Wbudowany otwarty wymiennik ciepła do pieca do sauny
Najczęściej łaźnia parowa jest budowana na fundamencie oddzielonym od domu, a to okazuje się być innym budynkiem. Aby sprowadzić tam ciepłą wodę z kotła znajdującego się w łazience znajdującej się w domu, będziesz musiał ułożyć rurociąg przez powietrze lub przez wykop, ale w przypadku ciepłej wody jest to po prostu złe. Ale jest bardzo proste wyjście z tej sytuacji - wystarczy zainstalować wymiennik ciepła na rurze kominowej do wanny, a gorąca woda do mycia zawsze będzie do Twojej dyspozycji.
Kąpielowy wymiennik ciepła
Spróbujmy dowiedzieć się, jaki jest cel wymiennika ciepła w piecu do sauny. To proste urządzenie pozwala zawsze mieć dostęp do ciepłej wody, gdy piec jest rozgrzany. Z reguły taki pojemnik nie jest zbyt duży, dlatego bardzo szybko się nagrzewa, co w pełni zaspokaja potrzeby jednej lub niewielkiej grupy kąpiących się. Sam zbiornik może znajdować się bezpośrednio w łaźni parowej, niedaleko pieca, lub jest wyprowadzany do działu prania, ale praktycznie nie wpływa to na szybkość podgrzewania wody.
Rodzaje pojemników
Na powyższym rysunku widać elipsoidalny model bojlera ciepłej wody użytkowej, w którym do ogrzewania dochodzi za pomocą dymu z drewna lub węgla używanego do ogrzewania pieca do sauny. Ta opcja jest bardzo popularna ze względu na wygodny kształt - bardzo łatwo ją zawiesić na ścianie, jeśli przyspawasz uchwyty montażowe do zbiornika, jak kocioł elektryczny. Średnica rury musi być dopasowana do średnicy komina, aby można je było szczelnie połączyć, a jednocześnie tlenek węgla nie przedostawał się do pomieszczenia. Wymiary samego pojemnika mogą być dowolne, ale trzeba będzie wziąć pod uwagę jeden prosty wzór - im więcej wody zmieści się do naczynia, tym dłużej się nagrzewa.
Zbiorniki cylindryczne są zwykle małe i są instalowane bezpośrednio na pionowym kominie komina startowego. Oczywiste jest, że cała masa wody wpompowanej do wymiennika ciepła w tym przypadku będzie wywierać nacisk na strukturę komina pieca, dlatego bardzo ważne jest tutaj, aby stop miał dobrą podstawę. Komora paleniska w piecach jest zwykle wykonana z grubej blachy stalowej, dlatego rurę spalinową po prostu wspawa się w jej górną część. Takie wymienniki ciepła zwykle nie są wykonane o objętości większej niż 20-30 litrów, aby nie wytworzyć nadmiernego ciśnienia w piecu. Jednak woda bardzo szybko się nagrzewa i wystarczy na kilka osób.
Przydatne wideo
Konstrukcje typu otwartego, w porównaniu do pojemników wbudowanych w piec pieca, są wygodne, ponieważ w razie potrzeby można je wyjąć i oczyścić z kamienia, co stopniowo (w miarę gromadzenia się) zmniejsza wydajność wymiany ciepła z gorących gazów przechodzących przez komin . Kolejną zaletą otwartego wymiennika ciepła jest to, że można go zawiesić na dowolnej wysokości, niezależnie od wysokości pieca, a nawet przenieść z łaźni parowej do działu mycia. W przypadku wymiennika ciepła dowolnej konstrukcji należy wziąć pod uwagę, że gdy palenisko się pali, w zbiorniku musi znajdować się woda - w ten sposób będzie trwał znacznie dłużej.
Zasada działania otwartego wymiennika ciepła
Znany wcześniej schemat podłączenia wymiennika ciepła w wannie był następujący: obwód wymiany ciepła w postaci cewki został zamontowany wewnątrz pieca lub na rurze komina, aby jak najwięcej cieczy miało kontakt z otwartym płomieniem lub gorący komin. W tym celu stosowano rurę miedzianą lub stalową, a czasami spawano zbiornik ze stali nierdzewnej. Woda w takim wymienniku ciepła pochodziła grawitacyjnie z zewnętrznego zbiornika i z reguły była instalowana niedaleko pieca. Ze względu na niską prędkość cyrkulacji ciecz zdążyła się rozgrzać do 85-90°C, ale to wystarczyło.
Zasada projektowania nowoczesnych wymienników ciepła pozostała bardzo podobna, ponieważ piec jest nadal głównym źródłem kalorii cieplnych. Ale wszystko inne się zmieniło: zbiornik na wodę jest na zewnątrz, a ciecz jest podgrzewana przez gorące gazy, które są uwalniane do atmosfery. Taki system ma pewne zalety. Po pierwsze, energia cieplna pieca nie jest zużywana na ogrzewanie - zamiast pieca robi to stalowy komin. Po drugie, jeśli zbiornik ciepłej wody zostanie zainstalowany w komorze myjącej, będzie on dodatkowo dogrzewany od temperatury powietrza w pomieszczeniu.
Pompowanie wody do zbiornika wstępnego przed wymiennikiem ciepła można wykonać ręcznie lub trzeba będzie wyprowadzić z domu zimny rurociąg i otworzyć go w razie potrzeby. W momencie, gdy zdecydujesz się na podgrzanie wanny, przepływ wody można regulować zaworami odcinającymi, jeśli zainstalujesz kran w punkcie zasilania przy wejściu do zbiornika. Ponadto, na wszelki wypadek, musisz zainstalować zawór wydmuchowy na wymienniku ciepła, ponieważ jeśli nie będziesz używać stale podgrzewanego płynu przez długi czas, będzie się gotować. Trzeba też zaadaptować mały pojemnik jako zbiornik wyrównawczy, do którego zostanie podłączony prysznic.
Ale to nie wszystkie możliwości podłączenia takiego systemu – piec do sauny z wymiennikiem ciepła może stanowić jedną całość. Oznacza to, że pojemnik jest przyspawany z boku paleniska, ale pożądane jest, aby znajdował się na zewnątrz - w ten sposób będzie mniej problemów z konserwacją (od czasu do czasu trzeba usunąć kamień). Jeśli jednak dostosujemy pokrywę z dostępem do wewnętrznych ścianek zbiornika, to czyszczenie wymiennika ciepła nie będzie problemem. Ten projekt będzie musiał zostać przemyślany niezależnie, koncentrując się na lokalizacji łaźni parowej i jej całkowitej powierzchni. Czasami grzejnik żeliwny jest montowany jako kocioł na gorącą wodę w górnej części komory pieca, a to też nie jest złe, tylko jest to rozwiązanie tymczasowe - nie można w nim wyczyścić kamienia.
Uwaga: stalowe wewnętrzne lub zewnętrzne wymienniki ciepła nie są zbiornikiem na ciepłą wodę, więc nadal musisz zagotować lub kupić gotowy zbiornik - będzie on również służyć jako zbiornik wyrównawczy.
W rzeczywistości rozważaliśmy tutaj dwie metody podgrzewania wody w pojemnikach - samowar (z komina) i bezpośredni (z pieca pieca do sauny). Który z nich lepiej wybrać - przekonaj się sam, a poniżej dowiesz się o niektórych szczegółach instalacji.
Jakie materiały można zastosować
Zbiornik ciepłej wody, który jednocześnie będzie pełnił rolę wymiennika ciepła (z reguły są to pojemniki typu samowar), wykonany jest ze stali o różnych gatunkach. Najlepszy ze wszystkich oczywiście, jeśli jest to blacha nierdzewna lub ocynkowana o grubości 1,5-2 mm. Oczywiście pojemnik można spawać ze zwykłego metalu, ale wersja ze stali ocynkowanej i nierdzewnej zapewnia mniej kamienia przy podgrzewaniu wody, a dokładniej tworzenie kamienia nie zniknie, ale o wiele łatwiej go usunąć podczas konserwacji zapobiegawczej. Ci, którzy mają w domu blachy aluminiowe lub stopy miedzi, mogą z nich korzystać, ale wtedy pojemnik okaże się zbyt drogi i trudniejszy do ugotowania niż stal.
Instalacja wymiennika ciepła typu samowar
Spróbujmy wymyślić, jak zamontować wymiennik ciepła typu samowar w swojej łaźni parowej na kominie pieca do sauny. Weźmy standardowe materiały o ogólnie przyjętych rozmiarach, a także poradzmy sobie ze standardowymi narzędziami.
Materiały i narzędzia
Potrzebujesz kilku materiałów, ale więcej narzędzi:
- rura ocynkowana lub ze stali nierdzewnej Ø 100 mm;
- blacha stalowa ocynkowana 2000x1000x1,5 mm;
- dwie złączki gwintowane wykonane ze stali ocynkowanej lub nierdzewnej do wody zimnej i ciepłej;
- spawalnicze, elektryczne lub inne, które możesz znaleźć;
- szlifierka z tarczą tnącą do metalu:
- wiertarka elektryczna lub akumulatorowa (śrubokręt);
- frez koronowy z powłoką diamentową Ø 100 mm;
- wiertło krokowe;
- kompasy studenckie, a jeszcze lepiej gotowe;
- imadło ślusarskie;
- kwadrat ślusarski, taśma miernicza;
- pilnik półokrągły do metalu, papier ścierny do szlifowania krawędzi;
- marker, ale rysik jest lepszy.
Uwaga: możesz wybrać materiał do spawania wymiennika ciepła (stal ocynkowana lub nierdzewna), ale optymalna grubość ścianek blachy i rury to 1,5-2 mm.
Cięcie blach
Wyjdziemy z tego, że mamy blachę ze stali ocynkowanej 2000x1000x1,5-2,0 mm i tniemy ją tak, aby ten materiał był wystarczający do spawania zbiornika wymiennika ciepła. Zbiornik okaże się cylindryczny o długości 8000 mm i średnicy 4000 mm. Najpierw przetnij arkusz w poprzek tak, aby jedna część miała wymiary 1256x1000 mm - to jest dla cylindra Ø 400 mm. Jeśli chcesz użyć innej średnicy, aby obliczyć obwód, użyj wzoru C u003d 2πR (promień) lub C u003d πD. Odetnij kolejny kawałek z fragmentu 1256x1000 mm, aby mieć blank o wymiarach 1256x800 mm.
Masz jeszcze część ciętej blachy 743x1000 mm (1 mm jest zjadana na szerokości cięcia). Teraz weź kompas ucznia i narysuj na tym półfabrykacie dwa koła o średnicy 400 mm. Jeśli masz w domu stację do gotowania, jest to jeszcze lepsze, ponieważ zamiast rysika możesz tam mocno włożyć igłę, a ponadto zgiąć nogę ciągnącą tak, aby była pod kątem prostym w stosunku do powierzchni. Kiedy rysujesz koła, zostaw krzyże na środku każdego z nich - można to zrobić za pomocą igły na nodze kompasu lub rysika. Teraz ostrożnie wytnij dwie krążki szlifierką według podanych wymiarów i obrób krawędzie papierem ściernym lub tą samą szlifierką kątową, aby nie skaleczyć się w przyszłości.
Przydatne wideo
Przejdźmy do trudniejszego zadania - konieczne będzie wycięcie dwóch otworów o średnicy 100 mm w obu krążkach za pomocą wycinaka do otworów na rurę kominową. Aby dziury znalazły się dokładnie pośrodku, powinieneś już mieć narysowane krzyże, o których wspomniano powyżej. Aby uzyskać jak najdokładniejsze centrowanie, najpierw wywierć otwory cienkim (2-3 mm) wiertłem, a dopiero potem użyj otwornicy z powłoką diamentową. Trudność w tym przypadku polega na tym, że metal o grubości 1,5-2,0 mm zwisa, jeśli jest wiercony koroną w powietrzu, więc potrzebna będzie jakaś gęsta, a jednocześnie niestała podstawa .
Do tego celu najlepiej nadaje się piasek, którego powierzchnia musi być wykonana tak, aby obrabiany przedmiot ściśle tam pasował, a dla wygody można go zebrać w tekturowym lub drewnianym pudełku. Oprócz gęstej podstawy do wiercenia blachy stalowej potrzebny jest unieruchomienie przedmiotu obrabianego, ponieważ nie uda się zacisnąć dysku na poduszce z piasku, a następnie oprzeć okrąg na rogu pudełka i po przeciwnej stronie, trzymaj go palcami, ale lepiej szczypcami. Jeśli chcesz, możesz zmienić kolejność czynności w miejscach - najpierw wywierć okrągły otwór na komin, a następnie wytnij szlifierką krążek na osłonę cylindra. Jeśli kwadratowy wykrój opiera się o róg pudełka, znacznie wygodniej będzie go trzymać podczas wiercenia.
Na jednym z dysków, aby nie instalować zaworu strzałowego, wywierć otwór o wymaganej średnicy wiertłem stopniowym na korek, który będzie się swobodnie otwierał i zamykał. Korek może być wykonany z kawałka rurki ze stali nierdzewnej poprzez przyspawanie korka na wierzchu lub z kawałka rurki polipropylenowej Ø 20 mm poprzez wlutowanie korka z jednego końca. Druga opcja będzie jeszcze wygodniejsza niż pierwsza, ponieważ korek PPR można otwierać i zamykać gołymi rękami nawet przy przegotowanej wodzie. Przy silnym ciśnieniu, jeśli para nie przebije się przy zablokowaniu, korek zostanie po prostu wypchnięty z pojemnika - jest to bardzo wygodne i wielokrotnie tańsze niż zawór wybuchowy.
Teraz musisz spawać cylinder z arkusza o wymiarach 1256x800 mm. Jeśli pracujesz bez pomocnika, będzie to bardzo trudne, ale będziesz potrzebować imadła, aby naprawić krawędzie prostokąta. Teraz zaciśnij róg arkusza w imadle tak, aby kilka centymetrów prostokąta znalazło się nad szczękami zaciskającymi, a reszta zwisała na podłogę. Jeśli masz asystenta, przetocz cylinder krawędź do krawędzi i przytrzymaj, a ty lub ktoś inny chwyć szew w trzech punktach (krawędzie i środek). Teraz pozostaje tylko dobrze przyspawać złącze, aby woda nie wyciekła. Pamiętaj, że jeśli nie masz wystarczającej praktyki w pracach spawalniczych, sam nie zrobisz takiego szwu - lepiej zaprosić profesjonalnego spawacza.
Po pokonaniu wagi z cylindra możesz zająć się armaturą do zimnej i ciepłej wody. W takim przypadku należy to zrobić w następującej kolejności: najpierw kształtki, a następnie osłony i rura, aby w pojemniku nie pozostały odpryski i odpryski stopionego metalu. W górnej i dolnej części zbiornika użyj wiertła stopniowego, aby wykonać dwa otwory na zimną i gorącą wodę na złączkę gwintowaną, ale najpierw rozważ ich lokalizację, aby była wygodna do podłączenia. Kształtki przejściowe do przyłącza PPR-20 muszą być wykonane ze stali nierdzewnej lub ocynkowanej, jak już wspomniano w wykazie „Materiały i narzędzia”.
Teraz musisz ostrożnie zespawać obie osłony, ale najpierw sprawdź, czy przechodzi przez nie kawałek rury do włożenia. Faktem jest, że ta rura Ø 100 mm może okazać się nie rozmiarem zewnętrznym, ale wewnętrznym, a wtedy będziesz musiał wywiercić otwory w osłonach pilnikiem. To długo, ale nic lepszego nie można wymyślić, jednak taką operację można również wykonać za pomocą wycinaka do otworów, ale do tego oba dyski muszą być zaciśnięte w imadle. Jednocześnie przyspiesza to proces, a podczas wiercenia otworu będziesz musiał tylko spróbować jego drożności z rurą. Gdy osłony są spawane, włóż setną rurę w otwory, a także delikatnie poparz. Wszystko, wymiennik ciepła jest gotowy do instalacji i eksploatacji.
Wytnij gotowy wymiennik ciepła w pionową rurę wychodzącą z pieca jak najniżej (o ile pozwala na to konstrukcja pieca i sama łaźnia parowa), aby nie tracić wydajności z gorącego dymu. Przykręcić gwintowane złączki lutowane PPR-20 na dolne i górne złączki gwintowane. Następnie możesz zacząć rozprowadzać zimną i gorącą wodę. Należy pamiętać, że rura polipropylenowa PPR-20 musi być wzmocniona folią aluminiową lub włóknem szklanym (PN-20), czyli wzdłuż rury można odczytać napisy PPR-20 PN-20. Rury te poprowadzą ze zbiornika zimnej wody do ciepłej wody. Nigdy nie stosować PPR-20 PN-10 lub PPR-20 PN-16 bez wzmocnienia - mogą się zginać w gorącej łaźni parowej.
Przydatne wideo
Wniosek
Nie będziemy zastanawiać się, jak prawidłowo rozprowadzić zimną i gorącą wodę za pomocą rur polipropylenowych, ponieważ jest to temat na osobny artykuł, a naszym celem jest zdolność wymiany ciepła. Jednak o wiele bardziej opłacalne będzie zainstalowanie w łaźni parowej zbiorników na zimną i gorącą wodę (jeśli oczywiście pozwala na to jej powierzchnia), aby wydać mniej energii cieplnej na ogrzewanie (przyspieszy to proces wymiany ciepła ).
