت اجاق گاز کم، ارزش دارد که یک مبدل حرارتی کوچکتر را با دستان خود بسازید، زیرا یک دستگاه بزرگ تمام انرژی را به خود می کشد.
• اگر اجاق آجری با مبدل حرارتی نصب شده در آن از قبل گرم شده باشد، نمی توانید به آن آب اضافه کنید.
• برای آب بندی اتصال بین مبدل حرارتی و لوله ها باید از مواد مقاوم در برابر دماهای بالا استفاده شود.

فر را خودتان با مبدل حرارتی درست کنید

به عنوان یک عنصر گرمایش، اجاق گاز شومینه یا دیگ به طور مستقیم استفاده می شود که لوله ها به آن متصل می شوند. آب مقطر معمولاً در خط لوله است، اما در هوای سرد ارزش آن را دارد که آن را به ضد یخ تغییر دهید یا حداقل آن را رقیق کنید. مایع می تواند هم به طور طبیعی و هم تحت تأثیر پمپ گردش کند.

طبقه بندی اجاق های شومینه

محبوب ترین اجاق های شومینه:

1. اجاق های شومینه وایکینگ... یکی از کارآمدترین انواع فر. آنها بدون توجه به اندازه اتاق، سرعت شگفت انگیزی در گرم کردن اتاق دارند. هیزم یا زغال سنگ قهوه ای به عنوان سوخت استفاده می شود. تنها اشکال: وایکینگ ها از کار با زغال سنگ خودداری می کنند.
2. کوره های پلت... همانطور که از نام آن پیداست، این اجاق‌ها با چوب یا زغال سنگ معمولی کار نمی‌کنند، بلکه با گلوله کار می‌کنند. پلت نوعی سوخت دوستدار محیط زیست است و به صورت گلوله ای تولید می شود. از ضایعات صنعت نجاری با پرس تولید می شود. چنین سوختی هیچ خطری برای محیط زیست ندارد و بسیار ارزان است که محبوبیت بالای آن را توضیح می دهد. علاوه بر این، گلوله ها در خانه آلوده نمی شوند، بنابراین مزایای آنها شامل افزایش راحتی است.
3. اجاق گاز - شومینه "Keddi"... ساخت و ساز با منشاء سوئدی، موجود در دو نسخه گوشه و پشت به دیوار. اجاق گازها نسبت به همتایان خود مزایای زیادی دارند: اولاً، طراحی آنها به طور قابل توجهی نسبت به سایر طرح ها برتری دارد. ثانیا، "Keddies" سبک وزن هستند، بنابراین نیازی به پایه ندارند و فرآیند نصب بسیار ساده می شود. اتصال دودکش و سیستم کانال نیز بسیار ساده است، به همین دلیل این سیستم ها بسیار محبوب هستند.
4. فر آشپزی با شومینه... وجه تمایز اصلی این طرح ها قابلیت کارکرد است. این اجاق ها برای پخت و پز عالی هستند، خانه را گرم می کنند و در عین حال زیبا به نظر می رسند. این اجاق های ترکیبی محبوبیت خود را دقیقاً به دلیل این ویژگی ها به دست آورده اند که به آنها امکان می دهد طیف گسترده ای از وظایف را انجام دهند و در عین حال از نظر ذهنی به گذشته بازگردند ، زمانی که آتش باز روش اصلی پخت و پز و گرم کردن بود.
5. اجاق های شومینه "بایکال"... این گزینه اغلب در خانه های روستایی استفاده می شود. این مدل فوق العاده موثر است و در صورت نیاز به انتخاب دقیق تری می توانید کل محدوده مدل را در نظر بگیرید. سوخت مصرفی هیزم است. ویژگی اصلی چنین اجاق ها حفظ حرارت فوق العاده طولانی حتی با آتش خاموش طولانی است.

علاوه بر این، همانطور که معلوم شد، ساخت مبدل حرارتی با دستان خود از سخت ترین کار دور است. پیدا کردن یک سیستم گرمایش واقعا مناسب که تمام عملکردهای اختصاص داده شده به آن را انجام دهد بسیار دشوارتر است.

یک اجاق گاز خانگی با مبدل حرارتی که خودتان انجام دهید در این ویدیو نشان داده شده است: