Розрахунок перед виготовленням змієвидного теплообмінника

1. Види змієвикових теплообмінників
2. Методи передачі тепла
3. Де встановлюються змієвикові теплообмінники
4. Як розрахувати теплообмінник
5. Як зробити гвинтовий змійовик
6. Як зробити теплообмінник з прямих труб

Наши партнеры ArtmMisto

Зробити змійовик своїми руками можна з круглих або профільних труб. Для різних експлуатаційних умов підбирається той чи інший матеріал. Такі вироби використовуються для передачі тепла в водяних системах опалення. Вони навіть можуть вбудовуватися в каміни або печі, що дозволяє використовувати їх в якості котельні для обігріву всіх кімнат будинку.

Види змієвикових теплообмінників

Полотенцесушитель - це теж змієвиковий теплообмінник.

Ви можете виготовити змійовик своїми руками різної конструкції і з кількох видів металу (сталь, мідь, алюміній, чавун). Алюмінієві і чавунні вироби штампуються на заводах, так як необхідних умов для роботи з цими металами можна домогтися тільки в виробничих умовах. Без цього вийде працювати тільки зі сталлю або міддю. Найкраще використовувати мідь, так як вона податлива і має високий ступінь теплопровідності. Є дві схеми як зробити змійовик:

• гвинтова;
• паралельна.

Гвинтові схема мається на увазі розташування витків спіралі по гвинтовій лінії. Теплоносій в таких теплообмінниках рухається в одному напрямку. При необхідності для збільшення теплової потужності можна об'єднувати кілька спіралей за принципом «труба в трубі».

Щоб максимально скоротити тепловтрати потрібно вибрати яким утеплювачем краще утеплити будинок зовні . Це також залежить від матеріалу стін.

робити в ибор утеплювача для дерев'яного будинку потрібно виходячи з паропроникності теплоізоляції.

У паралельній схемі теплоносій постійно змінює напрямок свого руху. Такий теплообмінник виготовляється з прямих труб, з'єднаних коліном з поворотом на 180 градусів. У деяких випадках, наприклад, для виготовлення регістра опалення, поворотні коліна можуть не використовуватися. Замість них встановлюється прямий байпас, який може знаходитися як на одному, так і на обох торцях труби.

Методи передачі тепла

Принцип роботи змієвидного теплообмінника полягає в тому, щоб нагрівати одну речовину за рахунок тепла іншого. Так, вода в теплообміннику може нагріватися відкритим полум'ям. В даному випадку він буде виступати в ролі теплоприемника. Але також змійовик і сам може виступати в якості джерела тепла. Наприклад, коли по трубках тече теплоносій, нагрітий в котлі або за допомогою вбудованого електричного Тена, а його тепло передається воді з системи опалення. По суті, кінцева мета теплопередачі - це нагріти повітря в приміщенні.

Де встановлюються змієвикові теплообмінники

Метод теплообміну залежить від того, де встановлюється змійовик:

В котлі стоять змійовики з ребрами.

В котлі полум'я нагріває воду в змійовику, а потім вона розходиться по всій системі, віддаючи теплову енергію в приміщення конвективним методом через радіатори опалення . Деякі з них також відносяться до категорії змієвикових теплообмінників. Наприклад, рушникосушки і регістри опалення з круглої або профільної труби.

Контакт з відкритим полум'ям накладає деякі вимоги до експлуатаційних якостей металу, який використовувався у виробництві. Акцент робиться на надійності і довговічності. Тому найчастіше використовують сталь і чавун. Останній вважається найкращим варіантом.

У бойлері і теплоаккумуляторе пріоритетне значення має швидкість теплообміну і стійкість до корозії. В даному випадку немає нічого кращого, ніж мідь. Головне, щоб вона не контактувала з алюмінієм. Між цими металами відбувається реакція, яка призводить до хімічної корозії.

Як розрахувати теплообмінник

Робити розрахунок змієвидного теплообмінника потрібно обов'язково, інакше його теплової потужності може не вистачити на обігрів приміщення. Система опалення призначена для компенсації тепловтрат. Відповідно дізнатися точну кількість необхідної теплової енергії ми можемо тільки виходячи з тепловтрат будівлі. Зробити розрахунок досить складно, тому в середньому беруть 100 Вт на 1 м. Кв при висоті стель 2,7 м.

Між витками повинен бути зазор.

Також для розрахунку будуть потрібні наступні значення:

• число Пі;
• діаметр труби, яка є в наявності (візьмемо 10 мм);
• лямбда теплопровідності металу (для міді 401 Вт / м * К);
• дельта температури подачі і обратки теплоносія (20 градусів).

Для визначення довжини труби потрібно загальну теплову потужність в Вт поділити на твір вищеперелічених множників. Розглянемо на прикладі мідного теплообмінника з необхідною тепловою потужністю в 3 кВт - це 3000 Вт.

3000 / 3,14 (Пі) * 401 (лямбда теплопровідності) * 20 (дельта температур) * 0,01 (діаметр труби в метрах)

З даного розрахунку виходить, що вам буде потрібно 11,91 м мідної труби діаметром 10 мм, щоб теплова потужність змійовика становила 3 ​​кВт.

Як зробити гвинтовий змійовик

Після того як ви зробили розрахунок змійовика теплообмінника можна приступати безпосередньо до виготовлення. Гвинтові конструкцію зробити досить просто. Діаметр петлі потрібно підбирати виходячи з розміру бака, в який буде здійснюватися монтаж. Потрібно щоб труби не торкалися до корпусу.

На сьогоднішній день найдешевший утеплювач для стін - це мінвата. При цьому він є і одним з кращих варіантів.

зробивши порівняння характеристик утеплювачів , Стає очевидним перевага полімерів.

Накручувати витки потрібно на круглу болванку. Мідь легко гнеться, тому не потрібен ніякий додатковий інструмент. Бажано дотримуватися невеликий відступ між витками, щоб теплоносій контактував з трубою з усіх боків. Це збільшить площу теплообміну, що дозволить досягти максимальної теплової потужності, яку ми розраховували.

Як зробити теплообмінник з прямих труб

Щоб виготовити змійовик по паралельній схемі потрібно володіти навичками зварювання металів. Для таких робіт використовують сталеві труби, зігнути які вельми проблематично, хоча маючи хороший трубогиб, все ж можливо. Але в більшості випадків припадають вдаватися до зварювання.

Сталевий змійовик з круглих труб.

Алгоритм роботи:

• наріжте рівні відрізки зі сталевих труб;
• покладіть їх паралельно на рівній поверхні;
• з'єднайте їх колінами з поворотом на 180 градусів - якщо таких колін немає, то можна зварити два куточка по 90 градусів;
• в нижній і верхній торці вваріл заглушки з патрубком для підключення до системи опалення.

Крім цього, в нижній частині можна встановити заглушку, по центру якого вирізується отвір. Потім в цей отвір приварюється гайка. Її внутрішній діаметр повинен підходити під стандартний електричний ТЕН. В такому випадку можна буде використовувати саморобний теплообмінник як електричний обігрівач.