Un cuptor cu circuit de apă pentru încălzirea unei case: caracteristici de încălzire a cuptorului + selectarea celei mai bune opțiuni

Lemn de foc și cărbune rămân în multe regiuni cele mai accesibile tipuri de combustibil, cu ajutorul căruia sunt încălzite căsuțe private. Cu toate acestea, încălzirea aragazului este aleasă nu numai din cauza ieftinității și a disponibilității generale a energiei, dar și din cauza costului redus al amenajării sale.

Mai mult, pe lângă multe avantaje, o sobă cu circuit de apă pentru încălzirea unei case are multe minusuri. Nu întotdeauna această opțiune este optimă. Să încercăm să înțelegem nuanțele unui astfel de sistem de încălzire.

Caracteristici de încălzire pe bază de aragaz

Încălzirea sobelor este norma pentru satele rusești, a căror fiabilitate și practic este testată de secole. Și astăzi în multe case din sat există sobe cu aragaz pentru gătit și vatră pentru coacerea pâinii.

Unele dintre ele sunt echipate cu un circuit de apă al sistemului de încălzire, în timp ce altele nu. Dar proprietarii nu se grăbesc să îi arunce afară și să-i schimbe în cazanele moderne. O metodă de încălzire mai fără probleme și fără probleme nu a fost încă inventată.

Fără un circuit de apă menajer, o sobă pe lemne nu poate încălzi decât un spațiu mic în jurul său. Pentru încălzirea uneia sau a două camere, această opțiune este acceptabilă, dar pentru o cabană mare nu mai este

Ca combustibil în astfel de sobe de sat, acestea ard:

• cărbune;
• turbă;
• lemn de foc;
• brichete (eurowood).

Nu există nicio diferență fundamentală între aceste tipuri de combustibil în ceea ce privește amenajarea sobei în interior și dispunerea sistemului de încălzire a apei într-o casă privată. Unele dintre ele dau mai multă căldură, în timp ce altele ard mai mult. Dar designul cuptorului și dispunerea conductelor cu lichidul de răcire în camere sunt aceleași în toate cazurile.

Atunci când alegeți o încălzire a sobei, nu uitați de reglementările privind incendiile pentru construcția sobelor din cărămidă - doar respectarea lor strictă va reduce riscul de incendiu la minimum

Printre avantajele încălzirii aragazului se numără:

• lipsa de dependență de disponibilitatea energiei electrice în rețea;
• costul relativ scăzut al sistemului de încălzire;
• costuri reduse ale combustibilului solid și posibilitatea utilizării diferitelor sale tipuri;
• ușurință extremă de utilizare;
• transfer de căldură pe termen lung (pentru structuri de cărămidă);
• universalitate - potrivit pentru încălzire și gătit în același timp.

Dacă o casă privată nu poate fi conectată la gazul principal, atunci o sobă pentru lemne va fi cea mai bună alegere pentru încălzirea acesteia.

Singura excepție este atunci când cărbunele sau lemnul de foc nu sunt disponibile într-o anumită zonă. Dar o astfel de opțiune în Rusia este excepția mai degrabă decât norma.

Două dezavantaje principale ale cuptoarelor cu circuit de apă sunt incapacitatea de a automatiza lucrările și dificultatea reglării transferului de căldură în camerele individuale

De asemenea, din deficiențele de încălzire a cuptorului, trebuie menționat:

• încălzirea îndelungată a sistemului înainte de începerea transferului de căldură;
• pierderea de masă a spațiului utilizabil din casă datorită masivității cuptorului;
• greutatea mare a construcției cuptorului de cărămidă;
• eficiență scăzută datorită plecării unei cantități semnificative de căldură în conductă;
• risc ridicat de incendiu cu utilizare necorespunzătoare.

Încălzire din cărămidă și sobă de gătit pentru o casă privată cu încălzire cu apă, în funcție de proiectarea și numărul de rânduri poate cântări de la 1,5 la 10 tone. În plus, greutatea țevii este adăugată aici.

Fundația pentru o astfel de masă necesită un cost puternic și scump, care poate fi numit și un minus al sistemelor de încălzire luate în considerare.

Dispozitiv de încălzire a apei

Cuptorul pentru sistemul de încălzire în cauză ar trebui în mod ideal calculat și construit simultan cu casa. Dacă o clădire rezidențială a fost deja ridicată, atunci va fi dificil să instalați o construcție din cărămidă în ea. Și de multe ori acest lucru este complet imposibil din cauza necesității de a crea o bază solidă și de a reconstrui sistemul de caprior.

Cuptorul pentru încălzirea apei într-o casă privată poate fi confecționat nu numai din cărămidă, ci și din oțel, sub formă de aragaz cu tuburi cu tuburi de schimb de căldură în jurul cuptorului pentru încălzirea lichidului de răcire.

Încălzirea cu apă pe cuptor constă din:

• soba direct (metal sau cărămidă);
• un schimbător de căldură în sau în jurul cuptorului cuptorului, precum și sub formă de bobină în jurul coșului de fum;
• circuite casnice cu lichid de răcire și rezervor de expansiune în pod.

De asemenea, în unele cazuri, acest sistem de încălzire este completat de o pompă de circulație și un acumulator hidraulic. Cu toate acestea, o astfel de versiune extinsă este folosită extrem de rar, deoarece necesită alimentare neîntreruptă și duce la o creștere a costului întregului circuit.

Iar principalul plus al sobelor de încălzire cu apă este ieftinitatea dispozitivului. Nu merită completat cu elemente scumpe și predispuse la rupere.

Circuitul circulației apei

Sistemul de încălzire a apei din case este construit cu circulație naturală (gravitațională) sau forțată a lichidului de răcire. Dacă este făcută pe baza unei sobe pe lemne, cel mai bine este să acordați preferință primei opțiuni.

Schema de cablare cu circulație naturală a apei este mai ieftină în comparație cu analogul forțat și, de asemenea, spre deosebire de aceasta, nu necesită alimentare cu energie electrică

Este recomandat să echipezi sobe de încălzire cu apă numai în case cu un etaj cu o suprafață de până la 150 m². În acest caz, se poate realiza gravitațional fără pompe suplimentare.

Dacă este necesar să încălziți o cabană într-un cuplu sau mai multe etaje, atunci este mai bine să implementați acest lucru pe baza unui cazan mai puternic. Cuptorul pentru astfel de clădiri va trebui să fie construit pur și simplu uriaș, care este costisitor de implementat. Și cantitatea de combustibil va trebui turnată în el de fiecare dată considerabil. Iar acest lucru este foarte descurajat din cauza riscului crescut de incendii.

Sistemul clasic de încălzire a sobei cu circulație naturală a apei constă din:

• schimbător de căldură ca parte a sobei;
• contur dintr-o conductă metalică;
• calorifere (de obicei înlocuite cu țevi groase în camere);
• rezervor de expansiune.

Dacă se decide să facă încălzirea apei într-o casă de țară cu propriile mâini, atunci este mai bine să o proiectați în conformitate cu această schemă. Instalarea și calcularea acestei opțiuni este mai ușor de efectuat decât cu mișcarea forțată a apei.

Sistemul cu pompă de circulație este mai potrivit pentru cazane, pe baza sobei pierde eficiența crescută a transferului de căldură

Dacă centrala este automatizată și apa este încălzită în mod constant, după cum este necesar, atunci soba cu lemne este încălzită o dată sau de două ori pe zi. În aceste momente, lichidul de răcire din cuptor este încălzit pentru a degaja căldură în încăperi. După alungarea ei cu o pompă prin conductele circuitului nu are rost. Oricum, nimic dintr-o cutie de foc rece nu se va încălzi.

Atunci când optează pentru o sobă cu lemne sau cărbune, proprietarii de case private de obicei se așteaptă să obțină un sistem autonom de încălzire. Dacă introduceți echipamente de pompare care necesită alimentare de la rețeaua de funcționare, atunci va fi dificil să vorbim despre autonomie.

Cuptor - cărămidă sau metal

O sobă din cărămidă se încălzește mai mult, dar, de asemenea, dă mai mult timp căldurii spațiului din jurul său. Analogul oțelului, dimpotrivă, se încălzește rapid și, de asemenea, se răcește rapid după arderea combustibilului. Această problemă este rezolvată parțial datorită prezenței unor volume mari de lichid de răcire în circuitul apei.

Cu toate acestea, cu cât trebuie să depozitați mai multă apă în sistem, cu atât este mai scump din materiale.

Este permisă punerea unei sobe metalice cu potrilă cu o bobină de apă pentru circuitul de încălzire în case private direct pe o podea din lemn, fără a aranja o fundație specială

Un cuptor de oțel pentru încălzirea apei cu o putere de 5-15 kW - fără combustibil și apă, aceasta este o structură care cântărește 100-300 kg. Un astfel de aragaz potbelly poate fi pus în siguranță pe laguri întărite. Fundațiile cuptorului trebuie turnate atunci când soba cântărește mai mult de 700-800 kg. Acum, dacă este cărămidă, atunci lucrările din beton nu sunt suficiente.

Față de metal, o sobă din cărămidă cântărește mai mult, costă mai mult și este mai dificil de instalat. Cu toate acestea, are o eficiență mai mare și un risc mai mic de a îngheța circuitul cu o rupere a conductei din cauza formării de gheață în interior. Dacă totul este decis să fie făcut minuțios pentru tine și reședința permanentă, atunci se recomandă oprirea alegerii pe opțiunea de cărămidă.

Țevi - oțel inoxidabil sau plastic metalic

Dacă sistemul de încălzire este construit pe baza unui cazan de apă caldă, atunci acesta poate fi legat nu numai cu conducte de oțel, ci și cu conducte din plastic și polipropilenă. Cu toate acestea, dacă soba cu lemne va încălzi apa, atunci circuitul cu lichid de răcire din acesta trebuie creat numai din oțel inoxidabil.

Cu o așezare mare a lemnului de foc, apa din bobina cuptorului se poate încălzi rapid până la 100 de grade și poate fierbe, numai oțelul poate rezista la astfel de temperaturi mult timp

Metalloplastik este proiectat să funcționeze cu un lichid de răcire încălzit la 90-95 ° С. Pentru o perioadă scurtă de timp, este capabil să transfere și să se încălzească la 110-120 ° С. În același timp, automatizarea cazanelor și a cazanelor nu permite inițial încălzirea apei în astfel de grade. Pentru podele calde, se încălzește până la 30–45 ° С, iar pentru baterii de până la 60–65 ° С.

Cu toate acestea, în cazul unei sobe pe lemne, temperaturile sub o sută nu sunt doar posibile, dar sunt departe de neobișnuit. Nu este recomandat să riscați și să jucați ruleta rusă, să legați acest cuptor folosind conducte de plastic. Cel mai bine este să oferiți oțel inoxidabil mai fiabil.

În plus, conductele de ramură care părăsesc cuptorul din bobină pentru conectarea conductelor circuitului se vor încălzi cu siguranță până la temperaturi foarte ridicate. Mai puțin de jumătate de metru le separă de focul deschis. Este periculos să conectați orice conductă de plastic la acestea din cauza riscului de topire din urmă.

Disiparea căldurii - calorifere sau înregistrare

Căldura este furnizată de la sobă la circuitul de încălzire în porțiuni timp de câteva ore, în timp ce lemn de foc sau cărbune arde în cuptor. Dacă în sistemul de încălzire există puțină apă, casa se va ridica rapid. Prin urmare, în sate o astfel de încălzire este realizată de obicei din țevi groase de oțel și nu pe baza radiatoarelor mai familiare pentru cetățeni.Registrul de încălzire pentru sobele de lemn este perfect.

Schema clasică a sobelor de încălzire a apei cu circulație naturală implică contactul direct al apei cu atmosfera printr-un rezervor de expansiune, însă aerul nu este recomandat bateriilor obișnuite din purtătorul de căldură

O țeavă din oțel inoxidabil cu un diametru de 80-120 mm amplasat în jurul casei este un registru de încălzire constând dintr-o alimentare din cuptor și o întoarcere la acesta. În camera cea mai îndepărtată de cuptor, aceste linii sunt conectate între ele, iar în restul încăperilor sunt așezate sub formă de două conducte de-a lungul pereților exteriori.

Registrul nu arată la fel de plăcut estetic ca radiatorul. Dar prima opțiune este mult mai ieftină și mai ușor de făcut independent, decât a doua. Pentru implementarea sa este necesară doar experiență în manipularea mașinii de sudat.

Zona de transfer de căldură pentru un astfel de circuit este calculată prin înmulțirea numărului de PI-uri cu diametrul și lungimea conductei. În plus, în calcule este necesar să se țină cont de presiunea de căldură din rețea de alimentare și de retur, precum și de distanța dintre conducte pe verticală.

Cu toate acestea, de multe ori, astfel de calcule nu sunt efectuate, dar o țeavă cu un diametru de 80-100 mm este luată și așezată de-a lungul perimetrului întregii clădiri rezidențiale, cu o buclă în camera din spate. În același timp, transferul de căldură este reglat „pe ochi” și experimental, ca urmare a aplicării unuia sau altui volum de combustibil la cuptor.

Nu este de mirare că contururile din registre, împreună cu cuptoarele cu apă, sunt atât de comune. Nici nu trebuie să fie numărați, ci doar să luați o țeavă adecvată și să sudați.

Selectăm un schimbător de căldură pentru cuptor

Schimbătorul de căldură din sobă poate fi realizat din cupru, oțel sau fontă. Opțiunea de cupru este imediat mai bună pentru a exclude din cauza prețului ridicat. Soldarea unui astfel de dispozitiv este extrem de problematică.

Instalați baterii din fontă în interiorul cuptorului cu precauție - din cauza șocului de temperatură, secțiunile lor individuale se pot deconecta de la elementele vecine

Fierul întrecește oțelul în parametrii tehnici. Cu toate acestea, să faci un schimbător de căldură pentru o sobă cu lemne cu tine este problematic. Puteți lua o baterie veche pentru asta. Dar aici trebuie să se țină cont de faptul că sigiliul dintre secțiunile sale va arde în cuptor. Și aceasta este o cale directă de pierdere a etanșeității și de eliberare a apei în camera de ardere.

Dacă schimbătorul de căldură este decis să fie format dintr-o baterie din fontă, atunci este mai bine să luați MS-110-300 sau MS-90-300 pentru acest model. Sunt mici și potrivite în liniște într-o cutie de foc. Suprafața de încălzire pentru fiecare coastă va fi de ordinul 0,14–0,16 m².

Pe baza acestor numere, putem estima câte secțiuni sunt necesare pentru un anumit circuit. Pentru fiecare 10 pătrate ale casei, aveți nevoie de 1 kW, care va fi de aproximativ 0,1 m² zona de încălzire a schimbătorului de căldură din fontă.

Aripioarele radiatorului din fontă sunt de obicei conectate folosind garnituri de cauciuc rezistente la căldură. În cuptorul cuptorului, un astfel de sigiliu de cauciuc va arde, trebuie înlocuit cu un cordon de azbest

Un alt punct al folosirii unei baterii de fontă ca schimbător de căldură este dificultatea curățării acesteia de funingine din interiorul cuptorului. Din când în când, camera de ardere trebuie curățată, iar coastele de relief „fontă” vor interfera foarte mult cu aceasta.

Cea mai optimă variantă a schimbătorului de căldură este oțelul sub forma:

• o bobină de mai multe tuburi;
• cămăși din tablă de oțel.

Sunt fabricate din oțel cu conținut scăzut de carbon St10 ... St20 cu o grosime de 4-5 mm. Dacă luați tubul, atunci cu un diametru de 30-50 mm.

Cel mai ușor este să faceți un schimbător de căldură din oțel din tabla de oțel - cu toate acestea, numai suprafața orientată către foc va participa la schimbul de căldură din acesta

Versiunea tubulară din punct de vedere al transferului de căldură este mai eficientă, dar este, de asemenea, mai laborioasă la fabricare.

Pentru a calcula schimbătorul de căldură, utilizați formula:

Qy = K * (Tcp-Tk)

în cazul în care:

• K - coeficientul de transfer de căldură al materialului (pentru oțelurile cu conținut scăzut de carbon 15-20, iar pentru fontă gri - 50);
• Tcp - temperatura medie a mediului de încălzire din cuptor (Tmax + Tmin) / 2;
• tk - temperatura medie a agentului termic (alimentare T + retur) / 2.

Dacă lemnul de foc este ars în sobă, atunci Tcp = (700 + 300) / 2 = 500 ° С și Tk = (80 + 60) / 2 = 70 ° С. Drept urmare, Qy = 15 * (500-70) = 6450 kcal / oră. Adică aproximativ 7,5 kW / h vor ieși pe metru pătrat din suprafața schimbătorului de căldură orientat către foc.

Pentru cărbune, calculele sunt următoarele - Tcp = (1000 + 600) / 2 = 800 ° С și Tk = 70 ° С. Qy = 15 * (800-70) = 10 950 kcal / oră = 12 734 W / oră. Un metru pătrat din suprafața schimbătorului de căldură va produce aproximativ 12,7 kW / h.

În continuare, împărțim puterea necesară pentru încălzirea unei anumite case la o cifră calculată, în funcție de planurile de utilizare a unui anumit tip de combustibil.

De exemplu, pentru o cabană în 150 m² au nevoie de aproximativ 15 kW. Dacă va fi încălzit cu lemn, atunci este necesar un schimbător de căldură cu o suprafață de schimb de căldură de 15 / 7,5 = 2 m². Aceasta este suprafața care se confruntă cu flacăra și se încălzește.

Dacă este selectată o bobină tubulară, atunci lungimea acesteia este calculată după formula:

S = 2 * 3,14 * D * L

în cazul în care:

S - suprafața estimată;

D - diametrul tubului;

L - lungimea dorită.

Parametrii unei cămăși din tablă de oțel sunt și mai ușor de calculat, de obicei sunt formate din două dreptunghiuri pe laturile camerei de ardere.

Alegerea celei mai bune opțiuni

Va fi dificil să puneți un cuptor masiv de cărămidă într-o casă deja construită. În acest caz, încălzirea cu apă este organizată cel mai bine pe baza unei sobe metalice cu potbelly, care poate fi instalată pe o podea din lemn armată, fără a turna fundația.

Cu toate acestea, dacă este posibilă realizarea fundației așa cum trebuie, atunci ar trebui să se acorde preferință unui design mai fiabil al cuptorului de cărămidă.

Circuitul de apă pentru o casă pentru o sobă de ardere a lemnului se realizează cel mai bine din țevi groase de oțel și cu circulație naturală de răcire

Instalarea unei pompe de circulație și / sau a unui acumulator în circuitul de încălzire este o pierdere de bani și un beneficiu suplimentar zero. Acestea vor complica doar instalarea sistemului. Și când stingeți lumina, aceste dispozitive vor crea probleme deloc. În timp ce opțiunea de încălzire fără ele, cu probleme la rețea, va continua să încălzească calm casa.

Concluzii și video util pe această temă

Alegerea formei unui schimbător de căldură într-o sobă de lemn:

Prezentare generală a cuptorului de cărămidă pentru încălzirea apei în cabană:

Dispozitivul sobei de încălzire și gătit din cărămidă cu analiza ordinului de proiectare:

Este dificil să apelezi la încălzirea apei pe baza unei sobe lemnoase ideale și extrem de eficiente. Dar această opțiune de încălzire a unei case private este cea mai fiabilă, la fel de ieftină și ușor de implementat. Nu este necesar să suplimentați un astfel de circuit cu o pompă de circulație și automatizare. Acestea lucrează de la rețea și fac ca întregul sistem să fie offline, nivelând unul dintre principalele avantaje.