فرن مع دائرة مائية لتسخين المنزل: ميزات تسخين الفرن + اختيار أفضل خيار

يبقى الحطب والفحم في العديد من المناطق أكثر أنواع الوقود بأسعار معقولة ، والتي يتم تدفئة المنازل الريفية الخاصة بها. ومع ذلك ، يتم اختيار تسخين الموقد ليس فقط بسبب الرخص والتوافر العام للطاقة ، ولكن أيضًا بسبب التكلفة المنخفضة لترتيبها.

علاوة على ذلك ، بالإضافة إلى العديد من المزايا ، يحتوي موقد مع دائرة مائية لتدفئة المنزل على الكثير من السلبيات. ليس هذا الخيار هو الأفضل دائمًا. دعونا نحاول فهم الفروق الدقيقة في نظام التدفئة هذا.

ميزات التدفئة على أساس الموقد

تسخين الموقد هو المعيار للقرى الروسية ، وقد تم اختبار موثوقيتها وعمليةها لقرون. واليوم يوجد في العديد من منازل القرية مواقد مع موقد للطهي وموقد لخبز الخبز.

بعضها مجهز بدائرة مائية لنظام التدفئة ، والبعض الآخر ليس كذلك. لكن الملاك ليسوا في عجلة من أمرهم لطردهم وتغييرهم إلى غلايات حديثة. لم يتم اختراع طريقة تسخين خالية من المتاعب وخالية من المتاعب حتى الآن.

بدون دائرة مائية منزلية ، يمكن لموقد الحطب تسخين مساحة صغيرة حوله فقط. لتسخين غرفة أو غرفتين ، هذا الخيار مقبول ، ولكن لم يعد هناك منزل ريفي كبير

كوقود في مواقد القرية ، يحرقون:

• فحم
• خث
• الحطب.
• قوالب (eurowood).

لا يوجد فرق جوهري بين هذه الأنواع من الوقود من حيث ترتيب الموقد في الداخل وتخطيط نظام تسخين المياه في منزل خاص. بعضها يعطي المزيد من الحرارة ، بينما يحترق البعض لفترة أطول. لكن تصميم الفرن وتخطيط الأنابيب مع سائل التبريد في الغرف هو نفسه في جميع الحالات.

عند اختيار تسخين موقد ، لا تنسى لوائح الحريق لبناء مواقد الطوب - فقط التقيد الصارم بها سيقلل من خطر الحريق إلى الحد الأدنى

من بين مزايا تسخين الموقد:

• عدم الاعتماد على توفر الكهرباء في الشبكة ؛
• التكلفة المنخفضة نسبيًا لنظام التدفئة ؛
• تكلفة منخفضة للوقود الصلب وإمكانية استخدام أنواعه المختلفة ؛
• سهولة الاستخدام القصوى ؛
• نقل الحرارة على المدى الطويل (لهياكل الطوب) ؛
• عالمية - مناسبة للتدفئة والطبخ في نفس الوقت.

إذا لم يكن من الممكن توصيل منزل خاص بالغاز الرئيسي ، فسيكون موقد الحطب هو الخيار الأفضل لتسخينه.

الاستثناء الوحيد هو عندما لا يتوفر الفحم أو الحطب في منطقة معينة. لكن مثل هذا الخيار في روسيا هو الاستثناء وليس القاعدة.

هناك عيبان رئيسيان للأفران ذات الدائرة المائية وهما عدم القدرة على أتمتة العمل وصعوبة ضبط نقل الحرارة في الغرف الفردية

أيضا ، من أوجه القصور في تسخين الفرن ، تجدر الإشارة إلى:

• الاحماء الطويل للنظام قبل بدء نقل الحرارة ؛
• فقدان كتلة المساحة القابلة للاستخدام في المنزل بسبب ضخامة الفرن ؛
• الوزن الثقيل لبناء فرن الطوب ؛
• كفاءة منخفضة بسبب رحيل كمية كبيرة من الحرارة في الأنبوب ؛
• خطر الحريق العالي مع الاستخدام غير السليم.

يمكن أن يسخن طوب التدفئة وموقد الطهي لمنزل خاص مع تسخين المياه ، اعتمادًا على التصميم وعدد الصفوف من 1.5 إلى 10 أطنان. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إضافة وزن الأنبوب هنا.

يتطلب الأساس لمثل هذه الكتلة تكلفة قوية ومكلفة ، والتي يمكن أيضًا تسميتها ناقص أنظمة التدفئة قيد النظر.

جهاز تسخين المياه

يجب بشكل مثالي حساب فرن نظام التدفئة قيد النظر وبناءه في وقت واحد مع المنزل. إذا تم بناء مبنى سكني بالفعل ، فسيكون من الصعب تثبيت بناء من الطوب فيه. وغالبًا ما يكون هذا مستحيلًا تمامًا بسبب الحاجة إلى إنشاء أساس متين وإعادة بناء النظام الخشبي.

لا يمكن صنع فرن تسخين المياه في منزل خاص من الطوب فحسب ، بل أيضًا من الفولاذ على شكل موقد بوتلي مع أنابيب التبادل الحراري حول الفرن لتسخين المبرد

يتكون تسخين المياه من الفرن من:

• موقد مباشر (معدن أو قرميد) ؛
• مبادل حراري داخل أو حول فرن الفرن ، وكذلك في شكل ملف حول المدخنة ؛
• الدوائر المنزلية مع المبرد وخزان التمدد في العلية.

أيضا ، في بعض الحالات ، يتم استكمال نظام التسخين هذا بمضخة دوران ومركم هيدروليكي. ومع ذلك ، نادرًا ما يتم استخدام هذه النسخة الموسعة للغاية ، لأنها تتطلب إمدادات طاقة غير متقطعة وتؤدي إلى زيادة تكلفة الدائرة بأكملها.

والميزة الرئيسية لأفران تسخين المياه هي رخص الجهاز. لا يستحق استكمالها بعناصر باهظة الثمن وعرضة للكسر.

دورة مياه الدائرة

تم بناء نظام تسخين المياه في المنازل مع دوران طبيعي (الجاذبية) أو المبرد القسري للمبرد. إذا تم ذلك على أساس موقد خشب ، فمن الأفضل إعطاء الأفضلية للخيار الأول.

مخطط الأسلاك مع دوران المياه الطبيعية أرخص مقارنة بالنظير القسري ، وعلى عكس ذلك ، لا يتطلب إمدادات الطاقة

يوصى بتجهيز مواقد تسخين المياه فقط في المنازل المكونة من طابق واحد بمساحة تصل إلى 150 مترًا². في هذه الحالة ، يمكن جعله جاذبيًا بدون مضخات إضافية.

إذا كان من الضروري تسخين كوخ في طابقين أو أكثر ، فمن الأفضل تنفيذ ذلك على أساس غلاية أكثر قوة. يجب أن يكون فرن هذه المباني ضخمًا ببساطة ، وهو مكلف للتنفيذ. ويجب صب كمية الوقود فيه في كل مرة كبيرة. والقيام بذلك لا يشجع على زيادة خطر الحرائق.

يتكون نظام تسخين الموقد الكلاسيكي مع الدوران الطبيعي للمياه من:

• مبادل حراري كجزء من الموقد ؛
• كفاف من خط أنابيب معدني ؛
• مشعات (عادة ما يتم استبدالها بأنابيب سميكة في الغرف) ؛
• خزان التوسع.

إذا تقرر القيام بتسخين المياه في منزل ريفي بيديك ، فمن الأفضل تصميمه وفقًا لهذا المخطط. تركيب وحساب هذا الخيار أسهل في التنفيذ من حركة المياه القسرية.

النظام مع مضخة الدوران أكثر ملاءمة للغلايات ، على أساس الموقد يفقد زيادة كفاءة نقل الحرارة

إذا كانت الغلاية مؤتمتة ويتم تسخين الماء باستمرار حسب الحاجة ، فسيتم تسخين موقد الحطب مرة أو مرتين في اليوم. في هذه اللحظات يتم تسخين المبرد في الفرن لإخراج الحرارة في الغرف. بعد مطاردتها بمضخة من خلال أنابيب الدائرة لا طائل من ورائها. على أي حال ، لن يسخن أي شيء في موقد بارد

عند اختيار موقد الحطب أو الفحم ، يتوقع أصحاب المنازل الخاصة عادة الحصول على نظام تدفئة مستقل. إذا وضعت فيه معدات ضخ تتطلب طاقة من التيار الكهربائي للتشغيل ، فسيكون من الصعب التحدث عن الاستقلالية.

فرن - قرميد أو معدن

يسخن موقد من الطوب لفترة أطول ، ولكنه أيضًا يطلق حرارة أكبر للمساحة المحيطة به. على النقيض من ذلك ، يسخن التناظرية من الفولاذ بسرعة ويبرد أيضًا بسرعة بعد حرق الوقود. يتم حل هذه المشكلة جزئيًا بسبب وجود كميات كبيرة من المبرد في دائرة المياه.

ومع ذلك ، فكلما زاد عدد المياه التي يجب تخزينها في النظام ، زادت تكلفة المواد.

يُسمح بوضع موقد من المعدن مع لفائف ماء لدائرة التدفئة في المنازل الخاصة مباشرة على أرضية خشبية دون ترتيب أساس خاص

فرن صلب لتسخين المياه بطاقة 5-15 كيلو واط - بدون وقود وماء ، هذا الهيكل يزن 100-300 كجم. يمكن وضع موقد البوتيلي هذا بأمان على الفوارق المقواة. يجب صب أساسات الفرن عندما يزن الموقد أكثر من 700-800 كجم. الآن ، إذا كان من الطوب ، فإن العمل الملموس لا يكفي بالتأكيد.

بالمقارنة مع المعدن ، فإن موقد الطوب يزن أكثر ، ويكلف أكثر وأكثر صعوبة في التركيب. ومع ذلك ، فإنه يتميز بكفاءة أعلى وأقل خطرًا في تجميد الدائرة بواسطة تمزق الأنابيب بسبب تكوين الجليد في الداخل. إذا تقرر أن يتم كل شيء بشكل جيد لنفسك ولإقامة دائمة ، فمن المستحسن إيقاف الاختيار على خيار الطوب.

مواسير - ستنلس ستيل أو بلاستيك معدني

إذا تم بناء نظام التدفئة على أساس غلاية الماء الساخن ، فيمكن ربطه ليس فقط بالأنابيب الفولاذية ، ولكن أيضًا بالأنابيب البلاستيكية والبولي بروبيلين. ومع ذلك ، إذا كان موقد الحطب سوف يسخن الماء ، فيجب إنشاء الدائرة مع سائل التبريد منه فقط من الفولاذ المقاوم للصدأ.

مع وضع حطب كبير ، يمكن أن يسخن الماء في ملف الفرن بسرعة تصل إلى 100 درجة ويغلي ، فقط الفولاذ يمكنه تحمل درجات الحرارة هذه لفترة طويلة

تم تصميم Metalloplastik للعمل مع سائل تبريد يسخن إلى 90-95 درجة مئوية. لفترة قصيرة ، يمكن نقلها وتسخينها إلى 110-120 درجة مئوية. في الوقت نفسه ، لا تسمح أتمتة الغلايات والغلايات في البداية بتسخين المياه بهذه الدرجة. للأرضيات الدافئة ، يسخن حتى 30-45 درجة مئوية ، والبطاريات حتى 60-65 درجة مئوية.

ومع ذلك ، في حالة موقد الحطب ، فإن درجات الحرارة أقل من مائة ليست ممكنة فقط ، ولكنها بعيدة عن غير المألوف. لا ينصح بمخاطر ولعب الروليت الروسية ، وربط هذا الفرن باستخدام الأنابيب البلاستيكية. من الأفضل إعطاء الفولاذ المقاوم للصدأ أكثر موثوقية.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن الأنابيب الفرعية التي تغادر الفرن من الملف لتوصيل أنابيب الدائرة ستسخن بالتأكيد إلى درجات حرارة عالية جدًا. أقل من نصف متر يفصلهم عن النار المفتوحة. من الخطر توصيل أي أنابيب بلاستيكية بها بسبب خطر انصهارها.

تبديد الحرارة - مشعات أو تسجيل

يتم توفير الحرارة من الموقد إلى دائرة التسخين في أجزاء لعدة ساعات ، بينما يحترق الحطب أو الفحم في الفرن. إذا كان هناك القليل من الماء في نظام التدفئة ، فسيقف المنزل بسرعة. لذلك ، عادة ما تكون هذه التسخين في القرى مصنوعة من أنابيب فولاذية سميكة ، وليس على أساس مشعات أكثر دراية للمواطنين.سجل التدفئة للمواقد الخشبية مثالي فقط.

يتضمن المخطط الكلاسيكي لمواقد تسخين المياه مع الدوران الطبيعي ملامسة مباشرة للماء مع الغلاف الجوي من خلال خزان التوسع ، ولكن لا ينصح بالهواء للبطاريات العادية في ناقل الحرارة

أنبوب من الفولاذ المقاوم للصدأ بقطر 80-120 ملم يوضع حول المنزل هو سجل تسخين يتكون من إمداد من الفرن والعودة إليه. في الغرفة الأبعد عن الفرن ، ترتبط هذه الخطوط معًا ، وفي بقية الغرف يتم وضعها في شكل خطين أنابيب على طول الجدران الخارجية.

لا يبدو السجل جميلاً مثل المبرد. لكن الخيار الأول أرخص بكثير وأسهل في القيام به بشكل مستقل عن الخيار الثاني. لتنفيذها ، من الضروري فقط أن يكون لديك خبرة في التعامل مع آلة اللحام.

يتم حساب منطقة نقل الحرارة لمثل هذه الدائرة بضرب عدد PIs في قطر وطول الأنبوب. بالإضافة إلى ذلك ، في الحسابات ، من الضروري مراعاة ضغط الحرارة في العرض والعودة ، وكذلك المسافة بين خطوط الأنابيب رأسيًا.

ومع ذلك ، غالبًا ما لا يتم إجراء هذه الحسابات ، ولكن يتم أخذ أنبوب بقطر 80-100 مم ووضعه على طول محيط المبنى السكني بالكامل مع وجود حلقة في الغرفة الخلفية. في نفس الوقت ، يتم تعديل انتقال الحرارة "بالعين" وبشكل تجريبي نتيجة لتطبيق حجم أو آخر من الوقود على الفرن.

لا عجب أن الخطوط من السجلات ، إلى جانب أفران المياه ، شائعة جدًا. لا يحتاجون حتى إلى العد ، فقط خذ أنبوبًا مناسبًا ولحامًا.

نختار مبادل حراري للفرن

يمكن أن يكون المبادل الحراري في الموقد مصنوعًا من النحاس أو الفولاذ أو الحديد الزهر. من الأفضل استبعاد خيار النحاس على الفور بسبب ارتفاع السعر. لحام مثل هذا الجهاز بمفرده يمثل مشكلة كبيرة.

ركب بطاريات الحديد الزهر داخل الفرن بحذر - بسبب صدمة درجة الحرارة ، قد تنفصل أقسامها الفردية عن العناصر المجاورة

يتفوق الحديد الزهر على الصلب في المعلمات التقنية. ومع ذلك ، فإن صنع مبادل حراري لموقد الحطب معه بنفسك يمثل مشكلة. يمكنك فقط أخذ بطارية قديمة لهذا الغرض. ولكن هنا يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن الختم بين أقسامه سوف يحترق في الفرن. وهذه طريقة مباشرة لفقدان الشدة وإطلاق الماء في غرفة الاحتراق.

إذا تقرر أن المبادل الحراري مصنوع من بطارية من الحديد الزهر ، فمن الأفضل أن تأخذ MS-110-300 أو MS-90-300 لهذا النموذج. إنها صغيرة وتناسب بهدوء في صندوق إطفاء. ستكون مساحة التسخين لكل ضلع من 0.14 إلى 0.66 م².

بناءً على هذه الأرقام ، يمكننا تقدير عدد الأقسام المطلوبة لدائرة معينة. لكل 10 مربعات من المنزل ، تحتاج إلى 1 كيلو واط ، والتي ستكون حوالي 0.1 متر² منطقة تسخين مبادل حراري من الحديد الزهر.

عادة ما يتم توصيل زعانف مشعاع الحديد الزهر باستخدام حشوات مطاطية مقاومة للحرارة. في فرن الفرن ، سيحترق هذا الختم المطاطي ، ويجب استبداله بحبل الأسبستوس

نقطة أخرى لاستخدام بطارية من الحديد الزهر كمبادل حراري هي صعوبة تنظيفها من السخام من داخل الفرن. من وقت لآخر ، يجب تنظيف غرفة الاحتراق ، وستتداخل ضلوع الإغاثة "حديد الزهر" بشكل كبير مع هذا.

أفضل شكل من أشكال المبادل الحراري هو الفولاذ على شكل:

• ملف من عدة أنابيب ؛
• قمصان مصنوعة من صفائح الفولاذ.

وهي مصنوعة من الفولاذ منخفض الكربون St10 ... St20 بسمك 4-5 ملم. إذا كنت تأخذ الأنبوب ، ثم بقطر 30-50 مم.

من الأسهل عمل مبادل حراري فولاذي من صفائح الفولاذ - ومع ذلك ، فإن السطح الذي يواجه النار فقط هو الذي سيشارك في التبادل الحراري فيه

النسخة الأنبوبية من حيث نقل الحرارة أكثر كفاءة ، ولكنها أيضًا أكثر صعوبة في التصنيع.

لحساب المبادل الحراري ، استخدم الصيغة:

Qy = K * (Tcp-Tk)

حيث:

• ك - معامل نقل الحرارة للمادة (بالنسبة للفولاذ منخفض الكربون 15-20 ، وللحديد الزهر الرمادي - 50) ؛
• Tcp - متوسط ​​درجة حرارة وسط التسخين في الفرن (Tmax + Tmin) / 2 ؛
• المعارف التقليدية - متوسط ​​درجة حرارة ناقل الحرارة (T Supply + Return) / 2.

إذا تم حرق الحطب في الموقد ، فإن Tcp = (700 + 300) / 2 = 500 درجة مئوية و Tk = (80 + 60) / 2 = 70 درجة مئوية. ونتيجة لذلك ، Qy = 15 * (500-70) = 6450 كيلو كالوري / ساعة. أي أن حوالي 7.5 كيلو واط / ساعة سيخرج لكل متر مربع من سطح المبادل الحراري المواجه للحريق.

بالنسبة للفحم ، تكون الحسابات كما يلي - Tcp = (1000 + 600) / 2 = 800 درجة مئوية و Tk = 70 درجة مئوية. Qy = 15 * (800-70) = 10 950 كيلو كالوري / ساعة = 12734 واط / ساعة. ينتج متر مربع من سطح المبادل الحراري حوالي 12.7 كيلو واط / ساعة.

بعد ذلك ، نقسم الطاقة اللازمة لتسخين منزل معين على رقم محسوب ، اعتمادًا على خطط استخدام نوع معين من الوقود.

على سبيل المثال ، لكوخ في 150 م² تحتاج حوالي 15 كيلو واط. إذا تم تسخينه بالخشب ، فيجب استخدام مبادل حراري بمساحة تبادل حراري 15 / 7.5 = 2 م². هذا هو السطح الذي يواجه اللهب ويسخن.

إذا تم تحديد ملف أنبوبي ، فسيتم حساب طوله بالصيغة:

ق = 2 * 3.14 * د * لام

حيث:

ق - المساحة المقدرة ؛

د - قطر الأنبوب ؛

لام - الطول المطلوب.

إن معلمات قميص الصفائح الفولاذية أسهل في الحساب ؛ وعادة ما تتكون من مستطيلين على جانبي غرفة الاحتراق.

اختيار الخيار الأفضل

سيكون من الصعب وضع فرن ضخم من الطوب في منزل تم بناؤه بالفعل. في هذه الحالة ، يتم تنظيم تسخين المياه بشكل أفضل على أساس موقد معدني من البوتبيلي ، والذي يُسمح بوضعه على أرضية خشبية مقواة دون صب الأساس.

ومع ذلك ، إذا كان من الممكن إنشاء الأساس كما ينبغي ، فيجب إعطاء الأفضلية لتصميم فرن الطوب الأكثر موثوقية.

من الأفضل عمل دائرة المياه لمنزل لموقد الحطب من الأنابيب الفولاذية السميكة ومع دوران المبرد الطبيعي

إن تركيب مضخة تداول و / أو مركم في دائرة التسخين المعنية هو مضيعة للمال ولا فائدة إضافية. سوف يعقدون تثبيت النظام فقط. وعندما تغلق الضوء ، فإن هذه الأجهزة تخلق مشاكل على الإطلاق. في حين أن خيار التسخين بدونها ، مع وجود مشاكل في التيار الكهربائي ، سيستمر في تسخين المنزل بهدوء.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

اختيار شكل مبادل حراري في موقد الحطب:

نظرة عامة على فرن الطوب لتسخين المياه في المنزل الريفي:

جهاز موقد التدفئة والطهي مصنوع من الطوب مع تحليل ترتيب التصميم:

من الصعب استدعاء تسخين المياه على أساس موقد الحطب المثالي والفعال للغاية. لكن هذا الخيار لتدفئة منزل خاص هو الأكثر موثوقية ، ورخيصة وسهلة التنفيذ. ليس من الضروري استكمال مثل هذه الدائرة بمضخة دوران وأتمتة. إنها تعمل من مصدر التيار الكهربائي وتجعل النظام بأكمله غير متصل بالإنترنت ، مما يجعله أحد الميزات الرئيسية.