Wärmetauscher für brauchwassererwärmung

Der normale Betrieb einer Heizungsanlage hängt vom Wärmetauscher ab, einem speziellen Gerät, bei dem die Wärmeenergie auf das Kühlmittel übertragen wird. Für die Heizung zu Hause können Sie nicht nur Industriedesign verwenden, sondern auch selbst machen. Im letzteren Fall ist der Wärmeerzeuger üblicherweise ein Ziegelofen. Nachfolgend erfahren Sie die wichtigsten Funktionen des Geräts, seine Auswirkungen auf die Heizung im Haus, wie Sie es selbst herstellen und nach dem Schema anschließen können.

Funktionsmerkmale des Wärmetauschers

Heizungsanlagen für ein Privathaus oder eine Wohnung verwenden Oberflächenvorrichtungen, wenn Wärmeenergie durch die Metallwände der Ausrüstung auf das Kühlmittel übertragen wird.

Dieses Prinzip wird am besten bei der Auslegung von Festbrennstoff-, Gas- oder elektrischen Heizkesseln umgesetzt:

1. Umlauf von Wasser oder Frostschutzmittel entlang gekrümmter Rohre im Heizgerät, durch brennenden Brennstoff erhitzt.
2. Danach strömt das erwärmte Kühlmittel durch die Rohrleitung des Heizkreislaufs und das abgekühlte Wasser aus den Batterien beginnt in den Wärmetauscher zu fließen..

Wahrscheinlich bemerkten viele von uns, dass es mit Hilfe eines gewöhnlichen Ziegelofens nicht möglich war, das Haus gleichmäßig zu beheizen, in dem die Räume nicht mit dem "rauen" in Berührung kamen. Die Lösung des Problems kann ein darin installierter Wärmetauscher sein, der daraus einen Warmwasserboiler macht.

Ihre Form und Größe sollte in die Abmessungen der Feuerbox passen. Es ist notwendig, Rohrleitungen und Heizkörper an das Gerät anzuschließen und das System anschließend mit Kühlwasser oder Frostschutzmittel zu füllen. Nach dem Einbau der Batterien in weit vom Ofen entfernten Räumen kann im Haus eine effektive Beheizung erfolgen.

Arten

1. Die häufigsten Wasser- und Luftwärmetauscher. Die ersten sind praktischer, da die Flüssigkeit die Wärme besser überträgt als Luft.
2. Es gibt auch ein ähnliches Gerät, das einem Speichertank ähnelt, der außerhalb des Schornsteins installiert ist.

Tipp: Industrielle Heizsysteme zum Verkauf in Handelsketten sind bereits mit Wärmetauschern ausgestattet. Ihr Design soll das Kühlmittel effizient erwärmen.

Solche Geräte werden oft werksseitig aus Kupfer hergestellt. Das Rohr ähnelt einer Spule, die quer zu den Bögen eine Vielzahl von Platten aufweist, wodurch ein großer Wärmeaustauschbereich gewährleistet ist.

Machen Sie zu Hause eine solche Option recht problematisch. Daher ist es besser, ein einfacheres Modell zu wählen.

Wie funktioniert das System?

Das Funktionsprinzip des Wärmetauschers spielt dabei keine Rolle - werkseitig oder selbstgebastelt, gleich. Der Wärmeerzeuger (Heizkessel oder Ofen) überträgt die Energie aus der Verwendung des Brennstoffs an ihn, woraufhin das Kühlmittel sie durch Rohrleitungen in alle Räume leitet.

Diese Art der Beheizung ermöglicht es, die Wärme gleichmäßig im Gebäude zu verteilen. Es ist auch wichtig, dass sich die Räumlichkeiten wesentlich schneller erwärmen und die Energiekosten senken.

Die Ofenheizung in einem Privathaus kann auf zwei Arten verbessert werden:

• Legen Sie einen neuen Ofen unter einer bestimmten Größe des Wärmetauschers.
• Setzen Sie Ihr eigenes Gerät in das vorhandene Heizgerät ein, das von der Größe der Brennstoffkammer gebildet wird.

Danach kann der Hausbesitzer sicher sein, dass er mit einem Wasserkreislauf beheizt wird, der nicht schlechter arbeitet als der werksseitige Festbrennstoffkessel. Der Unterschied besteht nur in der Platzierung des Einlasses des Wärmetauschers, der sich etwas über dem Boden befindet als bei den industriellen Optionen. Dies kann die natürliche Wasserzirkulation beeinflussen.

Tipp: Schließen Sie den Wärmetauscher an das Heizungssystem an, sofern die Rücklaufleitung so niedrig wie möglich ist.

Eines der Hauptelemente ist auch der Ausgleichsbehälter, der oben im Kreislauf installiert werden sollte. Mit seiner Hilfe wird die Volumenänderung des erwärmten Kühlmittels ausgeglichen und die im System eingeschlossene Luft wird freigegeben.

Dieses Heizschema erfordert eine gewisse Neigung der Rohrleitungen vom oberen Punkt zum letzten Kühler und von diesem zum Kessel, etwa 10 mm pro 1 m.

Tipp: Wenn die natürliche Zirkulation nicht ausreicht, um ein großes Haus zu beheizen, installieren Sie eine Umwälzpumpe im Heizungssystem. In diesem Fall gibt es keinen Unterschied, in welcher Entfernung vom Boden das Rücklaufrohr installiert wird.

Was ist der Vorteil des Heizens mit einem Wärmetauscher?

Nachteile:

• Wenn das Gerät im Ofen eines Ziegelofens installiert wird, ist seine Effizienz niedriger als bei den Fabrikkesseln.
• Im Ofen ist es nicht möglich, die Heizrate des Kühlmittels automatisch zu steuern.

Herstellung

In diesem Fall kann der Wärmetauscher zum Heizen eine andere Form haben. Meist ähnelt es einem Register aus mehreren Kupfer- oder Stahlrohren. Auch verwendet und Plattenwärmetauscher der Heizungsanlage.

Die Temperatur in der Brennstoffzone ist sehr hoch, insbesondere wenn Anthrazit verwendet wird. Daher werden erhöhte Anforderungen an das Metall, die Konstruktion der Vorrichtung und die Qualität der Schweißnähte gestellt.

Material

Die Vorrichtung muss eine optimale Wärmeübertragung gewährleisten, daher ist der Wärmeleitkoeffizient des Metalls sehr wichtig. Ein Kupferrohr hält es beispielsweise sieben Mal besser als Stahl. In diesem Fall können die letzten 25 m einfach mit den ersten 3,5 m ausgetauscht werden.

Kupferwärmetauscher sind jedoch im Betrieb am wirtschaftlichsten und ihr Preis ist einer der höchsten. Daher werden meistens Stahlrohre mit einem Durchmesser von 32 mm oder mehr verwendet.

Tipp: Wenn am häufigsten davon ausgegangen wird, dass ein Ofen mit Kohle verbrannt wird, empfehlen wir die Verwendung eines gusseisernen Wärmetauschers, der der maximalen Verbrennungstemperatur des Brennstoffs standhält. Verwenden Sie normalerweise Teile alter Heizkörper.

Wie berechnet man die Leistung?

Berechnen Sie diesen Parameter ist nur annähernd möglich.

Es gibt viele Faktoren, die zu berücksichtigen sind, darunter:

• Rohrdurchmesser;
• Wärmeleitfähigkeit des Metalls;
• Spulenlänge;
• Kraftstoffverbrennungstemperatur;
• wie schnell das Kühlmittel zirkuliert.

In der Regel wird die tatsächliche Fähigkeit des Geräts, seine Funktionen auszuführen, erst nach dem Start des Heizungssystems sichtbar. Es wird empfohlen, bei der Berechnung zu berücksichtigen, dass 1 m O50-mm-Rohr ungefähr 1 kW Wärmeenergie liefert.

Tipp: Nehmen Sie zum Beispiel ein bekanntes Kesselmodell und stellen Sie einen Wärmetauscher entsprechend seinen Parametern her.

Aufbau

Das Register ist ein Wärmetauscher für den Warmwasserkreislauf des Hauses, der aus glattwandigen Rohren geschweißt wird. Es ähnelt einer Art "Gitter", das die populärste Form für ein hausgemachtes Gerät ist.

Es gibt auch Strukturen mit einfacherer Form - sie ähneln einem rechteckigen oder zylindrischen Tank. In diesem Fall sollten Sie sich daran orientieren, dass die Oberfläche für den Wärmeaustausch so groß wie möglich ist.

Wir empfehlen bei der Herstellung folgende Bedingungen zu beachten:

• Die innere Breite der Hohlräume muss 5 mm oder mehr betragen, andernfalls kann das Wasser kochen.
• Verwenden Sie Rohre mit einer Wandstärke von 3 mm, dann brennt das Metall nicht;
• Zwischen den Wänden der Ofenkammer und dem Wärmetauscher muss ein Spalt von 10–15 mm verbleiben, der die Ausdehnung des Metalls beim Erhitzen kompensiert.

Montage

Es ist besser, das Gerät gleichzeitig mit der Ofenverlegung zu installieren. Andernfalls müssen Sie den Teil zerlegen.

Die Prozessanweisung lautet wie folgt:

1. Machen Sie ein Fundament für den Wärmetauscher in der Brennkammer und installieren Sie ihn.
2. Lassen Sie während der weiteren Verlegung Platz für die Zuführung und Rückgabe des Geräts.
3. Schließen Sie nach Abschluss der Ofenkonstruktion den Wärmetauscher an das Heizungssystem an, füllen Sie Wasser mit Wasser und stellen Sie eine Testofen-Feuerstelle her.

Fazit

Egal wie gut der Ziegelofen ist, er kann ein Haus mit vielen Räumen nicht immer gleichmäßig heizen. In diesem Fall ist es erforderlich, einen Heizkessel zu kaufen oder einen Wärmetauscher unabhängig aus Stahl- oder Kupferrohren herzustellen. So können Sie den Wirkungsgrad der Heizung um mehrere Größenordnungen steigern. Das Video in diesem Artikel bietet die Möglichkeit, zusätzliche Informationen zum oben genannten Thema zu finden.