Pec s vodním okruhem pro vytápění domu: vlastnosti vytápění pece + výběr nejlepší možnosti

Palivové dříví a uhlí zůstávají v mnoha regionech nejdostupnějším druhem paliva, díky kterému jsou vytápěny soukromé chaty. Vytápění kamna se však volí nejen kvůli lacinosti a všeobecné dostupnosti energie, ale také kvůli nízkým nákladům na jeho uspořádání.

Kromě mnoha výhod má kamna s vodním okruhem pro vytápění domu spoustu minusů. Ne vždy je tato možnost optimální. Zkusme pochopit nuance takového topného systému.

Vlastnosti vytápění založené na sporáku

Vytápění kamen je standardem pro ruské vesnice, jejichž spolehlivost a praktičnost byla testována po staletí. A dnes v mnoha vesnických domech existují kamna se sporákem na vaření a ohniště na pečení chleba.

Některé z nich jsou vybaveny vodním okruhem topného systému, zatímco jiné nejsou. Pronajímatelé však neuspěchají, aby je vyhodili a změnili na moderní kotle. Ještě bezproblémový a bezproblémový způsob ohřevu nebyl dosud vynalezen.

Bez vodního okruhu pro domácnost může kamna na dřevo vytápět jen malý prostor kolem ní. Pro vytápění jedné nebo dvou pokojů je tato možnost přijatelná, ale u velké chaty již ne

Jako palivo v takových venkovských kamenech hoří:

• uhlí
• rašelina;
• palivové dříví;
• brikety (eurowood).

Mezi těmito druhy paliva neexistuje zásadní rozdíl, pokud jde o uspořádání kamen uvnitř a uspořádání systému ohřevu vody v soukromém domě. Některé z nich dávají více tepla, zatímco jiné vyhoří déle. Konstrukce pece a uspořádání potrubí s chladivem v místnostech jsou však ve všech případech stejné.

Při výběru topení kamen nezapomeňte na požární předpisy pro stavbu kamenných kamen - pouze jejich přísné dodržování sníží riziko požáru na minimum

Mezi výhody topení kamny patří:

• nedostatečná závislost na dostupnosti elektřiny v síti;
• relativně nízké náklady na topný systém;
• nízké náklady na tuhé palivo a možnost použití různých typů;
• extrémní snadnost použití;
• dlouhodobý přenos tepla (pro cihlové konstrukce);
• univerzálnost - vhodné pro topení i vaření současně.

Pokud nelze k hlavnímu plynu připojit soukromý dům, bude pro vytápění tou nejlepší volbou kamna na dřevo.

Jedinou výjimkou je situace, kdy uhlí nebo palivové dřevo není v určité oblasti k dispozici. Ale taková možnost v Rusku je spíše výjimkou než normou.

Dvě hlavní nevýhody pecí s vodním okruhem jsou neschopnost automatizovat práci a obtížnost úpravy přenosu tepla v jednotlivých místnostech

Z nedostatků vytápění v peci je třeba také zmínit:

• dlouhé zahřívání systému před zahájením přenosu tepla;
• ztráta hmotnosti využitelného prostoru v domě kvůli masivnosti pece;
• těžká hmotnost konstrukce cihlové pece;
• nízká účinnost v důsledku odchodu značného množství tepla do potrubí;
• vysoké nebezpečí požáru při nesprávném použití.

Cihlová kamna a kamna na vaření pro soukromý dům s ohřevem vody, v závislosti na designu a počtu řad může vážit od 1,5 do 10 tun. Navíc se zde přidá hmotnost trubky.

Základ pro takovou hmotu vyžaduje vysoké a drahé náklady, které lze také nazvat mínus uvažovaných topných systémů.

Ohřívač vody ohřívač vody

Pec pro uvažovaný topný systém by měla být v ideálním případě vypočtena a postavena současně s domem. Pokud již byl postaven bytový dům, bude v něm obtížné instalovat cihlovou konstrukci. A často je to zcela nemožné kvůli potřebě vytvořit pevný základ a znovu vybudovat krokvový systém.

Pec pro ohřev vody v soukromém domě může být vyrobena nejen z cihel, ale také z oceli ve formě kamenů s teplovodním ohřívačem s trubkami pro výměnu tepla kolem pece pro ohřívání chladicí kapaliny.

Ohřev vody na bázi pece se skládá z:

• přímo kamna (kov nebo cihla);
• tepelný výměník v peci nebo kolem pece, jakož i ve formě cívky kolem komína;
• domácí okruhy s chladicí kapalinou a expanzní nádobou v podkroví.

V některých případech je tento topný systém doplněn oběhovým čerpadlem a hydraulickým akumulátorem. Taková rozšířená verze se však používá velmi zřídka, protože vyžaduje nepřetržité napájení a vede ke zvýšení nákladů na celý obvod.

A hlavní výhodou kamen na ohřev vody je levné zařízení. Nestojí za to jej doplnit drahými a náchylnými k rozbití prvků.

Cirkulační cirkulace vody

Ohřev vody v domech je postaven s přirozenou (gravitační) nebo nucenou cirkulací chladiva. Pokud se to dělá na základě kamna na dřevo, je nejlepší dát přednost první možnosti.

Schéma zapojení s přirozenou cirkulací vody je levnější ve srovnání s vynuceným analogem a na rozdíl od ní také nevyžaduje napájení

Doporučujeme vybavit kamna na ohřev vody pouze v jednopatrových domech o rozloze až 150 m². V tomto případě může být gravitační bez dalších čerpadel.

Je-li třeba chalupu vytápět v několika nebo více podlažích, je lepší ji realizovat na základě výkonnějšího kotle. Pec pro takové budovy bude muset být postavena jednoduše obrovská, což je nákladné implementovat. A množství paliva bude muset být nalito do něj pokaždé značné. A to je velmi odrazováno kvůli zvýšenému riziku požáru.

Klasický topný systém kamna s přirozenou cirkulací vody se skládá z:

• výměník tepla jako součást kamen;
• obrys z kovového potrubí;
• radiátory (obvykle nahrazené tlustými trubkami v místnostech);
• expanzní nádrž.

Pokud se rozhodnete pro ohřev vody v venkovském domě vlastníma rukama, je lepší navrhnout ji podle tohoto schématu. Instalace a výpočet této možnosti je jednodušší než při nuceném pohybu vody.

Systém s oběhovým čerpadlem je vhodnější pro kotle, na základě kamna ztrácí zvýšenou účinnost přenosu tepla

Pokud je kotel automatizovaný a voda je neustále ohřívána podle potřeby, pak se kamna na dřevo vyhřívají jednou nebo dvakrát denně. V těchto okamžicích se chladicí kapalina v peci zahřívá, aby v místnostech vydávala teplo. Po pronásledování s čerpadlem přes potrubí obvodu je zbytečné. Každopádně se nic v chladném ohništi nezahřeje.

Když se rozhodnou pro kamna na dřevo nebo uhlí, majitelé soukromých domů obvykle očekávají, že získají autonomní topný systém. Pokud do něj vložíte čerpací zařízení, které pro provoz vyžaduje napájení ze sítě, bude obtížné mluvit o autonomii.

Trouba - cihla nebo kov

Cihlová kamna se ohřívá déle, ale také déle vydává teplo do prostoru kolem něj. Analog z oceli se naopak rychle zahřívá a také rychle ochlazuje po spálení paliva. Tento problém je částečně vyřešen přítomností velkých objemů chladicí kapaliny ve vodním okruhu.

Čím více vody však musíte v systému skladovat, tím dražší je to z materiálů.

Přímo na dřevěnou podlahu je možné umístit kovový potbel s vařičkou s vodní spirálou do topného okruhu v soukromých domech bez zajištění speciální nadace

Ocelová pec pro ohřev vody o výkonu 5-15 kW - bez paliva a vody, jedná se o strukturu o hmotnosti 100-300 kg. Takový bičík lze bezpečně nasadit na zesílené zpoždění. Základy pece musí být nality, když kamna váží více než 700–800 kg. Nyní, pokud je to cihla, pak konkrétní práce rozhodně nestačí.

Ve srovnání s kovem váží kamna více, stojí více a je obtížnější instalovat. Má však vyšší účinnost a menší riziko zamrznutí okruhu prasknutím potrubí v důsledku tvorby ledu uvnitř. Pokud se rozhodnete, že bude vše provedeno důkladně pro sebe a pro trvalé bydliště, je doporučeno zastavit výběr na možnost cihly.

Trubky - nerezová ocel nebo kovový plast

Je-li topný systém postaven na bázi bojleru na teplou vodu, lze jej připevnit nejen ocelovými trubkami, ale také plastovými a polypropylenovými trubkami. Pokud však kamna na dřevo budou ohřívat vodu, pak by měl být okruh s chladicí kapalinou vytvořen pouze z nerezové oceli.

Při velkém položení palivového dřeva se voda ve svitku pece může rychle zahřát až na 100 stupňů a vařit, pouze ocel vydrží takové teploty po dlouhou dobu

Metalloplastik je navržen pro práci s chladicí kapalinou zahřátou na 90–95 ° С. Na krátkou dobu je schopna přenést a zahřát na 110–120 ° С. Současně automatizace kotlů a kotlů zpočátku neumožňuje ohřev vody na takové stupně. U teplých podlah se zahřívá až na 30–45 ° С a na baterie do 60–65 ° С.

V případě kamna na dřevo jsou však teploty pod stovkou nejen možné, ale daleko od neobvyklých. Nedoporučuje se riskovat a hrát ruskou ruletu, vázání této trouby pomocí plastových trubek. Nejlepší je dát spolehlivější nerezovou ocel.

Kromě toho odbočné trubky opouštějící pec z cívky pro připojení potrubí obvodu se určitě zahřejí na velmi vysoké teploty. Méně než půl metru je odděluje od otevřeného ohně. Je nebezpečné připojit k nim jakékoli plastové trubky kvůli nebezpečí jejich roztavení.

Rozptyl tepla - radiátory nebo registr

Teplo je dodáváno ze sporáku do topného okruhu po částech po dobu několika hodin, zatímco palivové dřevo nebo uhlí hoří v peci. Pokud je v topném systému málo vody, dům se rychle postaví. Proto je v obcích takové vytápění obvykle vyrobeno z tlustých ocelových trubek, a nikoli na základě radiátorů, které jsou občanům lépe známy.Topný registr pro kamna na dřevo je prostě dokonalý.

Klasické schéma ohřívačů vody s přirozenou cirkulací zahrnuje přímý kontakt vody s atmosférou prostřednictvím expanzní nádrže, ale vzduch se nedoporučuje pro běžné baterie v tepelném nosiči

Trubka z nerezové oceli o průměru 80–120 mm položená kolem domu je topný registr, který se skládá z přívodu z pece a návratu do ní. V místnosti nejvzdálenější od pece jsou tato vedení propojena a ve zbývajících místnostech jsou položeny ve formě dvou potrubí podél vnějších stěn.

Rejstřík nevypadá esteticky příjemně jako radiátor. Ale první možnost je mnohem levnější a snazší ji provádět samostatně, než druhá. Pro jeho realizaci je nutné mít pouze zkušenosti s manipulací se svařovacím strojem.

Oblast přenosu tepla pro takový obvod se vypočítá vynásobením počtu PI průměrem a délkou potrubí. Při výpočtech je navíc třeba brát v úvahu tepelný tlak v přívodu a zpětném toku a také vertikální vzdálenost potrubí.

Tyto výpočty se však často neprovedou, ale odebere se trubka o průměru 80–100 mm a položí se po obvodu celé obytné budovy se smyčkou v zadní místnosti. Současně je přenos tepla upraven „okem“ a experimentálně v důsledku aplikace jednoho nebo jiného objemu paliva do pece.

Není divu, že obrysy z registrů spojené s vodními pecemi jsou tak běžné. Nemusejí být ani počítány, stačí vzít vhodnou trubku a přivařit.

Vybereme tepelný výměník pro pec

Výměník tepla v kamnech může být vyroben z mědi, oceli nebo litiny. Možnost mědi je okamžitě lepší vyloučit z důvodu vysoké ceny. Pájení takového zařízení samo o sobě je velmi problematické.

Do pece instalujte litinové baterie opatrně - v důsledku teplotního šoku se mohou jejich jednotlivé části odpojit od sousedních prvků

Litina překonává ocel v technických parametrech. Samotné vytvoření výměníku tepla pro krbová kamna je však problematické. K tomu můžete vzít pouze starou baterii. Zde je však třeba vzít v úvahu, že těsnění mezi jejími částmi v peci shoří. A to je přímá cesta ke ztrátě těsnosti a vypouštění vody do spalovací komory.

Pokud se rozhodne, že je tepelný výměník vyroben z litinové baterie, je pro tento model nejlepší vzít MS-110-300 nebo MS-90-300. Jsou malé a tiše zapadají do ohniště. Plocha zahřívání každého žebra bude řádově 0,14–0,16 m².

Na základě těchto čísel můžeme odhadnout, kolik sekcí je potřeba pro konkrétní obvod. Na každých 10 čtverců domu potřebujete 1 kW, což bude přibližně 0,1 m² vyhřívací plocha z litinového výměníku tepla.

Litinové radiátorové lamely jsou obvykle spojeny pomocí tepelně odolných gumových těsnění. V peci bude takové gumové těsnění hořet, musí být nahrazeno azbestovou šňůrou

Dalším bodem použití litinové baterie jako tepelného výměníku je obtížnost čištění od sazí zevnitř pece. Čas od času musí být spalovací komora vyčištěna a reliéfová žebra „litina“ s tím výrazně ovlivní.

Nejoptimálnější variantou tepelného výměníku je ocel ve formě:

• cívka několika trubic;
• košile z ocelového plechu.

Jsou vyrobeny z nízkouhlíkové oceli St10 ... St20 o tloušťce 4-5 mm. Pokud vezmete trubici, pak s průměrem 30-50 mm.

Je nejjednodušší vyrobit ocelový výměník tepla z ocelového plechu - na výměně tepla se však bude podílet pouze povrch obrácený k ohni

Trubková verze z hlediska přenosu tepla je efektivnější, ale je také náročnější na výrobu.

Pro výpočet výměníku tepla použijte vzorec:

Qy = K * (Tcp-Tk)

kde:

• K - součinitel přenosu tepla materiálu (u nízkouhlíkových ocelí 15–20 a u šedé litiny - 50);
• Tcp - průměrná teplota topného média v peci (Tmax + Tmin) / 2;
• Tk - průměrná teplota nosiče tepla (přívod T + návrat) / 2.

Pokud je palivové dřevo spáleno v kamen, pak Tcp = (700 + 300) / 2 = 500 ° С a Tk = (80 + 60) / 2 = 70 ° С. Výsledkem je Qy = 15 * (500-70) = 6450 kcal / h. To znamená, že asi 7,5 kW / h vyjde na metr čtvereční povrchu výměníku tepla obráceného k ohni.

U uhlí jsou výpočty následující - Tcp = (1000 + 600) / 2 = 800 ° С a Tk = 70 ° С. Qy = 15 * (800 - 70) = 10 950 kcal / h = 12 734 W / h. Čtvercový metr povrchu výměníku tepla bude produkovat asi 12,7 kW / h.

Dále rozdělíme energii potřebnou pro vytápění konkrétního domu vypočítanou hodnotou, v závislosti na plánech použití konkrétního druhu paliva.

Například pro chalupu ve 150 m² potřebují asi 15 kW. Pokud bude ohříván dřevem, je nutný výměník tepla s výměnou tepla 15 / 7,5 = 2 m². Toto je povrch, který je obrácen k plameni a zahřívá se.

Je-li vybrána trubková cívka, její délka se vypočítá podle vzorce:

S = 2 * 3,14 * D * L

kde:

S - odhadovaná plocha;

D - průměr trubky;

L - požadovaná délka.

Parametry košile z ocelového plechu jsou ještě snáze vypočítatelné, obvykle se skládají ze dvou obdélníků po stranách spalovací komory.

Výběr nejlepší možnosti

Bude těžké dát masivní cihlovou pec do již postaveného domu. V tomto případě je ohřev vody nejlépe organizován na základě kovového vařiče, který lze umístit na zesílenou dřevěnou podlahu bez nalití základu.

Pokud je však možné vytvořit základ tak, jak má, mělo by být upřednostněno spolehlivější provedení cihlové pece.

Vodní okruh pro dům pro kamna na dřevo se nejlépe provádí z tlustých ocelových trubek a s přirozenou cirkulací chladicí kapaliny

Instalace oběhového čerpadla a / nebo akumulátoru v daném topném okruhu je plýtváním penězi a nulovou dodatečnou výhodou. Zkomplikují pouze instalaci systému. A když zhasnete světlo, tato zařízení způsobí problémy vůbec. Zatímco možnost vytápění bez nich, s problémy v síti, bude i nadále pokojně vytápět dům.

Závěry a užitečné video na toto téma

Výběr tvaru tepelného výměníku v kamnech na dřevo:

Přehled cihlové pece pro ohřev vody v chalupě:

Zařízení kamna na vytápění a vaření z cihel s analýzou návrhu zakázky:

Je obtížné nazvat vytápění vodou na základě kamna na dřevo ideální a vysoce efektivní. Ale tato možnost vytápění soukromého domu je nejspolehlivější, stejně tak levná a snadno implementovatelná. Není nutné doplnit takový obvod oběhovým čerpadlem a automatizací. Pracují ze sítě a celý systém jsou offline, vyrovnávají jej jako jednu z hlavních výhod.