Ein Ofen mit Wasserkreislauf zum Heizen eines Hauses: Merkmale der Ofenheizung + Auswahl der besten Option

Brennholz und Kohle sind in vielen Regionen nach wie vor die günstigsten Brennstoffe, mit deren Hilfe private Hütten beheizt werden. Die Ofenheizung wird jedoch nicht nur wegen der Billigkeit und allgemeinen Verfügbarkeit von Energie gewählt, sondern auch wegen der geringen Kosten ihrer Anordnung.

Zusätzlich zu vielen Vorteilen hat ein Ofen mit einem Wasserkreislauf zum Heizen eines Hauses viele Minuspunkte. Nicht immer ist diese Option optimal. Versuchen wir, die Nuancen eines solchen Heizsystems zu verstehen.

Merkmale der Heizung basierend auf dem Ofen

Ofenheizung ist die Norm für russische Dörfer, deren Zuverlässigkeit und Praktikabilität seit Jahrhunderten getestet wurde. Und heute gibt es in vielen Dorfhäusern Öfen mit einem Herd zum Kochen und einem Herd zum Brotbacken.

Einige von ihnen sind mit einem Wasserkreislauf der Heizung ausgestattet, andere nicht. Aber die Vermieter haben es nicht eilig, sie wegzuwerfen und gegen moderne Kessel auszutauschen. Ein störungsfreieres und störungsfreieres Heizverfahren wurde noch nicht erfunden.

Ohne einen Haushaltswasserkreislauf kann ein Holzofen nur einen kleinen Raum um ihn herum heizen. Für die Beheizung von ein oder zwei Räumen ist diese Option akzeptabel, für ein großes Häuschen jedoch nicht mehr

Als Brennstoff in solchen Dorföfen verbrennen sie:

• Kohle
• Torf;
• Brennholz;
• Briketts (Eurowood).

Es gibt keinen grundsätzlichen Unterschied zwischen diesen Brennstoffarten hinsichtlich der Anordnung des Ofens im Inneren und der Anordnung des Warmwasserbereitungssystems in einem Privathaus. Einige von ihnen geben mehr Wärme ab, während andere länger ausbrennen. Das Design des Ofens und die Anordnung der Rohrleitungen mit dem Kühlmittel in den Räumen sind jedoch in allen Fällen gleich.

Vergessen Sie bei der Auswahl einer Ofenheizung nicht die Brandschutzbestimmungen für den Bau von Backsteinöfen - nur durch deren strikte Einhaltung wird die Brandgefahr auf ein Minimum reduziert

Zu den Vorteilen der Ofenheizung gehören:

• mangelnde Abhängigkeit von der Verfügbarkeit von Strom im Netz;
• die relativ geringen Kosten des Heizsystems;
• niedrige Kosten für feste Brennstoffe und die Möglichkeit, die verschiedenen Typen zu verwenden;
• extreme Benutzerfreundlichkeit;
• langfristige Wärmeübertragung (für Ziegelkonstruktionen);
• Universalität - geeignet zum gleichzeitigen Heizen und Kochen.

Wenn ein Privathaus nicht an das Hauptgas angeschlossen werden kann, ist ein Holzofen die beste Wahl, um es zu heizen.

Die einzige Ausnahme ist, wenn in einem bestimmten Gebiet keine Kohle oder kein Brennholz verfügbar ist. Eine solche Option in Russland ist jedoch eher die Ausnahme als die Norm.

Zwei Hauptnachteile von Öfen mit Wasserkreislauf sind die Unfähigkeit, die Arbeit zu automatisieren, und die Schwierigkeit, die Wärmeübertragung in einzelnen Räumen einzustellen

Aus den Mängeln der Ofenheizung sollte auch Folgendes hervorgehen:

• langes Aufwärmen des Systems vor Beginn der Wärmeübertragung;
• Massenverlust an Nutzfläche im Haus aufgrund der Massivität des Ofens;
• schweres Gewicht des Ziegelofenbaus;
• geringer Wirkungsgrad aufgrund des Abflusses einer erheblichen Wärmemenge in das Rohr;
• hohe Brandgefahr bei unsachgemäßer Verwendung.

Ziegelheizung und Kochherd für ein Privathaus mit Warmwasserbereitung können je nach Ausführung und Anzahl der Reihen 1,5 bis 10 Tonnen wiegen. Außerdem wird hier das Gewicht des Rohrs hinzugefügt.

Die Grundlage für eine solche Masse erfordert hohe und teure Kosten, die auch als Minus der betrachteten Heizsysteme bezeichnet werden können.

Heizung Warmwasserbereiter

Der Ofen für das betreffende Heizsystem sollte idealerweise gleichzeitig mit dem Haus berechnet und gebaut werden. Wenn bereits ein Wohngebäude errichtet wurde, ist es schwierig, eine Ziegelkonstruktion darin zu installieren. Und oft ist dies völlig unmöglich, weil ein solides Fundament geschaffen und das Sparrensystem wieder aufgebaut werden muss.

Der Ofen zur Warmwasserbereitung in einem Privathaus kann nicht nur aus Ziegeln, sondern auch aus Stahl in Form eines Dickbauchofens mit Wärmeaustauschrohren um den Ofen zum Erhitzen des Kühlmittels bestehen

Ofenbasierte Warmwasserbereitung besteht aus:

• direkter Herd (Metall oder Ziegel);
• einen Wärmetauscher in oder um den Ofenofen sowie in Form einer Spule um den Schornstein;
• Heimkreisläufe mit Kühlmittel und Ausgleichsbehälter auf dem Dachboden.

In einigen Fällen wird dieses Heizsystem auch durch eine Umwälzpumpe und einen Hydraulikspeicher ergänzt. Eine solche erweiterte Version wird jedoch äußerst selten verwendet, da sie eine unterbrechungsfreie Stromversorgung erfordert und zu einer Erhöhung der Kosten der gesamten Schaltung führt.

Das Hauptvorteil von Wasserheizöfen ist die Billigkeit des Geräts. Es lohnt sich nicht, es mit teuren und bruchanfälligen Elementen zu ergänzen.

Kreislaufwasserzirkulation

Das Wasserheizsystem in Häusern wird mit natürlicher (Gravitations-) oder erzwungener Zirkulation des Kühlmittels gebaut. Wenn es auf der Basis eines Holzofens gemacht wird, ist es am besten, die erste Option zu bevorzugen.

Der Schaltplan mit natürlicher Wasserzirkulation ist im Vergleich zum erzwungenen Analog billiger und benötigt im Gegensatz dazu auch keine Stromversorgung

Es wird empfohlen, Warmwasserbereiter nur in einstöckigen Häusern mit einer Fläche von bis zu 150 m auszurüsten². In diesem Fall kann es ohne zusätzliche Pumpen gravitativ gemacht werden.

Wenn es notwendig ist, ein Häuschen auf ein paar oder mehr Etagen zu heizen, ist es besser, dies auf der Basis eines leistungsstärkeren Kessels umzusetzen. Der Ofen für solche Gebäude muss einfach riesig gebaut werden, was teuer in der Implementierung ist. Und die Menge an Kraftstoff muss jedes Mal beträchtlich hineingegossen werden. Dies wird aufgrund der erhöhten Brandgefahr dringend empfohlen.

Das klassische Ofenheizsystem mit natürlicher Wasserzirkulation besteht aus:

• Wärmetauscher als Teil des Ofens;
• Kontur aus einer Metallleitung;
• Heizkörper (normalerweise in Räumen durch dicke Rohre ersetzt);
• Ausdehnungsgefäß.

Wenn beschlossen wird, die Warmwasserbereitung in einem Landhaus mit eigenen Händen durchzuführen, ist es besser, sie nach diesem Schema zu gestalten. Die Installation und Berechnung dieser Option ist einfacher als bei erzwungener Wasserbewegung.

Das System mit Umwälzpumpe ist besser für Kessel geeignet, da es aufgrund des Ofens seine erhöhte Wärmeübertragungseffizienz verliert

Wenn der Kessel automatisiert ist und das Wasser nach Bedarf ständig erwärmt wird, wird der Holzofen ein- oder zweimal täglich erhitzt. In diesen Momenten wird das Kühlmittel im Ofen erwärmt, um Wärme in den Räumen abzugeben. Nach dem Jagen mit einer Pumpe durch die Rohre des Stromkreises ist es sinnlos. Auf jeden Fall wird sich nichts in einem kalten Feuerraum erwärmen.

Wenn Eigentümer von Privathäusern sich für einen Holz- oder Holzkohleofen entscheiden, erwarten sie normalerweise ein autonomes Heizsystem. Wenn Sie Pumpgeräte einsetzen, für deren Betrieb Strom aus dem Netz benötigt wird, ist es schwierig, über Autonomie zu sprechen.

Ofen - Ziegel oder Metall

Ein Ziegelofen heizt länger auf, gibt aber auch länger Wärme an den Raum um ihn herum ab. Das Analogon von Stahl hingegen erwärmt sich schnell und kühlt auch nach dem Verbrennen von Kraftstoff schnell ab. Dieses Problem wird teilweise aufgrund des Vorhandenseins großer Kühlmittelmengen im Wasserkreislauf gelöst.

Je mehr Wasser Sie jedoch im System speichern müssen, desto teurer wird es aus Materialien.

Es ist gestattet, einen Metall-Dickbauchofen mit einer Wasserspule für den Heizkreislauf in Privathäusern direkt auf einem Holzboden zu platzieren, ohne ein spezielles Fundament einzurichten

Ein Stahlofen zur Warmwasserbereitung mit einer Leistung von 5-15 kW - ohne Brennstoff und Wasser ist dies eine Struktur mit einem Gewicht von 100-300 kg. Ein solcher Dickbauchofen kann sicher auf verstärkte Verzögerungen gestellt werden. Die Ofenfundamente müssen gegossen werden, wenn der Ofen mehr als 700-800 kg wiegt. Wenn es sich um Ziegel handelt, reicht Betonarbeit definitiv nicht aus.

Im Vergleich zu Metall wiegt ein Ziegelofen mehr, kostet mehr und ist schwieriger zu installieren. Es hat jedoch einen höheren Wirkungsgrad und ein geringeres Risiko, den Kreislauf mit einem Rohrbruch aufgrund der Bildung von Eis im Inneren einzufrieren. Wenn alles für Sie und Ihren ständigen Wohnsitz gründlich erledigt werden soll, wird empfohlen, die Auswahl der Ziegeloption zu beenden.

Rohre - Edelstahl oder Metallkunststoff

Wenn das Heizsystem auf der Basis eines Warmwasserkessels aufgebaut ist, kann es nicht nur mit Stahlrohren, sondern auch mit Kunststoff- und Polypropylenrohren umwickelt werden. Wenn der Holzofen jedoch das Wasser erwärmt, sollte der Kreislauf mit dem Kühlmittel nur aus Edelstahl hergestellt werden.

Bei einer großen Brennholzverlegung kann sich das Wasser in der Ofenschlange schnell auf 100 Grad erwärmen und kochen, nur Stahl kann solchen Temperaturen lange standhalten

Metalloplastik ist für die Arbeit mit einem auf 90–95 ° C erhitzten Kühlmittel ausgelegt. Für kurze Zeit kann es übertragen und auf 110–120 ° C erhitzt werden. Gleichzeitig erlaubt die Automatisierung von Kesseln und Kesseln zunächst keine solche Erwärmung von Wasser. Für warme Böden erwärmt es sich auf 30–45 ° C und für Batterien auf 60–65 ° C.

Bei einem Holzofen sind Temperaturen unter hundert jedoch nicht nur möglich, sondern alles andere als ungewöhnlich. Es wird nicht empfohlen, russisches Roulette zu riskieren und zu spielen und diesen Ofen mit Plastikrohren zu binden. Es ist am besten, zuverlässigeren Edelstahl zu geben.

Außerdem erwärmen sich die Abzweigrohre, die den Ofen von der Spule zum Verbinden der Rohre des Kreislaufs verlassen, definitiv auf sehr hohe Temperaturen. Weniger als ein halber Meter trennt sie vom offenen Feuer. Es ist gefährlich, Kunststoffrohre an diese anzuschließen, da letztere schmelzen können.

Wärmeableitung - Heizkörper oder Register

Der Ofen wird dem Heizkreislauf mehrere Stunden lang in Teilen mit Wärme versorgt, während im Ofen Brennholz oder Kohle verbrannt werden. Befindet sich wenig Wasser in der Heizung, steht das Haus schnell auf. Daher wird eine solche Heizung in Dörfern normalerweise aus dicken Stahlrohren hergestellt und nicht auf der Grundlage von Heizkörpern, die den Bürgern besser bekannt sind.Das Heizregister für Holzöfen ist einfach perfekt.

Das klassische Schema von Wasserheizöfen mit natürlicher Zirkulation beinhaltet den direkten Kontakt von Wasser mit der Atmosphäre durch einen Ausgleichsbehälter, aber Luft wird für normale Batterien im Wärmeträger nicht empfohlen

Ein um das Haus herum verlegtes Edelstahlrohr mit einem Durchmesser von 80–120 mm ist ein Heizregister, das aus einer Versorgung aus dem Ofen und einer Rückführung besteht. In dem vom Ofen am weitesten entfernten Raum sind diese Leitungen miteinander verbunden, und in den übrigen Räumen sind sie in Form von zwei Rohrleitungen entlang der Außenwände verlegt.

Das Register sieht nicht so ästhetisch aus wie der Kühler. Die erste Option ist jedoch viel billiger und einfacher als die zweite. Für die Implementierung sind lediglich Erfahrungen im Umgang mit dem Schweißgerät erforderlich.

Die Wärmeübertragungsfläche für einen solchen Kreislauf wird berechnet, indem die Anzahl der PIs mit dem Durchmesser und der Länge des Rohrs multipliziert wird. Außerdem müssen bei den Berechnungen der Wärmedruck in der Vor- und Rückleitung sowie der Abstand zwischen den Rohrleitungen vertikal berücksichtigt werden.

Oft werden solche Berechnungen jedoch nicht durchgeführt, sondern ein Rohr mit einem Durchmesser von 80 bis 100 mm wird genommen und entlang des Umfangs des gesamten Wohngebäudes mit einer Schleife im Hinterzimmer verlegt. Gleichzeitig wird der Wärmeübergang "per Auge" und experimentell eingestellt, indem das eine oder andere Brennstoffvolumen auf den Ofen aufgebracht wird.

Kein Wunder, dass die Konturen der Register in Verbindung mit Wasseröfen so häufig sind. Sie müssen nicht einmal gezählt werden, nehmen Sie einfach ein geeignetes Rohr und schweißen Sie.

Wir wählen einen Wärmetauscher für den Ofen

Der Wärmetauscher im Ofen kann aus Kupfer, Stahl oder Gusseisen bestehen. Die Kupferoption ist wegen des hohen Preises sofort besser auszuschließen. Das Löten eines solchen Geräts allein ist äußerst problematisch.

Installieren Sie Gusseisenbatterien mit Vorsicht im Ofen. Aufgrund eines Temperaturschocks können sich die einzelnen Abschnitte von benachbarten Elementen lösen

Gusseisen übertrifft Stahl in technischen Parametern. Es ist jedoch problematisch, selbst einen Wärmetauscher für einen Holzofen damit herzustellen. Sie können hierfür nur eine alte Batterie mitnehmen. Hierbei ist jedoch zu berücksichtigen, dass die Dichtung zwischen den Abschnitten im Ofen ausbrennt. Und dies ist ein direkter Weg zum Verlust der Dichtheit und zur Freisetzung von Wasser in die Brennkammer.

Wenn der Wärmetauscher aus einer gusseisernen Batterie besteht, ist es am besten, für dieses Modell MS-110-300 oder MS-90-300 zu verwenden. Sie sind klein und passen leise in einen Feuerraum. Die Heizfläche für jede Rippe liegt in der Größenordnung von 0,14 bis 0,16 m².

Anhand dieser Zahlen können wir abschätzen, wie viele Abschnitte für eine bestimmte Schaltung benötigt werden. Für jeweils 10 Plätze des Hauses benötigen Sie 1 kW, was ungefähr 0,1 m entspricht² Heizbereich des Wärmetauschers aus Gusseisen.

Kühlerlamellen aus Gusseisen werden normalerweise mit hitzebeständigen Gummidichtungen verbunden. Im Ofenofen brennt eine solche Gummidichtung, sie muss durch eine Asbestschnur ersetzt werden

Ein weiterer Punkt bei der Verwendung einer gusseisernen Batterie als Wärmetauscher ist die Schwierigkeit, Ruß aus dem Inneren des Ofens zu entfernen. Von Zeit zu Zeit muss die Brennkammer gereinigt werden, und die Entlastungsrippen „Gusseisen“ stören dies erheblich.

Die optimalste Variante des Wärmetauschers ist Stahl in Form von:

• eine Spule aus mehreren Rohren;
• Hemden aus Stahlblech.

Sie bestehen aus kohlenstoffarmem Stahl St10 ... St20 mit einer Dicke von 4-5 mm. Wenn Sie das Rohr nehmen, dann mit einem Durchmesser von 30-50 mm.

Es ist am einfachsten, einen Stahlwärmetauscher aus Stahlblech herzustellen - jedoch nimmt nur die dem Feuer zugewandte Oberfläche am Wärmeaustausch teil

Die röhrenförmige Version ist hinsichtlich der Wärmeübertragung effizienter, aber auch aufwändiger herzustellen.

Verwenden Sie zur Berechnung des Wärmetauschers die Formel:

Qy = K * (Tcp-Tk)

wo:

• K. - Wärmeübergangskoeffizient des Materials (für kohlenstoffarme Stähle 15–20 und für Grauguss - 50);
• Tcp - die durchschnittliche Temperatur des Heizmediums im Ofen (Tmax + Tmin) / 2;
• Tk - Durchschnittstemperatur des Wärmeträgers (T-Vorrat + Rücklauf) / 2.

Wenn Brennholz im Ofen verbrannt wird, ist Tcp = (700 + 300) / 2 = 500 ° C und Tk = (80 + 60) / 2 = 70 ° C. Als Ergebnis ist Qy = 15 * (500-70) = 6450 kcal / Stunde. Das heißt, pro Quadratmeter der dem Feuer zugewandten Oberfläche des Wärmetauschers werden etwa 7,5 kW / h abgegeben.

Für Kohle sind die Berechnungen wie folgt: Tcp = (1000 + 600) / 2 = 800 ° C und Tk = 70 ° C. Qy = 15 * (800-70) = 10 950 kcal / Stunde = 12 734 W / Stunde. Ein Quadratmeter der Oberfläche des Wärmetauschers erzeugt etwa 12,7 kW / h.

Als nächstes teilen wir die zum Heizen eines bestimmten Hauses erforderliche Leistung durch einen berechneten Wert, abhängig von den Plänen für die Verwendung eines bestimmten Brennstofftyps.

Zum Beispiel für ein Ferienhaus in 150 m² brauchen ca. 15 kW. Wenn es mit Holz beheizt wird, ist ein Wärmetauscher mit einer Wärmetauscherfläche von 15 / 7,5 = 2 m erforderlich². Dies ist die Oberfläche, die der Flamme zugewandt ist und sich erwärmt.

Wenn eine Rohrspule ausgewählt ist, wird ihre Länge nach folgender Formel berechnet:

S = 2 · 3,14 · D · L.

wo:

S. - geschätzte Fläche;

D. - Rohrdurchmesser;

L. - gewünschte Länge.

Die Parameter eines Stahlblechhemdes sind noch einfacher zu berechnen, es besteht normalerweise aus zwei Rechtecken an den Seiten der Brennkammer.

Auswahl der besten Option

Es wird schwierig sein, einen massiven Steinofen in ein bereits gebautes Haus zu stellen. In diesem Fall lässt sich die Warmwasserbereitung am besten auf der Grundlage eines Metallbauchofens organisieren, der auf einem verstärkten Holzboden platziert werden darf, ohne das Fundament zu gießen.

Wenn es jedoch möglich ist, das Fundament so zu gestalten, wie es sollte, sollte ein zuverlässigeres Design des Ziegelofens bevorzugt werden.

Der Wasserkreislauf für ein Haus für einen Holzofen erfolgt am besten aus dicken Stahlrohren und mit natürlicher Kühlmittelzirkulation

Die Installation einer Umwälzpumpe und / oder eines Druckspeichers im betreffenden Heizkreis ist eine Geldverschwendung und kein zusätzlicher Vorteil. Sie erschweren nur die Installation des Systems. Und wenn Sie das Licht ausschalten, verursachen diese Geräte überhaupt Probleme. Während die Heizoption ohne sie mit Problemen im Netz das Haus weiterhin ruhig heizt.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Auswahl der Form eines Wärmetauschers in einem Holzofen:

Übersicht über den Backsteinofen zur Warmwasserbereitung in der Hütte:

Das Gerät des Heiz- und Kochherds aus Ziegeln mit Analyse der Auslegungsreihenfolge:

Es ist schwierig, eine Warmwasserbereitung auf Basis eines Holzofens als ideal und hocheffizient zu bezeichnen. Diese Option zum Heizen eines Privathauses ist jedoch die zuverlässigste sowie kostengünstigste und einfach zu implementierende. Es ist nicht erforderlich, einen solchen Kreislauf mit einer Umwälzpumpe und einer Automatisierung zu ergänzen. Sie arbeiten vom Stromnetz aus und machen das gesamte System offline, was es zu einem der Hauptvorteile macht.