والحرارة لن تذهب إلى أي مكان! اختيار مبادل حراري لموقد الساونا
المبادل الحراري هو جهاز خاص. لنقل الطاقة الحرارية من مصدر الحرارة، عادة ما يكون موقدًا أو غلاية، سائل التبريد.
المبرد في المبادل الحراري هو الماء، وكذلك أي سائل آخربعد التسخين، يتم استخدام الوحدة للاحتياجات المنزلية أو الصناعية أو غيرها.
جهاز مبادل حراري لموقد ساونا يعمل بالحطب
يتم استخدام الحرارة العالية لمواقد الساونا وزيادة كثافة احتراق الوقود فيها بشكل نشط لوضعها فيها أجهزة تسخين المياه للغسيل.
المبادلات الحرارية للحمامات هي عبارة عن حاوية مجوفة محكمة الغلق للمياه، له شكل ثعبان (سجل)، وضعت في صندوق النار، وكذلك خزان مغلق، توضع على جدارها أو مدخنتها.
جهاز تسخين المياه نوع الدورة الدموية يتم توصيلها بواسطة نظام أنابيب إلى خزان تخزين الماء الساخن.
مبدأ تشغيل أجهزة تسخين المياه غير المباشرة على أساس الدورة الدموية للسوائل نتيجة للحمل الحراري الطبيعي.
مرجع. يحدث الحمل الحراري الطبيعي للسائل عندما تسخن الطبقات السفلية من السائل وتصبح أخف وزناً، فترتفع إلى الأعلى، بينما تنزل الطبقات الثقيلة والباردة، أخذ مكان تلك الساخنة.
لتشغيل نظام إعادة تدوير السوائل المفتوح (بدون استخدام مضخة تدوير)، يجب أن يكون قطر الأنابيب التي تنقل المياه إلى خزان التخزين، لا ينبغي أن يتجاوز بوصة واحدةلضمان معدل التداول المطلوب.
طول الأنابيب من المبادل الحراري إلى خزان التخزين لا ينبغي أن يتجاوز 3 أمتار. غالبًا ما يكون هذا الطول كافيًا لنقل خزان التخزين من غرفة البخار إلى غرفة مجاورة للغسيل.
يتم تحديد سعة الماء الساخن وفقًا لقوانين الحمل الحراري الطبيعي فوق مستوى المبادل الحراري.
يتم لحام الأنابيب الملولبة إلى معدات تسخين المياه على جانبي المدخل والمخرج لتوصيل أنابيب الدورة الدموية التي تربط الجهاز بالخزان.
خزان التخزين الفولاذي الأكثر استخدامًا الحجم 60-120 لترًا، اعتمادًا على قوة الفرن.
يتم تركيب صنبور تصريف الغسيل على خزان التخزين، ويتم تركيب صنبور لتصريف السائل من النظام على أنبوب تداول الماء البارد (السفلي).
مهم! المتخصصون غير موصى به تركيب مضخة الدورة الدموية في أنظمة تسخين المياه لمواقد الساونا.
أنواع
يتم استخدام الأنواع التالية من الأجهزة بشكل شائع:
- الداخلية. الخيار الأبسط، المصنوع على شكل ملف مدمج في صندوق نار الفرن، موجه نحو الاستخدام النشط للحرارة الناتجة عن الوقود.
- خارجي. هو خزان ماء يُركّب على الجدار الخارجي للفرن. تُسخّن درجة حرارة الجدار المرتفعة الخزان بنقل الإشعاع الحراري إليه. هذا الخيار أسهل في التصنيع من المبادل الحراري الداخلي.
- خارجي. يعد خزان المياه المثبت على أنبوب المدخنة طريقة فعالة لتثبيت المبادل الحراري، والذي لا يتطلب الكثير من الجهد في تركيبه ولا يشغل مساحة كبيرة في غرفة البخار.
- التدفق الخارجي (الموفر). إنه سخان تدفق صغير ذو سعة متوسطة. من 5 إلى 10 لترمُركَّب على أنبوب المدخنة ومتصل بخزان التخزين عبر نظام أنابيب. يُعد هذا المبادل الحراري الأفضل من حيث التركيب والاستخدام.
الصورة ١. مبادل حراري خارجي لموقد ساونا. الجهاز مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ، ومثبت على المدخنة.
- نماذج مجمعة. في الوقت نفسه، يتضمن التصميم ملفًا مدمجًا في صندوق الاحتراق وخزان مياه خارجيًا مُثبّتًا على أنبوب المدخنة. كلا الجهازين متصلان بنظام أنابيب، ويحتويان على خزان منفصل مُتصل لجمع السوائل الساخنة.
من ماذا مصنوعة؟
المبادلات الحرارية الداخلية (السجلات) على شكل شبكة على شكل حرف L مصنوعة من أنابيب فولاذية منحنية أو حديدية أو نحاسية ذات جدران ناعمة قطر 40-50 ملم.
خزانات المياه مصنوعة من صفائح فولاذية مقطوعة وملحومة بسمك يزيد عن 2.5 ملم.
المادة الأكثر شيوعًا لصنع أجهزة تسخين المياه هي الفولاذ المقاوم للصدأ، لأنه معدن غير مكلف وذو مقاومة عالية للحرارة.
انتباه! في تصنيع أجهزة التدفئة من هذا النوع غير مرغوب فيه يستخدم الفولاذ المجلفن، لأنه عند درجة الحرارة فوق 200 درجة مئوية يبدأ الزنك بالتبخر.
عيوب وحدات الحديد الزهر - هشاشتها ووزنها، و نحاس - السعر المرتفع وعدم القدرة على مقاومة الحرارة بشكل كافي.
الموقع: على المدخنة، داخل صندوق النار، على الجدار الجانبي
الهياكل الداخلية توجد داخل صندوق نيران الفرن على طول محيطه بطريقة لا تجعلها تقع في منطقة أقصى درجة حرارة للهب والغازات الساخنة التي تخرج منه، بحيث يستمر الجهاز لأطول فترة ممكنة.
الوحدات الخارجية يتم تثبيت عناصر التسخين على الجدار الجانبي للموقد بحيث لا تتداخل مع استخدام الموقد.
خارجي، بما في ذلك التدفق (الموفرات)، التي يتم تركيبها مباشرة على أنبوب المدخنة، وتحيط بها في دائرة.
توصيات الاختيار
مزايا وعيوب الخيارات المبادلات الحرارية:
- الداخلية. يتصل مباشرةً بمنطقة الاحتراق، مما يجعل معدل تسخين سائل التبريد مرتفعًا. مع ذلك، تكون كفاءة احتراق الوقود في مثل هذا النظام منخفضة، إذ يستهلك سائل التبريد جزءًا من الطاقة المُولّدة من الوقود، مما يؤدي إلى استهلاكه الزائد عند تسخين غرفة البخار. ووفقًا للحسابات، فإن كفاءة المبادلات الحرارية الداخلية لا تتجاوز 50%.
- خارجي. يسخن بشكل أبطأ من الملف نظرًا لبعده عن مصدر الحرارة، ولكنه يسحب الحرارة من جدار صندوق الاحتراق، مما يقلل من كفاءة النظام. من عيوب هذا النظام: يتطلب الخزان الموجود على جدار الموقد إضافةً مستمرةً للماء البارد بسبب تسخينه السريع، بالإضافة إلى احتمالية التعرض لحروق عند لمسه.
- خارجي. يزيد من كفاءة احتراق الوقود في الفرن حتى 60% عن طريق تبريد الغازات الساخنة التي تمر عبر المدخنة، مما يقلل من وقت تسخين غرفة البخار وكمية الوقود المطلوبة. عيب الخيار الخارجي هو ضرورة إضافة الماء البارد عند غليانه في الخزان.
- التدفق الخارجي (الموفر). عند استخدام الموفر، يكون لدى الماء الموجود في الخزان الوقت الكافي للتسخين إلى درجة الحرارة المطلوبة للغسيل أثناء تسخين غرفة البخار، مما يجعل هذا النظام الخيار الأفضل للاستخدام في الحمامات.
مهم! عند تصنيع المبادل الحراري وخزان التخزين، من الأفضل اختيار الشكل والحجم عن طريق مقارنتهما. مع أفران ذات قوة مماثلة من الشركات المصنعة المعروفةحيث أن هذه المواقد اجتازت اختبارات الكفاءة المطلوبة.
نماذج مجمعة تتضمن عيوب الخيارات المذكورة وهي ليست شائعة جدًا اليوم.
أنواع الأجهزة في الصور
الصورة ٢. مبادل حراري خارجي مُركّب على أنبوب موقد ساونا. الجهاز مُملوء بالماء.
الصورة ٣. مبادل حراري خارجي للفرن مصنوع من النحاس. يُركّب الجهاز على المدخنة.
الصورة ٤. مبادل حراري خارجي لفرن ساونا. الجهاز متصل بخزان المياه عبر أنابيب.
فيديو مفيد
شاهد الفيديو الذي يوضح عملية تركيب المبادل الحراري لموقد الساونا، والذي قمت بصنعه بنفسك.
الوقود لمبادلات الحرارة الساونا: الخشب، الغاز، المشترك
يقدم السوق اليوم مواقد ساونا مع أجهزة تسخين المياه المباشرة وغير المباشرة. جميع الهياكل المذكورة أعلاه.
وتشمل هذه المواقد مواقد حرق الخشب غير المكلفة، ومواقد الحديد الزهر القوية، والمواقد التي تعمل بالغاز أو الوقود المدمج.
عند اختيار المبادل الحراري للوقود المطلوب، ينصح الخبراء بالاهتمام فقط بحقيقة أنه مصنوع مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ عالي الجودة، مما سيطيل عمره الافتراضي ويجعل استخدام الحمام مريحًا وآمنًا.
تعليقات