En ugn med en vattenkrets för uppvärmning av ett hus: funktioner i ugnsvärme + val av det bästa alternativet

Ved och kol förblir i många regioner de mest prisvärda bränsletypen, med hjälp av vilka privata stugor värms upp. Kaminuppvärmning väljs emellertid inte bara på grund av billigheten och den allmänna tillgången på energi, utan också på grund av den låga kostnaden för det.

Förutom många fördelar har en spis med vattenkrets för uppvärmning av ett hus mycket minus. Detta alternativ är inte alltid optimalt. Låt oss försöka förstå nyanserna i ett sådant värmesystem.

Funktioner för uppvärmning baserat på spis

Kaminuppvärmning är normen för ryska byar, vars tillförlitlighet och praktiska har testats i århundraden. Och idag finns det i många byhus spisar med spis för matlagning och en eldstad för att baka bröd.

Vissa av dem är utrustade med en vattenkrets i värmesystemet, medan andra inte är det. Men hyresvärdarna har inte bråttom att kasta ut dem och ändra dem till moderna pannor. En mer problemfri och problemfri metod för uppvärmning har ännu inte uppfunnits.

Utan hushållens vattenkrets kan en vedspis bara värma ett litet utrymme runt den. För att värma ett eller två rum är detta alternativ acceptabelt, men för en stor stuga inte längre

Som bränsle i sådana bynsugnar brinner de:

• kol;
• torv;
• ved;
• briketter (eurowood).

Det finns ingen grundläggande skillnad mellan dessa typer av bränsle när det gäller placeringen av kaminen inuti och utformningen av vattenvärmesystemet i ett privat hus. Vissa av dem ger mer värme, medan andra bränner ut längre. Men designen på ugnen och utformningen av rörledningen med kylvätskan i rummen är desamma i alla fall.

När du väljer en kamin uppvärmning, glöm inte eldbestämmelserna för konstruktion av tegel spisar - endast deras strikta efterlevnad kommer att minska risken för eld till ett minimum

Bland fördelarna med kamin uppvärmning är:

• brist på beroende av tillgången på el i nätet;
• den relativt låga kostnaden för värmesystemet;
• låg kostnad för fast bränsle och möjligheten att använda dess olika typer;
• extrem användarvänlighet;
• långvarig värmeöverföring (för tegelstrukturer);
• universalitet - lämplig för uppvärmning och matlagning samtidigt.

Om ett privat hus inte kan anslutas till huvudgas, är en vedspis det bästa valet för att värma det.

Det enda undantaget är när kol eller ved inte finns i ett visst område. Men ett sådant alternativ i Ryssland är undantaget snarare än normen.

Två huvudsakliga nackdelar med ugnar med en vattenkrets är oförmågan att automatisera arbetet och svårigheten att justera värmeöverföring i enskilda rum

Av bristerna i ugnsuppvärmningen bör det också nämnas:

• lång uppvärmning av systemet innan värmeöverföringen påbörjas;
• massförlust av användbart utrymme i huset på grund av ugns massivitet;
• tung konstruktion av tegelugn;
• låg effektivitet på grund av att en betydande mängd värme avleds i röret;
• hög brandrisk vid felaktig användning.

Brickvärme och kokplatta för ett privat hus med vattenvärme, beroende på design och antal rader kan väga 1,5 till 10 ton. Dessutom läggs rörets vikt här.

Grunden för en sådan massa kräver en kraftfull och dyr kostnad, som också kan kallas ett minus av värmesystemen som beaktas.

Varmvattenuppvärmningsanordning

Ugnen för värmesystemet som beaktas bör idealiskt beräknas och byggas samtidigt med huset. Om ett bostadshus redan har uppförts kommer det att vara svårt att installera en tegelkonstruktion i den. Och ofta är detta helt omöjligt på grund av behovet av att skapa en solid grund och bygga upp raftsystemet igen.

Ugnen för vattenuppvärmning i ett privat hus kan tillverkas inte bara av tegel, utan också av stål i form av en kakelugn med värmeväxlarrör runt ugnen för att värma kylvätskan

Ugnsbaserad vattenuppvärmning består av:

• direkt spis (metall eller tegel);
• en värmeväxlare i eller runt ugnen, såväl som i form av en spiral runt skorstenen;
• hemkretsar med kylvätska och en expansionsbehållare på vinden.

I vissa fall kompletteras detta värmesystem av en cirkulationspump och en hydraulisk ackumulator. En sådan utökad version används emellertid extremt sällan, eftersom den kräver oavbruten strömförsörjning och leder till en ökning av kostnaden för hela kretsen.

Och det huvudsakliga fördelen med vattenvärmugnar är enhetens billighet. Det är inte värt att komplettera det med dyra och benägna brottelement.

Kretsvattencirkulation

Vattenvärmesystemet i hus är byggt med naturlig (tyngdkrafts) eller tvingad cirkulation av kylvätskan. Om det görs på basis av en vedspis är det bäst att föredra det första alternativet.

Kabeldiagrammet med naturlig vattencirkulation är billigare jämfört med den tvingade analogen, och till skillnad från det kräver inte strömförsörjning

Det rekommenderas att bara utrusta vattenvärmugnar i en våningshus med en yta på upp till 150 m². I detta fall kan det göras tyngdkraft utan ytterligare pumpar.

Om det är nödvändigt att värma en stuga i ett par eller flera våningar, är det bättre att implementera detta på grundval av en kraftigare panna. Ugnen för sådana byggnader måste byggas helt enkelt enormt, vilket är dyrt att genomföra. Och mängden bränsle måste hällas i det varje gång det är betydligt. Och det görs starkt avskräckt på grund av den ökade risken för bränder.

Det klassiska ugnsvärmesystemet med naturlig cirkulation av vatten består av:

• värmeväxlare som en del av kaminen;
• kontur från en metallrörledning;
• radiatorer (vanligtvis ersatt med tjocka rör i rum);
• expansionsbehållare.

Om det beslutas att göra vattenuppvärmning i ett hus på landet med dina egna händer, är det bättre att utforma det enligt detta schema. Installation och beräkning av detta alternativ är lättare att utföra än med tvångsrörelse.

Systemet med en cirkulationspump är mer lämpligt för pannor, på grund av kaminen tappar det sin ökade värmeöverföringseffektivitet

Om pannan automatiseras och vattnet värms upp ständigt efter behov, värms vedeldad spis en eller två gånger om dagen. Det är vid dessa ögonblick som kylvätskan i ugnen värms upp för att avge värme i rummen. Efter att ha jagat den med en pump genom kretsens rör är meningslöst. Hur som helst, ingenting i en kall eldbox kommer att värmas upp.

När man väljer en ved- eller träkol, förväntar sig ägare av privata hem vanligtvis att få ett autonomt värmesystem. Om du sätter i pumputrustning som kräver ström från elnätet för drift, kommer det att vara svårt att prata om autonomi.

Ugn - tegel eller metall

En tegelugn värms upp längre, men avger också längre värme till utrymmet runt den. Tvärtom, analogen av stål värms snabbt upp och kyls också snabbt efter att bränslet bränts. Detta problem är delvis löst på grund av närvaron av stora volymer kylmedel i vattenkretsen.

Men ju mer vatten du måste lagra i systemet, desto dyrare kommer det från material.

Det är tillåtet att sätta en metallkällkamin med vattenspole för värmekretsen i privata hus direkt på trägolv utan att ordna en speciell grund

En stålugn för vattenuppvärmning med en effekt på 5-15 kW - utan bränsle och vatten, detta är en konstruktion som väger 100-300 kg. En sådan kakelugn kan säkert sättas på förstärkta fördröjningar. Ugnsfundamenten måste hällas när kaminen väger mer än 700-800 kg. Nu, om det är tegel, är betongarbete definitivt inte tillräckligt.

Jämfört med metall väger en tegelugn mer, kostar mer och är svårare att installera. Det har emellertid högre effektivitet och mindre risk för att frysa kretsen med ett rörbrott på grund av isbildning. Om allt beslutas att göras noggrant för dig själv och permanent bostad, rekommenderas det att stoppa valet på alternativet tegelsten.

Rör - rostfritt stål eller metallplast

Om värmesystemet är byggt på en varmvattenpanna, kan det spännas in inte bara med stålrör utan också med plast- och polypropylenrör. Men om vedeldningen kommer att värma vattnet, bör kretsen med kylvätskan därifrån endast skapas av rostfritt stål.

Med en stor vedlager kan vattnet i ugnsspolen snabbt värmas upp till 100 grader och koka, bara stål tål sådana temperaturer under lång tid

Metalloplastik är utformad för att arbeta med kylvätska uppvärmd till 90–95 ° С. Under en kort tid kan den överföra och värma till 110–120 ° С. Samtidigt tillåter automatisering av pannor och pannor initialt inte uppvärmning av vatten i sådana grader. För varma golv värms det upp till 30-45 ° С, och för batterier upp till 60–65 ° С.

Men när det gäller en vedspis är temperaturer under hundra inte bara möjliga utan långt ifrån ovanliga. Det rekommenderas inte att riskera och spela ryska roulette, knyta ugnen med plaströr. Det är bäst att ge mer pålitligt rostfritt stål.

Dessutom kommer grenrören som lämnar ugnen från spolen för att ansluta kretsens rör definitivt att värmas upp till mycket höga temperaturer. Mindre än en halv meter skiljer dem från öppen eld. Det är farligt att ansluta plaströr till dem på grund av risken för att den sistnämnda smälter.

Värmeavledning - radiatorer eller register

Värme tillförs från ugnen till värmekretsen i delar i flera timmar, medan ved eller kol bränns i ugnen. Om det finns lite vatten i värmesystemet står huset snabbt upp. Därför är sådana uppvärmningar i byar vanligtvis gjorda av tjocka stålrör och inte på grund av kylare som är mer bekanta för medborgarna.Värmeregistret för vedkaminer är helt enkelt perfekt.

Det klassiska schemat med vattenuppvärmningsugnar med naturlig cirkulation innebär direkt kontakt med vatten med atmosfären genom en expansjonstank, men luft rekommenderas inte för vanliga batterier i värmebäraren

Ett rostfritt stålrör med en diameter på 80–120 mm som ligger runt huset är ett värmeregister som består av en matning från ugnen och en återgång till den. I rummet längst bort från ugnen är dessa linjer förbundna med varandra, och i resten av rummen läggs de i form av två rörledningar längs ytterväggarna.

Registeret ser inte lika estetiskt tilltalande ut som kylaren. Men det första alternativet är mycket billigare och lättare att göra självständigt än det andra. För dess implementering är det bara nödvändigt att ha erfarenhet av att hantera svetsmaskinen.

Värmeöverföringsområdet för en sådan krets beräknas genom att multiplicera antalet PI med rörets diameter och längd. Dessutom är det i beräkningarna nödvändigt att ta hänsyn till värmestrycket i tillförsel och retur, såväl som avståndet mellan rörledningarna vertikalt.

Men ofta utförs inte sådana beräkningar, utan ett rör med en diameter på 80–100 mm tas och läggs längs hela bostadshusets omkrets med en slinga i bakrummet. Samtidigt justeras värmeöverföringen "med ögat" och experimentellt som ett resultat av att en eller annan volym bränsle appliceras på ugnen.

Inte konstigt att konturerna från registren, i kombination med vattenugnar, är så vanliga. De behöver inte ens räknas, bara ta ett lämpligt rör och svetsa.

Vi väljer en värmeväxlare för ugnen

Värmeväxlaren i kaminen kan vara tillverkad av koppar, stål eller gjutjärn. Kopparalternativet är omedelbart bättre att utesluta på grund av det höga priset. Lödning av en sådan enhet på egen hand är extremt problematisk.

Installera gjutjärnsbatterier i ugnen med försiktighet - på grund av temperaturchock kan deras enskilda sektioner kopplas loss från angränsande element

Gjutjärn överträffar stål i tekniska parametrar. Att själv göra en värmeväxlare för en vedspis är själv problematiskt. Du kan bara ta ett gammalt batteri för det här. Men här måste det beaktas att tätningen mellan dess sektioner kommer att brinna ut i ugnen. Och detta är ett direkt sätt att förlora tätheten och släppa ut vatten i förbränningskammaren.

Om värmeväxlaren beslutas vara gjord av ett gjutjärnsbatteri, är det bäst att ta MS-110-300 eller MS-90-300 för den här modellen. De är små och passar tyst i en eldbox. Uppvärmningsytan för varje revben kommer att vara i storleksordningen 0,14–0,16 m².

Baserat på dessa siffror kan vi uppskatta hur många avsnitt som behövs för en viss krets. För varje 10 torg i huset behöver du 1 kW, vilket kommer att vara ungefär 0,1 m² gjutjärn värmeväxlare värmeområde.

Gjutjärns radiatorfenor ansluts vanligtvis med värmebeständiga gummipackningar. I ugnsugnen kommer en sådan gummitätning att brinna, den måste ersättas med en asbestkabel

En annan punkt med att använda ett gjutjärnsbatteri som värmeväxlare är svårigheten att rengöra det från sot från ugns insida. Ibland måste förbränningskammaren rengöras och avlastningsribborna "gjutjärn" kommer att störa detta.

Den mest optimala varianten av värmeväxlaren är stål i form av:

• en spole av flera rör;
• skjortor av stålplåt.

De är tillverkade av lågkolstål St10 ... St20 med en tjocklek på 4-5 mm. Om du tar röret, då en diameter på 30-50 mm.

Det är lättast att tillverka en stålvärmeväxlare från plåtstål - dock är det bara ytan som vetter mot elden som kommer att delta i värmeväxlingen i den

Den rörformiga versionen när det gäller värmeöverföring är effektivare, men den är också mer besvärlig att tillverka.

För att beräkna värmeväxlaren använder du formeln:

Qy = K * (Tcp-Tk)

där:

• K - värmeöverföringskoefficient för materialet (för lågkolstål 15–20 tas och för grått gjutjärn - 50);
• Tcp - medeltemperaturen för värmemediet i ugnen (Tmax + Tmin) / 2;
• Tk - medeltemperatur för värmebäraren (T-tillförsel + Retur) / 2.

Om ved bränns i kaminen, är Tcp = (700 + 300) / 2 = 500 ° С och Tk = (80 + 60) / 2 = 70 ° С. Som ett resultat är Qy = 15 * (500-70) = 6450 kcal / timme. Det vill säga cirka 7,5 kW / h kommer ut per kvadratmeter av ytan på värmeväxlaren mot elden.

För kol är beräkningarna följande: Tcp = (1000 + 600) / 2 = 800 ° С och Tk = 70 ° С. Qy = 15 * (800-70) = 10 950 kcal / timme = 12 734 W / hour. En kvadratmeter av värmeväxlarens yta kommer att ge cirka 12,7 kW / h.

Därefter delar vi upp kraften som krävs för att värma ett visst hus med en beräknad siffra, beroende på planerna för användning av en viss typ av bränsle.

Till exempel för en stuga på 150 m² behöver cirka 15 kW. Om det värms upp med trä krävs en värmeväxlare med ett värmeväxlingsområde 15 / 7,5 = 2 m². Detta är ytan som vetter mot lågan och värms upp.

Om en rörformig spiral väljs beräknas dess längd med formeln:

S = 2 * 3,14 * D * L

där:

S - uppskattat areal;

D - rördiameter;

L - önskad längd.

Parametrarna för en stålplansskjorta är ännu enklare att beräkna, den består vanligtvis av två rektanglar på sidorna av förbränningskammaren.

Att välja det bästa alternativet

Det kommer att vara svårt att sätta en massiv tegelugn i ett redan byggt hus. I det här fallet är vattenuppvärmningen bäst organiserad på basis av en kakelugn av metall, som får placeras på ett förstärkt trägolv utan att fylla grunden.

Men om det är möjligt att göra grunden som den borde, bör man föredra en mer pålitlig tegelugndesign.

Vattenkretsen för ett hem för en vedspis görs bäst från tjocka stålrör och med naturlig kylvätskecirkulation

Att installera en cirkulationspump och / eller ackumulator i värmekretsen i fråga är slöseri med pengar och har ingen extra fördel. De kommer bara att komplicera installationen av systemet. Och när du stänger av ljuset kommer dessa enheter alls att skapa problem. Medan värmealternativet utan dem, med problem i elnätet, kommer att fortsätta att värma huset lugnt.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Välja formen på en värmeväxlare i en vedspis:

Översikt över tegelugnen för vattenvärme i stugan:

Enheten för värme- och matlagningsugnen tillverkad av tegel med analys av konstruktionsordning:

Det är svårt att kalla vattenvärme baserat på en vedspis idealisk och mycket effektiv. Men detta alternativ att värma ett privat hus är det mest pålitliga, liksom billiga och enkla att genomföra. Det är inte nödvändigt att komplettera en sådan krets med en cirkulationspump och automatisering. De arbetar från elnätet och gör hela systemet offline, och utjämnar det till en av de viktigaste fördelarna.