熱交換器付きサウナストーブ-操作の利点と特徴
熱交換器を備えた浴の炉の主な利点を強調しましょう。
- このデザインの入浴システムは、2つの問題を同時に解決します。それは、更衣室とスチームルームの敷地を加熱し、水も加熱します。
- スチームルームに最も近い部屋にタンクを置くことができます。
- バス内のパイプごとに熱交換器を備えた炉は比較的低コストですが、製造に高品質の材料を使用しているため、長寿命が特徴です。
- 現代の炉の火室には耐火ガラスが装備されているため、炎を楽しんだり、燃焼プロセスを制御したりすることができます。
- ケア中のシステムの気取らない;
- 魅力的な外観。
- お風呂のパイプに熱交換器を備えたストーブの小さな寸法は、スチームルームのスペースを節約するのに役立ちます。
- このようなシステムの能力は、スチームルームを希望の温度にすばやく暖めるのに十分です。
熱交換器を備えたサウナストーブの設計は複雑ではなく、タンクはスチームルームに隣接する部屋に配置することができます
そもそも一人一人の安全問題です。この要因は、システムが正しく動作していることを必要とします。タンクと構造物の他の部分を接続しているパイプを壁に動かずに固定することは不可能です。これは、それらの線形パラメータが加熱されると変化するためです。
水槽の容積は、燃料炉での着火から2時間以内に加熱する必要があることを考慮して選択する必要があります。そうでなければ、水は単に蒸気に変わります。
煙突パイプに作成された熱交換器のバスへの電力は、炉自体の機能に影響を与えないようにする必要があります。この場合、許容電力削減レベルは10％を超えてはなりません。システムが高温に加熱されると、水で満たすことができなくなります。
煙突へのコイルの取り付け
小さなスチームルームのストーブの場合、熱交換器を煙突に直接設置できます。温水コイルの設計は、内蔵の熱交換器と実質的に同じです。唯一の不便な点は、温水用の追加の貯蔵タンクを設置する必要があることです。
スチームルームの所有者の多くは、両方のタイプの熱交換器をストーブに取り付けています。内側の熱交換器は合金鋼でできており、外側の熱交換器は銅または銅合金でできています。最初の水回路は温水と沸騰水を生成するために使用され、2番目の回路は常に液体で満たされ、暖房システムにループされます。
自分の手で熱交換器を作る
熱交換器を備えた既製の炉プロジェクトを購入できるとは限りません。また、誰もが溶接工として働くことができるわけではありません。しかし、自分の手で加熱オーブン内に熱交換器を構築することは、それほど難しい作業ではありません。アルミニウムや銅を使用することで、溶接を回避できます。適切な準備と正しい計算があれば、これは可能であり、負担はありません。さらに、それは家計を節約します。
消耗品
場所とサイズを選択したら、熱交換器を構築するのが簡単なものを検討する価値があります。上記の両方の資料を使用できます。 鋳鉄製ラジエーター、車用ラジエーターなど。主なことは、熱伝導率を正しく考慮することです。必要なツールを正確に考えて、事前に準備してください。これらすべての小さなことで、インストールが簡単になります。
アセンブリアルゴリズム
あなたはプロジェクトから始める必要があります-ささいなことを考え、オプションを選択します。サイズから進める価値があります-炉が弱い場合、不釣り合いに大きい熱交換器は害を及ぼすだけです。コイルのパイプとして銅を使用する場合、長さは3メートルを超えてはなりません。
最も単純な製造オプションはコイルです。長さ2mから3mの銅パイプが必要になります。
加熱速度は、パイプの長さと巻数によって異なります。ただし、覚えておく価値はあります。炉、火室のサイズを考慮に入れ、コイルの増加を乱用しないようにする必要があります。サイズの歪みは、炉の寿命を縮めます。
パイプをらせん状にねじるには、テンプレートが必要です。これは、円筒形の補助部品です。テンプレートの直径は、炉のサイズに収まる必要があります。
資料を準備したら、次の手順に進みます。
- パイプを曲げて、準備したブランクに巻き付けてスパイラルを作ります。
- コイルを配置する必要のある寸法を観察します。
熱交換器の平均設計電力は、面積10メートルあたり1kWです。
このタイプの熱交換器に満足できない場合は、たとえば鋼管を溶接することによって、別のタイプを作成できます。これは次のようになります。
作業を行うための図面の例：
インストールする方法？
新しい炉を敷設する際に、熱交換器を炉に設置すると便利です。これにより、すべてのギャップと寸法を観察しながら、完全に取り付けることができます。このインストールでは、正しいサイズを維持するのが簡単になります。熱交換器を炉の土台に取り付けたので、完成した炉を分解してその場所に適合させるよりも、レンガで覆う方が簡単です。しかし、これも可能です。
耐用年数を延ばすために遵守すべき重要なポイントと要件もあります。
- 構造物のパイプを金属製の留め具で固定する必要はありません。
- 凝縮を避けるために氷水を注がないでください。
- 大きな違いを避けて、炉と熱交換器の比率を観察します。
- 耐熱性の高いシール材を使用してください。
- すべての防火対策を遵守します。
簡単なルールは危険な状況を回避するのに役立ち、炉の寿命を延ばすのに役立ちます。防火性能も忘れないでください。
写真の取り付け例：
デバイスの目的と機能
この設計は、加熱された煙突から熱を奪い、それを熱交換器内を循環する冷却剤に伝達するように設計されています。このような装置の設計そのものは、煙突の形状と断面、それを構成する材料、加熱装置の出力、および空気、水、油、およびさまざまな非凍結液体である可能性のある冷却剤に依存します。
デバイス内を循環する冷却剤に応じて、すべての熱交換器は空気と液体に分類できます。空気-製造は簡単ですが、最高の効率はありません。たとえば、2番目の部屋、待合室、または屋根裏部屋を暖房するには、そこにエアダクトを設置する必要があります。そのような部屋がストーブから十分に離れている場合は、ファンを設置して強制空気を生成する必要があります。フロー。
液体熱交換器を備えた熱交換器は、仕上がりと材料の点でより要求が厳しくなりますが、効率は高くなります。たとえば、水が循環する熱交換器を備えた煙突は、小さなカントリーハウスの完全な給湯システムとして機能することができます。 入力および出力デバイスの接続 1つまたは2つのラジエーターに供給して戻します。
構造的接続オプション
煙突の熱交換器は、2つの主要なモードで動作できます。そして、それらのそれぞれは、煙から熱交換器の内管への熱伝達の独自のプロセスを持っています。
したがって、最初のモードでは、冷水を使用した外部燃料タンクを熱交換器に接続します。次に、水が内管に凝縮します。そのため、熱交換器自体は、煙道ガスの水蒸気の凝縮熱のみによって加熱されます。この場合、パイプ壁の温度は100°Cを超えません。そして、タンク内の水は長時間加熱されます。
2番目のモードでは、熱交換器の内壁での水蒸気の凝縮は発生しません。ここでは、パイプを通る熱の流れがより重要であり、水は急速に熱くなります。このプロセスをより完全に理解するには、次の実験を行います。ガスバーナーに冷水のポットを置きます。鍋の壁に凝縮がどのように現れるかがはっきりとわかり、ストーブに滴り始めます。そして、100℃の炎にもかかわらず、鍋の中の水自体が温まるまで、この状態は長い間続きます。したがって、水を加熱するためのレジスターとしてパイプの熱交換器を使用する場合は、内側のパイプの壁が厚い小さな設計を優先してください。これにより、凝縮水がはるかに少なくなります。
スズのパイプ-シンプルで耐久性があります！
このオプションは、シンプルで実用的で便利です。実際、ここでは煙突を金属または銅のパイプに巻き付けるだけで、常に加熱され、煙突から蒸留された空気はすぐに暖かくなります。
アルゴンバーナーまたは半自動溶接を使用して、煙突にスパイラルを溶接できます。事前にリン酸で脱脂するだけであれば、スズではんだ付けすることもできます。熱交換器はそれを特にしっかりと保持します-結局のところ、サモワールはスズではんだ付けされており、それらは非常に長い間機能します。
コルゲーション-安くて陽気な
これは最も単純で最も予算の少ないオプションです。 3つのアルミ製の波形を取り、屋根裏部屋または2階の煙突に巻き付けます。煙突の壁からのパイプでは、空気が加熱され、他の部屋に向け直すことができます。スチームルームのストーブを加熱している間、かなり広い部屋でも熱くなるまで加熱されます。そして、熱除去をより生産的にするために、通常のフードホイルで波形のらせんを包みます。
熱交換器フード-屋根裏部屋を加熱するため
また、屋根裏部屋の煙突部分に熱交換器を設置することもできます。これは、ベル型の炉の原理で動作します。これは、熱風が上昇し、冷えるとゆっくりと下降します。この設計には独自の大きな利点があります。2階の通常の金属製の煙突は通常、触れられないように熱くなります。このような熱交換器は、火災や偶発的な火傷のリスクを大幅に軽減します。
一部の職人はまた、そのような熱交換器を熱蓄積のための石でメッシュで覆い、熱交換器スタンドを飾ります。この場合の屋根裏部屋はさらに快適で、生活空間として使用できます。結局のところ、慣例に基づいて、バスストーブのパイプの温度は、その上に熱交換器がある場合、160〜170°Cを超えません。そして、最高温度はすでにゲートエリアのみになります。暖かくて安全！
お風呂の熱交換器
給湯器（給湯器）付きのお風呂に煙突管用の熱交換器を作ることをお勧めします。浴場を暖めるために空気熱交換器が使用されており、スチームルームにはそれがなくても十分な熱があります。お風呂が別棟の場合は水熱交換器を使用します。通常、スチームルームに隣接する部屋の天井下に水タンクが設置されます。
温水熱交換器を設置する際に知っておくべきこと
- 水タンクはお風呂のストーブの力に対応している必要があります-容量の大きい大きな容器は加熱に時間がかかります。小さなタンク容量では、水はすぐに沸騰し、余分な蒸気を放出します。最適な容量は50〜100リットルで、発熱体には6〜10リットルで十分です。
- 熱交換器自体も、サウナストーブの電力に対応している必要があります。理想的には、熱交換器は炉の熱の10〜15％を残します。
- 炉の加熱中に水タンクを充填する必要があります。そうしないと、タンクの過熱と熱交換システム全体の崩壊が保証されます。
- 熱交換システムのパイプは、加熱すると膨張するため、壁にしっかりと固定しないでください。取り付けが過度に硬くなると、熱交換構造全体が損傷します。
動作原理と熱交換器の装置
熱交換器にはいくつかの異なるモデルがあります。それらの設計、および動作原理は、一般的に類似しています。熱交換器は、出口パイプと入口パイプを備えた中空体を備えています。いわゆるブレーキ装置がハウジング内に設置されており、煙道ガス用に設計されています。ほとんどの場合、これは車軸に取り付けられたカットアウトを備えたダンパーのシステムです。要素には回転する機能があり、さまざまな長さのジグザグの煙道を作成します。ダンパーの位置を調整することで、安全な操作のルールに違反することなく、スモークダクト内の熱交換効率とドラフトの最適な比率を選択できます。調整可能なダンパーのシステムがない、より簡単なオプションもあります。
炉「Bulleryan」の熱交換器の装置。装置下部の穴から冷気が構造物に入り、煙突を通過する燃焼生成物から加熱されて出ます。
対流の原理に従って、デバイスの下部にある穴から冷たい空気が引き込まれます。それは内部を通過し、そこで煙道を通過する煙道ガスがそれを加熱します。加熱された空気は、上部の開口部から加熱された部屋に排出されます。したがって、ヒーターの効率を高め、ヒーターによって消費される燃料の量を大幅に減らすことが可能である。煙突に熱交換器を設置したダルマストーブの燃料消費量が3分の1に減少することを示す実験が行われました。
ただし、この効果を実現するには、適切なデバイスを選択する必要があります。煙道で熱をあきらめると、燃焼生成物は非常に急速に冷えることを忘れないでください。これにより、煙突の温度差が減少し、それに応じてシステムのドラフトが低下します。この不快な影響を防ぐために、ダンパー調整が使用されるか、構造の最適な寸法が選択されます。
ビデオ
空気式熱交換器
煙突用の日曜大工の空気熱交換器はシンプルなデザインです。金属製のケースがあり、その中にインレットパイプとアウトレットパイプがあります。製品の動作原理はシンプルで、この写真で見ることができます。
以下は冷気です。パイプに入ると、加熱して上部を出て、それが置かれている部屋を加熱します。この場合、部屋の暖房効率が上がるため、燃料消費量が2〜3倍削減されます。
ノート！写真のように、熱交換器は水平に設置されています。しかし、垂直配置のオプションもあります。
もう1つの利点は、煙突パイプの熱交換器が手作業で行われることです。必要なのは詳細な手順だけです。作業用のツールと材料のリストは次のとおりです。
- 溶接機;
- ブルガリア語;
- 板金、寸法350x350x1 mm;
- 異なる直径のパイプ;
- 直径60mmのパイプ。
- 20リットルの金属製のバケツまたはバレル。
これで、作成テクノロジーの段階的なレビューに進むことができます。
エンドパーツは350x350x1mmのシートから作成されます。グラインダーを使用して、2つの同一の円を切り取ります。この場合、部品（プラグ）の直径は、使用される金属製の容器と同じです。
中央に60mmのパイプを取り付けるための穴が開けられています。
残りのパイプ用の穴がマークされ、エッジに沿ってカットされます。 8があるはずです。を参照してください。
写真
中央の穴に直径60mmのパイプを溶接します。
注意を払う！すべてのパイプが同じ長さであることが重要です。
次に、8本のパイプすべてが円形に溶接されます。そして、それぞれのお尻に
出力は次のようになります
熱交換器はほぼ準備ができています、あなたはそれのためにケースを作る必要があります。
容器に底がある場合は、それを切り落とします。
煙突のパイプの直径と同じように、正確に中央の側面に穴が開けられています。
各穴にパイプを挿入し、溶接機で溶接します。
あらかじめ作ったパイプの芯を本体に挿入し、溶接で本体に固定します。熱交換器の準備ができました。耐熱性のある塗料で塗装することは残っています。
浴場、家、その他の部屋への煙突管には熱交換器が設置されています。これにより、加熱の違いがすぐに感じられます。対応するビデオを見て、自分で作業に対処するのに役立ててください。
水
デバイスには、互いに加熱する2つのセクターがあります。高出力での水循環は、暖房システムタンクの閉回路で発生し、180グラムまで加熱されます。設置されたパイプの周りを流れた後、水はメインシステムに送られ、そこで加熱温度が上昇します。
水熱交換器を作成するには、以下を準備します。
- 鋼製タンクの形をした容器。システムの先頭に設定します。水の循環には、パイプからの2つの分岐が必要です。下の分岐は冷水入口用で、上の分岐は温水入口用です。
- タンクに漏れがないか確認してください。
- タンク内に銅の管状コイルを配置します。タンク100リットルあたり4メートルのパイプで十分です。
- パワーレギュレーターを銅管に接続します。
- 圧力と温度の低下によって容器が破壊されるのを防ぐために、アノードを発熱体の近くに取り付けます。
- タンクをしっかりと密閉します。
- 水を入れます。
- 動作中のシステムを確認してください。
メンテナンスの種類
回復型熱交換器のスキームと動作原理
動作原理に従って、機器は回復型と再生型に分けられます。最初に、移動する冷却剤は壁によって分離されます。これは最も一般的なタイプであり、さまざまな形状やデザインにすることができます。 2番目のケースでは、高温のクーラントと低温のクーラントが同じ表面に順番に接触します。高温は高温媒体との接触中に装置の壁を加熱し、次に温度はそれに接触すると低温液体に伝達されます。
それらの目的に応じて、メンテナンスは2つのタイプに分けられます：冷却-それらは寒さで動作します 液体または気体高温のクーラントを冷却しながら;と加熱-加熱された環境と相互作用し、冷たい流れにエネルギーを与えます。
設計上、熱交換器にはいくつかのタイプがあります。
折りたたみ可能
それらは、フレーム、2つのエンドチャンバー、耐熱ガスケットと固定ボルトで分離された個別のプレートで構成されています。このような装置は、洗浄が容易で、プレートを追加することで効率が向上する可能性があるという特徴があります。しかし、折りたたみ可能なメンテナンス 水質に敏感。耐用年数を延ばすには、追加のフィルターが必要であり、プロジェクトのコストが増加します。
ラメラー
プレート式熱交換器は、クーラントに追加のフィルターを取り付ける必要があります
インナープレートの接続方法が異なります。
- ろう付けされたTOでは、厚さ0.5mmの波形ステンレス鋼プレートがコールドスタンプによって作成されます。それらの間に特殊耐熱ゴム製のガスケットが取り付けられています。
- 溶接板では、それらは溶接されてカセットを形成し、次に鋼板の内部で組み立てられます。
- 半溶接TOでは、カセットは、少数の溶接モジュールの構造でパロナイトジョイントによって一緒に保持されます。これらのモジュールはゴム製ガスケットで密封され、レーザー溶接で接続されています。次に、ボルトで2つのプレートの間に組み立てられます。
プレート式熱交換器は、高圧および極端な温度の条件で使用されます。このようなデバイスは、最小限のメンテナンスで済み、経済的で、非常に効率的です。また、鋼板の枚数を増減することで、必要に応じて設備の効率を上げたり下げたりすることができます。
波形のステンレス鋼熱交換器の唯一の欠点は、冷却剤の品質に敏感であるため、追加のフィルターを取り付ける必要があります。
シェルとチューブ
それらは円筒形の本体で構成されており、格子状に組み立てられたチューブの束が配置されています。パイプの端はフレアで固定されています、 溶接またははんだ付け。このような装置の利点は、クーラントの品質と、攻撃的な媒体と高圧が存在する技術プロセス（石油、ガス、化学産業）での使用の可能性に要求がないことです。シェルアンドチューブHEの欠点は、熱伝達が比較的低く、寸法が大きく、コストが高く、修理が難しいことです。
螺旋
それらは、らせん状に巻かれた2枚の金属シートで構成されています。内側のエッジはパーティションで接続され、ピンで固定されています。このような熱交換器はコンパクトで、セルフクリーニング効果があります。それらは、あらゆる品質の液体不均一媒体で動作することができます。流体の移動速度が上がると、熱伝達の強度が増します。短所：製造と修理が難しく、作動油の圧力が10kgf/cm²に制限されます。
螺旋
シェルアンドチューブ
ダブルパイプとパイプインパイプ
熱交換器「パイプインパイプ」のスキーム
1つ目は、さまざまな直径のパイプで構成されています。液体と気体は熱媒体として使用されます。デバイスは、高圧の場所で使用され、高レベルの熱伝達があります。インストールとメンテナンスが簡単です。唯一の欠点はコストが高いことです。
「パイプインパイプ」熱交換器は、互いに接続された直径の異なる2本のパイプで構成されています。それらは、低いクーラント流量で、煙突を装備するために使用されます。
いくつかの一般的なヒント
熱交換器の使用中に、「気分を損なう」可能性のあるいくつかの問題が発生します。これらの問題は何であり、どのように解決できますか？
タンク内の給湯温度
給湯温度 タンクの中
受け入れられる瞬間を「捉える」必要がありますが、そのような「瞬間」を捉えることはほとんど不可能です。事実、シャワーを浴びている間、ストーブはそれぞれ燃え続け、水の温度は絶えず上昇します。何をすべきか？オーブンに火を消しますか？もちろん、これはオプションではありません。
ミキサーで問題を解決することを提案します。お風呂に水路がある場合-優れた、それは快適な温度を作成するだけでなく、最も簡単な自動化を使用して、水タンクの充填を自動化するのに役立ちます。水を節約せずに洗うことが可能になり、熱交換器で沸騰するリスクがいくらか減少します。給水がない場合は、温水タンクの隣に冷水タンクを追加することをお勧めします。あなたはそれをミキサーを通してシャワーに接続する必要があります。
配線図
熱交換器で水を沸騰させる
熱交換器で水を沸騰させる
特にこれは、熱交換器を炉に直接設置するときに発生します。この現象を完全に排除するような方法で熱交換器のパラメータを計算できないことを保証します。これらの計算は複雑すぎて、未知の規制されていない指標が多すぎます。速度の計算 水の流れ 熱工学、水力工学、設置の法則を完全に理解している資格のある設計エンジニアのみが実行できます。しかし、最も重要な未知の量は、炉内の炎です。
個々の時間単位でストーブがどれだけの熱を与えるかを正確に言うことはできません。水温によっては、火炎の燃焼強度を急激に増減させることはできません。暖房システム用の通常の単相送水ポンプを使用して、沸騰水の問題を解決することを提案します。これらはパイプラインに直接組み込まれており、デバイスの電力は100÷300Wです。循環ポンプを設置することで、沸騰のリスクを排除するだけでなく、給湯時間を大幅に短縮します。
図式 循環ポンプ接続
私たちの情報がお風呂の所有者に役立ち、熱交換器の問題を解決するのではなく、製造や設置の段階でも発生を防ぐことができるようになることを願っています。
