Výměník tepla pro komínovou trubku: typy, princip činnosti a montážní návod

Při vytápění kamny se tepelná energie plně nevyužívá k vytápění místnosti: část se spotřebuje na vytápění komínového potrubí a část jde ven. Pro optimalizaci provozu topného systému a ziskové využití přebytečného tepla je na komíně trubky kamen instalován kovový výměník tepla – zařízení, které umožňuje zvýšit účinnost kamen a udržet teplo a zabránit vypouštění ohřátého vzduchu ven.

Co je tepelný výměník a k čemu slouží?

Výměník tepla je zařízení určené k výměně energie mezi různými částmi systému, kterými cirkuluje chladivo. Instalace výměníku tepla má několik účelů:

• využití přebytečné tepelné energie k ohřevu vody v okruzích připojených k topnému systému (například v systému zásobování teplou vodou);
• tepelná izolace komína.

Při instalaci vytápění kamny je instalace výměníku tepla racionálním řešením. Jeho připojením k teplovodnímu systému v domě (za předpokladu, že topení v kamnech je dostatečně výkonné) ušetříte za elektřinu nebo tuhá paliva a také neinstalujete samostatný kotel na zásobování teplou vodou.

Výměníky tepla jsou širokou kategorií strojírenských zařízení, která se používají jak v domácnostech, tak v průmyslu. Komplexní zařízení lze vidět také v městských kotelnách a podnicích energetického sektoru.

Typy zařízení a princip činnosti

Existuje základní klasifikace výměníků tepla – podle typu chladicí kapaliny, která je rozděluje na vodu a vzduch.

Vodní výměníky tepla

Vodní výměníky tepla jsou nejjednodušším a nejběžnějším typem zařízení. Jejich fungování je založeno na základních fyzikálních zákonech: při zahřívání se kapalina roztahuje a její hustota klesá. Pod tlakem hustší studené vody umístěné ve spodní části okruhu vstupuje ohřátá kapalina do expanzní nádrže a odtud zpět do výměníku tepla, pohybující se v uzavřeném kruhu.

Cirkulace potrubím a neustálý ohřev vody na požadovanou teplotu umožňuje udržení optimálního provozu připojeného okruhu. Zabraňuje také přechlazení komínového potrubí, které může vést k tvorbě kondenzátu.

Doporučujeme si přečíst: Typy pažnicových trubek: jejich výhody a nevýhody

Nejjednodušším výměníkem tepla je kovová nádrž nebo spirála (spirálová trubka) obsahující nosič tepla – horkou vodu. Zdrojem tepla je horké komínové potrubí, které je v přímém kontaktu se zdrojem tepla.

Zařízení na bázi vodního chladiva funguje na principu samovaru. Součástí systému je expanzní nádoba na teplou vodu. Přes výstupní armaturu výměníku tepla vstupuje voda potrubím do expanzní nádoby. Na dně nádrže je výstupní armatura s potrubím, kterým ochlazená voda opouští nádrž a vstupuje opět do výměníku tepla. Přirozený fyzikální proces výměny tepla zajišťuje stálou cirkulaci kapaliny a udržování stálé teploty.

Zpět na obsah

Vzduchové výměníky tepla

Princip činnosti vzduchových výměníků tepla spočívá v tom, že horké plyny ohřívají trubky umístěné uvnitř zařízení, aniž by vytvářely další ohřev, ale pouze směrovaly tepelnou energii ven. Vzduchový výměník je konstrukčně válec s několika dutými trubkami uvnitř, vzduch je nasáván zespodu do válcové nádrže, ohříván v trubce a vystupuje z výměníku tepla, čímž se zvyšuje úroveň vytápění místnosti o 15-20%.

Vezměte prosím na vědomí! Pomocí vzduchového výměníku můžete vytápět sousední místnosti z jedněch kamen, pokud tam vedete vzduchotechnické potrubí. Pomocí vzduchového výměníku můžete vylepšit jednoduchá kamna na břicho nebo obyčejná kamna, pokud je nainstalujete na komín.

Kromě tradiční kovové nádrže nebo spirály existují modely uzávěrů, které se používají k vytápění půdních prostor Tento princip konstrukce kamen navrhl I.V. Kuzněcov a po něm byla pojmenována zvonová pec. Provoz čepicových výměníků je založen na přidržování ohřátého vzduchu stoupajícího komínem pomocí speciální čepice, která se instaluje pod strop. Pohyb vzduchu v potrubí nastává v důsledku přirozených fyzikálních procesů.

Zpět na obsah

Způsoby instalace

Existují dva hlavní způsoby instalace zařízení – přímo na kamna nebo na komínové potrubí (zařízení typu samovar nebo tzv. vodní plášť).

Doporučujeme, abyste si přečetli: Jak správně vyčistit potrubí v lázních od sazí a uhlíku vlastníma rukama

V prvním případě bude účinnost instalace výrazně vyšší, protože Nádoba bude přijímat teplo nejen z komínového potrubí, ale také z tepla kamen.

Vezměte prosím na vědomí! Navzdory všem výhodám má tato metoda významnou nevýhodu: voda v nádobě se zahřeje rychleji než trouba a začne se vařit. Postupem času se na povrchu nádrže tvoří vodní kámen, proto model vyžaduje pravidelné čištění.

Jak nainstalovat výměník tepla sami: pokyny

Instalace výměníku tepla na komín je založena na hotové nádobě (například model „Ermak“), kterou lze zakoupit v obchodě nebo vyrobit nezávisle z plechu z nerezové oceli nebo měděné trubky.

Jak si vybrat kov pro výrobu zařízení

K výrobě výměníků tepla se používají následující typy kovů:

• nerezová ocel;
• pozinkovaný plech;
• měď.

Volba závisí na konstrukci pece, jejím výkonu a teplotních podmínkách.

Pokud provozní teplota zařízení pece nepřesahuje 200 stupňů, je pro instalaci výměníku tepla vhodný jakýkoli kov.

Pokud se trouba zahřeje nad 200 stupňů, nedoporučuje se používat tenkostěnné pozinkované nádrže, protože vysoké teploty mohou nádobu zdeformovat.

Vezměte prosím na vědomí! Stojí za zvážení, že při zahřívání zinkový povlak uvolňuje toxické látky. Pro vytápění kamny s vysokým výkonem se doporučuje používat výměníky z nerezové oceli.

Pro výměník tepla ve formě spirály (trubka, která je instalována spirálovitě kolem komína) je měď použita jako optimální kov z hlediska plasticity, tepelné vodivosti, pevnosti a odolnosti proti korozi.

Pokud chcete, můžete si spirálu vyrobit sami ohnutím trubky do spirály tak, aby její vnitřní průměr byl o 1-2 mm větší než komínová trubka.

Vezměte prosím na vědomí! Měď není vhodná pro výrobu výměníku tepla typu samovar.

Zpět na obsah

Instalace výměníku tepla typu samovar

Instalace výměníku tepla není jednoduchý úkol a vyžaduje zkušenosti se svařováním a znalost principů provozu topných systémů.

Doporučujeme, abyste si přečetli: Jak vytvořit drenážní systém na vašem místě z kanalizačních trubek

Instalace se provádí na základě hotové kovové nádrže:

• Nádrž výměníku se instaluje přímo na komínovou trubku, která musí být bezpečně připevněna k ohřívači.
• Komínová klapka je instalována výše v potrubí za výměníkem tepla.
• Po výběru místa pro instalaci akumulační nádrže (může to být pára, sprcha nebo šatna) se ke stěně připevní nosná lamelová konstrukce.
• Nádrž je připevněna k podpěře pomocí samořezných šroubů přísně svisle. Pokud má nádrž velký objem (od 120 litrů), můžete použít držáky, které se instalují na stěnu.
• Zpětný ventil je připojen k přívodnímu potrubí nádrže (v případě typu s otevřeným okruhem).
• Na výstupním potrubí zásobníku je napojen kohout pro vypouštění vody (musí být zajištěn v případě sezónního vytápění v kamnech).
• Výstupní a vstupní potrubí vedoucí do akumulační nádrže je připojeno k výměníku tepla pomocí armatur.
• Po připojení všech přívodních a výstupních trubek je výměník z obou stran přivařen ke komínové trubce.
• Potrubí vedoucí do akumulační nádrže je spojeno pomocí kovových tvarovek.
• Po dokončení svářecích prací a připojení přívodního a výstupního potrubí je systém testován spuštěním zkušebního provozu vody. Pokud jsou svary provedeny dobře, neměly by na spojích docházet k netěsnostem.

Pozor! Nádrž vzdáleného výměníku tepla musí být výše než horní okraj pece.