Ce materiale și cum să faceți independent un cazan pentru încălzirea apei pentru lemn de foc

Avantajele și dezavantajele încălzirii pe gaz

Gazul este unul dintre cele mai ieftine tipuri de combustibil. Acesta este motivul pentru care cazanele pe gaz sunt încă cele mai populare. Avantajele acestei metode de încălzire a unei camere includ următoarele fapte:

• Eficiență ridicată;
• utilizare simplă;
• Siguranța mediului;
• ieftinitatea relativă a combustibilului;
• operare pe termen lung (20-40 de ani).

Încălzirea pe gaz are dezavantajele sale. În special:

• echipamentul trebuie să fie autorizat de către serviciul de gaz. Este imposibil să operați unitatea fără un astfel de document;
• cazanul trebuie instalat într-o încăpere separată, ceea ce nu este întotdeauna posibil;
• este nevoie de un coș de fum;
• este necesară o conexiune electrică;
• manipularea necorespunzătoare a cazanului pe gaz poate duce la incendiu.

Dar toate aceste dificultăți suplimentare sunt pe deplin justificate de economiile pe care le oferă gazul în comparație cu alte tipuri de combustibil. Este mai puțin profitabil să încălziți camera în orice alt mod: lemn de foc și cărbune sunt necesare în cantități mari, combustibilul lichid (benzină, kerosen) este prea scump, iar elementele de încălzire electrice au o eficiență mai mică, iar costul energiei termice este mult superior.

.

Un cazan pe gaz este considerat cel mai economic dispozitiv de încălzire.

Despre tipurile de cazane pe gaz

După numărul de circuite de încălzire, cazanele sunt:

• circuit unic (îndeplinesc o singură funcție - încălzesc apa sau conductele din cameră);
• circuit dublu (îndeplinesc două funcții - încălzesc apa caldă și conductele din casă).

Conform metodei de îndepărtare a produselor de ardere, echipamentul este împărțit în următoarele tipuri:

• cu tiraj natural (fluxul de aer vine de pe stradă). Puteți instala un astfel de cazan într-o casă mică sau o magazie;
• cu tiraj de alimentare (un sistem complex care necesită un coș de fum și o cameră de ardere închisă).

După tipul de aprindere, încălzitoarele pe gaz sunt împărțite:

• electric (cazanul începe să funcționeze imediat când este conectat la rețea);
• cu un element piezoelectric (trebuie să aprindeți singur echipamentul).

Conform metodei de fixare, cazanele sunt împărțite în:

• montate pe perete;
• podea.

Cazanul pe gaz cu podea este așezat pe podea; nu necesită o fixare suplimentară

Prin reglare, echipamentul poate fi:

• monostadiu (are doar unul - nivel de putere complet);
• în două etape (are două niveluri de putere - slab și puternic).

Cazanul pe gaz poate fi proiectat pentru a fi conectat la:

• gaz principal (intră în casă prin conductă);
• gaz îmbuteliat (furnizat sub formă lichefiată în butelii de diferite dimensiuni).

Cazanele sunt fabricate din:

• oțel (cel mai comun și mai eficient material);
• fontă (astfel de cazane sunt foarte grele, dar rețin căldura mult timp);
• cupru (unități ieftine care se răcesc foarte repede).

Tipuri de cazan pe gaz cu apă pentru încălzirea unei case private

Principiul de funcționare al cazanelor de încălzire pe gaz este următorul: Căldura generată de arderea gazului este transferată la lichid, care apoi se deplasează prin sistemul de încălzire, încălzind camera. Există diferențe în proiectarea diferitelor tipuri de cazane pe gaz.

Perete

Principalele părți sunt:

1. Arzător - structură dreptunghiulară cu găuri dispuse într-o anumită ordine prin care se furnizează gaz din duzele de dedesubt.
2. Camera de ardere.
3. Schimbător de căldură - unul sau doi. Schema cu două unități implică instalarea unui dispozitiv primar sub formă de tuburi de cupru cu aripioare lamelare deasupra arzătorului. Acest lucru permite căldura flăcării gazului să fie transferată direct la purtătorul de căldură cu eficiență maximă.
4. Schimbător de căldură secundar de obicei realizat sub forma unui set de plăci metalice subțiri, trecând prin care apa curentă este încălzită dintr-un agent de răcire fierbinte.
5. Supapă de gazcontrolat de sistemul de automatizare, reglează gradul de alimentare cu combustibil.
6. Conducte de alimentare și retur de încălzire.
7. Rezervor cu membrană.
8. Unitate electrică.
9. Ventilator ajută la lăsarea dioxidului de carbon din unitate prin coș.
10. Pompă de circulație.
11. Sistem de automatizare - un set de senzori care analizează starea nodurilor și punctelor de conectare la căile de intrare și ieșire și un actuator care generează semnalele de control necesare.

Podea

Diferă de metoda de montare pe pereteși, de asemenea, deoarece greutatea sa este limitată, producătorii îl echipează cu un schimbător de căldură din fontă, care este de calitate superioară și mai fiabil.

Modelele de podea sunt unități cu un singur circuit cu o cameră de ardere deschisă, în care minim de diferite dispozitive de automatizare și control.

1. Arzător.
2. Camera de ardere.
3. Schimbător de căldură.
4. Rezervor de expansiune - excesul de lichid se scurge în el.
5. Supapă de gaz.
6. Unitate electrică.
7. Ventilator.
8. Lamelar schimbător de căldură.
9. Pompa.
10. Sistem de automatizare.

Dintr-un balon

1. Designul se bazează pe o butelie de gaz pentru 50 l (încălzește camera până la 70 mp m). Un piston cu duza inferioară este scufundat în cilindru.
2. Duza este un tub golprin care pătrunde aerul de ardere.
3. În partea de jos a pistonului, se sudează o „clătită” cu un diametru ceva mai micdecât un balon. Lamele în formă de arc sudate pe acesta creează un flux de vortex peste combustibilul strălucitor.
4. Șemineu.
5. Partea superioară a cilindrului după instalarea mânerelor pe acesta folosit ca acoperire.
6. Pompa asigură circulația forțată.

Foto 1. Cazan pe gaz realizat dintr-un cilindru. Dispozitivul este conectat la circuitul de apă de încălzire.

Principiul de funcționare al unui cazan pe gaz

Structural, un cazan pe gaz constă din următoarele elemente:

• arzător de gaz;
• schimbător de căldură;
• pompa;
• rezervor de expansiune;
• automatizare;
• ventilator;
• sisteme de securitate;
• termometru;
• manometru;
• supapa de gaz;
• gura de ventilatie.

Un cazan pe gaz constă din mai multe elemente. Fiecare dintre ele este foarte important pentru buna funcționare a unității.

Când dispozitivul este conectat la rețea, arzătorul de gaz se aprinde. Încălzește schimbătorul de căldură, care conține apă, ulei sau antigel (în funcție de ce se încălzește casa). Pompa creează presiune de funcționare, sub acțiunea căreia lichidul de răcire circulă constant prin conducte și transferă căldura în încăpere prin suprafața radiatorului. Apoi lichidul de răcire răcit este golit din nou în cazan. Astfel funcționează un sistem de încălzire pe gaz în termeni generali.

Caracteristici ale

Astăzi, cazanele de încălzire au suficientă putere pentru a încălzi spațiile în diverse scopuri. Sunt economice. Timpul funcționării lor continue este aproape întregul sezon de încălzire.

Aceste dispozitive pot funcționa pe lemn, cărbune, pelete (deșeuri de lemn, comprimate și prelucrate în pelete), brichete, turbă, gaz din lemn.

Tipuri de cazane

În funcție de tipul de combustibil solid, acestea sunt împărțite în următoarele tipuri:

• arderea lemnului (încălzită nu numai cu lemn, ci și cu pelete);
• universal (diferite tipuri de combustibil și combinațiile lor sunt utilizate pentru muncă);
• cazane generatoare de gaz (au o eficiență crescută, funcționează pe lemne și gaz pe lemne).

Modelele din ultimul tip sunt mai convenabile de utilizat, deoarece funinginea nu se acumulează în interiorul lor și rămâne un minim de cenușă.

Există modele de cazane pentru ardere îndelungată, dependente de transportatorul de energie electrică și independente.

Astfel de echipamente de încălzire funcționează pe principiul arderii superioare (vatra arde de sus în jos). Camera de ardere situată în partea superioară a structurii este umplută cu combustibil.Ventilatorul suflă aer prin conductă și căldura generată de combustie este trimisă la schimbătorul de căldură. Volumul camerei de ardere este de aproximativ 500 dm3, astfel încât un astfel de dispozitiv de încălzire poate funcționa câteva zile fără întrerupere.

Demnitate

Modelele de lungă durată sunt dispozitive de încălzire care sunt foarte populare în rândul populației. Acest lucru se explică prin numeroasele lor avantaje: nu este doar utilizarea diferitelor tipuri de combustibili, ci și durata lor lungă de ardere, precum și simplitatea și siguranța de mediu a utilizării lor.

Un cazan de acest tip, în varianta sa modernă, este un design echipat cu automatizare, un ventilator pentru a crește presiunea în sistem. Cu o cantitate mică de combustibil consumat, astfel de dispozitive pot menține temperatura în încăperi mari.

Un mare minus al designului este costul ridicat, mai mare de 1000 USD. e.

Pregătirea pentru crearea unui cazan: lucruri mici utile

Crearea unui cazan pe gaz este un proces lent și foarte responsabil. Dacă nu aveți cel puțin abilitățile inițiale în lucrul cu echipamentele de sudură, atunci nu este adecvat să începeți procesul. Părțile unității sunt conectate între ele prin sudare. Dacă nu aveți un aparat de sudură sau nu știți cum să interacționați cu acesta, atunci este mai bine să cumpărați un cazan pe gaz într-un magazin specializat. Dar dacă ți-ai stabilit obiectivul de a-ți crea propriul încălzitor de gaz, atunci trebuie să știi:

• fără permisiunea serviciului de gaz, este interzisă conectarea unui cazan de uz casnic la rețeaua principală care furnizează gaz natural către casa dvs.;
• pentru a obține permisiunea, va trebui să chemați analiștii acasă sau să duceți cazanul personal la service;
• dacă cazanul este instalat fără permisiune, poate duce la scurgeri de gaz, incendiu sau explozie;
• atunci când efectuați lucrări de sudură, nu uitați de propria siguranță: îmbrăcați mănuși de protecție pe mâini, o mască specială pe ochi și haine de lucru pe corp;
• cumpărați elemente pentru cazan într-un magazin specializat și nu de la mâini. Toate unitățile trebuie să aibă certificate și pașapoarte;
• faceți totul strict conform desenelor;
• înainte de a începe lucrul, pregătiți echipamentul, materialele, instrumentele necesare.

Caracteristici de fabricație și alegerea materialelor

Pe lângă cunoștințe, abilități, desene și diagrame, este necesar să faceți stocuri de materiale și instrumente pentru fabricarea echipamentelor de încălzire. Ce este necesar pentru fabricarea echipamentelor?

Materiale și instrumente pentru fabricarea echipamentelor

Materiale:

• Plăci de oțel rezistente la căldură de 4-5 mm grosime pentru crearea unui focar.
• Foi de oțel cu grosimea de 2-3 mm pentru fabricarea corpului.
• Țevi de oțel pentru un schimbător de căldură, a căror lungime și diametru sunt calculate individual.
• Țevi metalice pentru coș.
• Placă arcuită și grătar.
• Ușa camerei de ardere a panoului de frasin.
• Caramida rezistenta la caldura.
• Ciment mortar.

Instrumente

• Echipamente de sudură cu un stoc de electrozi.
• Dispozitiv de tăiere a gazului.
• Polizor cu discuri.
• Mașină de îndoit țevi.
• Nivel, bandă măsurătoare, marker.

Recomandări privind fabricarea echipamentelor

Cazanele de casă pentru încălzirea unei case private sunt de obicei din metal. Este aproape imposibil să faci un focar din fontă acasă; cumpărarea unuia nou va fi costisitoare. Mulți proprietari le comandă de la meșteri specializați în fabricarea echipamentelor de încălzire. Pentru a nu întâmpina defecte în funcționarea încălzirii în viitor, se recomandă să participați la proces. Achiziționarea de materiale și componente, asamblarea cazanului de încălzire, instalarea și testarea dispozitivului finit ar trebui să aibă loc în prezența dumneavoastră.

Întrucât temperatura din camera de ardere a unui dispozitiv cu combustibil solid este foarte ridicată, aceasta este fabricată din oțel scump rezistent la căldură (oțel inoxidabil) cu grosimea de 5 mm.Pentru a economisi și simplifica sudarea, în loc de oțel inoxidabil sunt utilizate adesea foi obișnuite groase de oțel. Astfel de produse sunt de scurtă durată, iar pereții din oțel se pot deforma de la temperaturi extreme.

O instalație de combustibil solid de casă fiabilă și eficientă va costa mai puțin decât una din fabrică

Important! Protecția suplimentară a camerei este prevăzută cu cărămizi refractare. În acest caz, focarul este mărit.

Geaca de apă este confecționată din oțel standard St 20 cu grosimea de 3 mm. Acest oțel este utilizat în producția de țevi pentru apă caldă și abur. Prin urmare, tuburile de foc cu un diametru de 48-76 din același grad de oțel sunt potrivite pentru un schimbător de căldură. Designul cămășii trebuie să fie cât mai rigid posibil. Această calitate este asigurată prin sudarea rigidizatorilor pe pereții exteriori ai focarului cu un pas de 120-150 mm. Pereții exteriori ai rezervorului sunt, de asemenea, sudați pe nervuri.

Notă! În caz de pană de curent, cazanele de casă pentru încălzirea apei dintr-o casă privată funcționează în modul de circulație forțată. Rigiditatea este necesară, astfel încât căptușeala sacoului să nu se umfle la fierbere și să reziste presiunii aburului.

Ușile scrumierei și focarului trebuie să fie cu două straturi. Între straturile metalice, trebuie așezat un strat izolant de azbest, fibră de bazalt sau o combinație a acestora. Aceleași materiale pot fi folosite și pentru izolarea carcasei. Balamalele de pe uși sunt reglabile, iar verandele sunt sigilate cu un cablu de azbest. Pentru a nu vă arde mâinile, mânerele de blocare sunt echipate cu duze de ebonit sau textolit.

Desene și calcule

Pentru sudarea cazanului, utilizați desenele gata făcute. În acest caz, nu este nevoie să reinventați bicicleta. Folosiți metode și metode deja dovedite. Nu sunt atât de mulți pe cât pare.

Pentru construcție, utilizați un desen al unui cazan pe gaz cu dimensiuni și caracteristici de proiectare

Pentru ca cazanul să creeze căldură și confort în casă, este necesar să se facă un calcul precis al volumului său. Cel mai simplu mod de calcul se bazează pe presupunerea că este necesar 1 kW de energie pentru fiecare 10 metri pătrați de suprafață. La rezultatul obținut se adaugă încă 10% pentru a crea o mică marjă pentru a asigura o funcționare mai confortabilă a cazanului. De exemplu: o casă cu o suprafață de 80 de metri pătrați necesită 8 kW de energie pe oră. Alți 800 W în rezervă, total - 8,8 kW în 60 de minute. Puțin mai mult de 211 kW vor fi consumate pe zi.

Dar kilowatul nu este încă volum.

Pentru a-l calcula, trebuie să luați în considerare faptul că puterea calorică a gazului este de 6,55 kW - acest număr este constant, este calculat științific și experimental, prin urmare este luat ca bază.

Pentru a calcula cât volum de cazan este necesar pentru a încălzi o anumită casă, trebuie să împărțiți cantitatea de energie consumată de cazan pe zi la puterea calorică. Revenind la exemplul nostru, obținem: 211 / 6,55 = 32,2. Aceasta înseamnă că într-o casă cu o suprafață de 80 m2 este nevoie de un cazan de 33 litri (rotunjit).

Realizăm un UPS și conectăm un stabilizator de tensiune pentru un cazan pe gaz

Un UPS este o sursă de alimentare neîntreruptibilă. Este necesar, astfel încât echipamentul să funcționeze în continuare când electricitatea este oprită. Și stabilizatorul va proteja cazanul de suprasarcini cu supratensiuni frecvente de tensiune în rețea.

O sursă de alimentare neîntreruptibilă poate fi achiziționată de la magazin. Dar dacă o faci singur, va fi mai ieftin.

Magazinele vând o varietate de surse de alimentare neîntreruptibile și stabilizatoare. Nu sunt ieftine. Puteți încerca să creați singur o unitate neîntreruptă. Este imposibil să creați singur un stabilizator. Regulile pentru alegerea acestuia sunt următoarele:

1. Pentru o rețea de 220 volți, alegeți un stabilizator monofazat, pentru unul de 380 volți, alegeți unul cu două faze.
2. Puterea - de la 20 la 40 kW, în funcție de volumul cazanului.
3. Cardanul poate fi instalat pe podea sau montat pe perete - nu afectează funcționarea acestuia.

Concentrați-vă pe următoarele specificații ale cardanului:

• tip - electronic sau releu;
• timp de răspuns - câteva milisecunde;
• intervalul de tensiune de intrare - de la 140 la 260 volți;
• intervalul de temperatură de funcționare - de la +5 la +40 0C.

Stabilizatorul este montat lângă cazan într-un loc uscat, unde accesul la apă este exclus. Nu trebuie supraîncălzit sau înghețat.

Un stabilizator pentru un cazan pe gaz va ajuta la menținerea tensiunii în rețea la nivelul necesar pentru funcționarea încălzitorului

Video: de ce ai nevoie de un stabilizator de tensiune pentru un cazan pe gaz

Cum să asamblați o sursă de alimentare neîntreruptibilă cu propriile mâini

Pentru producția de UPS aveți nevoie de:

• convertor de curent (220 volți). Este necesar ca o baterie să furnizeze cazanului o tensiune de 220 volți;
• baterie (heliul sa dovedit a fi bun);
• încărcător (minim 15 amperi).

Instrucțiunile de asamblare ale UPS-ului arată astfel:

1. Convertorul este conectat la baterie folosind fire cu o secțiune transversală de 4 milimetri, respectând polaritatea. De obicei, există semne "+" și "-" la punctele de conectare (uneori polaritatea este indicată de diferite culori ale firelor). Plusul de la convertor ar trebui să meargă la plusul de la baterie. La fel este și cu firul negativ.
   Convertorul este conectat la baterie folosind două fire. Secțiunea lor transversală trebuie să fie de cel puțin 4 milimetri.
2. Cazanul este conectat la convertor printr-o priză. Este deja inclus „în kit”, nu este nevoie să montați nimic suplimentar. Astfel, trei părți ale unui sistem - un cazan, un convertor și o baterie - sunt interconectate.
3. Când bateria este descărcată, la acesta este conectat un încărcător.

Convertorul este conectat la baterie folosind fire, conectând plus la plus și minus la minus

O astfel de unitate nu va fi declanșată automat. Va trebui să o porniți singură când electricitatea se stinge brusc.

Video: realizarea UPS-urilor DIY

Electricitatea ca purtător de energie

Încălzitoarele electrice sunt cel mai frecvent grup de cazane de casă. Acest lucru se datorează simplității relative de fabricație, unei selecții largi de diverse elemente de încălzire a apei și unei bune elaborări a problemei în practică. Atunci când faceți un cazan electric pentru încălzirea unei case cu propriile mâini, trebuie să decideți ce tip de încălzire va fi utilizat - activ, cu ajutorul elementelor de încălzire, sau reactiv, cu ajutorul unui reactor. Apa tratată este încălzită când trece curent prin ea.

Este mult mai dificil să construiți un cazan de încălzire de tip reactor electric cu propriile mâini, datorită utilizării electrozilor inerți chimic și a apei preparate (lichid de răcire) cu rezistență ohmică. Meșterii care fabrică cazane pentru încălzire cu propriile mâini încearcă să folosească încălzirea electrică directă a apei, obținând o eficiență acceptabilă, dimensiuni reduse și costuri reduse ale componentelor. În general, sunt necesare o pompă, un element de încălzire, un rezervor cu dimensiuni acceptabile și elemente de automatizare. Există multe scheme și instrucțiuni diferite în rețea cu privire la modul de asamblare și instalare a cazanelor de încălzire cu propriile mâini.

Nuanțele plasării structurii finite

Puteți amplasa un cazan pe gaz:

• în interiorul casei;
• in afara casei;
• in garaj.

Fiecare opțiune de cazare are propriile caracteristici și nuanțe.

Cazare în interiorul casei

Pentru a plasa unitatea în interiorul casei, trebuie alocată o cameră separată pentru aceasta. Următoarele cerințe sunt impuse camerei cazanului:

• suprafață - cel puțin 5 metri pătrați;
• loc cald uscat;
• nivel scăzut de umiditate;
• acces uman gratuit la cazan;
• sistem de ventilație naturală sau forțată;
• electricitatea trebuie să fie furnizată camerei, o priză trebuie să fie amplasată lângă cazan. Punctele de vânzare moderne sunt împământate. Nu este nevoie să creați o legare la pământ suplimentară.

  
  În interiorul casei, un cazan pe gaz este instalat într-o cameră separată.

Amplasarea cazanului în afara casei

Desigur, este imposibil să instalați un cazan pe gaz direct pe stradă. O cameră specială este construită pentru aceasta:

• suprafață - nu mai puțin de 5 m2;
• temperatura din interior nu este mai mică de +5 0C pe tot parcursul anului;
• Disponibilitatea curentului electric, priză cu împământare.

Țevile de la cazan la casă trebuie izolate, astfel încât în ​​timpul „călătoriei” sale lichidul de răcire de la cazan la casă să nu-și piardă temperatura.

Dacă nu este posibilă amplasarea unui cazan în casă, este construită o cameră închisă separată.

Amplasarea cazanului în garaj

Dacă în interiorul garajului nu este posibil să se echipeze o cameră separată pentru amplasarea cazanului, atunci luați în considerare un alt loc pentru instalarea echipamentului. Faptul este că un garaj este un loc cu o concentrație mare de gaze pentru automobile. Dacă unitatea de gaz funcționează și în interior, atunci concentrația de dioxid de carbon din cameră va depăși toate normele admise. Va fi periculos pentru o persoană să fie înăuntru.

Dacă scurgeri de gaz în garaj, este posibilă arderea spontană, deoarece există benzină și ulei în imediata vecinătate. Mai bine să nu riști.

Dacă nu puteți echipa o cameră specială în interiorul garajului, urmați regulile pentru amplasarea unității în casă.

Tipuri de centrale cu combustibil solid

Dispozitivele cu combustibil solid sunt de patru tipuri. Fiecare dintre ele are propriul design, eficiență, circuit și service. Să luăm în considerare schema generală și principiul de funcționare a fiecăruia dintre ele:

• Cazan clasic pe combustibil solid cu schimbător de căldură din fontă sau oțel și o eficiență de 85%. Principiul de funcționare este că lemnul de foc sau alt combustibil solid este încărcat în focar. În timpul procesului de ardere, apa din rezervor este încălzită, care intră în sistemul de încălzire și în alimentarea cu apă caldă. Pentru îndepărtarea fumului, în structură este prevăzut un coș de fum.
• Unitate de încălzire a peletelor cu o eficiență de 90% și alimentarea automată a combustibilului cu un sistem buncăr + melc, care este avantajul și dezavantajul său în același timp. Faptul este că este dificil să faci o astfel de structură cu propriile mâini.
• Cazanul de piroliză diferă prin principiul de funcționare: procesul de ardere are loc în două etape. În prima etapă, combustibilul arde cu o lipsă de oxigen, rezultând formarea gazelor de piroliză care intră într-o altă cameră. Ca urmare a arderii lor, se generează și căldură. Este o unitate mai eficientă și mai economică, cu o eficiență de 92%.
• Un generator de căldură cu încălzire îndelungată este o structură în care procesul de ardere are loc în mai multe etape. O cantitate mare de combustibil este încărcată în cuptor. La început mocnește la furaj minim. Gazele rezultate intră în camera de ardere și se aprind din oxigenul alimentat activ în ea. Generarea unei cantități mari de căldură este facilitată de faptul că lemnul de foc începe să ardă de sus.

Sistemele de încălzire cu piroliză sunt mai eficiente, economisesc combustibil, dar versiunea clasică cu ardere directă a lemnului de foc este mai ușor de realizat cu propriile mâini

Împământarea cazanului

Cazanul trebuie să fie împământat. Pentru a face acest lucru, aveți nevoie de o buclă de sol gata făcută din magazin. Este situat lângă garajul subteran la o adâncime de aproximativ un metru. O bandă de oțel este condusă de la circuitul de împământare la cazan. Este acoperit cu o cutie de plastic. Este mai bine să lipiți îmbinările benzii de oțel cu cazanul și circuitul pentru fiabilitate.

Pământul unui cazan pe gaz este cheia funcționării sale sigure și sigure. Trebuie făcut.