جودة التدفئة تعتمد عليها مباشرةً! مبادل حراري للتدفئة اصنعه بنفسك

الصورة 1

المبادل الحراري هو عنصر مهم في نظام التدفئة، والذي ينقل الطاقة الحرارية من المولد إلى المبرد.

يتم حساب الخيار المناسب لصنع الجهاز بنفسك بناءً على عناصر التصميم.

في أنظمة التدفئة، هناك أجهزة تعمل بتصميمات غلايات تعمل بالغاز والوقود الصلب والكهرباء.

جهاز المبادل الحراري لأنظمة التدفئة

الصورة 2

تم تصميم الجهاز لنقل الحرارة من عنصر إلى آخر. تلعب السوائل والغازات والبخار دور مصدر الحرارة وناقلها.

يتم فصل البيئات غير المستقرة باستخدام مادة ذات نوع مناسب من التوصيل الحراري.

مثال بسيط على المبادل الحراري هو مشعات الغرفةحيث يكون مصدر الحرارة هو الماء في نظام التدفئة، والوسط الساخن هو الهواء في الغرفة.

المادة الفاصلة هي المعدن الذي يُصنع منه المبرد. المادة الوسيطة المستخدمة في البناء هي يجب أن يتمتع بدرجة عالية من التوصيل الحراري.

سيكون الخيار الجيد لتصميم المبادل الحراري هو استخدام نحاس العناصر. النحاس له نسبة أعلى 7.5 مرة الموصلية الحرارية من فُولاَذ. بلاستيك المنتجات تنقل الحرارة بشكل أسوأ بمئتي مرة من الفولاذ. بالمقارنة في نفس الظروف 1.7 متر نحاس، 12 مترًا الفولاذ و 2000 متر سوف ينقل خط الأنابيب البلاستيكي نفس كمية الحرارة.

كيف تفعل ذلك بنفسك

هناك عدة أنواع من المبادلات الحرارية، ولكل منها تقنية إنتاج خاصة.

التصنيع باستخدام طريقة "الأنبوب في الأنبوب"، خصائص التوصيل، الرسم التخطيطي

يعمل الجهاز على المبدأ البسيط التالي: يمر السائل الساخن عبر أنبوب ذي قطر صغير، تنتقل الحرارة إلى الماء من خلال جدران الأنابيب، الموجود في تجاويف أنبوب أكبر. بهذه الطريقة، تنتقل الطاقة الحرارية ولا تختلط السوائل غير المتجانسة، مثل الزيت والماء. هذا النوع من الوحدات سهل التصنيع والتشغيل.

الصورة 3

الصورة ١. رسم تخطيطي لمبادل حراري من نوع "أنبوب داخل أنبوب". اتجاه حركة سائل التبريد موضح.

الأدوات والمواد

  • أنبوبان نحاسيان بقطر مترين مختلفين - 102 ملم و 57 ملم؛
  • قميصين بزوايا 90 درجةيجب أن يكون القطر مساويًا للأنبوب الأكبر؛
  • قطعتين قصيرتين من الأنابيب تتناسبان مع حجم التي؛
  • اللحام الكهربائي أو الغازي، كما يمكن استخدام مكواة لحام قوية مع لحام النحاس؛
  • مطحنة، قرص القطع؛
  • الروليت.

عملية التصنيع

  1. على ملف تعريف أنبوب ذو قطر أكبر على كلا الجانبين تم لحام التي، والتي ينبغي وضعها على جانبها بحيث يمكن إدخال أنبوب أصغر فيها.

مرجع. عند توصيل مثل هذا التصميم، يوصى بوضع المبادل الحراري في وضع أفقي، ويجب أن تدور السوائل في اتجاهات مختلفة، وهذا سوف يزيد من الكفاءة.

  1. بعد دخول المنتج ذو القطر الأصغر إلى التي شيرت، ملحومة من الأطراف.
  2. إلى الحواف الحرة للقمصان يتم لحام الأنابيب، والتي تم تصميمها لتزويد وتفريغ سائل التدفئة.

صفيحة هوائية

الصورة رقم 4

التكيف تم تركيبه في نظام التدفئة بالغاز. مبدأ التشغيل هو نقل الطاقة الحرارية من سائل التبريد الغازي إلى هيكل لوحة مموجة تعمل على تسخين السائل في خط الأنابيب.

ويعتبر هذا النوع من الأجهزة مناسبًا أيضًا لنقل الحرارة من سائل إلى آخر.

الأدوات والمواد

  • معدات اللحام؛
  • البلغارية؛
  • ورقتين من الفولاذ المقاوم للصدأ (مموج)، سمك 4 مم؛
  • ورقة واحدة الفولاذ المقاوم للصدأ المسطح، السُمك 4 ملم؛
  • الأقطاب الكهربائية.

أمر العمل

  1. يتم قطع صفائح الفولاذ المموجة إلى مربعات متساوية ذات جوانب 30 سم. بالنسبة للتصميم سوف تحتاج إلى: 31 متر مربع.
  2. قص شرائح من صفيحة مسطحة من الفولاذ المقاوم للصدأ. العرض 1 سم، طول 30 سم. يجب أن يكون الطول الإجمالي للأجزاء 18 مترًا - سوف ينجح الأمر 60 قطعة.

الصورة رقم 5

  1. لحام مربعات المواد المموجة معًا باستخدام شريط 1 سم. يتم الاتصال من خلال جانبان متقابلان للمربعات، تقع الأقسام بشكل عمودي على بعضها البعض.
  2. في حالة واحدة، يجب أن يكون على شكل مكعب، 15 قسمًا، والتي تواجه نفس الاتجاه و 15 إلى آخر.

    بسبب السطح المموج، يحدث انتقال فعال للحرارة من حامل إلى آخر دون إزاحة متبادلة لحاملات الحرارة المختلفة أو المتجانسة.

  3. في الحالات التي تُنقل فيها الحرارة باستخدام سائل تبريد، يُنصح بلحام مشعب التبريد. يُفضل صنع الموزع من الفولاذ المقاوم للصدأ. للقيام بذلك، ستحتاج إلى قطع مستطيلات من صفيحة فولاذية باستخدام آلة طحن. 30×30 سم (2 قطعة) و 30 × 3 سم 8 قطع. من هذه المجموعة من الأجزاء يتم بناؤها جامعان له مظهر غطاء صندوق مربع.
  4. اصنع ثقبًا في المجمع للأنبوب، والذي سيعمل كوصلة مع خط أنابيب التدفئة.
  5. فتحة المشعب مُصممة بالقرب من إحدى زواياه. عند تركيبه على المبادل الحراري، يجب أن يكون أنبوب الدخول أسفل الوحدة، وأن يكون أنبوب الخروج دائمًا في الأعلى.
قد تكون مهتمًا أيضًا بـ:

مبادل حراري مائي للفرن

موقد حرق الخشب النموذجي قادرة على تدفئة المنزل بأكمله، إذا كان متصلاً بنظام تدفئة يعتمد على الماء.

الأدوات والمواد

  • أنبوب فولاذي متري، قطر 32.5 سم؛
  • أنبوب حديدي - 6 أمتار، القطر 5.7 سم؛
  • صفائح الفولاذ 4 ملم سماكة؛
  • آلة اللحام؛
  • شعلة قطع الغاز.

أمر العمل

  1. مقطع من الأنبوب طوله متر وقطره 32.5 سم ضعيها أفقيًا على ورقة من الفولاذ وارسميها بعلامة.
  2. اقطع ثقبًا بالحجم المطلوب باستخدام قاطع غاز. اقطع دائرة ثانية متطابقة باستخدام نموذج الدائرة المعدنية.
  3. مقطوعة في أقراص معدنية خمسة ثقوب لكل منهما مع القطر 5.7 سم. يجب أن تكون الثقوب متباعدة بالتساوي، من مركز السطح ومن حوافه. لَحِم الأقراص بأسطوانة الأنبوب، وتأكد من توازي الثقوب.
  4. منتج 5.7 ملم تقطيعها إلى قطع باستخدام مطحنة متر واحد لكل منهما.سوف يكون مطلوبا خمسة أجزاء.

الصورة 6

الصورة ٢. مخطط مبادل حراري مائي للفرن. وهو أسطوانة بداخلها أنابيب ذات قطر أصغر.

  1. يتم تثبيت كل جزء من الأنبوب في فتحة، ومن الضروري أن تمتد الأنابيب إلى ما وراء الفتحات بمقدار 1 مليمتريُلحم الجهاز باللحام الكهربائي. ونتيجةً لذلك، يُنتج هيكلٌ على شكل أسطوانة معدنية، بداخلها أنابيب أصغر. يتدفق الهواء الساخن والدخان عبر هذا الأنبوب، فتسخن الأنابيب، وبالتالي يُسخّن سائل التبريد بداخلها.
  2. للسماح للسائل بالدوران داخل النظام المعدني في الأسفل والأعلى يتبع لحام قطع صغيرة الأنابيب. سيتم توفير الماء البارد من خلال الأنبوب الفرعي الموجود في أسفل الوحدة، ويتم توجيهه إلى آلية التسخين من خلال الأنبوب الفرعي العلوي.

كيفية حساب الطاقة الحرارية

إذا تم اختياره رقائقي بالنسبة للمبادل الحراري، فمن الضروري أن نأخذ الحقائق التالية في الاعتبار:

  • ما هي قوة الجهاز المطلوبة؛
  • نوع البناء؛
  • جودة المواد.

جاري حساب الطاقة وفقًا للصيغة التالية:

P = 1.16 x ∆T / (tx V)، أين

ر - القوة المطلوبة؛

1.16 - ثابت تم اختياره خصيصًا؛

∆T - فرق درجة الحرارة؛

ت - وقت؛

الخامس - مقدار.

إنتاجية النظام يعتمد على تيار الوسائط العاملة في كلتا الدائرتينيُحدَّد نموذج التجميع المناسب مع مراعاة حجم الغرفة المراد تدفئتها. كلما كَبُرت المساحة، زادت الحاجة إلى مواد أكثر.

كيفية توصيل المبادل الحراري محلي الصنع

الصورة 7

هناك 3 مخططات اتصال أساسية المبادلات الحرارية - متوازية أحادية المرحلة، ومختلطة ثنائية المرحلة ومتسلسلة:

  • النوع الموازي أبسطها وأكثرها موثوقية، إذ يُسخّن الماء مباشرةً داخل الجهاز. يُركّب المبادل الحراري موازيًا لأنبوب التسخين.
  • مخطط من مرحلتين مُصمم لتقليل استهلاك سائل التبريد. هذا يُتيح استخدام الطاقة الحرارية لمياه الإرجاع في نظام التدفئة.

فيديو مفيد

شاهد الفيديو الذي يشرح بنية ومبادئ تشغيل المبادل الحراري.

المزايا والعيوب

مبادل حراري DIY للتدفئة، سهلة التصنيع، مناسبة لجميع أنواع سوائل التبريد، سهلة التنظيفيمكن تنظيم سرعة حركة السوائل بسهولة من خلال الاختيار الصحيح لأحجام الأنابيب. ناقصتكلفة عالية مواد البناء النحاسية.

كن الأول!

اقرأ أيضاً

تعليقات

  1. غونهيلد
    أريد استخدام الرسم التخطيطي. أنا مهتم بفكرة "الأنبوب داخل الأنبوب". يمكنك إدخال خرطوم عادي في الفتحة لتصريف المكثفات، فالمظهر غير مهم. يمكنك صنع مخرج من أنابيب معدنية، وسيكون أكثر موثوقية. أريد بناء مبادل حراري مشابه لمنزل صيفي باستخدام هذا الرسم التخطيطي.

ننصحك بالقراءة

فرن الشواء DIY - قم ببناء حلمك!