A produtividade da caldeira, aquecimento ou fogão de banho pode ser aumentada com a instalação de um dispositivo simples e ao mesmo tempo eficaz, um trocador de calor, no tubo. No entanto, para seu trabalho produtivo, você precisa conhecer os recursos de design e as regras para fabricar o dispositivo. Você concorda?
Nós lhe diremos como fazer um trocador de calor em uma chaminé com suas próprias mãos. Listamos quais modificações são adequadas para auto-montagem e explicamos como o modelo de ar difere do modelo de água. Com base em nossas recomendações, você pode aumentar significativamente a transferência de calor das unidades de aquecimento.
O princípio de operação do trocador de calor a ar
O principal objetivo do trocador de calor é transferir energia dos produtos de combustão na chaminé para o líquido de arrefecimento, que é água ou ar. Os trocadores de calor instalados nas chaminés (isso se aplica a modificações na água) são freqüentemente chamados de economizadores.
Esses dispositivos coletam e transferem calor para a sala, que simplesmente entra na atmosfera, devido à qual a energia térmica gerada pelo forno é usada ao máximo. Além da água da torneira comum, outros líquidos são às vezes usados - óleo ou "não congelante".
Nesse sentido, todos os dispositivos são divididos em duas grandes categorias:
- ar;
- água líquida).
A escolha de um ou outro tipo depende de vários fatores. Os mais importantes são a configuração e o material da chaminé, bem como as características do próprio dispositivo.
Esquema do trocador de calor a ar. É considerado menos eficaz que um equivalente líquido, mas possui um design simples, o que o torna adequado para a fabricação própria
Vamos ver como o modelo aéreo funciona. O design do dispositivo é simples: uma caixa robusta com um interior particionado. O papel das partições é desempenhado por placas ou tubos, cuja principal função é retardar o movimento de gases aquecidos e direcionar o calor para o canal certo.
Algumas partições (abas) não são soldadas, mas são móveis. Ao empurrar / puxar as placas de metal, a força de tração pode ser ajustada, reduzindo ou aumentando o desempenho do aquecedor.
Os trocadores de calor a ar são chamados convectores, pois o princípio da convecção é a base de seu trabalho. O ar frio da sala entra no dispositivo, onde sua temperatura aumenta devido à exposição a gases de combustão quentes. No estado aquecido, ele avança através de outro orifício - de volta à sala ou ao sistema de aquecimento.
Tipos de dispositivos de chaminé
Entre as variedades aerotransportadas, um trocador de calor tubular é considerado um modelo tradicional de autoprodução, embora existam muitas outras opções.
Considere os principais tipos que são relevantes para a instalação em uma chaminé de fornos de queima longa, fogões burgueses de tamanho pequeno e fornos de trabalho. O calor que eles convertem da energia dos produtos de combustão é chamado de seco.
Se você imaginar esquematicamente a parte interna dos dispositivos, poderá haver as seguintes variações.
Tubos horizontais ou verticais soldados ao corpo do forno. O posicionamento vertical é mais eficiente à medida que o ar passa melhor pelos canais. Material de produção - aço.
Para soldar nas paredes, podem ser usados fragmentos de tubos com um diâmetro de 50 a 200 mm. Acredita-se que a forma da seção - retangular ou redonda - não seja de fundamental importância
Um cano entrelaçado ao redor da fornalha. Para uma boa transferência de calor, são suficientes 2 a 3 voltas, o que é melhor expandir levemente para aumentar a área de aquecimento.
O desempenho depende em grande parte da diferença nos níveis de entrada e saída de ar. A força de tração é determinada pela diferença de temperatura, de modo que o buraco responsável pela cerca é frequentemente retirado
Partições dentro do gabinete. Um tipo de labirinto é composto de placas de metal montadas verticalmente. A espessura ideal das peças é de 6 mm a 8 mm.
A entrada e saída do duto deve ser oposta ao início e ao final do labirinto. Uma tampa de metal é instalada e soldada na parte superior para garantir a estanqueidade do corpo
Tubos passando pela fornalha.
Um design integrado deve ser criado ao montar um forno improvisado, mesmo antes de as paredes serem soldadas. Os canais estão localizados em paralelo, a alguma distância um do outro. Seção transversal do tubo - 50 mm e mais
Com canais dispostos verticalmente, o movimento do ar é mais intenso, portanto, a produtividade do dispositivo é aumentada. Mas, em alguns casos, dispositivos com tubos localizados horizontalmente ou com partições são adequados. Cada um desses modelos é adequado para a fabricação própria, se você tiver habilidades de soldagem.
Qual material é melhor?
Ao instalar o trocador de calor, são utilizadas peças de metal - chapas galvanizadas, cilindros de gás, tubos de vários diâmetros, tarugos de ferro fundido, etc. O ferro fundido não é recomendado porque é quebradiço e pesado em comparação com o aço, o que dificulta a montagem em uma chaminé.
A melhor opção é aço austenítico. O aço inoxidável transfere facilmente diferenças térmicas, é estável contra danos mecânicos, cede ao processamento e à soldagem independentes.
Tabela de características técnicas básicas dos aços austeníticos AISI. Você pode rastrear como as propriedades do material dos tipos 304 (304L) e 316 (316L) mudam quando aquecidas.
O aço galvanizado é inferior ao de liga ou austenítico, pois não se destina ao aquecimento. As condições de alta temperatura levam à liberação de óxidos de zinco que são prejudiciais à saúde; portanto, se você planeja aumentar a temperatura na chaminé para + 419,5 ºС, a galvanização deve ser abandonada. É melhor comprar material caro, mas seguro.
Opções de fabricação de bricolage
Oferecemos vários projetos simples para produção independente, que, se desejado, podem ser feitos de peças de metal usando ferramentas de solda e energia.
Visão geral de um trocador de calor com cilindro de gás
Se você instalar um dispositivo caseiro em um fogão, a eficiência de aquecimento na sala aumentará de 30 a 40%. Quanto menor a garagem ou oficina, maior a produtividade do dispositivo.
Sugerimos considerar uma opção ideal para pequenos fogões do tipo “fogão estufado”, que são usados ativamente no aquecimento de garagens.
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Localização do trocador de calor na chaminé
Invólucro do trocador de calor para fogão a lenha
Diâmetro e localização do tubo
Características de construção e montagem
Em geral, um trocador de calor bastante limpo e eficiente para um forno que aquece uma pequena sala é obtido de um cilindro de gás. Para aumentar ainda mais a eficiência do aquecimento sem uma alteração fundamental no projeto, os ventiladores podem ser instalados nos tubos e o número de tubos pode ser aumentado para 4-5.
Revisão fotográfica do economizador Feringer
Como modelo para a fabricação podem ser modelos de fábrica de fabricantes populares. Por exemplo, a empresa Feringer, conhecida pela produção de fornos, oferece chaminés prontas, que em essência são trocadores de calor.
Considere modelos de construção simples. Todos os detalhes dos quais eles consistem podem ser feitos independentemente.
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Trocador de calor de chaminé - economizador de quatro tubos
Gate - uma válvula localizada dentro do tubo
Feringer permutador de calor interior
Modelos de trocadores de calor Shell
A idéia principal que pode ser retirada dos modelos avançados da Feringer é o uso de quatro tubos em vez de um. Se o fogão já estiver instalado na garagem ou na despensa, removemos parte da chaminé, instalamos um economizador de quatro tubos e a temperatura da sala imediatamente aumenta vários graus.
Convector de ar caseiro
O modelo proposto é completamente feito de peças de aço. Este é um trocador de calor com aproximadamente 1,5 vezes o tamanho da chaminé.
É um tambor com tubos perpendiculares à chaminé. O aço inoxidável não foi escolhido para nada - tolera facilmente altas temperaturas, é bem limpo e não queima.
Para trabalhar, você precisará de:
- tubo de aço com um diâmetro de 30 mm (para a fabricação de 8 seções idênticas);
- fragmento de tubo 50 mm (para o canal central);
- Chapa metálica com 2 mm de espessura (para fabricação de 2 placas redondas e um invólucro);
- Lata de tinta de 20 l (para o adaptador da chaminé).
Também é necessário preparar uma ferramenta para cortar e soldar metais.
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Cortamos 9 tubos do mesmo comprimento com uma serra circular, o diâmetro da central é maior (por exemplo, 50 mm), o restante - 30 mm cada
Marque a folha de metal (2 mm de espessura) para cortar duas placas com orifícios para o tubo. Corte-os com uma máquina de corte circular ou com metal
Instalamos tubos de metal nos furos, soldamos. Para acelerar o processo, você pode usar um modelo de suporte de madeira com recessos para tubos. De cima, colocamos um invólucro - um corpo cilíndrico de metal
Fazemos um adaptador para a chaminé a partir de uma lata de tinta de 20 litros. Primeiro, ele deve ser limpo: queime com fogo e remova os depósitos de carbono com uma lixa. Ao mesmo tempo, cortamos aberturas de diâmetro adequado no trocador de calor de lados opostos
Cortamos a jarra em 2 partes idênticas, instalamos o adaptador no trocador de calor, fixando-o com o método de pétalas: fazemos cortes em toda a circunferência, dobramos as “pétalas” dentro do cilindro
O momento crucial é a soldagem final de todas as peças do tambor. É necessário que as peças sejam vedadas firmemente, caso contrário, o efeito do uso de um trocador de calor diminuirá
Instalamos o tambor acabado na chaminé, mas não o soldamos. O dispositivo removível é mais fácil de manter: a limpeza será necessária pelo menos uma vez por ano
Para aumentar a produtividade da operação de um dispositivo caseiro, você pode instalar um pequeno ventilador de baixa potência. É melhor que a área de ventilação capture todos os tubos
Etapa 1 - Preparação de peças de aço
Etapa 2 - marcação e corte de furos
Etapa 3 - soldar tubos em um tambor
Etapa 4 - preparação e instalação do adaptador
Etapa 5 - método "pétala" de fixação do adaptador
Etapa 6 - Montagem e soldagem do tambor
Etapa 7 - montagem do trocador de calor na chaminé
Etapa 8 - instalar um ventilador para melhorar o desempenho
Esta é uma das melhores opções para um trocador de calor de ar em um fogão de chaminé para uma garagem ou despensa. O design pode ser simplificado soldando partições metálicas em vez de tubos, mas o princípio de operação permanecerá o mesmo: o ar aquecido da chaminé será uma fonte adicional de calor para a sala.
O processo de fabricação diretamente da chaminé para o fogão-fogão é dedicado ao nosso artigo recomendado. É melhor equipar a chaminé imediatamente durante a fabricação com um trocador de calor.
Várias recomendações em vídeo ajudarão a entender melhor o dispositivo e o princípio de operação de um trocador de calor caseiro.
Vídeo nº 1. Dicas para fazer um modelo de tubos:
Vídeo # 2. Modelo de papelão ondulado de alumínio:
Vídeo nº 3. Uma opção simples de materiais improvisados:
Como você pode ver, para aumentar a eficiência do fogão na garagem, despensa ou casa de banho, você não pode gastar dinheiro em aparelhos caros, mas faça você mesmo um dispositivo eficaz. Para o trabalho, você precisará de habilidades de trabalho em metal e um esquema de montagem aproximado.
Você sabe como fazer uma versão original de um trocador de calor para instalação em uma chaminé com suas próprias mãos? Você tem alguma dúvida ao se familiarizar com as informações fornecidas ou há informações úteis para os visitantes do site e para nós? Por favor, escreva comentários no bloco abaixo.