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Um **trocador de calor para lareira a lenha** vem em diferentes projetos. Aqui estão os tipos populares de trocadores de calor para lareiras a lenha.
Trocadores de calor de casco e tubo
Tipicamente, trocadores de calor de casco e tubo consistem em um casco que envolve um feixe de tubos. Nesses dispositivos, um fluido se move pelo tubo, enquanto outro fluido flui ao redor e através do feixe de tubos. A troca de calor ocorre como resultado do fluxo dos dois meios fluidos em direções opostas. Esses trocadores de calor são adequados para aplicações em grande escala; eles podem ser operados horizontalmente ou verticalmente. Eles são fáceis de limpar e manter.
Trocadores de calor em espiral
Ao contrário dos trocadores de calor de casco e tubo, que possuem canais de fluxo fixos, um trocador em espiral possui um projeto em espiral com canais de fluxo fixos. Duas placas são enroladas juntas para formar canais de fluxo em espiral distintos. Um fluido flui em um canal, enquanto o segundo fluido flui no outro canal, que é tangente ao primeiro canal. O projeto compacto dos trocadores de calor em espiral faz com que ocupem um espaço pequeno. Além disso, eles são adequados para aplicações onde o manuseio de detritos sólidos é necessário.
Trocadores de calor de parede dupla
O trocador de calor moderno com o projeto de parede dupla adiciona um nível extra de segurança ao aparelho. A unidade possui dois conjuntos de tubos separados que permitem que duas mídias separadas se movam através deles. As duas paredes servem como uma barreira protetora, garantindo que o fluido de um lado não se misture com o fluido do outro lado. O projeto de parede dupla minimiza o risco de contaminação cruzada de fluidos, protegendo o meio ambiente e os operadores. O aparelho é útil nas indústrias farmacêutica e de processamento de alimentos, onde a pureza absoluta é necessária.
Trocadores de calor refrigerados a ar
O projeto dos trocadores de calor refrigerados a ar é semelhante ao dos radiadores. Um trocador de calor refrigerado a ar compreende uma serpentina, uma carcaça e um ventilador. O calor do fluido quente flui para os conjuntos de aletas e tubos. Os ventiladores sopram ar ambiente sobre as aletas e tubos para resfriar o fluido dentro da serpentina. Trocadores de calor refrigerados a ar possuem benefícios como redução do uso de água e eliminação da torre de resfriamento.
Trocadores de calor ar-ar
Uma troca de calor ar-ar significa que dois fluxos de ar são trocados sem que os dois fluxos de ar entrem em contato um com o outro. O sistema absorve o calor do ar de saída e transfere o calor para o ar de entrada. Os trocadores de calor ar-ar oferecem um sistema de ventilação eficiente, ao mesmo tempo em que recuperam calor. Eles são adequados para recuperar calor em sistemas HVAC, processos industriais e instalações de tratamento de resíduos.
O trocador de calor da lareira a lenha funciona quase da mesma forma que o trocador de calor convencional. No entanto, ele possui suas especificações peculiares, como mostra a tabela abaixo.
Tipo de projeto
Isso geralmente se refere ao tipo de construção do trocador de calor. Assim como discutido anteriormente, os trocadores de calor para lareiras a lenha vêm em vários tipos de projeto, como tubos de parede dupla, canais corrugados e tubo dentro de um tubo.
Materiais
Os trocadores de calor de lareira a lenha são geralmente feitos de diferentes ligas metálicas e aço inoxidável. Felizmente, esses materiais podem suportar temperaturas muito altas. Alguns podem até suportar corrosão acelerada e fadiga térmica.
Espessura da parede
A espessura da parede de um trocador de calor de lareira a lenha se refere à espessura das paredes dos canais de transferência de calor. Esses são os tubos, tubos ou canais pelos quais a substância que move o calor flui, comumente conhecida como fluidos. A espessura da parede varia, dependendo do projeto e da funcionalidade do trocador de calor da lareira a lenha.
O desempenho de um trocador de calor de lareira a lenha depende da manutenção regular. Felizmente, manter um trocador de calor não é tão difícil. Isso requer principalmente inspeção e limpeza regulares.
Recuperação de calor do fogão:
Uma aplicação comum de um trocador de calor em uma lareira a lenha é recuperar calor dos gases de escape. O trocador de calor da lareira a lenha é normalmente colocado de forma que capture o calor dos gases de escape provenientes da madeira queimada. Esse calor pode ser usado para aquecimento de espaços ou aquecimento de água.
Lareiras combinadas:
Em um sistema combinado onde um trocador de calor de lareira a lenha é emparelhado com outro sistema de aquecimento (como solar, geotérmico, elétrico ou a gás), um trocador de calor permite que os dois sistemas trabalhem juntos de forma eficiente e compartilhem calor entre si. Isso é especialmente útil durante os períodos de pico de demanda de calor, quando um sistema sozinho pode não fornecer aquecimento suficiente.
Aquecimento de reserva no inverno:
Durante os meses de inverno, quando as temperaturas são frias, é importante garantir que os locais internos sejam quentes e confortáveis. Os trocadores de calor de madeira podem servir como fonte de aquecimento de reserva quando as fontes primárias de aquecimento (como gás natural ou elétrico) não estão disponíveis ou em situações em que os usuários desejam reduzir sua dependência de combustíveis fósseis e reduzir suas emissões de carbono. Os trocadores de calor em lareiras a lenha também podem ser usados para complementar outras fontes de aquecimento, como sistemas de aquecimento central.
Aquecimento fora da rede:
Em áreas remotas ou casas fora da rede, os trocadores de calor de madeira podem fornecer uma solução de aquecimento confiável onde o acesso a gás natural, eletricidade ou outras fontes de combustível convencionais é limitado. Os trocadores de calor em lareiras a lenha também podem ser utilizados em acampamentos e configurações recreativas para tornar possível ter uma fonte de calor constante em RVs, vans motorizadas ou casas móveis durante aventuras ao ar livre em condições de frio.
Tanto o **trocador de calor para lareira a lenha** quanto os materiais dos quais é feito são críticos.
Tipos de trocadores de calor de lareira a lenha
Os tipos de trocadores de calor para lareiras a lenha funcionam de forma diferente. O gás de combustão frio é aquecido pelos gases de combustão quentes no trocador de calor tubular. Ele fornece um método simples de aumentar a transferência de calor. O trocador de calor de fluxo cruzado leva o ar de entrada e o coloca perpendicularmente ao fluxo do gás de combustão. Os trocadores de calor ar-água usam glicol. Os trocadores de calor de lareira a lenha usam glicol em um circuito. O calor do gás de combustão aquece o glicol. Uma bomba envia a água aquecida através de canos para radiadores. Esses radiadores liberam calor para aquecer o ambiente. Os trocadores de calor também são usados para aquecer água em um tanque para água quente doméstica.
Materiais do trocador de calor
O alumínio pode ser encontrado em alguns trocadores de calor para lareiras a lenha, mas o aço inoxidável é mais comum. Os trocadores de calor de lareira a lenha de aço inoxidável não corroem e suportam altas temperaturas. Eles têm uma vida útil mais longa em comparação com peças de alumínio. A vida útil não é um problema para os trocadores de calor de alumínio em lareiras a lenha, que normalmente duram até 20 anos.
Diagrama do trocador de calor da lareira a lenha
O trocador de calor em uma lareira a lenha usa o princípio do contrafluxo para aumentar a transferência de calor do gás de combustão para o ar no ambiente. Geralmente, os trocadores de calor possuem duas passagens que movem os fluidos em direções opostas. Uma passagem tem água fria. A outra tem água quente proveniente da combustão da madeira. Tubos de parede dupla são comumente usados em trocadores de calor. A água fria na passagem interna aquece à medida que o gás de combustão quente se move pela casca externa.
Os trocadores de calor podem ter seção transversal circular, plana ou retangular. Todos os tipos têm áreas de superfície aumentadas para acelerar a transferência de calor. Defletores estão presentes em alguns projetos para redirecionar o movimento do gás quente.
O fluxo do gás de combustão em um trocador de calor é paralelo ou em contrafluxo ao movimento do ar no fogão. O contrafluxo é mais eficaz porque o material mais frio está mais próximo do fluido mais quente.
P1: Qual é o mecanismo dos trocadores de calor das lareiras a lenha?
R1: O trocador de calor para lareira a lenha é um dispositivo que transfere calor dos gases de combustão quentes que fluem dentro do tubo do fogão para a água fria que flui dentro do trocador de calor, aquecendo a água no processo.
P2: Quais tipos de trocadores de calor são usados em lareiras a lenha?
R2: Os dois tipos comuns de trocadores de calor usados em lareiras a lenha são trocadores de calor com aletas ou rosqueados. Os trocadores de calor rosqueados são tubos com roscas no exterior, o que aumenta a área de superfície para transferência de calor.
P3: Um trocador de calor pode ser adicionado a uma lareira a lenha existente?
R3: Pode ser possível adicionar um trocador de calor a uma lareira a lenha existente, dependendo do projeto e da configuração da lareira. No entanto, isso geralmente requer assistência profissional e consideração da segurança e conformidade com os códigos.
P4: Quais são as possíveis desvantagens do trocador de calor em lareiras a lenha?
R4: Os trocadores de calor também podem ter algumas desvantagens potenciais. Eles podem tornar a lareira mais complicada, o que às vezes pode dificultar a manutenção e a limpeza. Um trocador de calor também pode retardar a rapidez com que a lareira a lenha aquece.
