Как я делаю радиаторы на дымовую трубу.

[kai61]

Прочитал наконец всю Вашу тему.

Принудительный обдув ребер даж небольшим вентилятором (15-20 Вт) может увеличить теплосъем в несколько раз. А если прицепить к нему регулятор оборотов, то можно будет "играться" с любыми дровами и режимом топки, вплоть до автоматизации.

 

Это да. Я планировал провести эксперимент с вентилятором. Пока недосуг. Слишком много навалилось других задач. Прошедшая зима (первая в новом доме и с камином) много изменила в моем отношении к камину. Оказалось, что дом (одноэтажный, 120 м2):

1. без особых напрягов вполне отапливается камином с учетом рабочего графика

2. сжигается весь непотреб. Иные "дрова" носил в ведре-просто текла вода.

3. распределение температур по комнатам меня устраивает

4. работает моя система рекуперации

5. чертовски приятно, когда в доме горит живой огонь (не предполагал при покупке и установке камина). Он теплый и ласковый, как собака

6. очень хорошо регулируется отопление в межсезонье

7. похоже, я смогу решить массу проблем с листьями, шишками и хвоей на участке.

8. и т.д. и т.п

 

Поэтому, все силы и время бросаю сейчас на оптимизацию будущего отопительного сезона. А оно долго и не предсказуемо. Сегодня опробовал очередной вариант резака для веток. А именно серрейторную заточку ножа (или пилообразную). Не потянула моя бетономешалка столь большого угла резания. Жаль. Поимел только опыт. Ушло несколько дней. Сгорел инвертор .

Бурно живу, однако.

А как отразится на черной трубе 4-5 мм большое количество приварок пластин? Если варить каждую пластину через 2 см., да проваривать с обеих сторон (иначе теряется смысл), получается минимум 31 пластина, 62 шва. Сплошная сварка. Как думаете?

Вентилятор тема интересная, но несколько шумная. Хотелось бы увидеть вживую тот, который работает от разницы температур. Вполне возможно, что вентилятор сможет уменьшить (или даже устранить) один из недостатков металлических топок, а именно сухую возгонку пыли. Осознани е того, что дышишь испарившимися фекалиями и мертвыми телами пыльнЫх клещиков, не радует.

[SON]

А как отразится на черной трубе 4-5 мм большое количество приварок пластин?

Покоробить/покрутить такую трубу сваркой думаю не получится при всем желании. По изменению хим. состава - ХЗ.

Если трохи стремно дуговой, то можно каким-нить полуавтоматом.

 

Вот подобная труба (5 мм) "живет" на улице в качестве дымохода уже очень много лет. :D

 

[kai61]

Покоробить/покрутить такую трубу сваркой думаю не получится при всем желании.

Уже хорошо! Спасибо. Буду спокойнее.

Тут возникла еще одна идея. Сотворю отдельную тему. Приглашаю к обсуждению.

[kai61]

Надумал я использовать в качестве первого метра трубы и наварки пластин радиатора участок из кислородного баллона. Подходит по диаметру, наверное более надежен по изготовлению.

Интернет пишет, что их делают из углеродистой и легированной стали. Какой предпочесть в плане устойчивости и качества приварки? Подскажите, пожалуйста.

[kai61]

Поскольку после установки медных радиаторов камин продолжал функционировать, решил продумать другой вариант радиаторов. Слишком большое сомнение у меня вызывает контакт медного лепестка с дымовой трубой. В этом деле главное чистота поверхности и сдавливающее усилие. Ни того, ни другого я добиться не смог.

Как уже писал, просчитываю использование прямой части кислородного баллона (диаметр подходящий).

Найти и понять формулы расчета площади пластин не смог, да оно, оказалось, и не сильно нужно. Определяющим фактором становится вес этого одного метра трубы.

А именно: если я наварю пластины максимального влезаемого в дистрибьютор размера, то вес только пластин толщиной 2 мм будет 123 кг. Из 3 мм - 189 кг. Да плюс вес самой трубы 50-60 кг. Тяжеловато будет и установить и "разговаривать" с ней. Площадь теплообмена увеличится на 15 м2.

Решил исходить из суммарного веса трубы с наваренными пластинами в пределах 100 кг.

Сделал два эскизика радиаторов. В первом варианте пластины варятся к трубе на расстоянии 16 мм (у основания) суммарная площадь 10,6 м2, во-втором - расстояние между пластинами (у основания) увеличено до 31 мм. Это дало возможность сделать пластины большей ширины. Суммарная площадь - 5,56 м2.

На картинках оба варианта. Цифры - ширина пластины радиатора в см.

Как думаете, какой вариант лучше?

С благодарностью приму любую критику до реализации сего проекта.

[kai61]

Вот, собственно, изготовил трубу с радиаторами. Из электросварной трубы 219 мм, толщина стенки 5 мм., Длина 1,07 м.

Пластины радиатора расположил по схеме второй миниатюры из поста № 55.

Пластины наваривал в три этажа т.к. проще найти металл менее метра длины и прочитав про пристеночный слой, который мешает теплообмену, решил создать условия для перемешивания воздуха. Каждый этаж частично входит в другой - происходит как бы разделение потоков воздуха на среднем этаже.

Ширина пластин соответствует миниатюре. Толщина колеблется от 3 до 7 мм, по принципу, чем Уже пластина, тем она толще. Извел 10 кг электродов 4 мм. Сжег инвертор, купил новый. Варил до "посинения" в глазах, теле и душе.

Суммарный вес трубы более 120 кг. На 2,5 метра поднималась не легко. Хорошо, что все просчитал правильно и все крепления совпали.

Опасаясь нагрузить несущие балки еще 120 кг. (одна из них пересечена со вставкой швеллера), пришлось сделать дополнительные тяги, заанкерившись к стене.

Еще одна особенность. По паспорту, у меня труба должна быть 200 мм, прошлый сезон я успешно топил с переходником, который суживал диаметр до 180 мм. В этой трубе, я рискнул сузить отверстие в контакте патрубка топки и трубы до 160 мм. Задумывал давно, потому и создавал тему про расширение трубы на отдельном участке.

Надеюсь, что при проходе суженного участка в более широкую трубу, дымовые газы будут охлаждаться еще больше, отдавая тепло дымовой трубе.

Прикреплю фото.

[T-Kiev]

а не прикидывали какой вес в общем на дымосборник топки давит ?

[kai61]

а не прикидывали какой вес в общем на дымосборник топки давит ?

 

На топку труба не опирается совсем. Она висит над ним. Дал зазор в 10 мм на тепловое расширение топки и новоиспеченной трубы. Остальная часть дымохода будет расширяться вверх, т.к. стоит на той площадке, которая видна на снимке и которая ранее планировалась как верх дистрибьютора.

Забыл написать. Площадь теплообмена по сравнению с голой трубой увеличилась более чем в 10 раз. Будет ли эта площадь полностью работать, смогу сказать после начала протопок, измеряя температуру у основания, по краю ребра и протекающего воздуха.

[kai61]

Посетила меня, однако, такая вот мысль.

Затопил я камин. Хорошо. Благодаря моей трубе с суперрадиаторами, теплообменная площадь увеличилась в 10 раз., теплообмен увеличился на n. Тоже хорошо.

Я иногда сплю и хожу на работу. Камин прогорел и остывает. Через него проходит холодный воздух от подвода в топку. Топка остывает. Это уже обсуждалось в ближайшей ветке. Но, теперь получается, что увеличенная площадь теплообмена дымовой трубы будет работать против меня! Охлаждаясь, она будет более интенсивно отбирать тепло из комнаты. Вроде так.

Конечно, отдавать тепло при работающем камине труба с радиаторами будет намного больше из-за большей разницы температур.

Вывод: Обязательно замерять температуру радиаторов при остывшем камине и следить за радиаторами - так и до конденсата на них недалеко.

Появился еще один аргумент в пользу герметичной заслонки подаваемого в топку воздуха. Извините, не нашел имя форумчанина, у которого она уже поставлена.

[kai61]

Собственно, сегодня провел первую протопку с новой монстротрубой. Были опасения, что будет травить дым т.к. патрубок топки не смог затянуть до полного смыкания половинок - шнур керамический 6 мм. оказался слегка толстоват. Тоньше не было. Решил, что после некоторого периода работы топки сумею подтянуть. На поверку дым в комнату не пошел.

Изменения тяги не наблюдал (за бортом 12 С)

При скудной закладке дров 2-3 кг, температура по краю (пирометром) самого широкого радиатора на верхнем "этаже" трубы выше температуры протекающего воздуха (термопарой) на 5-6 С.

Таким образом, предварительно, можно сделать вывод, что даже такая ширина радиаторов недостаточна для полного отвода тепла гравитационным конвективным методом. Трубы с радиаторами в 20 мм и на точечной сварке из магазина - профанация полная.

Особо не воняло. Ожидал большего.

Более подробно поиграюсь позже.

Приму с благодарностью советы по исследованию моего девайса.

[kai61]

Проблем с тягой нет. Радиаторы прогреваются быстро, больше на на нижнем и верхнем "этаже". 47-27-32 С соответственно, после 15 мин. от начала протопки по краю максимальных радиаторов. Закладка :шишки (большое ведро) и мешок листьев. Горение не особо активное.

Дымосборник - 370 С.

[kai61]

Подтверждаю что:

1. Температура на "средних" радиаторах на 5-10 С ниже.

Вывод: ламинарности на таких расстояниях от топки нет. При конструктивных особенностях, трубы с радиаторами стоит ставить "поближе" и "подальше".

2. Температура радиаторов выше окружающей.

Вывод: даже такой "самашедшей" ширины радиаторов, как у меня, не достаточно, чтобы достаточно отбирать тепло у дымовых газов при прямой трубе 200 мм. При этом топлю листьями, а не "правильными" дровами.

 

Общий вывод: Турбулятор, таки, стоит поставить.

[kai61]

Похоже, что я нашел хоть какой-то объективный критерий оценки любых "извращений" по поводу отъема тепла от дымовых газов.

Если измерять температуру поверхности дымовой трубы до и после радиаторов (в моем случае), можно получить эффективность их.

Получив 30-50 измерений, можно сделать какие-то объективные выводы (надеюсь).

Пока делаю замеры. Пирометром. Сожалею, что не сделал это раньше - с голой тонкостенной нержавеющей трубой, после установки медных "лепестков", после установки черной толстостенной трубы (делать бы не стал-слишком трудоемко).

Надеюсь, этот анализ даст возможность оценить эффективность турулятора, поэтому отложил его установку.

Буду использовать только относительные показатели, т.е. процент снижения температуры наружной поверхности трубы после радиаторов. Это позволит нивелировать условия топки и качество топлива.

Замеряю "по ходу жизни", т.е. не через фиксированные промежутки времени и без условия горения топки. В данном случае, это не нужно.

Прошу критики.

Если у кого-то есть возможность сделать то-же самое было бы интересно сравнить результаты.

[SON]

Пирометр на металлических поверхностях не всегда корректно показывает. Для "показательных" измерений лучше мерить термопарой.

[kai61]

Пирометр на металлических поверхностях не всегда корректно показывает. Для "показательных" измерений лучше мерить термопарой.

Да, это правда. Но поверхность трубы черная матовая. Точность абсолютных значений особо и не нужна, главный ориентир будут давать относительные величины, а именно процент потери температуры после радиаторов.

Про термопару думал изначально. Уже и нашел. Нужно подобрать хомуты и поменять батарейки в приборах. Как соберусь, поставлю.

[kai61]

Переподумал. Решил начать мерить температуру в трех точках: до радиаторов, в середине трубы и после радиаторов.

Смысл в том, что почему-то, при предварительных замерах температуры оконечностей радиаторов, температура на "среднем" этаже всегда была ниже "верхнего". Что-то там происходит не совсем логичное. Вероятно, прав человек, который на одном из форумов, представлял данные своих измерений - максимум температуры дымовой трубы совсем не рядом с топкой. Точно не помню где читал.

Второй аргумент - где-то по центру первого участка дымовой трубы должен будет закончится планируемый турбулятор.

Короче, проще замерить и записать, чем потом кусать локти, что этого не сделал. Очень сожалею, что не додумался до этого раньше.

Люди!, имеющие работающий, но еще не облицованный камин - откликнитесь! По сравнению с расходами на камин и на будущее топливо, стоимость пирометра ничтожна. Или стоимость термопары.

Также, грубо буду фиксировать состояние горения - пока не знаю зачем, но см. выше.

[kai61]

Итак, произвел 24 замера температуры первого метра трубы с моими радиаторами. Пирометром. По принципу: вспомнил - померял - записал, иду мимо - замерял - записал, т.е. без привязки к режиму горения. Низ, середина, верх трубы.

Замеры показали, что в середине трубы температура ниже, чем вверху. Не ожидал. Среднее падение температуры низ-верх составило 16%. Чем больше температура внизу, тем бОльший процент падения вверху.

Приложу графики.

Поставил турбулятор. Меряю дальше.

[kai61]

Попробовал ответить на вопрос: Какой режим топки наиболее эффективен в плане теплопередачи. Т.е. как стоит топить топку, чтобы теплоотдача была максимальной.

Получилось, что параллельности нет.

График показывает, что в диапазоне температур трубы на выходе из топки в 60-120 С процент падения температуры составляет 20 %

При повышении температуры, процент утилизации возрастает, до 40%, но процессы не паралельны.

Вывод:1.При ПМЖ лучше кочегарить меньше, но дольше.

2. Измерения, подобные моим, могут подобрать наиболее оптимальный режим для каждой топки и дымохода.

3. Очень жаль, что никто не откликнулся на мой призыв измерить температуру голой трубы.

4. Итересно, как на это повлияет установка турбулятора.

[Rust]

Попробовал ответить на вопрос: Какой режим топки наиболее эффективен в плане теплопередачи. Т.е. как стоит топить топку, чтобы теплоотдача была максимальной.

Получилось, что параллельности нет.

График показывает, что в диапазоне температур трубы на выходе из топки в 60-120 С процент падения температуры составляет 20 %

При повышении температуры, процент утилизации возрастает, до 40%, но процессы не паралельны.

Вывод:1.При ПМЖ лучше кочегарить меньше, но дольше.

2. Измерения, подобные моим, могут подобрать наиболее оптимальный режим для каждой топки и дымохода.

3. Очень жаль, что никто не откликнулся на мой призыв измерить температуру голой трубы.

4. Итересно, как на это повлияет установка турбулятора.

 

в ваших экспериментах проценты не привязанны к камину: соответственно вы оцениваете только пластинчатый теплообменник. нужно ввести свой безразмерный коэффициент--например тем-ра газов на выходе из камина поделить на проценты, или количество загруженных дров разделить на проценты.

тогда сможете оценить при каком режиме "что почем":)

[Сергей 31]

У меня тут фотка, в тему.

[kai61]

в ваших экспериментах проценты не привязанны к камину: соответственно вы оцениваете только пластинчатый теплообменник. нужно ввести свой безразмерный коэффициент--например тем-ра газов на выходе из камина поделить на проценты, или количество загруженных дров разделить на проценты.

тогда сможете оценить при каком режиме "что почем":)

 

К сожалению, я не могу оценить даже пластинчатый теплообменник, т.к. не имею подобных данных с трубы без радиаторов. Тем более, я не могу оценить КПД топки.

Температуру газов на выходе из топки очень ориентировочно можно оценить по температуре низа трубы или температуре дымовой чаши. Я принял решение измерять низ (до радиаторов) дымовой трубы.

Так или иначе, непараллельность графика температуры трубы и процента потери температуры после радиаторов говорит о том, что поддерживая высокую температуру в топке, можно быстрее согреть помещение, но, заодно, и небо.

Пока, для реальной жизни, я прихожу к тому, что стоит на 30 мин. раньше зажечь камин, чем кинуть дополнительных пару-тройку поленьев на 30 мин. позже.

Главный же смысл моих замеров - оценить эффективность установленного турбулятора или подобрать его конструкцию. Это я смогу уже сделать более аргументировано. Занимаюсь.

 

Добавлено через 1 минуту

У меня тут фотка, в тему.

 

Конечно, я все это видел в Эпицентре. Обоснование отказа от этой конструкции, описал выше.