Mit eigenen Händen einen Festbrennstoffkessel bauen

Design-Merkmale

Meistens fungiert ein Metalltank mit einem Fassungsvermögen von bis zu 5 Litern mit eingebauten Rohren als Wärmetauscher. Es besteht kein direkter Kontakt mit Feuer. Mit dem Gerät können Sie kaltes Wasser erwärmen, das dann in die Heizkörper oder einen herausnehmbaren Tank mit größerem Fassungsvermögen gelangt, der sich im selben oder einem angrenzenden Raum befindet.

Infolgedessen ist es durch Erhitzen des Ofens in einem Raum möglich, einen anderen zu heizen. Entsprechend seiner Konstruktion kann der Wärmetauscher für den Ofen extern und intern sein.

Dieser Typ ist einem mit Kühlmittel gefüllten Tank sehr ähnlich. Im Tank befindet sich ein Teil des Rohrs, mit dem die Verbrennungsprodukte entfernt werden. Der externe Wärmetauscher ist konstruktionsbedingt komplexer als der interne, da er höhere Anforderungen an die Schweißleistung stellt.

Die Wartung ist jedoch viel einfacher. Bei Bedarf kann der Tank zerlegt werden, um Zunder zu entfernen oder ein Leck zu reparieren.

Innere

Es ist über dem Feuerraum direkt im Ofen montiert. Es zeichnet sich durch eine einfache Installation aus, es können jedoch bestimmte Schwierigkeiten auftreten, wenn eine Wartung erforderlich ist. Besonders wenn der Ofen aus Ziegeln besteht.

Um dies zu vermeiden, lohnt es sich zum Zeitpunkt der Konstruktionsentwicklung, auf die Wartbarkeit des zukünftigen Wärmetauschers zu achten.

Spule für Öfen

Einer der am einfachsten herzustellenden Wärmetauscher ist eine Spule. Sie müssen lediglich ein Rohr aus ausreichend duktilem Metall finden. Am häufigsten wird Kupfer oder Aluminium verwendet, da beide Metalle korrosionsbeständig sind und sich leicht biegen lassen. Dann wird das Rohr gebogen und die Form kann im Prinzip beliebig sein.

Damit sich das Wasser durch die Schwerkraft (ohne Pumpe) aktiv bewegen kann, sollte die Gesamtlänge der Spule 3 Meter nicht überschreiten (dies berücksichtigt den Anschluss an den entfernten Tank). Wenn Sie Ihren Wärmetauscher herstellen, „probieren“ Sie ihn im Ofen an: Er sollte nicht mit einer offenen Flamme in Berührung kommen, sondern mit heißer Luft erhitzt werden. An den Enden wird ein Außengewinde geschnitten, mit dem dann ein entfernter Tank über Armaturen verbunden wird.

Die Spule kann sich nicht nur innerhalb des Feuerraums, sondern auch außerhalb befinden. Das Aufziehen des Ofens lohnt sich kaum, aber ein Metallkamin erwärmt das Wasser sehr effektiv. Wenn der Ofen keinen Nachbrenner hat, kann die Temperatur am Auslass des Ofens bis zu 500 ° C betragen. Ein Beispiel für einen solchen Wärmetauscher an einem Rohr finden Sie auf dem Foto.

In seiner einfachsten Form kann der Wärmetauscher wie ein Hufeisen geformt sein. Dann können Sie einen Edelstahl verwenden - damit er gebogen werden kann. Das Video zeigt beispielsweise deutlich eine ähnliche Form, die im Vitra-Saunaofen verwendet wurde (ein Video zum Bewegen des Wärmetauschers im Vitra-Ofen von der linken Seitenwand nach rechts finden Sie am Ende des Artikels). .

Der einfachste Wärmetauschertyp für ein Badnetz ist ein gebogenes Rohr mit Gewinden an den Enden

Eine der Arten von Spulen ist ein Register. Dies ist in der Regel eine geschweißte Struktur aus Rohren, die oft in irgendeiner Weise der Erwärmung ähnelt. Das Register für einen Badherd besteht meist aus Edelstahl, da nur er lange Zeit rauen Betriebsbedingungen standhält. Geschweißte Strukturen sind groß und schwer und werden daher häufiger in Backsteinöfen installiert. In einem Eisenofen ist es nicht immer möglich, einen Platz für ein kleines Wärmetauscherrohr zu finden, ähnlich wie bei einer sperrigen Schweißkonstruktion. Und beim Entwerfen von gemauerten Saunaöfen können Sie Platz für das Register reservieren.

Wärmetauscherregister. Sie können solche nicht in einen vorgefertigten Metallofen legen.Dies ist eine Option entweder für einen hausgemachten Eisenofen oder für einen Ziegelofen (wahrscheinlicher, gemessen an der Größe).

Manchmal wird der Wärmetauscher in Form eines kleinen Behälters mit Wasser (Volumen bis zu 3 Liter) hergestellt, der sich auch im Feuerraum ohne direkten Kontakt mit dem Feuer befindet. Das Prinzip seiner Arbeit unterscheidet sich nicht von anderen. Damit ein solcher Tankwärmetauscher bei der Herstellung mit eigenen Händen länger funktioniert, versuchen Sie, die Struktur so zu gestalten, dass möglichst wenige Schweißnähte vorhanden sind. Nehmen Sie zum Beispiel ein Edelstahlblech (1-2 mm Dicke sind ausreichend) und geben Sie die gewünschte Geometrie an der Biegemaschine an. Es gibt nur eine Naht am Körper und die Seitenwände und Einlassrohre werden geschweißt.

Saunaofen-Wärmetauscher - einzigartiges Design

Wenn Sie einen der Wärmetauscher im Feuerraum herstellen, müssen Sie berücksichtigen, dass dieser unbeschadet der Raumheizung nicht mehr als 10% der Ofenleistung aufnehmen kann. Es ist also irrational, zu große Register zu erstellen. Es ist schwierig, sie zu platzieren, und sie wirken sich negativ auf die Lufttemperatur im Dampfbad aus. Es ist besser, das System so zu berechnen, dass Sie das Wasser während des gesamten Badbesuchs mehrmals erwärmen können: Sie brauchen nicht 150 Liter kochendes Wasser auf einmal, oder? Zuerst brauchen Sie etwas heißes Wasser, um die Besen zu dämpfen, dann etwas mehr, um sich vor dem Dampfbad zu waschen, und dann noch etwas, um sie abzuspülen. Als Ergebnis benötigen wir vielleicht 150 Liter heißes Wasser, aber in Portionen. Warum also ein System für 150 Liter herstellen und mehrere Stunden warten, bis es eine akzeptable Temperatur erreicht hat, wenn Sie einen Tank für 50-70 Liter herstellen und mehrmals Wasser darin erhitzen können, das bei Bedarf verbraucht wird ...

Vor- und Nachteile des Ofens

Ein gewöhnlicher Ofen verteilt die Wärme ungleichmäßig: Es ist sehr heiß direkt neben dem Ofen, und je weiter er kommt, desto kälter wird er. Durch das Vorhandensein eines Wasserkreislaufs kann die vom Ofen erzeugte Wärme gleichmäßig im ganzen Haus verteilt werden.

Bau eines Heizofens mit Wasserkreislauf

Somit kann nur ein Ofen mehrere Räume im Haus gleichzeitig heizen. Der Ofen funktioniert ähnlich wie ein Festbrennstoffkessel. Nur erwärmt es nicht nur das Kühlmittel und den Wasserkreislauf. Zusätzlich werden die Wände und Rauchkanäle beheizt, was auch beim Heizprozess eine wichtige Rolle spielt.

Der Wärmetauscher (Spule) ist das Hauptelement des Ofens. Es ist im Brennstoffteil des Ofens installiert und dort ist das gesamte Warmwasserbereitungssystem angeschlossen.

Die Vorteile eines Ofens mit Wasserkreislauf umfassen die folgenden Merkmale:

• Erstens müssen Sie für einen solchen Ofen keine teuren Einheiten und Komponenten kaufen.
• Ein ordnungsgemäß gebauter Ofen wird Ihnen lange Zeit dienen, ohne dass teure Reparaturen erforderlich sind. Manchmal brauchen Sie nur ein wenig Kosmetik.
• Der Ofen kann in jedem Design hergestellt werden: Form, Größe, Dekoration - all dies nach Ihrem Geschmack und Ihren finanziellen Möglichkeiten.
• Wenn wir einen Ofen vergleichen, der mit einem Wasserkreislauf und einem Festbrennstoffkessel ausgestattet ist, wird mit Hilfe des ersten nicht nur das Kühlmittel, sondern auch die Rauchauslässe erwärmt.
• Die Spule kann mit einem bereits gebauten Ofen ausgestattet werden. Es kann auch in den Herd eingesetzt werden.

Eine Variante des Ofens, die perfekt in das Innere des Raumes passt
Diese Art der Heizung hat auch Nachteile.

• Wenn der Wärmetauscher in das Brennstoffende eingesetzt wird, wird dessen kostbarer Raum stark reduziert. Das Problem kann gelöst werden, wenn der Wärmetauscher im Stadium seines Aufbaus in den Ofen eingebaut wird. Es ist nur so, dass dieser Teil erhöht werden muss. Nun, wenn es in eine bereits gebaute Struktur eingesetzt wird, gibt es keinen anderen Ausweg als das unvollständige Einfüllen von Kraftstoff, sondern nur in Teilen.
• Mit einem solchen Ofen steigt die Brandgefahr.Ein offenes Feuer brennt im Ofen und im Kamin, und zusätzliches Brennholz wird oft in der Nähe aufbewahrt. Lassen Sie dieses Gerät nicht unbeaufsichtigt.
• Bei unsachgemäßer Verwendung des Ofens kann das Eindringen von Kohlenmonoxid in die Räumlichkeiten des Hauses zu sehr traurigen Folgen führen.

Ein Bild, aus dem hervorgeht, dass es besser ist, das Gerät nicht unbeaufsichtigt zu lassen
Experten raten zur Verwendung von nicht gefrierender Flüssigkeit in solchen Strukturen, wenn Menschen nicht dauerhaft im Haus leben, sondern beispielsweise nur im Sommer.

Wie spüle ich die Spule eines Gaskessels?

Mechanische Verfahren umfassen das Spülen und Reinigen der Spule von einem Gasschlauch, durch den Wasser unter hohem Druck zugeführt wird. Sie können hier darüber lesen. Wie bei den oben diskutierten Optionen erhöht diese Technik das Risiko einer Beschädigung des Wärmetauschers. Die begrenzte Festigkeit von Kupfermodellen sollte berücksichtigt werden. Bei Stahlmodifikationen ist ein Bruch von Schweißverbindungen jedoch nicht ausgeschlossen.

Das bezeichnete Problem wird mit Hilfe aggressiver chemischer Verbindungen gelöst. Wählen Sie Mittel zum Spülen des Wärmetauschers eines Gaskessels, um die Zunderschicht bei längerem Kontakt zu zerstören. Spezielle Geräte oder improvisierte Mittel sorgen für die Zirkulation des Arbeitsgemisches in einem geschlossenen Kreislauf. Das vollständige Eintauchen des Wärmetauschers in saure Lösung wird ebenfalls verwendet. Um den Prozess zu beschleunigen, wird Wärme verwendet, um ihn zu reinigen.

Spezielle Reagenzien

Für das professionelle Waschen wird die Zusammensetzung der Zubereitungen unter Berücksichtigung der Parameter der Waage ausgewählt. Das Material, die Wandstärke und die Konstruktionsmerkmale des Wärmetauschers werden separat untersucht. In der Regel wird ein Komplex aus mehreren Reagenzien verwendet:

• Korrosionsinhibitor;
• Säure in einer bestimmten Konzentration;
• Substanzen, die die Schaumbildung verlangsamen;
• Tensidmischungen, die im Endstadium der Reinigung eine Schutzschicht bilden.

Die quantitative Berechnung erfolgt auf Basis von Daten zur Gesamtarbeitsfläche der behandelten Flächen.

Das Verfahren zum Spülen der Gassäulenspule wird mit speziellen Geräten durchgeführt. Die Kontrollanzeige für Farbwechsel bestimmt schnell die Qualität der Entkalkung an schwer zugänglichen Stellen. Wenn sich der Säuregehalt lange Zeit nicht ändert, sind die chemischen Reaktionen abgeschlossen. Sorgen Sie für optimale Temperaturbedingungen.

Seien Sie vorsichtig! Die Reagenzien sind giftig und können gesundheitsschädlich sein!

Für die Selbstbedienung mit dieser Methode eines Gaskessels müssen Sie nicht nur Reagenzien, sondern auch technische Geräte kaufen. Die Gesamtkosten einer solchen Investition wären angesichts der seltenen Verwendung teurer Geräte zu hoch. Aus diesem Grund ist es vorzuziehen, den Vorarbeiter zu Hause anzurufen, um die routinemäßige Wartung qualifiziert durchzuführen.

Um die Spule im Gaswarmwasserbereiter selbst zu reinigen, können Sie Folgendes verwenden:

• Spezialarzneimittel;
• Salzsäure, Phosphorsäure oder Aminosulfonsäure.

Die Empfehlungen zur zulässigen Wirkstoffkonzentration sind zu beachten, um den Wärmetauscher und den Kessel nicht zu beschädigen. Es wird empfohlen, das Verfahren bei aktiver Belüftung im Innen- oder Außenbereich durchzuführen. Bei der Auswahl improvisierter Mittel zur Zirkulation von Flüssigkeit wird auf die Beständigkeit von Funktionskomponenten bei Kontakt mit aggressiven chemischen Verbindungen geachtet.

Zitronensäure

Wie kann die Spule der Electrolux-Gassäule ohne zusätzliche Kosten und in einem sicheren Gesundheitszustand gespült werden? Zitronensäure wird verwendet, um die angegebenen Bedingungen zu erfüllen. Die erforderliche Menge des Arzneimittels kann bei Bedarf im nächsten Lebensmittelgeschäft gekauft werden. Eine konzentrierte Lösung wird im Verhältnis von 200 g Wirkstoff pro Liter warmem Wasser erzeugt.Es wird in den Wärmetauscher gegossen oder das Teil wird in eine Flüssigkeit getaucht.

Ein wesentlicher Nachteil der Reinigungsmethode ist die langsame Auflösung des Zunder. In einigen Anweisungen wird zur Beschleunigung die Verwendung konstanter Hitze empfohlen. Solche Verfahren verschmutzen die Atmosphäre mit schädlichen Säuredämpfen.

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Design-Merkmale

Wenn der Eigentümer des Gebäudes Erfahrung mit Maurer- oder Ofenarbeiten hat, kann die Installation von Hand erfolgen. Bevor Sie ein Wasserheizsystem anschließen, müssen Sie auch eine Wärmetauschereinheit herstellen.

Trotz der Tatsache, dass der Baumarkt eine große Auswahl an vorgefertigten Strukturen bietet, ist die Eigenproduktion rentabler. Bei einer handgefertigten Installation können Sie alle Parameter dieses bestimmten Ofens, seine Position und die Abmessungen des Brennraums berücksichtigen.

Wärmetauscher aus Rohren

Die Vorrichtung eines Ofenheizungssystems mit einem Wasserkreislauf impliziert die Installation eines Wärmetauschers im Brennstoffraum des Ofens und die Verbindung von Rohren mit diesem zur Zufuhr des Arbeitsfluids. Aus Rohren geschweißte Spulen, die in Metallbehältern untergebracht sind, eignen sich gut zum Heizen und Kochen von Öfen und Küchenherden. Ihre Herstellung erfordert Professionalität, und die Reinigung von Verbrennungsprodukten ist ziemlich mühsam, aber die Wickelfläche sorgt für eine schnelle Erwärmung.

Die in der Konstruktion verwendeten U-förmigen 50-mm-Rohre können durch Abschnitte mit 40 x 60 mm-förmigen Rohren ersetzt werden. Dies vereinfacht die Schweißarbeiten und erleichtert die Installation erheblich.Wenn der Ofen nicht zum Kochen verwendet wird, werden zusätzliche Rohre mit kleinem Durchmesser an die Oberseite der Wärmetauschereinheit geschweißt. Ein selbstverbessertes Design gibt viel mehr Wärme ab.

Stahlblech-Wärmetauscher

Geräte dieses Typs werden in Öfen verwendet, die ausschließlich zur Beheizung eines Raumes bestimmt sind. Für ihre Herstellung benötigen Sie Bleche mit einer Dicke von einem halben Zentimeter, rechteckige Rohre von 40 x 60 mm sowie runde Rohre mit demselben Durchmesser, um die Arbeitsfläche mit Wasser zu versorgen. Die Abmessungen der Wärmetauscher hängen von den Abmessungen der Ofenräume für Brennstoff ab.

Ein ähnliches Heizsystem kann für einen Heiz- und Kochherd oder einen einfachen Küchenherd verwendet werden. Dazu muss die Struktur so montiert werden, dass sich die erwärmten Gase aus der Brennkammer in Richtung der oberen Ablage des Registers bewegen, um diese herum strömen und in die Rauchkanäle gelangen.

Das Gerät und die Funktionen des Wärmespeichers

Ein typischer Wärmespeicher ist konstruktionsbedingt ein Stahltank mit Düsen oben und unten, die gleichzeitig die Enden einer Spule aus Kupferrohr sind. Die unteren Abzweigrohre sind mit der Wärmequelle verbunden, die oberen mit dem Heizsystem. In der Installation befindet sich eine Flüssigkeit, mit der der Verbraucher die von ihm benötigten Aufgaben lösen kann.

Schaltplan

Das Funktionsprinzip des Gerätes basiert auf der hohen Wärmekapazität von Wasser. Im Allgemeinen kann der Wirkungsmechanismus des Wärmespeichers wie folgt beschrieben werden:

• In die Seitenwände des Behälters sind zwei Rohre geschnitten. Durch einen tritt kaltes Wasser aus dem Wasserversorgungssystem oder aus den Tanks in den Tank ein, durch den zweiten wird das erwärmte Kühlmittel zu den Heizkörpern abgegeben;
• Das obere Ende der im Tank installierten Spule ist mit der Kaltwasserleitung des Kessels verbunden, das untere Ende mit der Warmleitung.
• heißes Wasser zirkuliert durch die Spule und erwärmt die Flüssigkeit im Tank. Nach dem Ausschalten des Kessels beginnt das Wasser in den Heizungsrohren abzukühlen, zirkuliert aber weiter. Wenn die kühle Flüssigkeit in den Wärmespeicher gelangt, drückt sie das dort angesammelte heiße Kühlmittel in das Heizsystem, wodurch die Erwärmung der Räumlichkeiten (abhängig von der Kapazität des Speichers) auch bei ausgeschaltetem Kessel einige Zeit fortgesetzt wird.

Wichtig! Um die Bewegung des Kühlmittels zu gewährleisten, ist das System mit einer Umwälzpumpe ausgestattet.

Preise für Wärmespeicher für Heizungssysteme

Wärmespeicher für Heizsysteme

Inspektion von Schweißverbindungen und Biegungen

Jede Schweißverbindung wird einer externen Inspektion und Messung unterzogen, um eine Verschiebung der Kanten und einen Bruch an der Verbindung festzustellen (Abb. 8). Unter der Verschiebung b der zu schweißenden Kanten ist die parallele Verschiebung der Rohrachsen untereinander zu verstehen. Bruch k ist eine Abweichung in Form einer Schrägstellung der Achsen aneinandergrenzender Rohre. Die Verschiebungen der Kanten und der Bruch der Verbindung werden mit einem speziellen Lineal von 400 mm Länge mit einem Ausschnitt in der Mitte gemessen, der fest entlang der Generatrix eines der Rohre mit einem Ausschnitt an der Verbindung installiert ist, und die Abweichung wird bestimmt entlang des anderen Rohrs mit einer Sonde in einem Abstand von 200 mm von der Verbindungsachse. Die Messungen werden an 3 - 4 Stellen um den Umfang des Gelenks durchgeführt.

Bei der Inspektion werden Mängel wie Brandstiftung (Schmelzen) der Rohre an den Kontaktpunkten mit den Schwämmen und dem Maschinenkörper, Kriechkanten und unvollständige Entfernung des Außengrats festgestellt.

a - Versatz; b - Pause;

Abbildung 8 - Abweichung der geschweißten Rohrkanten

Zur Überprüfung der Qualität von Schweißverbindungen sowie von Geräten zur automatischen Steuerung der Parameter des Schweißprozesses werden Expressprüfungen von Kontrollschweißverbindungen (Proben) durchgeführt. Die Proben werden vor Beginn jeder Schicht entnommen. Das Schweißen darf nur durchgeführt werden, wenn positive Ergebnisse von Express-Tests von Kontrollproben vorliegen. Expressproben werden in der Regel einer metallografischen Untersuchung unterzogen.

Die Überprüfung der mechanischen Eigenschaften und die metallografische Prüfung von Schweißverbindungen werden an Proben aus Kontrollschweißverbindungen oder an Proben von Schweißverbindungen durchgeführt, die aus dem hergestellten Produkt geschnitten wurden. Beim Ausschneiden von Fertigprodukten muss das Volumen der Kontrollfugen mindestens 1% (jedoch nicht weniger als drei Fugen) der Gesamtzahl der identischen Schweißverbindungen betragen, die jeder Schweißer in einer Schicht ausführt.

Durch Laufenlassen der Kugel mit Druckluft wird die Vollständigkeit der Entfernung des inneren Grats (oder der Metallleckage) überprüft, um einen bestimmten Strömungsbereich in Schweißverbindungen sicherzustellen. Bei der Prüfung von Schweißverbindungen an geraden Rohren (Saiten) wird eine Kugel mit einem Durchmesser von 0,86 dB auf Spulen mit 0,8 dB Rohren verwendet. Eine Verringerung des Durchmessers der Kugel bei der Steuerung des Strömungsbereichs in der Spule wird durch die Ovalität der Rohre in den Biegungen verursacht. Am freien Ende der Spule befindet sich eine Kugelfalle, die einen sicheren Betrieb gewährleistet.

Die Ovalitätskontrolle von Rohrbögen und Heizflächenspulen ist selektiv (mindestens 10% der Biegungen derselben Standardgröße). Die maximale Ovalität über die gesamte Länge der Biegung sollte den zulässigen Wert nicht überschreiten. Die Messung des maximalen und minimalen Außendurchmessers des Rohrs am Biegepunkt erfolgt in einem Steuerabschnitt.

Die Ovalität des Abschnitts an den Stellen der Rohrbiegungen kann bestimmt werden

wobei bzw. der maximale und minimale Außendurchmesser des Rohrs am Biegepunkt ist, gemessen an einem Punkt des Abschnitts, m.

Bei Kesselheizflächen zulässige Ovalität

wobei R der Radius der Rohrbiegung ist, m;

- Rohraußendurchmesser, m.

Die Ausdünnung der Rohrwand an der Biegung auf der gestreckten (äußeren) Seite wird selektiv durch ein Ultraschall-Dickenmessgerät bestimmt. Es wird empfohlen, die Ausdünnung beim Wechseln des Biegewerkzeugs, beim Einrichten der Maschine und des Zubehörs zu überprüfen.

Bei Rohren mit einem Durchmesser von bis zu 60 mm, die ohne Erwärmung gebogen werden, sollten Hochfrequenzströme (HFC), Welligkeiten (Wellen) an der Innenseite der Biegung und Ausbuchtungen an der verlängerten Seite mindestens 0,5 mm hoch sein Schritt von mindestens drei Höhen.

Material auswählen

Die Spule besteht traditionell aus einem Rohr, dessen Länge und Durchmesser durch das gewünschte Maß an Wärmeübertragung bestimmt wird. Die Effizienz der Struktur hängt von der Wärmeleitfähigkeit des verwendeten Materials ab. Die am häufigsten verwendeten Rohre sind:

• Kupfer mit einem Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten von 380;
• Stahl mit einem Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten von 50;
• Metall-Kunststoff mit einem Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten von 0,3.

Kupfer oder Metall-Kunststoff?

Bei gleicher Wärmeübertragung und gleichen Querabmessungen beträgt die Länge von Metall-Kunststoff-Rohren das 11-fache und von Stahlrohren das 7-fache der Länge von Kupferrohren.

Deshalb ist es am besten, geglühte Kupferrohre für die Herstellung der Spule zu verwenden.

Ein solches Material zeichnet sich durch eine ausreichende Plastizität aus, und daher ist es leicht möglich, ihm die gewünschte Form zu geben, beispielsweise durch Biegen. Die Armatur lässt sich leicht an das Kupferrohr anschrauben.

Wir suchen nach improvisierten Mitteln

Angesichts der hohen Materialkosten ist es angebracht, die Möglichkeit in Betracht zu ziehen, Produkte zu verwenden, die ihren Zweck bereits erfüllt haben, ihre Ressourcen jedoch noch nicht vollständig entwickelt haben. Dies reduziert nicht nur die Herstellungskosten des Wärmetauschers, sondern auch den Zeitaufwand für Installationsarbeiten. In der Regel wird bevorzugt:

• Heizkörper, die keine Undichtigkeiten aufweisen;
• beheizte Handtuchhalter;
• Kühler von Autos und anderen Produkten ähnlicher Bauart;
• fließende Warmwasserbereiter.

Die Auswahl der Materialien und Werkzeuge für die Spule

Wenn Sie eine Spule für einen Ofen kaufen oder selbst herstellen möchten, müssen Sie zuerst auf die Materialien achten, aus denen sie hergestellt werden:

Spulenfoto	Materialauswahl	Materialbeschreibung
Lesen Sie auch:  Was ist eine Riffelung für einen Gaswarmwasserbereiter: Auswahl, Installation, Nachfrage	Kupfer	Ein hochwertiges Rohr aus einem solchen Material sollte einen optimalen Indikator und einen Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten aufweisen, der idealerweise etwa 380 beträgt.
	Stahl	Stahlvariationen unterscheiden sich in den Durchschnittskosten. Diese Sorte muss auch einen bestimmten Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten haben. Für ein solches Metall sind es 50.
	Metall-Kunststoff	Die einfachste Option, deren Wärmeleitfähigkeit minimal ist, ist nur 0,3 Metall-Kunststoff.

Das Herzstück jeder Spule ist ein Rohr, das aus einem der oben beschriebenen Materialien besteht. Die Wärmeleitfähigkeit und Effizienz einer solchen Struktur hängt davon ab, welchen Durchmesser und welche Länge ein solches System haben wird.

Bei gleicher Quergröße bei gleicher Wärmeübertragung ist der Längenindex von Metall-Kunststoff- und Kupferrohren unterschiedlich. Im ersten Fall beträgt die Länge 11. Wenn wir über die Stahlvariation sprechen, ist die Länge mit den gleichen Eigenschaften im Vergleich zu Kupfer 5-8 mal größer.

Die beste Option und das beste Material, aus dem die Spule hergestellt wird, ist ein gebranntes Kupferrohr. Zu den Vorteilen eines solchen Materials gehören eine hohe Festigkeit und Haltbarkeit des Produkts, während Sie dem Material leicht die gewünschte Form geben und eine Armatur mit einem Gewinde befestigen können.

Da die Kosten für fertige Kupferfittings und -rohre recht hoch sind, können Sie, um Geld zu sparen, nach Armaturen aus diesem Material suchen, die Sie nicht mehr verwenden. Gleichzeitig hat das Material alle Eigenschaften vollständig beibehalten. Alternativ können Sie Folgendes verwenden:

1. Heizkörper, die zuvor nicht durchgesickert sind;
2. Beheizte Handtuchhalter;
3. Autokühler und andere Strukturen, die in Struktur und Aussehen ähnlich sind;
4. Decken-Warmwasserbereiter.

Jetzt müssen Sie sich genauer mit den wichtigsten Designmerkmalen solcher Produkte vertraut machen:

1. Das Gerät darf nicht in direkten Kontakt mit einer brennenden Flamme kommen.
2. Das Hauptelement ist ein Tank mit einem bestimmten Fassungsvermögen, aus dem Verbindungsrohre austreten;
3. In einem anderen Raum sollten Rohre zu einem zweiten Tank führen, dessen Kapazität etwas größer ist als die des ersten. Somit kann das erhitzte Wasser vollständig und sicher durch die Träger zirkulieren;
4. Wärmetauscher können sich auch im Typ unterscheiden, sie sind extern und intern;
5. Der interne Wärmetauscher ist schwieriger zu installieren als der externe, der externe ist jedoch leichter zu warten.
6. Das interne Wärmeaustauschelement ist direkt in der Struktur des Ofens selbst montiert und befindet sich über der Brennkammer. Es wird in der Bauphase eines Steinofens installiert oder in einem Portal montiert, falls Sie einen vorgefertigten Kamineinsatz aus Stahl oder Gusseisen gewählt haben.

Die Spule für den Ofen muss sehr effektiv sein, weshalb während des Entwicklungsprozesses darauf geachtet werden muss, dass der Indikator für die Gesamtoberfläche der Struktur sehr groß ist.

Für die Herstellung eines Wärmetauschers können Sie auch glattwandige Rohre mit einem Durchmesser von etwa 4 bis 5 Zentimetern verwenden. Wenn wir sie betrachten, kann man feststellen, dass sie in ihrer Form einem großen Buchstaben G ähneln.

Der Rücklauf und der Auslass, aus denen heißes Wasser austritt, können auf beiden Seiten mit gleichem Erfolg positioniert werden. Sie können auch die Installation eines rechteckigen oder zylindrischen Tanks in Innenräumen bevorzugen. Die Spule befindet sich in diesen Fällen direkt innerhalb der Struktur. Die Länge dieser Variation hängt von der Heizeinheit selbst, ihren Abmessungen und ihrer Leistung ab.

Das Wärmeaustauschelement kann auch direkt an der Kaminhaube installiert werden. In diesem Fall hat es eine charakteristische zylindrische Form, die Rohre befinden sich im unteren Teil und gelangen von oben in den Schornstein, der einen ähnlichen Durchmesser und eine ähnliche Form hat.Diese Variante ist sowohl zur Erzeugung von Wärme zum Heizen von Räumen als auch zum Heizen von Warmwasser ideal.

Wenn Sie sich jedoch für die Installation eines Wärmetauschers am Schornstein entscheiden, müssen Sie berücksichtigen, dass aufgrund der schnellen Abkühlung der Verbrennungsspuren der Luftzug in der Haube möglicherweise unterbrochen wird und nicht mehr ausreicht, um Abfallprodukte der Verbrennung und effektiv zu entfernen zerfallen.

Die Spule kann auch neben dem Ofen platziert werden, der nicht nur eine Heizfunktion erfüllt, sondern auch zum Kochen verwendet wird. In diesem Fall ist es wichtig, dass sich das erhitzte Gas über das obere Regal bewegt und durch den Schornstein abgelassen wird. Somit befindet sich der Ofen mit dem Kochfeld über dem Wärmeaustauschmedium. Bei Bedarf können Sie das obere Regal nicht installieren. In diesem Fall werden das untere und das Seitenteil über Rohre miteinander verbunden.

Verfahren zur Herstellung von Spulen

Es gibt drei Hauptschemata zum Erhalten von Spulen von Kesselheizflächen (Fig. 7): Element für Element, Peitsche und nach der Methode des sequentiellen Aufbaus. Unabhängig von der Methode umfasst der technologische Prozess zur Herstellung von Spulen: eingehende Inspektion von Rohren; Sortieren der Originalrohre nach Länge; Entwicklung von Schemata zum Schneiden von Rohren in Elemente; Schneiden von Rohren, Trimmen und Abisolieren von Rohrenden. Wir wählen die elementweise Methode.

Abbildung 7. Element-für-Element-Diagramme zur Herstellung von Spulen

Bei der Element-für-Element-Herstellungsmethode werden vorbereitete gerade Rohre zuerst auf Werkzeugmaschinen gebogen, gefolgt von einer Beschichtung, und dann werden die gebogenen Elemente zu einer Spule zusammengeschweißt (Abb. 7).

Nachteile der Ofenheizung mit Wasserkreislauf

1. Verlust von Nutzfläche. Der in den Feuerraum eingebaute Wärmetauscher reduziert seine Größe erheblich, daher muss dieser Faktor bei der Verlegung des Feuerraums berücksichtigt werden. Wenn der Wärmetauscher in eine vorhandene Struktur eingebaut ist, ist die einzige Lösung das häufige Einfüllen von Kraftstoff.
2. Erhöhte Brandgefahr. Da ein Ofen oder Kamin das Vorhandensein eines offenen Feuers und eine Brennstoffversorgung in der Nähe voraussetzt, wird nicht empfohlen, einen solchen Ofen lange Zeit unbeaufsichtigt zu lassen.

Nachdem Sie die Ofenheizung im Haus organisiert haben, müssen Sie den Brandschutz ständig überwachen.

Kohlenmonoxid. Bei unsachgemäßer Verwendung kann Kohlenmonoxid in Wohnräume eindringen, was für das menschliche Leben gefährlich ist.

Rat. Wenn in einem Landhaus, in dem vor allem im Winter niemand regelmäßig lebt, eine Heizung mit Wasserkreislauf installiert ist, ist es besser, eine Frostschutzflüssigkeit zu verwenden, um ein Einfrieren des Wassers im Kreislauf zu vermeiden.

Die Materialauswahl für die bevorstehende Arbeit

Die Spule wird normalerweise mit einem geeigneten Rohr hergestellt Länge und Durchmesser... Bei der Auswahl sollte berücksichtigt werden, dass alle Parameter dieses Elements die Heizqualität im Haus sowie dessen Effizienz direkt beeinflussen. Daher muss das Material, aus dem der Wärmetauscher gebildet wird, eine gute haben ein Indikator für die Wärmeleitfähigkeit.

Die beliebtesten Arten von Rohren für diese Zwecke sind:

• Kupferprodukte, deren Wärmeleitfähigkeit ist 380;
• Rohre aus Stahl mit einer Wärmeleitfähigkeit von 50;
• Elemente aus Metall-Kunststoff, deren Wärmeleitfähigkeit gleich ist 0,3.

Am häufigsten verwendet Kupferrohre, aus dem eine hochwertige Spule mit allen notwendigen Elementen erhalten wird. Das Material ist Kunststoff, daher kann es bei Bedarf absolut jeder Form und Konfiguration gegeben werden, für die der Biegeprozess verwendet wird. Es wird als recht einfach angesehen, so dass es einfach ist, alle Phasen mit Ihren eigenen Händen zu implementieren. Kupferrohre unterscheiden sich auch darin, dass sie leicht zu handhaben sind verschiedene Armaturen sind angeschlossen.

Für eine vollständige Heizung in jedem Raum des Hauses bevorzugen die Eigentümer jedoch häufig die Verwendung improvisierter Elemente, die bereits für andere Zwecke verwendet wurden, um eine Verbindung zum Ofen herzustellen.Hierzu können alte Heizkörper oder Durchlauferhitzer verwendet werden, die jedoch mit diesen Objekten arbeiten hart genugDarüber hinaus werden sie nicht zur Verfügung stellen perfektes Heizergebnis.

Erste Schritte mit der Installation

Die Reihenfolge der Arbeitsleistung hängt von den Konstruktionsmerkmalen des Wärmetauschers ab.

Installieren des Geräts mit Register

Bei der Installation in einem alten Ofen müssen Sie einen Teil des Mauerwerks zerlegen. Die Reihenfolge der Arbeiten ist wie folgt:

1. Wir bereiten das Fundament für die Spule direkt im Ofenhohlraum vor.
2. Installieren Sie die Spule.
3. Wir legen die zerlegte Ziegelreihe und lassen Platz für den Einlass und Auslass der Rohre.
4. Wir verbinden den Wärmetauscher mit dem Heizsystem.

Vor Inbetriebnahme sollte der Tank unbedingt auf Undichtigkeiten überprüft werden. Sie können sicherstellen, dass keine Lecks vorhanden sind, indem Sie es mit Wasser füllen, vorzugsweise unter Druck.

Montage des Gerätes mit einem Behälter

Die beste Option für einen Herd oder Kamin. Hergestellt aus einem Metalltank und zwei Kupferrohren. Das Volumen des Tanks beträgt normalerweise etwa 20 Liter. In Abwesenheit eines fertigen Produkts wird durch Schweißen von Stahlblech von Hand ein Reservoir mit ausreichendem Volumen hergestellt.

Für die Herstellung des Wärmetauschers sollte ein Material mit einer Dicke von mehr als 2,5 mm verwendet werden. Das Schweißen sollte so erfolgen, dass die Dicke der geformten Naht minimal ist.

Der Tank muss 1 Meter über dem Boden, jedoch nicht weiter als 3 Meter vom Ofen entfernt installiert werden. Im Tank sind zwei Löcher gemacht: eines in Bodennähe, das zweite am höchsten Punkt auf der gegenüberliegenden Seite. Die Effizienz der Wärmeübertragung hängt von der Lage der Leitungen ab.

Es muss versucht werden, sicherzustellen, dass die minimale Abweichung des unteren Ellbogens in Richtung des Bodens 2 Grad beträgt. Das obere sollte in einem Winkel von 20 Grad in die entgegengesetzte Richtung angeschlossen werden.

Das Ablassventil wird in den Lagertank eingebaut. Ein weiteres Ventil dient zur Entleerung des gesamten Systems, das am tiefsten Punkt installiert ist. Nach einer Dichtheitsprüfung ist das System betriebsbereit. Der Wirkungsgrad eines solchen Ofens mit Wärmetauscher kann in der kalten Jahreszeit auf seinen wahren Wert geschätzt werden.

Strukturelemente der Ausrüstung

In der Regel wird ein ganzheitliches System verwendet, um eine vollwertige Heizung für das Haus zu schaffen. Es besteht hauptsächlich aus einem Metalltank, mit einer ziemlich beträchtlichen Kapazität. Spezielle Rohre sind daran angeschlossen. Dieses Element kommt in keiner Weise mit offenem Feuer in Kontakt. Ofenausrüstung wird zur Herstellung verwendet WassererwärmungDanach betritt es die separaten Räume des Gebäudes entlang der Spule. In diesem Fall kann eine gleichmäßige und qualitativ hochwertige Heizung des gesamten Hauses bereitgestellt werden. Hier ist es wichtig, das Gerät korrekt an den Ofen anzuschließen, und das Gerät selbst kann angeschlossen werden außen oder innen Öfen.

Do-it-yourself-Ofenheizung mit schrittweiser Konstruktion des Wasserkreislaufs

Bevor Sie mit dem Bau des Ofens beginnen, müssen Sie zunächst das Fundament vorbereiten. Dazu müssen Sie eine Grube graben, deren Tiefe 150-200 Millimeter beträgt. Füllen Sie unten Schichten aus zerbrochenen Ziegeln, Kies und Schutt. Dann alles mit Zementmörtel füllen. Das Fundament sollte einige Zentimeter über den Boden ragen. Legen Sie das Imprägniermaterial auf den Estrich.

Bauverfahren für Wasserkreislauföfen

Die Hauptmerkmale von Mauerwerk

Der Ofen muss aus hochwertigen Materialien gebaut sein. Wände können aus Ziegeln mit normalem Brennvorgang gebaut werden, aber für den Ofenteil erhalten Sie feuerfeste Ziegel.

• Vor dem Verlegen müssen die Ziegel angefeuchtet werden. Tauchen Sie sie dazu eine Weile in Wasser. Wenn keine Luftblasen mehr aus ihnen austreten, können Sie mit dem Verlegen beginnen.
• Alle Reihen und Ecken müssen eingerastet sein.
• Tragen Sie den Zementmörtel sofort auf alle froh auf.Seine Schicht sollte etwa 5 Millimeter betragen. Aktualisieren Sie den Mörtel am Ende, bevor Sie Ziegel darauf legen.
• Wenn Sie zum Ofenteil kommen, tragen Sie den Ton nicht mit einer Kelle auf. Mach es mit deinen Händen.
• Kratzen Sie alle fünf Reihen vorsichtig überschüssigen Zement von den Fugen ab und wischen Sie sie mit einem feuchten Schwamm ab.
• Die Wände des Ofens müssen vertikal und horizontal sein. Verwenden Sie die Gebäudeebene während des Mauerwerks ständig, um dies zu überprüfen.

Woraus kann der Ofenwärmetauscher bestehen?

Um einen Wärmetauscher für einen Ofen mit Ihren eigenen Händen herzustellen, können Sie "schwarzes" Stahlblech mit einer Dicke von 3 bis 5 mm oder Stahlrohre (rund oder geformt) mit derselben Wandstärke und einem Durchmesser von 30 bis 50 mm verwenden. Alternativ können zu diesem Zweck Edelstahl- oder Kupferbleche oder -rohre verwendet werden. Aufgrund ihrer hohen Kosten werden diese Materialien jedoch selten bei der unabhängigen Herstellung von Ofenkesseln verwendet.

Es ist einfacher, solche Register aus Blech herzustellen. Sie sind während des Gebrauchs leichter zu reinigen. In der Regel haben sie jedoch einen kleineren Kontaktbereich mit einer Flamme oder heißen Gasen, da sie größtenteils fest sind und nur ihre der Flamme zugewandte innere Oberfläche am Wärmeaustausch beteiligt ist. Ofenkessel aus Rohren mit den gleichen Gesamtabmessungen haben in der Regel eine große Wärmeaustauschfläche (obwohl dies auch von der Anzahl und dem Durchmesser der Rohre abhängt), da sie praktisch den Kontakt der Flamme oder der heißen Gase ermöglichen. mit ihrer gesamten Oberfläche. Sie sind jedoch schwieriger herzustellen. Dies gilt insbesondere für Strukturen, die ausschließlich aus kreisförmigen Rohren bestehen.

Wenn Rohre zur Herstellung eines Wärmetauschers für einen Ofen mit Wasserkreislauf verwendet werden, ist es am besten, wenn sie nahtlos (nahtlos) sind. Wenn Nahtrohre verwendet werden, müssen die Nähte zusätzlich mit einer Schweißnaht verstärkt und an der Außenseite des Registers (an der Seite des Mauerwerks) platziert werden.

Sehr oft werden Rohre und Bleche bei der Herstellung von Ofenkesseln kombiniert. Dies geschieht, um ihre positiven Eigenschaften zu nutzen: um die Herstellung zu vereinfachen, und der Wärmeaustauschbereich war ausreichend.

Spezifität der Anwendung

Standardofenheizung impliziert eine ungleichmäßige Verteilung der Wärmeenergie - je weiter von der Quelle entfernt, desto kälter. Nach dem Anschließen der Heizkörper und dem Befüllen mit Wasser fungieren die Öfen als Analoga von Festbrennstoffkesseln und sorgen für die Erwärmung des Kühlmittels, der Rauchkanäle und der Wände. Ein solches System während des Feuerraums ermöglicht die Übertragung von Wärme von der Spule zu den Heizkörpern und verbraucht nach dem Löschen des Brennstoffs die Energie der beheizten Wände des Ofens.

Bei der Installation des Wärmetauschers sollte berücksichtigt werden, dass durch seine Installation das Nutzvolumen des Kraftstoffraums verringert wird und der Kraftstoff viel häufiger nachgefüllt werden muss. Die korrekte Auslegung des Wasserkreislaufs und seine Beziehung zu den Abmessungen der Heizkammer tragen zur Beseitigung dieses Problems bei. Eine gute Alternative wäre ein lang brennender Ofen.

Eine solche Aufrüstung des Heizungssystems hat ihre eigenen Nuancen. Die Energie, die bei der Verbrennung von Brennholz freigesetzt wird, erwärmt die Wärmeaustauscheinheit und das darin befindliche Arbeitsmedium, aber die Wände des Ofens ändern ihre Temperatur nicht.

Der obere Teil des Gehäuses mit Rauchkanälen wird erwärmt. Wenn das Gebäude für einen vorübergehenden Aufenthalt genutzt wird, wird der Ofen unregelmäßig eingeschaltet und kann die Flüssigkeit in den Rohren einfrieren. Um Unfälle zu vermeiden, wird empfohlen, das Wasser durch Frostschutzmittel zu ersetzen.

Qualitätsindikatoren

Qualitätsindikatoren werden verwendet, um die betrieblichen Vorzüge des Geräts zu bewerten. Die wichtigsten sind: technisches Niveau, Zuverlässigkeit und Haltbarkeit, strukturelle, ästhetische und ergonomische Merkmale des Geräts.

A. Technisches Niveau.

Unterscheiden Sie zwischen absoluten, relativen und zukünftigen technischen Niveaus.

Das absolute technische Niveau des Produkts zeichnet sich durch seine Leistung aus. Ihre Anzahl sollte minimal sein. Um eine Vielzahl und Mehrdeutigkeit bei der Beurteilung des absoluten Niveaus zu vermeiden, müssen wir uns nur auf die wichtigsten beschränken - Produktivität, Effizienz, Prozesskontinuität und Automatisierungsgrad.

Das relative technische Niveau kennzeichnet den Grad der Perfektion des Produkts beim Vergleich (gemäß den relevanten Indikatoren) seines absoluten technischen Niveaus mit dem Niveau der besten modernen Welt - in- und ausländischen - Proben und Modelle eines ähnlichen Zwecks.

Das voraussichtliche technische Niveau bestimmt die geplanten und geplanten Trends in der Entwicklung dieser Branche in Form einer Reihe ihrer voraussichtlichen Indikatoren.

B. Haltbarkeit und Zuverlässigkeit.

Diese Indikatoren sind die wichtigsten Qualitätsindikatoren.

Haltbarkeit - die Eigenschaft des Geräts, mit möglichst kurzen Unterbrechungen für Wartungs- und Reparaturarbeiten bis zur Zerstörung oder in einem anderen Grenzzustand betriebsbereit zu bleiben. Die wichtigsten quantitativen Indikatoren für die Haltbarkeit sind die technischen Ressourcen und die Lebensdauer.

Technische Ressource - die Gesamtbetriebszeit des Geräts für die Betriebsdauer.

Lebensdauer - die Kalenderdauer des Betriebs des Geräts bis zur Zerstörung oder bis zu einem anderen Grenzzustand (z. B. vor der ersten größeren Überholung). Die Lebensdauer wird durch die physische und moralische Verschlechterung des Geräts begrenzt.

Die Zuverlässigkeit ist eine Eigenschaft des Geräts, die durch die Zuverlässigkeit, Haltbarkeit und Wartbarkeit des Geräts bestimmt wird. Quantitative Zuverlässigkeitsindikatoren: Betriebszeit, Wahrscheinlichkeit eines fehlerfreien Betriebs, Verfügbarkeitsfaktor.

Betriebszeit - die Dauer oder das Arbeitsvolumen des Geräts, gemessen an der Anzahl der Zyklen, der Anzahl der hergestellten Produkte oder anderer Geräte.

Wahrscheinlichkeit eines fehlerfreien Betriebs - die Wahrscheinlichkeit, dass unter bestimmten Betriebsbedingungen und Betriebsbedingungen innerhalb der angegebenen Betriebsdauer kein Fehler auftritt. Der Verfügbarkeitsfaktor ist das Verhältnis der Betriebszeit des Geräts in Zeiteinheiten für einen bestimmten Betriebszeitraum zur Summe dieser Betriebszeit und der Zeit, die zum Auffinden und Beseitigen von Fehlern während des gleichen Betriebszeitraums aufgewendet wurde.

B. Ergonomie und technische Ästhetik.

Entwicklung moderner Wärmetauscher, die die besten Modelle und weltweiten Standards für Qualität, Wartungsfreundlichkeit und Erscheinungsbild erfüllen. Die Konstruktion eines industriellen Wärmetauschers sollte auf den technischen Bedingungen und gleichzeitig auf den Anforderungen basieren, die von neuen wissenschaftlichen Disziplinen gestellt werden - Ergonomie und technische Ästhetik.

Ergonomie ist eine wissenschaftliche Disziplin, die die Funktionsfähigkeit eines Menschen in Arbeitsprozessen untersucht, um perfekte Werkzeuge und optimale Arbeitsbedingungen für ihn zu schaffen. Technische Ästhetik ist eine wissenschaftliche Disziplin, deren Gegenstand das Tätigkeitsfeld eines Künstler-Designers ist. Das Ziel des künstlerischen Designs ist (in enger Verbindung mit dem technischen Design) die Schaffung von Industrieanlagen, die den Bedürfnissen des Servicepersonals so gut wie möglich den Betriebsbedingungen entsprechen, mit hohen ästhetischen Qualitäten, im Einklang mit der Umwelt und die Situation.

Das attraktive Erscheinungsbild entspricht einem allgemein rationalen und wirtschaftlichen Design. Das Aussehen eines Produkts hängt in hohem Maße von seiner Farbe ab. Farbe ist der wichtigste Faktor, der nicht nur das ästhetische Produktionsniveau bestimmt, sondern auch die Müdigkeit, Arbeitsproduktivität und Produktqualität des Arbeitnehmers beeinflusst.

Ofenwärmetauscher

Spulenanordnungsdiagramm

Das Diagramm zeigt eine der Spulenoptionen. Es ist gut, diese Art von Wärmetauscher in Heiz- und Kochherde zu stellen, da Sie aufgrund ihrer Struktur leicht einen Herd darauf stellen können.

Um die Komplexität des Herstellungsprozesses zu verringern, können Sie einige Änderungen an diesem Design vornehmen und die oberen und unteren U-förmigen Rohre durch ein geformtes Rohr ersetzen. Darüber hinaus werden bei Bedarf auch vertikale Rohre durch rechteckige Profile ersetzt.

Wenn eine Spule dieser Bauart in Öfen installiert wird, in denen kein Kochfeld vorhanden ist, ist es zur Steigerung der Effizienz des Wärmetauschers ratsam, mehrere horizontale Rohre hinzuzufügen. Die Wasseraufbereitung und -entnahme kann von verschiedenen Seiten erfolgen, dies hängt von der Auslegung des Ofens und der Vorrichtung des Wasserkreislaufs ab.

Ökonomische Indikatoren

A. Thermische hydrodynamische Perfektion.

Die zum Pumpen von Wärmeträgern in einem Wärmetauscher aufgewendete Leistung bestimmt weitgehend den Wärmeübertragungskoeffizienten, d. H. Die Gesamtwärmeabgabe der Vorrichtung. Ein wichtiger Indikator für die Perfektion des Wärmetauschers ist daher der Grad des Stromverbrauchs zum Pumpen des Kühlmittels, um den erforderlichen Wärmeaustausch sicherzustellen.

Die thermohydrodynamische Perfektion der Vorrichtung kann durch das Verhältnis zweier Energiearten charakterisiert werden: die durch die Wärmeaustauschfläche übertragene Wärme Q und die Arbeit N, die zur Überwindung des hydrodynamischen Widerstands aufgewendet und für alle Strömungen in denselben Einheiten ausgedrückt wird. Somit kann das Maß für die Verwendung der für die Wärmeübertragung aufgewendeten Arbeit durch das Verhältnis ausgedrückt werden

E = Q / N.

Je höher der Wert von E ist, desto mehr ist der Wärmetauscher oder seine Wärmeaustauschfläche unter thermohydrodynamischen (Energie-) Gesichtspunkten perfekter, wenn alle anderen Dinge gleich sind. Der Energiekoeffizient E ist eine dimensionslose Größe, daher können Zähler und Nenner des Ausdrucks E = Q / N einer beliebigen, aber gleichen Einheit, beispielsweise einer Einheit der Wärmeaustauschfläche (Wärmeindex), zugeordnet werden eine Masseeinheit einer Wärmeaustauschfläche (Massenindex) oder eine Volumeneinheit (Volumenindikator). Beim Vergleich von Vorrichtungen kann der Wert von E auf die gesamte Wärme und die gesamte aufgewendete Arbeit oder auf eine Einheitsoberfläche, Masse oder Volumen der Vorrichtung bezogen werden.

Die Analyse zeigt, dass eine Änderung der Geschwindigkeit des Kühlmittels bei sonst gleichen Bedingungen unterschiedliche Auswirkungen auf verschiedene Größen hat, die den Betrieb des Wärmetauschers charakterisieren: Der Wärmeübergangskoeffizient ändert sich proportional zur Geschwindigkeit (oder Durchflussrate) in Die Leistung von 0,6 bis 0,8, der hydrodynamische Widerstand im Verhältnis zur Drehzahl von 1,7 bis 1,8 und die Leistung zum Pumpen des Kühlmittels liegen bei 2,75 Grad.

Mit zunehmender Geschwindigkeit des Kühlmittels wächst die Leistung zum Pumpen viel schneller als die Menge der übertragenen Wärme, dh für eine bestimmte Vorrichtung oder eine bestimmte Wärmeaustauschfläche nimmt der Wert des Energiekoeffizienten E mit zunehmender Geschwindigkeit ab die Geschwindigkeit des Kühlmittels. Daher kann der Absolutwert des Koeffizienten E nicht als Maß für die thermohydrodynamische Perfektion eines Wärmetauschers dienen, sondern ist nur beim Vergleich von zwei oder mehr Geräten nützlich.

B. Wirkungsgrad.

Der thermische Indikator für die Perfektion des Wärmetauschers ist sein Wirkungsgrad (Wirkungsgrad):
n = Q2 / Q1
wobei Q1 die maximal mögliche Wärmemenge ist, die unter diesen Bedingungen von einem heißen auf ein kaltes Kühlmittel übertragen werden kann; Q2 - die Wärmemenge, die vom heißen zum kalten Kühlmittel übertragen wird, oder die Wärme, die für den technologischen Prozess aufgewendet wird.

Die maximal mögliche Wärmemenge oder verfügbare Wärme hängt von den Anfangstemperaturen und den Wasseräquivalenten der Wärmeübertragungsflüssigkeiten ab.

Derzeit ist das Thema Heizen ohne Gaseinsatz besonders relevant geworden. Natürlich fangen wir alle an, auf Festbrennstoffkessel zu achten. Das Design einfacher Haushalts-Festbrennstoffkessel kann so unterschiedlich sein, dass es manchmal schwierig ist, herauszufinden, wo die Wahrheit liegt. Betrachten Sie die umstrittensten Probleme, die sich aus einem normalen Verbraucher ergeben.

einer.Modelle mit Design mit gekühlten Rosten und Gusseisen im unteren Teil der Kesselbrennkammer.

Gusseisenrostkonstruktion.

Es wird in fast allen Arten von Festbrennstoffkesseln eingesetzt. Der Beginn ihrer Anwendung ist in den 20er Jahren des letzten Jahrhunderts, als sie in den einfachsten Öfen installiert wurden. Diese Konstruktion impliziert den Betrieb des Kessels sowohl mit Holz als auch mit festen Brennstoffen. Aufgrund der Einfachheit des Designs können sie leicht ausgetauscht werden, und die Wärmeübertragung auf das Kühlmittel erfolgt aufgrund der Wärmeabfuhr des Wassermantels entlang der Wände des Feuerraums. Vergessen Sie nicht, dass der Kesselfeuerraum mit Wassermantel so konstruiert ist, dass das Kühlmittel im Wärmetauscher den beheizten Feuerraum von vier Seiten (oben, rechts, links, Rückseite) wäscht. Die Aufgabe der Ingenieure bei der Erstellung und Auslegung eines Kessels besteht darin, den Wirkungsgrad des Heizgeräts selbst so hoch wie möglich zu halten. Leider ist der Aufbau eines Festbrennstoffkessels so, dass es praktisch unmöglich ist, die maximale Temperatur der Rauchgase zu entfernen, da bei der Verbrennung fester Brennstoffe ein erhöhter Aschegehalt und Teergehalt der Rauchgase beobachtet wird (abhängig von die Art des Kraftstoffs). Das heißt, wenn wir nach dem Prinzip der Steigerung des Wirkungsgrads in Gaskesseln vorgehen, indem wir Turbulatoren im Wärmetauscher näher am Abgas installieren, dann werden wir buchstäblich nach einigen Tagen der Verwendung eines solchen Systems mit festen Brennstoffen feststellen, dass der Kessel hat ganz aufgehört zu arbeiten, dh die Auslasskanäle sind verstopft und verkokst, aber aufgrund der kleinen Durchmesser (schließlich wollten wir den Wirkungsgrad erhöhen und den Rauchgasen so viel Wärme wie möglich entziehen). In der Regel ist es in dieser Situation praktisch unmöglich zu warten - das System der Schornsteinkanäle im Kessel zu reinigen….

Welcher Ausgang? Erhöhen Sie nur die Schornsteinkanäle und reduzieren Sie dadurch die Wärme im Kesselwärmetauscher (Wirkungsgrad). In diesem Fall vermeiden wir eine schnelle Verkokung des Wärmetauschers und geben dem Verbraucher die Möglichkeit, ihn bei Bedarf zu reinigen (zu warten). Aber wo liegen in diesem Fall die Einsparungen und der maximale Wirkungsgrad des Festbrennstoffkessels?

Kühlrostdesign.

Um in einem Festbrennstoffkessel so viel Wärmeenergie wie möglich abzuführen, kamen Experten zu dem Schluss, dass wir, da wir den Abgasen keine Wärme entziehen können, den Weg der Vergrößerung der Fläche des Wärmetauschers beschreiten müssen. Mit welchen Mitteln? Sie können die Seitenebenen des Kesselwärmetauschers nicht vergrößern, die Größe des Kessels erhöht proportional die Leistung des Geräts selbst - schließlich werden wir beispielsweise nicht aus allen 10-Kilowatt-Kesseln 30-Kilowatt-Kessel herstellen. nur weil wir den Wärmeabfuhrbereich im Wärmetauscher vergrößern müssen ?!

Was machen die Hersteller von importierten Gaskesseln oder den gleichen Heizkörpern? Das Prinzip der Spule - Mehrfachdurchlauf-Wärmetauscher (Rohre oder Kanäle mit Wasser in 2-3 Reihen vergrößern die Heizfläche) ermöglichen es Ihnen, dem Kühlmittel so viel Wärme wie möglich zu entziehen.

Das Prinzip ist dasselbe: Anstelle von Gusseisenrosten werden Rohre aus nahtlos hitzebeständigem Stahl mit einer Dicke von bis zu 5 mm in den unteren Teil des Kesselofens eingeschweißt. Jetzt können wir uns selbst vorstellen, was dies ergibt - wir erhalten eine zusätzliche Oberfläche für die Wärmeabfuhr im Kesselofen, d. H. brennendes Brennholz befindet sich direkt auf einem Wassermantel mit einem Kühlmittel, das ständig zirkuliert und Wärme durch Ihr Heizsystem "transportiert" - daher der Name "gekühlt" (der Zufluss von gekühltem Wasser in Ihr System nimmt ständig die Temperatur in der Brennkammer auf und trägt es um das System).

Das Ergebnis ist Folgendes: Erhöhung des Wirkungsgrads des Kessels auf bis zu 15%. In einigen Fällen installieren die Hersteller auch zusätzliche Wassermantelrohre im oberen Teil des Ofens, um einen maximalen Wirkungsgrad zu erzielen.

Es gibt mehrere häufige Missverständnisse über dieses Design:

1. Sie brennen schnell aus.

Wie? Schließlich entfernt das ständig zirkulierende Wasser im Inneren die "überschüssige" Temperatur, außerdem ist die Wandstärke des Rohrs selbst fast doppelt so groß wie die Wandstärke des Kesselwärmetauschermantels. Hier ist ein Beispiel:

Wir stellen einen Topf Wasser auf den Komfort eines Gasherds - wie oft können wir den Topf in diesem Modus benutzen? 10, 20 oder sogar 30 Jahre, und die Dicke des Stahls der Pfanne beträgt maximal 0,8 mm !!! In einem Fall brennt die Pfanne schnell aus - wenn wir sie ohne Wasser in Brand setzen ...

2. Verwenden Sie keine Kohle im COOLED-Rostsystem.

Was ändert sich der Kraftstoffwechsel? Eine Erhöhung der Verbrennungstemperatur - ja, aber das Design ist für kritische Bedingungen ausgelegt (wenn es sich um Hersteller handelt). In diesem Fall empfehlen wir, Gusseisenroste entweder mit oder ohne Block auf die vorhandenen zu legen, um den Verbraucher zu beruhigen (und möglicherweise die Lebensdauer des Kessels zu verlängern). Es wird nicht schlimmer sein ..

3. Was tun, wenn der Rost mit der Zirkulation des Systems in der Heizung aus dem Rohr ausbrennt?

Selbst wenn dies passiert ist, kann es durch Elektroschweißen geschweißt werden (obwohl es nach der gesamten Erfahrung unserer Arbeit seit 2000 keinen einzigen solchen Fall gegeben hat). Ich kann auch Folgendes sagen - Roste dieses Typs überleben mit ziemlicher Sicherheit den Kessel selbst, da das Hemd selbst im Feuerraum auch bei extremen Temperaturen funktioniert. Warum nicht genau auf den Kessel selbst achten - die Qualität seiner Schweißnähte, die Qualität von Metall, aus dem es hergestellt wurde, Herstellergarantie usw.

So montieren Sie einen Wasserkreislauf

Die Installation erfolgt auf die gleiche Weise wie bei jedem anderen Heizsystem. Der einzige Punkt, der berücksichtigt werden muss, ist, dass der "Rücklauf" für die Ofenheizung höher liegt.

Es gibt drei Arten der Zirkulation des Kühlmittels:

1. Natürlich. Für eine natürliche Zirkulation muss die Installation der Rohre mit der maximal zulässigen Neigung erfolgen. Außerdem muss an der Stelle, an der das Rohr den Ofen verlässt, ein "Beschleunigungskollektor" angeordnet werden: Dazu wird das Rohr vertikal auf eine Höhe von 1–1,5 m und dann entlang des Abhangs zu den Heizkörpern gerichtet .

Gezwungen. Diese Art der Zirkulation erhöht den Wirkungsgrad um bis zu 30%. Dem Kreislauf wird eine Kreispumpe hinzugefügt, die den Druck des Kühlmittels erzeugt. Es ist jedoch unerwünscht, ein System mit nur einer Art von Zwangsumwälzung anzuordnen, da im Falle eines Stromausfalls oder eines Pumpenausfalls keine Wasserzirkulation stattfindet, was zum Kochen des Kühlmittels im System führt.

Kombiniert. Für diese Art der Zirkulation ist es erforderlich, die Installation von Rohren mit einer Neigung, wie im ersten Absatz beschrieben, mit einer Pumpe zu kombinieren. In diesem Fall ist die Pumpe über eine parallele Leitung mit dem System verbunden, wie in Abbildung 4 dargestellt. Bei dieser Kombination arbeitet die Pumpe in Gegenwart von Elektrizität. In Abwesenheit von Elektrizität erfolgt die Zirkulation auf natürliche Weise.