Discussione: Scambiatore fumi/acqua.

Nel pdf allegato lo scambiatore fumi /acqua che ho in mente di costruire.
Si tratta in sintesi di 2 tubi concentrici saldati a tenuta,il tubo centrale e' alettato a passo costante per incrementare la superficie di scambio.
Il tutto sara' montato sul tubo di scarico di una termostufa i cui fumi hanno una temperatura media che si aggira intorno ai 160 °C.
Il piccolo circuito indipendente dall'impianto di casa,dovrebbe scaldare una stanza di circa 50 mc scarsamente coibentata.
Lo scambiatore ha una lunghezza totale di circa i metro,con una superficie di scambio di circa 0.34 metri quadrati.
Sara' costruito interamente con tubi commerciali in ferro,anche se non e' il materiale migliore per tali applicazioni.(Scarsa conducibilita' termica).
Da calcoli spannometrici, che mi riprometto di controllare, dovrebbe funzionare.
In circolo, tra il termo, tubazioni, e scambiatore, ci saranno circa 45 litri di acqua.
Lo scambiatore contiene circa 12 litri di acqua.
Qualcuno si e' gia cimentato in imprese simili?

bel progettino ,complimenti.

Anche io ne avevo fatto uno simile,qualche anno addietro.

Nel mio caso era un tubo esterno da 10pollici inox(254.mm),mentre all'interno eran saldati piu tubi Dn40 su delle testate tagliate al laser.
All'interno dei tubi passano i fumi,mentre all'esterno c'e l'acqua.
Avevo fatto poi una camera d'ingresso con coperchio ,per aver accesso ai tubi di fumo,per poterli scovolare...

Ciaoo

buone feste

paolo

lino, bel progetto, stai però attento a non abbassare troppo la T° dei fumi, per due motivi:
1- T° troppo basse influiscono negativamente sul tiraggio e quindi sulla combustione
2- T° troppo basse mandano in condensa la canna fumaria, con conseguente deposito sulle pareti che potrebbe (in concomitanza di faville o altro) incendiarsi internamente.
Quindi, secondo me, ok come idea, ma con le dovute cautele e T° di esercizio.

Originariamente inviata da pao75

bel progettino ,complimenti.

Anche io ne avevo fatto uno simile,qualche anno addietro.

Nel mio caso era un tubo esterno da 10pollici inox(254.mm),mentre all'interno eran saldati piu tubi Dn40 su delle testate tagliate al laser.

paolo

Io ho invece preferito lasciare integra la sezione fumi per non variarne i parametri di scarico, e non rendere difficoltosa la sua pulizia.

Originariamente inviata da Dott Nord Est

lino, bel progetto, stai però attento a non abbassare troppo la T° dei fumi, per due motivi:
.............

Ti ringrazio per i suggerimenti, ma come spiegato prima, onde evitare i problemi da te esposti, ho lasciato invariata la sezione di scarico fumi.
Ovviamente ci sara' una trasmissione di energia attraverso le pareti, e conseguentemente un'abbassamento della temperatura fumi che e' quantificabile, ma che non ho ancora calcolato.
Tale delta t°c dei fumi, e' funzione dei materiali impiegati (conduttivita' termica),della lunghezza dello scambiatore, e del tempo che i fumi impiegano per attraversare il tratto di condotto.
A proposito, conosci la velocita' media di evacuazione fumi (m/s) in un condotto forzato tipico?

Buona idea Lino

Stai cercando di mettere, passami il termine, una "toppa" alla scarsa efficienza della tua termostufa

Qual'è il rendimento dichiarato dal fabbricante della termostufa? perché temperatura dei fumi all'uscita di 160°C mi sembrano alti

Dai tuoi calcoli quanto calore riusciresti a prelevare con quello scambiatore? e la temperatura finale?

Originariamente inviata da lino49

A proposito, conosci la velocita' media di evacuazione fumi (m/s) in un condotto forzato tipico?

dipende dalla sezione, dall'altezza del camino, dalle curve, dalla potenza del ventilatore in caldaia, dalla pulizia dei fasci tubieri e della canna fumaria, dalla pressione esterna, ecc ecc...
un casino insomma da sapere...

Buona sera a tutti, io sto realizzando una cosa simile immergendo nella condotta dello scarico dei fumi tre tubi di rame, lunghi complessivamente 30 mt e di sezione 10mm, avvolti in spire e collegati in parallelo spero di produrre acqua per sanitari. chiedo se qualcuno ha esperienze in merito.
Ps. la mia stufa non è idro ne a scambiamento aria forzato quindi stimo fumi considerevolmente più caldi.

Originariamente inviata da LuigiOr

Buona sera a tutti, io sto realizzando una cosa simile immergendo nella condotta .......

Ps. la mia stufa non è idro ne a scambiamento aria forzato quindi stimo fumi considerevolmente più caldi.

L'idea e' buona e avrai una buona resa, ma non ridurre con l'immissione della serpentina la sezione di scarico fumi.
Utilizza un tubo di diametro maggiore in modo da compensare la sezione dei tubi in rame.
Attenzione al pericolo di ebollizione dell'acqua nella serpentina, utilizza una pompa di ricircolo a portata variabile.
Considera anche il caso in cui venga a mancare la corrente, la tua stufa continuera' a funzionare?
Se e' cosi' la cosa diventa oltremodo pericolosa.

ciao Lino grazie dei consigli, mi rendo conto che forse è da pazzi ma nello scambiatore ci sono solo 1,5 litri di acqua se vanno in ebollizzione??? io non volevo aggiungere un circolatore ma inviare al mio scaldino elettrico l'acqua preriscaldata e affidadare ad una valvola di sicurezza il controllo della pressione dell'impianto ... come potrei migliorare il sistema????

P.S. la mai stufa non ha niente di elettrico per ora ma vanto l'uso esclusivo di gusci di mandorle e riscaldo 100 mq.

Originariamente inviata da LuigiOr

ciao Lino grazie dei consigli, mi rendo conto che forse è da pazzi ma nello scambiatore ci sono solo 1,5 litri di acqua se vanno in ebollizzione???

Con quel tipo di stufa totalmente manuale, ti sconsiglierei vivamente l'immissione di serpentine nel tubo di scarico, e' veramente pericoloso.
Opterei per una soluzione tipo quella postata nel mio pdf pero' a vaso aperto, con l'aggiunta di un galleggiante di comando ripristino livello acqua in caso di ebollizione.

nel mio caso avevo messo un piccolo circolatore per scaldare il radiatore della lavanderia ,con vaso di espansione e valvola di sicurezza.

In un secondo tempo avevo collegato lo scambiatorino alla serpentina di un boiler da 100litri , per produzione ACS (i risultati eran eccellenti,con il recuopero di un carico di legna circa 60kg,portavo il boiler da 100lt da 30 a 60 gradi)

in un terzo tempo ho collegato attraverso una valvola deviatrice sul ritorno della caldaia.

Adesso cambiando caldaida l'ho scollegato ,per motivi di tempo e di ingombri.

Magari nella stagione estiva conto di rimontarlo

ciao

pao

Avevo sottovalutato il problema, ma come funziona la serpentina nei camini?

Ovviamente nei camini con produzione diretta di acqua per sanitari, senza scambiatore

[QUOTE=Mauro1980;119147898

... perché temperatura dei fumi all'uscita di 160°C mi sembrano alti

Dai tuoi calcoli quanto calore riusciresti a prelevare con quello scambiatore? e la temperatura finale?[/QUOTE]


Sulla temperatura fumi in uscita ho fatto una media spannometrica, dato che il produttore dichiara circa 120°C su modula e 219°C su on.
Da calcoli veloci, risulta che lo scambiatore costruito in ferraccio qualsiasi, riesce a produrre circa 1kw/h, energia necessaria per scaldare l'ambiente di cui parlavo,considerando un fabbisogno energetico di circa 20 watt/mc.
Ma la cosa molto interessante, e' che se lo stesso venisse costruito con materiali idonei, potrebbe addirittura produrre 3/4 volte l'energia prima calcolata.
La cosa non sembra trascurabile, se pensiamo a quanta energia disperdiamo giornalmente tramite i condotti fumi.

Quindi utilizzando rame, tenuto conto che nel mio caso ho fumi più caldi, realizzando una soluzione simile alla tua devo considerare un recupero di energia intorno ai 3 - 4 kw/h???
Ti dispiacerebbe postare qualche formula o magari un indirizzo web grazie in anticipo!

Originariamente inviata da LuigiOr

Quindi utilizzando rame, tenuto conto che nel mio caso ho fumi più caldi, realizzando una soluzione simile alla tua devo considerare un recupero di energia intorno ai 3 - 4 kw/h???
Ti dispiacerebbe postare qualche formula o magari un indirizzo web grazie in anticipo!

Se la superficie di scambio termico lo permette puoi ottenerli,devi cercare di ampliare il piu' possibile tale superficie alettando il tubo interno di conduzione.
Il rame e' il materiale migliore da utilizzare in questi casi.
Appena possibile postero' le formule per il calcolo.

Ho bloccato la realizzazzione per evitare cavolate, in internet ho trovato una foto molto interessante, che allego, molto vicino al tuo pdf.
comunque ho calcolato la superfice di scambio e ho come risultato 0,75 mq...
spero in una genialata notturna... Buona notte a tutti!

Originariamente inviata da LuigiOr

Ti dispiacerebbe postare qualche formula o magari un indirizzo web grazie in anticipo!

In allegato le formule richieste.
Devi applicare: Conduzione termica in geometria cilindrica.
Legge di Fourier.
Inserisci il corretto coefficente di conducibilita' termica per il rame, i dati rimanenti sono funzione del tuo progetto.

Originariamente inviata da lino49

Sulla temperatura fumi in uscita ho fatto una media spannometrica, dato che il produttore dichiara circa 120°C su modula e 219°C su on.
Da calcoli veloci, risulta che lo scambiatore costruito in ferraccio qualsiasi, riesce a produrre circa 1kw/h, energia necessaria per scaldare l'ambiente di cui parlavo,considerando un fabbisogno energetico di circa 20 watt/mc.
Ma la cosa molto interessante, e' che se lo stesso venisse costruito con materiali idonei, potrebbe addirittura produrre 3/4 volte l'energia prima calcolata.
La cosa non sembra trascurabile, se pensiamo a quanta energia disperdiamo giornalmente tramite i condotti fumi.

219°C in potenza nominale, e 120°C quando è in modulazione (immagino sotto al 50%)

Questo fa capire quali sono le differenze prestazionali tra le caldaie che bruciano lena e quelle che bruciano gas

ATAG nel suo modello ECO dichiara la temperatura dei fumi all'uscita di 27°C, ben altri tipi di recupero...

Cos'intendi con 1 kW/h? la potenza termica che il tuo scambiatore è capace di recuperare immagino sia 1 kW?

Originariamente inviata da Mauro1980

Questo fa capire quali sono differenze prestazionali........

ATAG nel suo modello ECO dichiara la temperatura dei fumi all'uscita di 27°C..

Cos'intendi con 1 kW/h? la potenza termica che il tuo scambiatore è capace di recuperare immagino sia 1 kW?

Le dispersioni al camino nelle caldaie a biomassa sono notevoli, e nonostante i vari giri fumo, cio' che viene immesso in atmosfera e' sempre una buona parte dell'energia prodotta.
Adesso paragonare una caldaia a biomassa con una gas a condensazione (27°C in uscita) non mi sembra proprio il caso, sono tecnologie diverse e non paragonabili.
In merito al sistema di recupero esposto, i valori attuali velocemente calcolati con materiali non appropriati e le dimensioni ridotte come da pdf sono: 923 kcal/h pari a 1.07 kw.
Tali valori sono facilmente incrementabili utilizzando materiali idonei e determinati accorgimenti.
Vista la fame di energia, credo che un simile "recupero" possa interessare parecchia gente.

Lino,

Più che fame di energia, parlerei di amore per l'ambiente o volontà di evitare sprechi.

Con tutto quello che costano le caldaie biomassa, (una buona caldaia a condensazione a gas costa 1500€, una a biomassa il triplo od il quadruplo) mi aspetterei ben altri rendimenti.

Perché non posso paragonare una caldaia a gas naturale con una a biomassa?

Perché le rese di recupero sono così differente e così fortemente a favore del gas? permettimi la polemica,ma credo che una migliore progettazione migliorerebbe le cose.

Concordo in pieno con il discorso progettazione, infatti stiamo chiacchierando sul recupero di energia dai gas di scarico. propabilmente in un futuro molto prossimo avremo caldaie a biomassa con rendimenti molto oltre quelli attuali, ma le attuali caldaie devono convicere la gente a rottamare i camini con tecnologia neolitica a beneficio della tasca e dell'ambiente, non possono quindi tendere a tecnologie troppo sofisticate e quindi costose.

Originariamente inviata da Mauro1980

Lino,

Più che fame di energia, parlerei di amore per l'ambiente o volontà di evitare sprechi.

Con tutto quello che costano le caldaie biomassa, (una buona caldaia a condensazione a gas costa 1500€, una a biomassa il triplo od il quadruplo) mi aspetterei ben altri rendimenti.

Perché non posso paragonare una caldaia a gas naturale con una a biomassa?

Perché le rese di recupero sono così differente e così fortemente a favore del gas? permettimi la polemica,ma credo che una migliore progettazione migliorerebbe le cose.

Non c'e' alcun dubbio che una buona progettazione puo' migliorarne considerevolmente i rendimenti,credo pero' che le caldaie di cui stiamo parlando siano state progettate 4 o5 anni fa quando il pellet costava poco e non si badava tanto alla resa, tanto, visti i costi del gas di allora, convenivano sempre.
Oggi la situazione e' diversa, il pellet ha dei costi proibitivi, e per contenere i costi di gestione bisogna ingegnarsi per recuperare il recuperabile.
Effettivamente i rendimenti di una caldaia a condensazione sono migliori, ma i costi di gestione, rispetto ad un'impianto a biomassa credo siano ancora superiori.
Credo sia proprio questo il motivo per cui molti sono passati dal gas alla biomassa, e non mi sembra cosa di poco conto.
Purtroppo nella nostra Italietta non esiste ancora un vero mercato libero dell'energia, esistono dei monopoli gestiti da alcune congregazioni che fanno cartello.

Sapete, visto che stiamo parlando di scambiatori e visto la professionalità delle persone che frequentano questo forum, vi va di mettere insieme un progetto open source di una caldaia/camino/stufa da mettere a disposizione del mondo di internet? proposta ambiziosa?