Как да направите печка отопление в частна къща с въздушни или водни вериги

Има много начини за отопление на частен дом, включващ използването на газ и електричество. Но въпреки изобилието от съвременни методи, отоплението с печка все още е от значение при подреждането на селски къщи и вили.

Съгласете се, нищо не подчертава оцветяването на руската колиба толкова, колкото печката за изгаряне на дърва. В допълнение, отоплението с твърдо гориво се счита за една от икономичните възможности.

Организацията на отоплителната система започва с избора на пещно оборудване и определянето на типа отоплителна верига. Предлагаме да разберем устройството и принципите на функциониране на отопление на вода и въздух въз основа на пещта. За по-добро разбиране на проблема, допълнихме материала с диаграми и визуални фотографии.

Въздушно отопление

Причината за устойчивото предпочитание, което собствениците на частни къщи дават на опцията за отопление на печката, е икономическа операция - наличието на дърва за огрев, горивни брикети или въглища.

Недостатъкът е ограниченото пространство за обработка, което може да бъде отстранено чрез инсталиране на система за вода и въздух на базата на тухлена единица.

Особеностите на устройството за отопление на ниски сгради с фурна са представени в селекцията от снимки:

Принцип на работа въздушно отопление въз основа на печка или камина, тя се състои в прехвърляне на топъл поток, загрят до работна температура, в топлообменник или в котел. Въздухът влиза директно в стаята или през въздуховоди.

Поради сравнително късия път той няма време да губи температура. Резултатът е равномерно разпределение на топлината в цялата къща.

Камера за отопление на въздуха е разположена над пещта, така че горещата горна повърхност на камината и комина да прехвърлят максимална топлина към нея. Циркулацията на въздуха се осъществява естествено или чрез вентилатори.

Фабрична стоманена пещ за отопление на помещение от 120 квадратни метра. м с въздушен поток струва около 12 000 рубли

Естествената циркулация възниква в резултат на разликата в плътността между студен и горещ въздух. Студеният въздух, който влиза в отоплителната камера, измества горещия въздух в каналите.

Този метод не изисква наличието на електричество, обаче, ако въздухът не се движи бързо през отоплителната камера, той става много горещ, което може да причини проблеми.

Въздушното отопление с естественото движение на нагрятия въздух включва инсталирането на канали за насочено движение. В принудителни случаи движението на въздуха стимулира вентилатора (+)

Принудителната циркулация се случва с използването на вентилатори или помпи. Отоплението на пространството обаче става по-бързо и равномерно. С принудителната вентилация, като регулирате режима му, можете лесно да контролирате количеството въздух, подаван в различни помещения, като по този начин определяте микроклимата на отделните стаи на къщата.

По вида на подаването на студен въздух системите са разделени на две разновидности:

• С пълна рециркулация. Загрятите въздушни маси се редуват с охладен въздух в една и съща стая. Минусът на схемата е, че качеството на въздуха намалява по време на всеки цикъл на отопление / охлаждане.
• С частична рекултивация. Част от чистия въздух се поема от улицата, която се смесва с част от въздуха от стаята. След нагряване се доставя смес на две въздушни части до потребителя. Предимство в стабилното качество на въздуха, липсата на летливост.

Ясно е, че първата група включва канални системи с естественото движение на въздушна охлаждаща течност. Вторият клас включва варианти с принудително движение на въздух, за движението на които не е необходимо да се организира мрежа от канали.

Потокът въздух от улицата дава на системата с естествена циркулация допълнителен импулс, което елиминира нуждата от фенове.

Основните предимства на отоплението с въздух в сравнение с водата:

• висока ефективност;
• безпроблемно;
• липса на радиатори в стаите.

Схемата на устройството с принудително движение ви позволява да правите без изграждането на система от канали. В допълнение, този сорт може да се комбинира с кондициониране, овлажняване и йонизиране на въздуха.

Ако инсталирането на устройство, което стимулира движението на загрятия въздух, не е планирано, тогава се използват следните методи за увеличаване на производителността на печката:

Повишаването на ефективността спонтанно ще увеличи скоростта на въздушния поток: колкото по-бързо се загрява въздухът, толкова по-интензивно се променя охладената и нагрята въздушна маса.

Основните недостатъци на отоплението с въздух в сравнение с водата:

• при използване на пещ температурата на подавания въздух има значителен диапазон, за разлика от използването на други средства за отопление;
• въздуховодите имат голям диаметър, така че инсталацията трябва да се извърши на етапа на строителството;
• местоположението на пещта в мазето е желателно, в противен случай е необходимо да се използват вентилатори, които издават шум.

Движението на въздуха в помещението има отрицателна страна - той вдига прах, но използването на филтри на изхода на канала ви позволява ефективно да улавяте този прах, като по този начин намалявате общото количество прах в къщата.

Друга особеност на отоплението с въздух с неговите положителни и отрицателни страни е скоростта на топлопреминаване. От една страна, стаите се загряват по-бързо, отколкото при отопление с водна верига, от друга страна няма топлинна инерция - веднага щом печката или камината изгаснат, стаята веднага започва да се охлажда.

За да се осигури равномерно налягане в страничните клони на канала, е необходимо да се изключи тяхното поставяне в последния половин метър от главния канал

За разлика от отоплението с вода, инсталирането на система за въздушно отопление не е трудно. Всички елементи (тръби, завои, вентилационни решетки) могат да се свързват доста просто без заваряване. Има гъвкави канали, които могат да приемат всякаква форма, в зависимост от геометрията на помещенията.

Въпреки това, системите за отопление на въздуха на базата на печки или камини все още не са широко разпространени. По-често в индивидуална нискоетажна конструкция се използва водна верига за отопление на помещенията.

На основата на печка или камина с тухлена или стоманена камина можете да организирате отопление с въздух и вода

Устройство за водно отопление на пещ

Принципите на работа на всеки отопление на водата въз основа на разпределението на топлина от локален източник в цялата стая, използвайки движението на водата по отоплителния кръг.

Основните елементи на отоплението с вода

Основните елементи за отоплителната верига на пещта с водна верига са:

• печка или камина с топлообменникв която се нагрява вода;
• отоплителна веригакъдето топлината се прехвърля в стаята;
• разширителен съд да се предотврати повреда на системата в резултат на повишено налягане;
• циркулационна помпа за да се осигури движението на водата по веригата.

Има общи правила за функционирането на отоплението с вода, като например схеми за свързванекоито са добре известни и които трябва да се следват. Въпреки това, когато използвате пещта като източник на топлина, има специфични изисквания, свързани с особеностите на температурния режим.

Принципът на работа на водното отопление на основата на печка или камина е прост, но е необходимо точно изчисляване на параметрите на всички елементи на системата

Печките не се загряват бързо и бавно се охлаждат, генерира се неравномерна топлина и само правилната инсталация на всички компоненти на системата ще избегне проблеми с висококачественото отопление на помещенията.

Видове топлообменници и методи за поставяне

За производството на топлообменник за пещи се използва листова "черна" стомана или термоустойчива неръждаема стомана. Използването на чугун като материал за производство е трудно, но можете да използвате готови чугунени продукти, като чугунени радиатори.

Възможно е да се използва мед, която има по-добра топлопроводимост в сравнение със стоманата, но цената на такова устройство ще бъде висока. Топлообменникът се препоръчва да бъде направен от стомана с дебелина 3 mm или повече. При високи температури на пещта, възникващи в случай на въглища или по-специално кокс, е необходимо да се използва стомана с дебелина 5 мм.

Топлообменниците могат условно да бъдат разделени на три вида:

• регистри, бобини и радиаторисъстоящ се от набор от тръби;
• ризи (котли)заварени от листова стомана;
• комбиниран вариант под формата на вертикални стени, свързани с тръби (т. нар. „книги“).

Ризите от листова стомана са по-лесни за производство и по-лесни за почистване от продуктите за изгаряне на гориво, но тръбните конструкции имат голяма зона за отопление. Когато правите риза, трябва да вземете предвид излишното водно налягане, което се получава при използване на мембранен разширителен резервоар или повдигане на вода на голяма височина.

Топлообменникът за отопление на вода на базата на пещта може да бъде организиран от импровизирани материали:

В този случай е необходимо да се използва стомана с дебелина най-малко 5 мм и допълнително укрепване на стените с усилватели, за да се избегне тяхната деформация.

Формите на тръбните конструкции могат да бъдат различни, но е необходимо да се спазва условието вътрешният размер на тръбите да е с диаметър най-малко 3 см. В противен случай, ако скоростта на циркулация е бавна или температурата е твърде висока, водата ще заври.

Регистрите се правят по правило от профил, а не от кръгли тръби, за да се улесни заваръчната работа.

Можете сами да направите топлообменника с необходимите размери. В този случай трябва да се обърне по-голямо внимание на качеството на заваряването. Ако топлообменникът изтече, цялата вода ще се излее във фурната.

Освен това, за да се реши проблемът, ще трябва да се извърши голямо количество работа: разглобете пещта, извадете, варете и поставете обратно топлообменника и след това сглобете отново пещта.

Има две опции за местоположението на топлообменника. В първия случай тя се поставя директно в камината, значително стеснява нейното пространство. Във втория случай регистрите са инсталирани в качулката на не въртящи се пещи, но самата пещ в този случай има по-сложен дизайн.

При наличието на камбанария е по-добре да поставите топлообменника в камбаната: там също е горещо и пространството на пещта ще остане непроменено

Когато инсталирате тръбен тип топлообменник, е необходимо да оставите празнина между него и стената на печката. Това е необходимо за по-добро загряване на охлаждащата течност, както и възможността за почистване на регистъра. Необходимо е периодично да почиствате както ризи, така и регистри, тъй като в случай на силно запушване с пепел ефективността на топлопредаване намалява.

Ако има плот, почистването става след отстраняването му. Ако пещта има само функция за отопление, тогава почистването се извършва през вратата на пещта.

Циркулация на водата в отоплителния кръг

Основните принципи за организиране на естествената циркулация на водата в системата са да се симулира „колектор за ускорение“ на изхода на топлообменника и да се създаде постоянен наклон на тръбите на отоплителния кръг от 3-5 °.

Общият смисъл на „колектора за ускорение“ е, че нагрятата вода се издига вертикално от пещта и след това се разпределя по отоплителния кръг.

Циркулацията възниква поради разликата в специфичната гравитация на студена и топла вода. Студената вода е по-тежка от горещата и течаща надолу към топлообменника, измества горещата вода нагоре по тръбата. Точката на влизане на „връщането“ трябва да бъде по-ниска от изхода на вода от радиаторите, в противен случай циркулацията на водата ще бъде много бавна или изобщо няма да бъде.

Ускорителният колектор е необходим дори за малки отоплителни кръгове в случай на използване на естествена циркулация

За да увеличите скоростта на движение на водата по отоплителния кръг инсталирайте циркулационна помпа, Така се получава по-бързо и равномерно разпределение на топлината в цялата къща. Няколко помпи могат да се използват едновременно за различни отоплителни кръгове.

При наличие на скокове на захранването е необходимо да се кандидатства стабилизатор на напрежениетотъй като отказът на помпата може да доведе до сериозни последици за цялата система.

Помпите могат условно да се разделят на две групи спрямо позицията на двигателя: със „сух“ ротор и „мокър“ ротор. По вид напрежение: модели, работещи от 220 V мрежа и помпи, работещи от 12 V източници на енергия

Двигателят в помпи със „сух“ ротор е изолиран от работното колело, потопено във вода чрез О-пръстени. В сравнение с помпите с потопен двигател „сухите“ помпи имат по-висока ефективност.

Сред недостатъците обаче може да се нарече високо ниво на шума, необходимостта от редовна поддръжка и по-малко моторни ресурси. Поради това в частна къща по правило се използват циркулационни помпи с "мокър" ротор.

Изборът на типа мощност на помпата зависи от възможността за естествена циркулация на водата в системата. Ако е невъзможно без участието на помпата, тогава изборът трябва да бъде направен в полза на опцията с подкрепата на 12 V напрежение и непрекъсваемо захранване.

В противен случай, в случай на прекъсване на захранването, водата може да заври и системата ще се откаже. Ако е възможна естествената циркулация, тогава е по-добре да закупите по-често срещан и по-евтин вариант с 220 V.

Свързвайки помпа с напрежение 12 волта към непрекъсваемо захранване, не можете да се притеснявате за функционирането на отоплителната система

При инсталиране на помпа с захранване от 220 V е необходимо да се организира възможността за функциониране на отоплителната система по време на прекъсване на електрозахранването. За да направите това, на тръбата е инсталиран спирателен вентил и като го заобикаляте, се монтира байпасна тръба с помпа (така наречения "байпас").

На байпасната тръба пред помпата е инсталиран филтърен кран, след което е монтиран спирателен клапан. Чрез регулиране на положението на спирателните кранове на главните и байпасните тръби можете да включите режима на принудителна и естествена циркулация.

По правило помпата е инсталирана на "връщане" в близост до пещта, така че температурата на течността, която ще премине през устройството, е най-ниската. Това значително ще удължи живота на помпата.

Освен това е необходимо да се постави максимално възможен брой контроли на отоплителната система на едно място, така че в случай на спешни ситуации бързо да вземете мерки за тяхното отстраняване.

Инсталирането на байпасна тръба (чрез пропуск) позволява на отоплителната система да работи, когато захранването е прекъснато, а също така дава възможност за отстраняване на помпата без източване на водата

Правила за използване на разширителния резервоар

Течността се разширява при нагряване и ако това се случи в затворена система, тогава налягането вътре в нея ще се увеличи значително, а увеличаването на налягането е изпълнено с пробив на вода. Използването на предпазен клапан е непрактично, тъй като след охлаждане на водата и намаляване на нейния обем, в системата ще се пусне въздух.

Ето защо, в отоплителни кръгове с принудително движение на вода, специални разширителни резервоарикоито са отворени или затворени типове. Техният обем се изчислява въз основа не само на максималното топлинно разширение на течността (5-7%), но и като се вземе предвид възможността за кипене на системата.

Резервоарът с отворен тип оборудва водната верига на отоплението на гравитационната пещ, тоест с естествения транспорт на охлаждащата течност. Това е метален резервоар с произволна форма, разположен в самия връх на отоплителния кръг. Той комуникира директно с атмосферата, поради което охлаждащата течност частично се изпарява.

Тръбопроводът е свързан с дъното или долната четвърт на резервоара, а в горната част на него е заварена тръба, за да се оттича вода в случай на преливане и изпускане на въздух от системата. Практиката показва, че обемът на отворен резервоар трябва да бъде най-малко 15% от обема на водата в отоплителната система.

Отворен разширител на резервоара обикновено се намира в техническо помещение и външният му вид няма значение

Затворен или мембранен тип резервоар е затворен съд с мембрана вътре. Вода, загряване, повишава налягането, разтяга мембраната и влиза в резервоара.В случай на излишно налягане, автоматиката се активира и излишъкът на охлаждащата течност се изхвърля в канализацията.

След първото изпускане обикновено вече няма причина за неговото повторно производство, тъй като обемът на охлаждащата течност става равен на обема на системата.

Затвореният диафрагмен резервоар е монтиран пред помпата. Такъв капацитет, за разлика от резервоара с отворен тип, не може да се отърве от самия въздух, поради което в горната част на отоплителната верига е необходимо да се монтира кран Mayevsky (механичен въздушен отвор) или неговия автоматичен аналог.

Единственият елемент на мембранния резервоар, който може да се провали с течение на времето, е мембраната, така че е по-добре да закупите резервоар с възможност за подмяна.

Когато купувате затворен резервоар, който понякога се нарича хидравличен акумулатор, основното е да не го объркате с хидравличен акумулатор за водоснабдяване.

За мембранен резервоар, използван за отопление, работната температура е до 120 ° C, а налягането е до 3 Bar. За водоснабдяване се използват резервоари с температура до 70 ° C и налягане до 10 Bar.

Изборът между тръби и радиатори

Като водна верига за отопление на печката можете да използвате система от пластмасови тръби с радиатори (батерии) или система от метални тръби. Основното предимство на използването на радиатори е, че те изглеждат по-красиви в сравнение с масивните въздуховоди.

Пластмасовото окабеляване може лесно да се скрие на пода, тъй като не отделя топлина. Въпреки че, според правилата, окабеляването на отоплението с вода трябва да бъде отворено. Полимерните тръбопроводи обаче имат ограничения: те не могат да бъдат положени там, където има вероятност от топене и директно излагане на UV.

Предимството на металните тръби е по-ниската цена на целия отоплителен кръг, лекотата на инсталиране и по-малко честите проблеми при работа на системата.

Използването на метални отоплителни тръби вместо радиаторна система с металопластична очна линия е оправдано, ако естетическият компонент на дизайна на стаята не е важен

Значително предимство радиаторни системи е лекотата на регулиране на температурата. Дори и най-точните изчисления на температурата в помещението могат да бъдат коригирани. Например, за малко дете под 6 месеца се препоръчва температура от 19-21 ° C, докато комфортна температура в останалата част от къщата се счита за 25 ° C.

За да се осигури такава температура за дълъг период от време в помещение, е необходимо напълно или частично да затворите крана за подаване на топлина към един от радиаторите. В случай на метална тръба проблемът също може да бъде решен, но по по-сложен начин: да се намали топлопредаването на тръбния сегмент с помощта на полиуретанови или фолиови обвивки.

Друг вариант на отоплителната верига може да бъде под вода, Това е много удобен тип подаване на топлина за човешкото усещане, но инсталирането на топъл под е много по-отнемащо време от разгледаните по-рано опции.

Освен това при използване на топъл под не е възможно да се осигури наклон за естествената циркулация на водата, което в комбинация с малък диаметър на тръбите за топъл под води до предпоставка за използването на циркулационна помпа.

За да прокарате вода през тръбите на топлия под, е необходимо да използвате помпа, естествената циркулация няма да работи с тази геометрия на отоплителната система

Предотвратяване на замръзване на отоплителната система

Използването на вода като топлоносител има един минус - в случай на замръзване на отоплителната система тръбопроводът и уредите ще бъдат повредени. В този случай е особено трудно да се възстанови интегрираният в пещта топлообменник.

Този проблем е важен за домове, които през зимата може да не се отопляват дълго време. Един от начините за предотвратяване на повреди в системата е използването на антифриз вместо вода за отоплителни системи.

За жилищни помещения течности на основата на пропилен гликол се използват като антифриз, като нетоксично вещество, за разлика от етиленгликол.

Идеята за използване на антифриз обаче има своите недостатъци:

• антифриз на базата на пропилен гликол е скъп (от 80 r / литър);
• специфичният топлинен капацитет на антифриз е по-малък от този на водата (приблизително 15%), поради което се изисква голяма мощност на пещта и голяма повърхност на устройствата за отопление на помещения;
• антифризът има по-висок динамичен вискозитет от водата, следователно е необходима по-мощна циркулационна помпа и естествената циркулация е невъзможна;
• при нагряване антифризът се разширява до 40%, така че е необходимо да се използва голям разширителен съд от затворен тип;
• пропилен гликолът е много течен, поради което той прониква през съединения в отоплителната система, през които водата не прониква;
• пропилен гликол е несъвместим с поцинковани тръби, тъй като при контакт добавките против замръзване губят свойствата си;
• при кипене на антифриз (което е вероятно при използване на пещи) се получава необратима химическа реакция, в резултат на която цялата система ще трябва да се източи и да се напълни отново антифриз.

За антифриз отоплителната система трябва да бъде изчислена предварително - използването й в проекти, изпълнявани за вода, е доста проблематично.

Освен това проект, използващ антифриз, ще бъде много по-скъп от система за водно отопление. Следователно употребата му все още не е широко разпространена в частните домове с отопление на печката и се използват други методи за предотвратяване на замръзване.

Когато избирате течност за отоплителна система, е необходимо да имате предвид не само физико-химичните характеристики, но и опасността за другите

Изтичането на вода от веригата и ризата или регистъра на пещта е най-честото решение на проблема с продължително отсъствие на собствениците на къщата.В допълнение към допълнителната работа, недостатъците на този метод включват достъпът на въздух до металните елементи на системата отвътре и в резултат на това разпространението на корозия.

Също така като решение на проблема за кратък период от време се използва интеграция с електрически котел с малък капацитет в отоплителния кръг. Работата му при минимално ниво на консумация на енергия е в състояние временно да поддържа положителна температура на водата.

Електрически котел с ниска мощност, свързан към отоплителната система, е в състояние да поддържа положителна температура на водата в случай на продължително отсъствие на домакините.

Изводи и полезно видео по темата

Работеща отоплителна система, основана на печка и водна верига в частна къща с площ от 80 квадратни метра:

Топлината се подава към отоплителната система от печки и камини на партиди, което усложнява задачата за изчисляване на параметрите на елементите на отоплителния кръг. Провеждането на промени в схемата е доста проблематично, поради което при липса на опит в тази област е по-добре да се обърнете към специалисти с умения за решаване на такива проблеми.

Имате ли опит в организирането на отопление на печката? Или затопляте къщата си така и искате да споделите впечатленията си от работата на печката? Моля, оставете коментари и задайте въпроси. Формата за обратна връзка се намира по-долу.