Piec z obiegiem wody do ogrzewania domu: cechy ogrzewania pieca + wybór najlepszej opcji

Drewno opałowe i węgiel pozostają w wielu regionach najtańszymi rodzajami paliwa, za pomocą których ogrzewane są prywatne domki. Jednak ogrzewanie pieca jest wybierane nie tylko ze względu na taniość i ogólną dostępność energii, ale także z powodu niskiego kosztu jego rozmieszczenia.

Ponadto, oprócz wielu zalet, piec z obiegiem wody do ogrzewania domu ma wiele minusów. Nie zawsze ta opcja jest optymalna. Spróbujmy zrozumieć niuanse takiego systemu grzewczego.

Funkcje ogrzewania na podstawie pieca

Ogrzewanie piecowe jest normą dla rosyjskich wiosek, których niezawodność i praktyczność była testowana od wieków. A dziś w wielu domach na wsi są piece z piecem do gotowania i paleniskiem do pieczenia chleba.

Niektóre z nich są wyposażone w obieg wody w systemie grzewczym, a inne nie. Ale właściciele nie spieszą się, aby je wyrzucić i zmienić na nowoczesne kotły. Nie wynaleziono jeszcze bardziej bezproblemowej i bezproblemowej metody ogrzewania.

Bez domowego obiegu wody piec na drewno może ogrzewać tylko niewielką przestrzeń wokół niego. W przypadku ogrzewania jednego lub dwóch pokoi ta opcja jest dopuszczalna, ale w przypadku dużego domku już nie

Jako paliwo w takich piecach wiejskich palą:

• węgiel
• torf;
• drewno opałowe;
• brykiety (eurowood).

Nie ma zasadniczej różnicy między tymi rodzajami paliwa pod względem rozmieszczenia pieca wewnątrz i rozmieszczenia systemu podgrzewania wody w prywatnym domu. Niektóre z nich dają więcej ciepła, podczas gdy inne wypalają się dłużej. Ale konstrukcja pieca i układ rur z chłodziwem w pokojach są takie same we wszystkich przypadkach.

Wybierając ogrzewanie pieca, nie zapominaj o przepisach bezpieczeństwa pożarowego dotyczących budowy pieców ceglanych - tylko ich ścisłe przestrzeganie ograniczy ryzyko pożaru do minimum

Do zalet ogrzewania pieca należą:

• brak zależności od dostępności energii elektrycznej w sieci;
• stosunkowo niski koszt systemu grzewczego;
• niski koszt paliwa stałego i możliwość zastosowania jego różnych rodzajów;
• ekstremalna łatwość użycia;
• długoterminowe przenoszenie ciepła (dla konstrukcji z cegły);
• uniwersalność - nadaje się do jednoczesnego podgrzewania i gotowania.

Jeśli prywatny dom nie może być podłączony do głównego gazu, najlepszym wyborem będzie piec na drewno.

Jedynym wyjątkiem jest sytuacja, w której węgiel lub drewno opałowe nie jest dostępne na danym obszarze. Ale taka opcja w Rosji jest raczej wyjątkiem niż normą.

Dwie główne wady pieców z obiegiem wody to niemożność zautomatyzowania pracy i trudność dostosowania wymiany ciepła w poszczególnych pokojach

Ponadto z niedociągnięć związanych z ogrzewaniem pieca należy wspomnieć:

• długie rozgrzewanie systemu przed rozpoczęciem wymiany ciepła;
• utrata masy powierzchni użytkowej w domu z powodu masywności pieca;
• duża waga konstrukcji pieca ceglanego;
• niska wydajność ze względu na odprowadzanie znacznej ilości ciepła do rury;
• wysokie zagrożenie pożarowe przy niewłaściwym użytkowaniu.

Ceglany piec grzewczo-do gotowania do prywatnego domu z podgrzewem wody, w zależności od projektu i liczby rzędów, może ważyć od 1,5 do 10 ton. Dodatkowo dodaje się tutaj ciężar rury.

Podstawa takiej masy wymaga potężnego i kosztownego kosztu, który można również nazwać minus rozważanych systemów grzewczych.

Podgrzewacz wody grzewczej

Piec dla rozważanego systemu grzewczego powinien być idealnie obliczony i zbudowany jednocześnie z domem. Jeśli budynek mieszkalny został już wzniesiony, wówczas trudno będzie zainstalować w nim konstrukcję z cegły. I często jest to całkowicie niemożliwe z powodu potrzeby solidnego fundamentu i przebudowy systemu krokwi.

Piec do podgrzewania wody w prywatnym domu może być wykonany nie tylko z cegły, ale także ze stali w postaci pieca do brzucha z rurami wymiany ciepła wokół pieca do ogrzewania chłodziwa

Ogrzewanie wodne na bazie pieca składa się z:

• piec bezpośrednio (metal lub cegła);
• wymiennik ciepła w piecu lub wokół niego, a także w postaci cewki wokół komina;
• obwody domowe z płynem chłodzącym i zbiornikiem wyrównawczym na poddaszu.

Ponadto w niektórych przypadkach ten system grzewczy jest uzupełniany przez pompę obiegową i akumulator hydrauliczny. Jednak taka rozszerzona wersja jest używana niezwykle rzadko, ponieważ wymaga nieprzerwanego zasilania i prowadzi do wzrostu kosztów całego obwodu.

A głównym plusem pieców do podgrzewania wody jest taniość urządzenia. Nie warto go uzupełniać drogimi i podatnymi na pękanie elementami.

Obieg wody w obiegu

System ogrzewania wody w domach jest zbudowany z naturalnym (grawitacyjnym) lub wymuszonym obiegiem chłodziwa. Jeśli odbywa się to na podstawie pieca opalanego drewnem, najlepiej dać pierwszeństwo pierwszej opcji.

Schemat połączeń z naturalnym obiegiem wody jest tańszy w porównaniu do wymuszonego analogu, a także, w przeciwieństwie do niego, nie wymaga zasilania

Zaleca się wyposażenie piecyków grzewczych tylko w domach parterowych o powierzchni do 150 m². W takim przypadku można wykonać grawitację bez dodatkowych pomp.

Jeśli konieczne jest ogrzanie domku na kilku lub więcej piętrach, lepiej wdrożyć to na podstawie mocniejszego kotła. Piec do takich budynków będzie musiał być zbudowany po prostu ogromny, co jest kosztowne w realizacji. A ilość paliwa będzie musiała być wlewana do niego za każdym razem, gdy będzie znaczna. Jest to wysoce odradzane ze względu na zwiększone ryzyko pożarów.

Klasyczny system ogrzewania pieca z naturalnym obiegiem wody składa się z:

• wymiennik ciepła jako część pieca;
• kontur z metalowego rurociągu;
• grzejniki (zwykle zastępowane grubymi rurami w pokojach);
• zbiornik wyrównawczy.

Jeśli zdecydujesz się na ogrzewanie wody w wiejskim domu własnymi rękami, lepiej zaprojektować go zgodnie z tym schematem. Instalacja i obliczenie tej opcji jest łatwiejsze do wykonania niż przy wymuszonym ruchu wody.

System z pompą obiegową jest bardziej odpowiedni dla kotłów, na podstawie pieca traci swoją zwiększoną wydajność wymiany ciepła

Jeśli kocioł jest zautomatyzowany, a woda jest stale podgrzewana w razie potrzeby, wówczas piec opalany drewnem jest podgrzewany raz lub dwa razy dziennie. W tych momentach chłodziwo w piecu jest podgrzewane, aby oddawać ciepło w pokojach. Po ściganiu go za pomocą pompy przez rury obwodu nie ma sensu. W każdym razie nic w zimnym kominku się nie nagrzeje.

Wybierając piec na drewno lub węgiel drzewny, właściciele domów prywatnych zwykle oczekują autonomicznego systemu grzewczego. Jeśli włożysz w nią sprzęt do pompowania, który do działania wymaga zasilania z sieci, trudno będzie mówić o autonomii.

Piekarnik - cegła lub metal

Ceglany piec nagrzewa się dłużej, ale także dłużej oddaje ciepło otaczającej go przestrzeni. Przeciwnie, analog stali szybko się nagrzewa, a także szybko schładza po spaleniu paliwa. Ten problem został częściowo rozwiązany z powodu obecności dużych ilości chłodziwa w obiegu wody.

Jednak im więcej wody musisz przechowywać w systemie, tym droższe jest ono z materiałów.

Dozwolone jest umieszczenie metalowego pieca garnkowego z wężownicą do obiegu grzewczego w prywatnych domach bezpośrednio na drewnianej podłodze bez układania specjalnego fundamentu

Stalowy piec do podgrzewania wody o mocy 5-15 kW - bez paliwa i wody, jest to konstrukcja o wadze 100-300 kg. Taki potbelly piec można bezpiecznie umieścić na wzmocnionych opóźnieniach. Fundamenty pieca należy wylać, gdy piec waży ponad 700–800 kg. Teraz, jeśli jest to cegła, to betonowanie zdecydowanie nie wystarczy.

W porównaniu z metalem piec ceglany waży więcej, kosztuje więcej i jest trudniejszy do zainstalowania. Ma jednak wyższą wydajność i mniejsze ryzyko zamrożenia obwodu z pęknięciem rury z powodu tworzenia się lodu w środku. Jeśli zdecydujesz, że wszystko zostanie zrobione dokładnie dla siebie i stałego pobytu, zaleca się zatrzymanie wyboru opcji cegły.

Rury - stal nierdzewna lub metalowy plastik

Jeśli system grzewczy jest zbudowany na podstawie kotła na gorącą wodę, można go przymocować nie tylko rurami stalowymi, ale także rurami z tworzywa sztucznego i polipropylenu. Jeśli jednak piec opalany drewnem podgrzeje wodę, wówczas obwód z płynem chłodzącym z niego powinien być utworzony tylko ze stali nierdzewnej.

Przy układaniu dużego drewna opałowego woda w cewce pieca może szybko ogrzać się do 100 stopni i zagotować się, tylko stal może wytrzymać takie temperatury przez długi czas

Metalloplastik jest przeznaczony do pracy z czynnikiem chłodzącym podgrzanym do 90–95 ° С. Przez krótki czas jest w stanie przenieść i podgrzać do 110–120 ° С. Jednocześnie automatyzacja kotłów i kotłów początkowo nie pozwala na podgrzewanie wody do takich stopni. W przypadku ciepłych podłóg nagrzewa się do 30–45 ° С, aw przypadku akumulatorów do 60–65 ° С.

Jednak w przypadku pieca na drewno temperatury poniżej stu są nie tylko możliwe, ale dalekie od rzadkości. Ryzykowanie i granie w rosyjską ruletkę, wiązanie tego piekarnika za pomocą plastikowych rur, nie jest zalecane. Najlepiej jest podać bardziej niezawodną stal nierdzewną.

Ponadto rury odgałęzione wychodzące z pieca z cewki w celu podłączenia rur obwodu z pewnością nagrzeją się do bardzo wysokich temperatur. Mniej niż pół metra dzieli je od otwartego ognia. Podłączanie do nich jakichkolwiek plastikowych rur jest niebezpieczne ze względu na ryzyko ich stopienia.

Rozpraszanie ciepła - grzejniki lub rejestr

Ciepło jest dostarczane z pieca do obwodu grzewczego porcjami przez kilka godzin, podczas gdy drewno opałowe lub węgiel palą się w piecu. Jeśli w systemie grzewczym jest mało wody, dom szybko wstanie. Dlatego w wioskach takie ogrzewanie jest zwykle wykonane z grubych stalowych rur, a nie na podstawie grzejników bardziej znanych obywatelom.Rejestr ogrzewania do pieców na drewno jest po prostu idealny.

Klasyczny schemat pieców grzewczych z naturalnym obiegiem obejmuje bezpośredni kontakt wody z atmosferą przez zbiornik wyrównawczy, ale powietrze nie jest zalecane dla zwykłych akumulatorów w nośniku ciepła

Rura ze stali nierdzewnej o średnicy 80–120 mm ułożona wokół domu jest rejestrem grzewczym składającym się z zasilania z pieca i powrotu do niego. W pomieszczeniu najbardziej oddalonym od pieca linie te są połączone ze sobą, a w pozostałych pokojach są ułożone w postaci dwóch rurociągów wzdłuż ścian zewnętrznych.

Rejestr nie wygląda tak estetycznie jak grzejnik. Ale pierwsza opcja jest znacznie tańsza i łatwiejsza do zrobienia niezależnie, niż druga. Do jego wdrożenia niezbędne jest jedynie doświadczenie w obsłudze spawarki.

Obszar wymiany ciepła dla takiego obwodu oblicza się, mnożąc liczbę PI przez średnicę i długość rury. Ponadto w obliczeniach należy wziąć pod uwagę ciśnienie ciepła na zasilaniu i powrocie, a także odległość między rurociągami w pionie.

Jednak często takie obliczenia nie są wykonywane, ale rura o średnicy 80–100 mm jest pobierana i układana wzdłuż obwodu całego budynku mieszkalnego za pomocą pętli w zapleczu. Jednocześnie przenoszenie ciepła jest regulowane „na oko” i eksperymentalnie w wyniku zastosowania jednej lub drugiej objętości paliwa do pieca.

Nic dziwnego, że kontury rejestrów w połączeniu z piecami wodnymi są tak powszechne. Nie trzeba ich nawet liczyć, wystarczy wziąć odpowiednią rurę i spawać.

Wybieramy wymiennik ciepła do pieca

Wymiennik ciepła w piecu może być wykonany z miedzi, stali lub żeliwa. Opcja miedzi jest natychmiast najlepiej wykluczona ze względu na wysoką cenę. Samo lutowanie takiego urządzenia jest niezwykle problematyczne.

Ostrożnie instaluj baterie żeliwne wewnątrz pieca - z powodu szoku termicznego ich poszczególne sekcje mogą się odłączyć od sąsiednich elementów

Żeliwo przewyższa stal pod względem parametrów technicznych. Jednak samodzielne wykonanie wymiennika ciepła do pieca na drewno jest problematyczne. Możesz wziąć tylko starą baterię. Ale tutaj należy wziąć pod uwagę, że uszczelnienie między jego sekcjami wypali się w piecu. Jest to bezpośredni sposób na utratę szczelności i uwolnienie wody do komory spalania.

Jeśli zdecyduje się, aby wymiennik ciepła był wykonany z żeliwnej baterii, najlepiej jest wziąć MS-110-300 lub MS-90-300 dla tego modelu. Są małe i spokojnie mieszczą się w palenisku. Pole grzejne dla każdego żebra będzie rzędu 0,14–0,16 m².

Na podstawie tych liczb możemy oszacować, ile odcinków jest potrzebnych dla danego obwodu. Na każde 10 kwadratów domu potrzebujesz 1 kW, co będzie wynosić około 0,1 m² żeliwny obszar grzewczy wymiennika ciepła.

Żeliwne żeberka chłodnicy są zwykle łączone za pomocą żaroodpornych gumowych uszczelek. W piecu piecowym taka gumowa uszczelka spłonie, należy ją zastąpić sznurem azbestowym

Kolejnym punktem zastosowania żeliwnego akumulatora jako wymiennika ciepła jest trudność czyszczenia go z sadzy z wnętrza pieca. Od czasu do czasu komora spalania musi zostać wyczyszczona, a żebra odciążające „żeliwne” znacznie w tym przeszkadzają.

Najbardziej optymalnym wariantem wymiennika ciepła jest stal w postaci:

• cewka kilku lamp;
• koszule wykonane z blachy stalowej.

Wykonane są ze stali niskowęglowej St10 ... St20 o grubości 4-5 mm. Jeśli weźmiesz rurkę, wówczas średnica 30-50 mm.

Najłatwiej jest wykonać stalowy wymiennik ciepła z blachy stalowej - jednak tylko powierzchnia zwrócona do ognia będzie uczestniczyć w wymianie ciepła w nim

Wersja rurowa pod względem wymiany ciepła jest bardziej wydajna, ale również bardziej pracochłonna w produkcji.

Aby obliczyć wymiennik ciepła, użyj wzoru:

Qy = K * (Tcp-Tk)

gdzie:

• K. - współczynnik przenikania ciepła materiału (dla stali niskowęglowych przyjmuje się 15–20, a dla żeliwa szarego - 50);
• Tcp - średnia temperatura czynnika grzewczego w piecu (Tmax + Tmin) / 2;
• Tk - średnia temperatura nośnika ciepła (zasilanie T + powrót) / 2.

Jeśli drewno opałowe jest spalane w piecu, wówczas Tcp = (700 + 300) / 2 = 500 ° С i Tk = (80 + 60) / 2 = 70 ° С. W rezultacie Qy = 15 * (500-70) = 6450 kcal / godzinę. Oznacza to, że około 7,5 kW / h będzie wychodziło na metr kwadratowy powierzchni wymiennika ciepła skierowanej w stronę ognia.

W przypadku węgla obliczenia są następujące - Tcp = (1000 + 600) / 2 = 800 ° С i Tk = 70 ° С. Qy = 15 * (800-70) = 10950 kcal / godzinę = 12734 W / godzinę. Metr kwadratowy powierzchni wymiennika ciepła będzie wytwarzał około 12,7 kW / h.

Następnie dzielimy moc niezbędną do ogrzania określonego domu przez liczbę obliczoną, w zależności od planów użycia określonego rodzaju paliwa.

Na przykład dla domku na 150 m² potrzeba około 15 kW. Jeśli będzie ogrzewany drewnem, wymagany jest wymiennik ciepła o powierzchni wymiany ciepła 15 / 7,5 = 2 m². To powierzchnia, która skierowana jest w stronę płomienia i nagrzewa się.

Jeśli wybrano cewkę rurową, jej długość jest obliczana według wzoru:

S = 2 * 3,14 * D * L

gdzie:

S. - szacowany obszar;

D. - średnica rury;

L. - pożądana długość.

Parametry koszulki z blachy stalowej są jeszcze łatwiejsze do obliczenia; zwykle składa się z dwóch prostokątów po bokach komory spalania.

Wybór najlepszej opcji

Trudno będzie umieścić masywny ceglany piekarnik w już wybudowanym domu. W takim przypadku ogrzewanie wody najlepiej zorganizować na podstawie metalowego pieca z brzucha, który można postawić na wzmocnionej drewnianej podłodze bez wylewania fundamentu.

Jeśli jednak możliwe jest wykonanie fundamentu tak, jak powinno, należy preferować bardziej niezawodny projekt pieca do cegieł.

Obwód wodny w domu do pieca opalanego drewnem najlepiej wykonać z grubych stalowych rur i z naturalnym obiegiem chłodziwa

Zainstalowanie pompy obiegowej i / lub akumulatora w danym obiegu grzewczym jest stratą pieniędzy i zerową dodatkową korzyścią. Skomplikują tylko instalację systemu. A kiedy wyłączysz światło, te urządzenia w ogóle będą powodować problemy. Natomiast opcja ogrzewania bez nich będzie nadal spokojnie ogrzewać dom z problemami w sieci elektrycznej.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Wybór kształtu wymiennika ciepła w piecu opalanym drewnem:

Przegląd ceglanego pieca do podgrzewania wody w domku:

Urządzenie pieca grzewczego i kuchennego wykonanego z cegły z analizą zlecenia projektowego:

Ogrzewanie wodą w oparciu o piec opalany drewnem jest trudne i idealne. Ale ta opcja ogrzewania prywatnego domu jest najbardziej niezawodna, a także tania i łatwa do wdrożenia. Uzupełnienie takiego obwodu o pompę obiegową i automatyzację nie jest konieczne. Pracują z sieci i powodują, że cały system jest offline, co czyni go jedną z głównych zalet.