1/6 – Introduzione
Se intendiamo costruire uno scambiatore didattico di calore, è possibile farlo in un modo abbastanza semplice e utilizzando la plastica. Nello specifico si tratta di realizzare un sistema che serve a riscaldare una sostanza fredda come ad esempio dell’acqua, che scorre attraverso un altro liquido caldo attingendo da quest’ultimo il calore, con il conseguente risultato che la prima diventa calda e la seconda si raffredda. In sintesi questo fenomeno viene definito scambio di energia termica, e nei passi successivi vediamo nel dettaglio come procedere alla realizzazione. Esistono molte soluzioni per questo semplice dispositivo, noi ne proponiamo una alla portata di tutti e che si realizza con una spesa minima.
2/6 Occorrente
- Tubi flessibili in plastica
- Tubicini in rame
- Saldatore a stagno
- Staffe per il fissaggio sulle condotte
3/6 – Procurarsi i materiali
Gli scambiatori di tipo industriale in genere vengono realizzati con delle tubazioni in rame, proprio per l’elevata capacità di questo elemento di trattenere il calore. Se tuttavia abbiamo deciso di utilizzare la plastica, è importante sapere che ad esempio quella di tipo flessibile, si può usare per fare in casa uno scambiatore di calore abbastanza efficiente e dalla classica forma a spirale. Per quanto riguarda i tubi se ne trova anche una tipologia con un livello interno in alluminio, particolarmente indicata per questo tipo di costruzioni e che si taglia con un comune seghetto a mano. Per tutte le operazioni di taglio, in particolare quelle che coinvolgono i tubi di rame, bisogna sempre usare i guanti, perché questo metallo è insidioso e può causare brutti tagli molto dolorosi.
4/6 – Iniziare il lavoro
Innanzitutto ci procuriamo dunque un buon quantitativo di questo materiale, e il migliore è quello che si trova nei negozi di termoidraulica, e di solito serve per i compressori e per i vaporizzatori, ed inoltre è costituito da un tubicino abbastanza spesso del diametro di circa un centimetro. Un altro tipo di tubo necessario per fare lo scambiatore, è quello in rame. Dopo questa lunga ma doverosa introduzione, possiamo dunque iniziare il lavoro creando innanzitutto con il tubicino in rame una sorta di curva a forma di “ L” che capovolta, la inseriamo in un tubo in plastica. Attenzione perché il rame va piegato con cautela perché non si spezzi e non formi strozzature. La stessa operazione va fatta anche per gli altri tubi in plastica, dove si fanno alloggiare le suddette curve ad angolo retto del rame. A questo punto altre curve ad “L” vanno inserite negli stessi fori ma opposti alle precedenti, il che significa che sulle estremità dei tubi in plastica ci appare una sagoma simile alla lettera “T”.
5/6 – Concludere l’opera
Terminata la preparazione, lo scambiatore va sigillato con dello stagno su tutti i lati, e ogni singolo tubo viene saldato l’uno a fianco all’altro come se fosse una serpentina. Per questo lavoro occorre usare un saldatore piuttosto grande, come quelli a pistola che si comprano in tutti i grandi magazzini di prodotti per il fai da te. Può essere necessario anche l’impiego di stucco per giunture idrauliche per rendere più stabile il tutto. A lavoro ultimato, possiamo notare che l’acqua calda entrando da un lato e proveniente da una condotta riscaldata, grazie allo scambiatore ad essa agganciato (e poi saldato), fa sì che quella fredda che si trova nella condotta adiacente ne prelevi il calore con la medesima gradazione. In pochi passi abbiamo dunque visto come può avvenire lo scambio termico di un liquido da una condotta all’altra, attraverso dei tubi in plastica misti a rame. Questo esperimento poi può essere ulteriormente esteso per ottenere risultati più interessanti.
6/6 Consigli
- Effettuate sempre una prova con acqua prima di installare lo scambiatore per verificare le saldature