LINUX.ORG.RU
ФорумTalks

Теплообменник для системы винтиляции. «Хочу тепла и на халяву!»

 ,


1

2

В продолжение темы «Хочу тепла и на халяву».

Помогите рассчитать теплообменник.

В общем система такая, берём две трубы такие чтоб выполнялось условие:

R1 * R1 = 2 * R2 * R2

Трубу потоньше вставляем в ту что толще и сматываем в спираль/бухту.

По внешней продуваем выходящий тёплые воздух по внутренней всасываем входящий холодный. Проходя через теплообменник входящий воздух нагревается!!!

Исходящий воздух может быть как комнатной температуры, так и с дымохода печки! Что на порядки повысит температуру входящего воздуха!!!

Следовательно обе трубы должны быть металлическими чтобы не плавится.

Теперь надо решить школьную задачку по физике :)

Площадь отапливаемого помещения S=100м.кв, по нормам за 1 час должно поступать S * 3 = 300м.куб воздуха. Значить в секунду v = 300 / 3600 = 0,083333 м.куб/с

Лучшим выбором для внутренней трубы наверно будет макая отожженная медь.

Труба R2 с магкой отожженной меди, например, «Труба медная М1 мяг» (ГОСТ 617-90) R2 = 9мм; стенка l = 1мм; бухта длинной L = 50м

Внутренний радиус трубы 8мм а площадь s1 = 0,0002010624 м.кв.

Следовательно скорость ветра в нашей трубе: V = v / s1 = 0,083333 / 0,0002010624 = 415 м/с можно радоваться что звуковой барьер не преодолели.. Вот первый вопрос идеи по турбине есть? Как потом понизить скорость до 0,5м/с на выходе? Как сделать глушитель?

Если взять два радиатора параллельно, тогда скорость будет всего 208м/с.. но и цена вырастит в 2 раза! Зато теплопередача повисится в 2 раза!!!

Далее попробуем рссчитать теплопередачу.

При длине трубы в L = 50м время теплообмена составит t = L / V = 50 / 415 = 0,12c ооочень мало...

теплопроводность меди x = 401 Вт/(м·К)

площадь теплообменной поверхности s = 50 * 0,0085 * 0,0085 * 3,1416 = 0,01134866875 м.кв

Допустим внешнего теплообмена нет. Всё тепло от выходящего воздуха передается входящему. Так как обёмы одинаковы, и допустить что теплоёмкость воздуха при разных температурах с натяжкой тоже одинакова - охлаждение выходящего воздуха на dT приведёт к нагреву входящего на тоже dT. Таким образом разность температур в трубе будет постоянной по всей её длине и в устоявшемся режиме пусть равна DT.

Мощность нашего теплообменника составит:

P = x * s * DT / l

а тепло передаваемое в отапливаемое помещение:

p = x * s * DT * t / l

Как узнать разность температур без эксперимента?

Ну вспоминая предыдущюю тему, нам надо p = 10000Ват для отопления. Теперь DT можно рассчитать теоретически:

DT = p * l / x * s * t = 10000 * 0,001 / 401 * 0,01134866875 * 0,12 = 19С.

Результат радует! Если температура входящего воздуха должна быть 25С то для его нагрева хватит температуры дыма T = 25 + 19 = 44C. которая точно будет в дымоходе даже если печь топить туалетной бумагой!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Если R2 = 9мм. тогда R1 = 13мм то есть диаметром минимум 26мм. Есть ещё проблема с внешней трубой, не могу найти подходящую, МЯГКУЮ. МЕТАЛЛИЧЕСКУЮ трубу длинной 50м.

Не решаемые проблемы:

1. Две турбины дающие скорость в воздуховодах более 400м/с ( А реветь они будут как самолёт? А сколько киливат электричества жрать?)

2. Что-то мне кажется что если воздух в скрученной трубе (виток R ~ 0,5м и радиус R2 = 8мм) разогнать до 400м/c то она очень-очень быстро станет прямой и сильно даст кому-то если не по головке то по яйцам.. ;) А если её залить в бетон чтоб нерасскрутилась то выделяемая энергия от трения проходящего воздуха расплавит медь!

3. Понижение скорости с более 400м/с до 0,5м/с с полным глушением шума.

4. Внешняя труба диаметром 26мм и длиной 50м с мягкого металла (чтобы можно было руками скрутить в бухту).

PS. Возможно оптимальным будет брать трубы больших диаметров и меньшей длины. Возможно ошибся в расчётах.. Возможно кто знает конструкцию получше?

Что-то мне кажется эта норма для помещения, плотненько заставленного человеками.

Elyas ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от multihead

Смотри не по площади, а по потребителям кислорода

Elyas ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от multihead

Берешь потребление воздуха одним человеком, умножаешь на максимально допустимое количество людей умножаешь на 2 для запаса

cvs-255 ★★★★★ ()

Уже давно придумали рекуператоры, за самодеятельность с печкой либо пожарники по голове настучат, либо сгоришь нафиг

Satou ★★★★ ()
Ответ на: комментарий от multihead

3 куба в час на квадрат площади

либо по человекам - 40 кубов на человека в час.

По теме: tl;dr, что требуется, что есть в наличии?

Ingvarr ★★★ ()
Последнее исправление: Ingvarr (всего исправлений: 1)

Тебе для обогрева будет достаточно тепла выделяемого электромотором насоса. А всю эту медь можешь выкинуть - сэкономишь массу денег.

ansky ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от Ingvarr

3 куба в час на квадрат площади

вот эту норму и брал, получается что в вентиляционных трубах теплообменника скорость воздуха превысила звуковой барьер!

либо по человекам - 40 кубов на человека в час.

Ну тогда в пару раз меньше.

По теме: tl;dr, что требуется, что есть в наличии?

Требуется обогрев и вентиляция дома, примерно 10КВат обогрева. В наличии пока ничего нет, нахожусь в поиске истинного пути.

Требование: «Хочу тепла и на халяву».

multihead ()
Ответ на: комментарий от Satou

Уже давно придумали рекуператоры, за самодеятельность с печкой либо пожарники по голове настучат, либо сгоришь нафиг

Да, я просматривал, что уже есть, его стоимость как космического корабля.

Конструктивно мне нравится эта схема: http://www.rosteplo.ru/Tech_stat/to_2428.files/image002.jpg

У неё есть плюсы, хорошая пропускная способность и отсутствие центробежных сил. Но есть и минусы, небольшая теплопередача (ввиду короткого пути) и большая сложность изготовления, кроме того все швы должны быть идеальны иначе воздух с печки будет попадать в комнату.

Также придумывал и свои, лучшие схемы, но все они сложны в исполнении.

Самым простым и сверх эффективным есть тонкостенная медная трубка внутри другой трубы. так чтобы выполнялось условие 2*R2*R2=R1*R1.

Все технические проблемы, связанные с большой скоростью, решаются путём параллельного подключения N трубок. Таким образом мы не только снижаем скорость в N раз но также в N раз повышается эффективность теплопередачи! Как минусы, возрастает цена, масса и объем.

multihead ()
Ответ на: комментарий от insfel

Сделай себе ТЭС на газу, тепло бесплатно.

Газ платный и его нет...

multihead ()
Ответ на: комментарий от ansky

Тебе для обогрева будет достаточно тепла выделяемого электромотором насоса. А всю эту медь можешь выкинуть - сэкономишь массу денег.

:)

Согласен, расчёты абстрагировались только одним теплообменником и не учитывали работу турбин по сжиманию воздуха и его нагреве при этом.

Медные трубы нужны! Они сэкономят массу денег на магазинные аналог с той же меди и низкой эффективностью.

multihead ()

Я в качестве курсовой по численным методам делал модель теплообменника в матлабе в частных производных, но код где-то утерялся.

Deleted ()

Трубу потоньше вставляем в ту что толще и сматываем в спираль/бухту.

Подсказка: много трубок. Скорость меньше, площадь та же.

Artificial_Thought ★★★★ ()
Последнее исправление: Artificial_Thought (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от multihead

возьми сделай две теплообменника, связанных трубами между собой, в трубах гликоль какой-нибудь, в одном теплообмненнике гликоль подогревается от выхлопа, в другом отдает тепло притоку.

получается что в вентиляционных трубах теплообменника скорость воздуха превысила звуковой барьер!

я даже не знаю, что на это сказать, логика здесь выключена. зачем воздух подавать по микроскопической медной трубке (вроде как ты это хочешь) когда на 300 кубов нужен 160 канальный и 200 воздуховод на воздухораспределители, и скорость там будет 4 м/с и 2 м/с. Нужен вентилятор, соответственно на приток и на вытяжку.

Вобщем все эти эпические самоделки только увеличиват риск самопроизвольного возгорания, сделай нормально и не выноси голову.

Ingvarr ★★★ ()
Ответ на: комментарий от multihead

40 кубов на человека в час.

это в каждое помещение, где человеки бывают

Ingvarr ★★★ ()
Ответ на: комментарий от multihead

эффективность в сотни раз выше твоей кустарной поделки

Ingvarr ★★★ ()
Ответ на: комментарий от multihead

стоит она, кстати, жалкие 100к, с возможностью регулирования и всего прочего

Ingvarr ★★★ ()

рекуператор делается из кучи квадратных алюминиевых пластин положенных друг-на-друга через уплотнители по краям так, чтобы через нечётные промежутки между ними шёл один поток воздуха, а через чётные - другой, перпендикулярно первому. Этот бутерброд кладётся в коробку, от его углов до стенок коробки делаются герметичные уплотнения. к полостям коробки подключаются подводящие и отводящие трубы вентиляции. Размер бутерброда выбирается таким, чтобы скорость потока воздуха в промежутках между пластинами была достаточно низкой для качественного теплообмена. Эффективность не максимальна, но вполне приемлема для столь простой в изготовлении конструкции. Конструкцию можно усовершенствовать слегка усложнив - сделав пластины не квадратными, а в виде сильно вытянутого по двум параллельным сторонам шестиугольника и подачей воздуха по маленьким сторонам. Эффективность подберётся к 100%.

геморрой с трубками вынесет весь мозг прежде,чем удастся придумать реализуемую конструкцию, найти нужные материалы и приспособы для изготовления. Один только конденсат на «холодном» воздуховоде даст просраться по полной.

Stanson ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от Artificial_Thought

Подсказка: много трубок. Скорость меньше, площадь та же.

Да, я этот вариант расматривал, многотрубок - больше цена, масса и обьем. Но в предложенной конструкции это единственный путь снижения скорости, тогда в качестве «турбин» можно взять два пылесоса.

multihead ()
Ответ на: комментарий от Stanson

рекуператор делается из кучи квадратных алюминиевых пластин положенных друг-на-друга через уплотнители по краям так, чтобы через нечётные промежутки между ними шёл один поток воздуха, а через чётные - другой, перпендикулярно первому. Этот бутерброд кладётся в коробку, от его углов до стенок коробки делаются герметичные уплотнения. к полостям коробки подключаются подводящие и отводящие трубы вентиляции. Размер бутерброда выбирается таким, чтобы скорость потока воздуха в промежутках между пластинами была достаточно низкой для качественного теплообмена. Эффективность не максимальна, но вполне приемлема для столь простой в изготовлении конструкции.

да я смотрел на такие конструкции: http://www.rosteplo.ru/Tech_stat/to_2428.files/image002.jpg

У них только один плюс: довольно большая сумарная площадь для прохождения воздуха.

А в минусы как раз записал сложность изготовления и малую эффективность.

Конструкцию можно усовершенствовать слегка усложни - сделав пластины не квадратными, а в виде сильно вытянутого по двум параллельным сторонам шестиугольника и подачей воздуха по маленьким сторонам. Эффективность подберётся к 100%.

Да, это более интересная схема, но и сложность изготовления тоже больше.

multihead ()
Ответ на: комментарий от Stanson

геморрой с трубками вынесет весь мозг прежде,чем удастся придумать реализуемую конструкцию, найти нужные материалы и приспособы для изготовления. Один только конденсат на «холодном» воздуховоде даст просраться по полной.

Да, я целый день думал над двумя проблемами:

1. Исходящий воздухт будет иметь перепад температур от +50 до -20 и нет гарантии что образовавшиеся замёршие кристалы будет выдувать сильной скоростью ветра в трубе.. она может и промёрзнуть.

2. Если воздух брать с дымохода печки то кроме замерзания во вотрой половине трубы появляется проблема удаления сажы в нижней части...

Как следствие появилась необходимость иметь РАЗБОРНУЮ конструкцию, чтобы можно было легко прочищать, промывать от сажи.

multihead ()
Ответ на: комментарий от multihead

А в минусы как раз записал сложность изготовления и малую эффективность.

Оребрение нафиг не нужно - оно не даст ничего что можно получить увеличением количества пластин. Девайс делается элементарно - нужен листовой алюминий толщиной в 1-2мм и резиновый шнурок. Нарезать алюминий и шнурок труда не составит, как и сложить бутерброд из этого дела и скрепить его болтами.

Да, это более интересная схема, но и сложность изготовления тоже больше.

Просто нарезать пластины будет несколько сложнее, но, разумеется, не настолько, чтобы это стало проблематичным.

Stanson ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от Stanson

Конструкцию можно усовершенствовать слегка усложнив - сделав пластины не квадратными, а в виде сильно вытянутого по двум параллельным сторонам шестиугольника и подачей воздуха по маленьким сторонам. Эффективность подберётся к 100%.

Ладно, нашол медные листы: 1x600х1500 ДПРНТ (ГОСТ1173-06)

Для получения шестиуголиника обрезаем их углы так чтобы получился равносторонний триугольник со стороной 600м. Примерно такая пластина: <==>

Большие грани делаем с алюминевых (для легкости) паралелепипедов (20*461*Xмм) с нарезаными фрезой пазами глубиной ~5мм и тощиной 1мм. на растоянии ~5мм.

В пазы граней вставляем медные листы, а ГЕРМЕТИЧНОСТЬ это обеспечит?

Вот не нашол медной гофры, а так междулистами стоило её вставить, если закрывать не щелями, а отдельными дырками, то это значительно уменшит обьем рекуператора, но с закрывающей нужные дыры прокладкой сложная проблема...

Получился ПОЧТИ готовый РАЗБОРНЫЙ теплообменник (рекуператор). одна проблема надо на оствшихся срезаных под равносторонний триугольник гранях «законопатить через одну щели U образной термостойкой фигнёй 600*7*10мм, должна быть РАЗБОРОНОЙ и обеспечить ГЕРМЕТИЧНОСТЬ. Какие идеи будут по этой прокладке?

Как решим конструктивную проблему с РАЗБОРНОЙ и ГЕРМЕТИЧНОЙ прокладкой, расчитаем необходимую нам тощину Х теплообменника и оценим стоимость медных пластин.

multihead ()
Ответ на: комментарий от Artificial_Thought

Подсказка: много трубок. Скорость меньше, площадь та же.

Конструкцию можно усовершенствовать слегка усложнив - сделав пластины не квадратными, а в виде сильно вытянутого по двум параллельным сторонам шестиугольника и подачей воздуха по маленьким сторонам. Эффективность подберётся к 100%.

О! А если объеденить эти две идеи то можно решить проблему с прокладками!!!

В приведённой выше схеме для шестиугольного рекуператора пластины заменить \_________/ образными трубками, с твёрдой меди, по которым проганять входящий воздух, а исходящий гнать в металическом корпусе-обшивке.

Трубки можно прочно крепить вставив их концы в алюминиевый паралелепипед толщиной порядка 20мм. А этого хватит для герметичности? Разборность конструкции обеспечена..

Это сразу решает ВСЕ-ВСЕ-ВСЕ проблемы!

Если новых идей нет и никто не заметит узкого места в конструкции проведём рассчет этого варианта рекуператора!!!

multihead ()
Ответ на: комментарий от multihead

короче, насколько я понял, ты не собираешься брать ничего готового и нормального, а-ля вентустановка Комфовента, или просто фирмовые изделия, а хочешь лепить на коленке какой-то эпический пепелац.

Хочу сказать, что с высокой вероятностью, мотор пылесоса не протолкнет сопротивление сети, плюс к этому, хочу сообщить, что теплообменник, тем более из нескольких рядов трубок тоже имеет хорошее сопротивление.

Плюс нужен фильтр и глушак, чтобы не слушать рев пылесоса около каждого приточного отверстия. Они тоже дадут нифиговое сопротивление.

К тому же, без автоматики система перестает быть сколько-нибудь энергоэффективной, так как все время будет крутиться на одной производительности.

Ingvarr ★★★ ()
Ответ на: комментарий от multihead

Примерно такая пластина: <==>

И эти пластины прокладываем резиновым шнурком по краю - один слой так: /===/ другой слой так: \===\ (слэши длинные, на самом деле до среднего угла пластины)

В пазы граней вставляем медные листы, а ГЕРМЕТИЧНОСТЬ это обеспечит?

Не надо никаких граней и пазов - резиновый шнурок обеспечивает герметичность между пластинами.

Потом бутерброд кладём в ящик [====]

Средние углы бутерброда почти утыкаются в короткие стенки ящика, а длинные стороны - почти касаются длинных стенок. между стенками и бутербродом положить пенополиэтилен для герметичности. И на углы тоже. В торцах ящика делаем по 2 отверстия к которым крепим фланцы для воздуховодов. Ну и закрываем крышку. Получается конструкция в которой потоки воздуха будут идти так: =>---<= и они будут изолированы друг от друга пластинами. Потом замотать всю конструкцию в утеплитель и можно пользовать.

Stanson ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от Ingvarr

вентустановка Комфовента, или просто фирмовые изделия

Стоят совершенно неадекватных денег для конструкции которая собирается за полдня из материалов на сумму в несколько тыр.

Возможно, рекуператорами торгуют исключительно хитрые пидарасы, т.к. мне не встречались в продаже рекуператоры которые стоят адевкватно.

За стоимость одного рекуператора можно легко сделать штук 10, причём даже не своими руками, а наняв для этого рабочих. При этом денег останется ещё и на праздник обмывки девайсов.

Stanson ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от Stanson

сто штук за вентустановку размером два ЭЛТ-телека, с вентиляторами, рекуператором и обвязкой? По-моему вполне адекватно.

Кстати, роторные рекуператоры значительно эффективнее распределяют тепло, чем прямоугольные теплообменники.

Еще у меня вопрос возникает про перегрев воздуха, и его осушение. К сказанному выше, про +50 градусов в печной трубе - что-то слабо верится.

И еще, что дальше то будет с воздухом из этого теплообменника?

Ingvarr ★★★ ()
Ответ на: комментарий от Ingvarr

сто штук за вентустановку размером два ЭЛТ-телека, с вентиляторами, рекуператором и обвязкой? По-моему вполне адекватно.

За сто штук можно оплатить электричества на 10 лет и не парится по поводу всякой там экономии.

И да, это элементарное говно, тем более такого микроскопического размера, столько стоить не может никак. Даже те самые ЭЛТ телеки имеющие на несколько порядков более сложную конструкцию стоят гораздо дешевле.

Почему-то очень большое количество рынков связанных с домом - рынок вентиляции, рынок барахла для «умных домов», рынок индивидуального отопления, и пр. характеризуются какими-то совершенно запредельными ценами.

Доходит до смешного - например, вентиляцию значительно дешевле и значительно грамотнее собирать из серых полипропиленовых канализационных труб, при этом они толще и прочнее, уплотнения герметичны, крепления надёжны и т.п. по сравнению с этим белым тонюсеньким и хрупким белым говном за безумные деньги который продаётся в качестве труб для вентиляции.

Stanson ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от Stanson

зачем больше, если производительность достаточна, это раз.

Про ценообразование на рынке говорить не буду. Цена включает в себя еще комплект автоматики, что немаловажно.

Про вентиляцию из пластиковых воздуховодов, которыми нормальные люди делают только вытяжку из ванны до вентканала, который в сортире, смысла говорить вообще нет, причем прямоугольные пластиковые выигрывают у круглых канализационных 4 сантима, что в общем-то немаловажно, когда потолки низкие

Ingvarr ★★★ ()
Ответ на: комментарий от Ingvarr

короче, насколько я понял, ты не собираешься брать ничего готового и нормального, а-ля вентустановка Комфовента, или просто фирмовые изделия, а хочешь лепить на коленке какой-то эпический пепелац.

Да, буду делать сам. Ибо в магазинах того что хочу нет.

Хочу сказать, что с высокой вероятностью, мотор пылесоса не протолкнет сопротивление сети, плюс к этому, хочу сообщить, что теплообменник, тем более из нескольких рядов трубок тоже имеет хорошее сопротивление.

Плюс нужен фильтр и глушак, чтобы не слушать рев пылесоса около каждого приточного отверстия. Они тоже дадут нифиговое сопротивление.

Думаю что пылесоса слишком много, и он много жрёт ~2КВат. Будет вентилятор много тише... И сопротивление буду старатся уменьшить...

К тому же, без автоматики система перестает быть сколько-нибудь энергоэффективной, так как все время будет крутиться на одной производительности.

Это будет в следоющей теме ;)

Хочу, в идеале, сделать систему которая будет работать без внешних исочников питания, тяга будет создаватся только геометрией и разностью плотностей воздуха. Затопил печку, заработала вентиляция...

multihead ()
Ответ на: комментарий от Stanson

И эти пластины прокладываем резиновым шнурком по краю

«резиновым шнурком» - отказался:

1. нет гарантии хорошей изоляции, а вдруг пропускать будет.

2. Разборность и чистка неудобны..

3. Хочу исходящий горячий воздух брать с печки! Резина гореть будет!!!

Отказался вообще от пластинчатой конструкции:

1. Маленькая площадь теплообмена.

2. Нет гарантировано хорошей изоляции разных потоков воздуха.

multihead ()
Ответ на: комментарий от Ingvarr

Еще у меня вопрос возникает про перегрев воздуха, и его осушение. К сказанному выше, про +50 градусов в печной трубе - что-то слабо верится.

Это теоретические расчёты, мне надо при рекуператоре, с первого поста, дающим 300м.куб воздуха c энергопотерями дома 10КВат всего 44С температуру выходящего воздуха.

И еще, что дальше то будет с воздухом из этого теплообменника?

Перед выбросом в атмосферу, охлаждённый воздух с печки проходит через пылесос создающий тягу.

После рекуператора нагретый воздух с улицы тоже проходит через пылесос создающий тягу и попадает в вентиляционную систему, которая есть отдельной темой.

multihead ()
Ответ на: комментарий от Stanson

..... Доходит до смешного - например, вентиляцию значительно дешевле и значительно грамотнее собирать из серых полипропиленовых канализационных труб, при этом они толще и прочнее, уплотнения герметичны, крепления надёжны и т.п. по сравнению с этим белым тонюсеньким и хрупким белым говном за безумные деньги который продаётся в качестве труб для вентиляции.

Да цены за пластмасски запредельны. Всю систему вентиляции сделаю исключительно с металлов и минеральной ваты для изоляции.

Пластик - говно!!!!!!!!!!!!

Кстати, роторные рекуператоры значительно эффективнее распределяют тепло, чем прямоугольные теплообменники.

Да, так и будет. В предыдущем последнем варианте надо было гнуть трубки, это лишние трудозатраты. Трубки решил оставить ПРЯМЫМИ!

Конструкция рекуператора, теплообменника следующая:

Два прочных диска (с алюминия (излишняя теплопроводность) или пластика (горючесть плавкость) ) с верху и внизу с множеством сквозных отверстий в которые ГЕРМЕТИЧНО крепятся трубки с неотожжонной меди и тонкими стенками. Сам метод крепления пока не продумал, он должен обеспечить лёгкую ЗАМЕНУ любой одной трубки не разбирая всю конструкцию и в тоже время гарантированную ГЕРМЕТИЧНОСТЬ.

Чтобы обеспечить равномерное обдувание трубок выходящим воздухом рассматриваю две технологии:

1. Один вход и один выход. Между ними направляющая спираль с металлической пластины.

Плюс: очевидное равномерное обдувание трубок.

Минусы:

* Не знаю как изготовить такую спираль из метала.

* Маленькая часть трубок внизу не будет нагреваться!

2. Выходящий воздух подается и отводится следующим образом: два плоских входа шириной в радиус на встречу друг другу, но смещённые на радиус типа ГОL и такие же два выходы вверху.

Плюсы:

*не надо винтовой спирали

*равномерное обдувание всех труб по всей длине.

Минусы:

* Надо разделять вход и выход хотя бы на две части.

* Не очевидно равномерного обдувание трубок, надо рассчитать дополнительно условия образования правильного нужного вихря. Возможно, для образования такого вихря придётся также хитро располагать трубки в пространстве, например не простыми концентрическими кругами перпендикулярно основаниям но по хитрой спирали и наклонными. образуя винт. Если угол наклона трубок на одинаковом расстоянии от центра одинаков будет, то на сложность изготовление сие не повлияет. Сложность только в рассчётах спирали по какой надо на сверлить дырки в дисках и рассчёте угла на который один диск надо сдвинуть по отношению другого.

* Планирую сделать суммарное внутреннее сечение трубок и свободное внешние сечение цилиндра одинаковым. Возможно окажется что трубки надо ставить реже.

Вся конструкция помещается в цилиндрический металлический двойной (для тепловой изоляции используем минеральную вату) кожух с двух частей. Одна с половин открывается как дверь - можно посмотреть сколько сажи, льда в середине и легко промыть струей воды.

С верху и внизу на диски крепятся срезанные конусы, металлические двойные (для тепловой изоляции используем минеральную вату), а уже к ним воздуховоды.

Плюсы:

Простота в изготовлении.

Лёгкая разборность.

Трубки дадут очень большую теплообменную поверхность при малом общем объеме.

Рекуператор будет работать на очень маленьких скоростях воздуха.

Эффективность будет очень высока!

Единственный в мире рекуператор двойного назначения, может работать как от выходящего воздуха, так и от дыма печки!

При неизменной конструкции знаю как увеличить эффективность теплообмена в 100 раз!!! И это можно будет сделать даже после установки и использования рекуператора!!!!!!!!

Помогите просчитать выхрь и пространственное размещение трубок по спирали.

multihead ()
Ответ на: комментарий от multihead

Герметичность это лишний гемор в конструкции, обычно допускают переток в пределах 3%.

Малая скорость воздушного потока даёт низкий коэффициент теплопередачи воздух/стенка.

Минеральная вата, если будет обдуваться воздухом, даст пыль, от которой будет глаза щипать.

Из печки идёт дым, в котором есть сажа/смола, которая очень хорошо осаждается на холодных металлических поверхностях, а если дым сильно охлаждать, то из него и вода сконденсируется (точка росы). И в общем это (конденсат) одна из проблем вентиляцинноых теплообмеников, из помещения идёт влажный воздух, в теплообменнике выпадает конденсат, который и в лёд может превратиться. Роторный теплообменник решает эту проблему, но от перетока в нём избавиться невозможно.

mky ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от mky

Герметичность это лишний гемор в конструкции, обычно допускают переток в пределах 3%.

Я рассчитываю для себя, а не на продажу... Дымом дышать на хочу. Герметичность обеспечивается следующей конструкцией:

С обеих концов на трубках резьба.

Нижняя алюминиевая основа состоит из дыр: нижняя часть соответствует внутреннему диаметру трубы, а верхняя половина с резьбой для вкручивания трубок.

Верхняя комбинированная основа состоит из двух частей, внутренней алюминиевой и внешней с теплоизоляции, с дырами соответствующими внешнему диаметру труб.

Таким образом трубки вставляются в верхний диск и вкручиваются в нижний, потом на оставшиеся кончики накручивается спец гайка для обеспечения герметичности сверху.

Переток в данной конструкции можно гарантировать в 0%.

Малая скорость воздушного потока даёт низкий коэффициент теплопередачи воздух/стенка.

Время должно быть достаточно велико. чтобы успевал проходить теплообмен. Данная конструкция обеспечит оптимальную скорость.

Минеральная вата, если будет обдуваться воздухом, даст пыль, от которой будет глаза щипать.

Нет, она будет внутри металлического кожуха.

Из печки идёт дым, в котором есть сажа/смола, которая очень хорошо осаждается на холодных металлических поверхностях,

для этого конструкция предусматривает лёгкое открывание: цилиндр с двух частей.

Ну конечно дым будет как минимум проходить фильтр с мелких металлических сеток. Думаю и над чем то более фильтрующим и термостойким.

а если дым сильно охлаждать, то из него и вода сконденсируется (точка росы). И в общем это (конденсат) одна из проблем вентиляцинноых теплообмеников, из помещения идёт влажный воздух, в теплообменнике выпадает конденсат, который и в лёд может превратиться. Роторный теплообменник решает эту проблему, но от перетока в нём избавиться невозможно.

Да вот думаю как предварительно нагреть входящий воздух

В общем систем в идеале должна стремится к пассивной системе, то есть работать самостоятельно на физических принципах: летом, когда внешний воздух горячее внутреннего - охлаждать; зимой когда с наруже дома холодно - нагревать. Создание такой конструкции с обеспечением тяги на физических принципах отдельная БОЛЬШАЯ тема...

Использование дыма, для нагрева зимой, это всего дополнительная фича..

multihead ()
Ответ на: комментарий от multihead

Конечно всё выше описанная мною конструкция рекуператора распространяется на условиях GPL-3.

Как увеличить эффективность теплообмена в данной конструкции в 100 раз вскоре всем станет ясно, когда появится новое поколение радиаторов для процессоров...

multihead ()
Ответ на: комментарий от multihead

с дырами соответствующими внешнему диаметру труб

На одном из первых уроков труда (4 класс) трудовик доходчиво объяснил, что ДЫРА, это когда на штаны искра от костра попала, а если диаметр, то ОТВЕРСТИЕ.

Резьба не обеспечивает уплотнение, иначе бы газовикам/сантехникам жилось легче. Нужно мотать ФУМ или герметик мазать.

Стоимость вашей конструкции будет большая, много мехобработки металла, большая толщина трубок, чтобы на них можно было резать резьбу, спец. гайки, точность нарезки резьбы (малое отклонение от оси). Реально самому сделать пластинчатый теплооменнки — нарубить пластин, пакетом просверлить отверстия, стянуть шпильками через уплотнитель, но разбрать его долго.

летом, когда внешний воздух горячее внутреннего - охлаждать;

Охлаждать что? Воздух, подаваемый в помещение?

Время должно быть достаточно велико. чтобы успевал проходить теплообмен. Данная конструкция обеспечит оптимальную скорость.

При заданном расходе воздуха, чем больше его время нахождения в теплообменнике, тем больше объём теплообменника, больше масса металла. Ну и цена, соответственно. Вы хотя бы прикиньте требуемую вам площадь теплообмена == длину трубки == вес == цена.

Использование дыма, для нагрева зимой, это всего дополнительная фича..

Которая дорого стоит (герметичность) и требует постоянной чистки.

Как увеличить эффективность теплообмена в данной конструкции в 100 раз вскоре всем станет ясно, когда появится новое поколение радиаторов для процессоров

То есть словами описать это невозможно, только радиатором :-)

mky ★★★★★ ()
Ответ на: комментарий от mky

Резьба не обеспечивает уплотнение, иначе бы газовикам/сантехникам жилось легче. Нужно мотать ФУМ или герметик мазать.

Вот Например, на нижней части герметичность не резьбой обеспечивается, а плотным прижиманием двух конических срезов: сужением отверстия с внешнего диаметра до внутреннего и снятой фаской, под тем же углом с трубки.

На верхнем диске температура чуть меньше и можно использовать, кроме алюминиевой пластины также пластину для термоизоляции и уплотнения одновременно.

Отказ от пластиковых герметиков по причине их слабой теплоустойчивости, будут плавится, вонять... Я вот за алюминиевые диски переживаю...

Охлаждать что? Воздух, подаваемый в помещение?

Да, именно, летом на улице воздух жаркий и эта же система должна его охлаждать перед подачей в дом. Ну типа работать как кондиционер.

Причем в идеале система должна быть пассивной, то есть конструктивно создавать тягу при разностях температур внутри и снаружи (из-за разной плотности). Соответственно зимой греть воздух, а летом работать как кондиционер. Но это отдельная сложная тема...

При заданном расходе воздуха, чем больше его время нахождения в теплообменнике, тем больше объём теплообменника, больше масса металла. Ну и цена, соответственно. Вы хотя бы прикиньте требуемую вам площадь теплообмена == длину трубки == вес == цена.

Наверно буду использовать твёрдые медные трубки по 1х12х5000мм, резать их пополам по 2500мм плюс конусы по 500мм плюс ввод вывод.. Так как конструкция будет вертикальна то у меня есть ограничение по высоте. В него надо уложится.

Рабочий диаметр алюминиевого диска примерно 1000мм, но сам диск будет больше, надо скрепить два диска 4 арматурами. Также к этим частям диска будут крепится две части цилиндра внешней обшивки и два конусы для входящего воздуха, и воздуховоды для выходящего.

Вот исходя из того что внутренний объём труб равен внешнему можно просчитать количество трубок.. И прикинуть цену, она не большая будет...

Вот где брать диски толщиной пару сантиметров? Наверно придутся выплавить самому...

То есть словами описать это невозможно.

Ты напиши формулу эффективности такого теплообменника. Вся конструкция константа, то есть объём и площади неизменны, сразу видно что можно увеличить для изменения эффективности в 100 раз. В магазинах нужного пока не купишь, заказать с лабораторий экономически не выгодно, но в будущем можно проапгрейдить!

multihead ()
Ответ на: комментарий от mky

Стоимость вашей конструкции будет большая, много мехобработки металла, большая толщина трубок.

Не очень много, только диски трудоёмки: выплавка, сверление резьба..

На медных трубках резьбу не сложно нарезать, и с одной стороны конус под нужным углом сделать.

Большая толщина трубок это то с чем надо бороться! Пока 1мм, ибо надо нарезать резьбу... Можно на концах делать утолщения для нарезки резьбы...

Вообще смотрю на немецкие хромированные трубы с чистой меди. У них будет меньше коррозии сажей и влажным входящим воздухом.

Трубки это ключевой элемент теплообменника и соответственно основные инвестиции будут в них.

multihead ()
Ответ на: комментарий от saibogo

Мне не для домны.. этим воздухом дышать собираюсь.. Лучше сделать без герметика, коническое соединение алюминий-медь разве не даст необходимой герметизации?

multihead ()

А то, что внутренняя труба будет касаться внешней? Это же ухудшит теплообмен?

Исходящий воздух может быть как комнатной температуры, так и с дымохода печки!

Не очень понял, но «воздух» из дымохода продувать через трубу не надо. Забьётся же сажей всё к чертям собачьим.

А может быть эти трубы просто проложить вдоль дымохода? Сам бы так сделал, но печь уже построена.

valentin_v13 ★★★ ()
Вы не можете добавлять комментарии в эту тему. Тема перемещена в архив.