Hur man gör ugnsvärme i ett privat hus med luft- eller vattenkretsar

Det finns många sätt att värma ett privat hem med användning av gas och el. Men trots överflödet av moderna metoder, är kaminuppvärmning fortfarande relevant för arrangemang av hus och stugor.

Håller med, inget betonar färg i den ryska hytten lika mycket som en vedspis. Dessutom anses uppvärmning av fast bränsle vara ett av de ekonomiska alternativen.

Organiseringen av värmesystemet börjar med valet av ugnsutrustning och bestämningen av typen av värmekrets. Vi erbjuder att förstå enheten och principerna för funktionen av vatten- och luftvärme baserat på ugnen. För en bättre förståelse av frågan kompletterade vi materialet med diagram och visuella fotografier.

Luftvärme

Anledningen till den hållbara preferensen som privata husägare ger alternativet för kaminuppvärmning är ekonomisk verksamhet - tillgången till ved, bränslebriketter eller kol.

Nackdelen är det begränsade behandlingsutrymmet, som kan elimineras genom att installera ett vatten- och luftsystem baserat på en tegelstenhet.

Enhetsdetaljerna för uppvärmning av småhus med ugn presenteras i fotovalget:

Funktionsprincip luftvärme baserat på en spis eller öppen spis består det av att överföra en varm ström uppvärmd till driftstemperatur i en värmeväxlare eller i en panna. Luft kommer antingen direkt in i rummet eller genom luftkanaler.

På grund av den relativt korta vägen har han inte tid att tappa temperaturen. Resultatet är en enhetlig värmefördelning i hela huset.

En kammare för uppvärmning av luften är anordnad ovanför eldboxen, så att den heta övre ytan på eldstaden och skorstenen överför maximal värme till den. Luftcirkulation sker naturligt eller genom fläktar.

En fabrikstillverkad stålugn för uppvärmning av ett rum på 120 kvadratmeter. m med luftflöde kostar cirka 12 000 rubel

Naturlig cirkulation inträffar som ett resultat av densitetsskillnaden mellan kall och varm luft. Kall luft som kommer in i värmekammaren förskjuter den varma luften i kanalerna.

Denna metod kräver inte närvaro av elektricitet, men om luften inte rör sig snabbt genom värmekammaren blir den mycket varm, vilket kan orsaka problem.

Luftvärme med den naturliga rörelsen av uppvärmd luft innebär installation av kanaler för riktad rörelse. I tvingade fall stimulerar rörelsen av luft fläkten (+)

Tvingad cirkulation sker med fläktar eller pumpar. Rymduppvärmning sker dock snabbare och jämnt. Genom att justera dess läge kan du enkelt kontrollera mängden luft som tillförs olika rum och därmed bestämma mikroklimatet i enskilda rum i huset.

Efter typen av kallluftsförsörjning delas systemen upp i två sorter:

• Med full återcirkulation. Uppvärmda luftmassor växlar med kylluft i samma rum. Minussystemet är att luftkvaliteten minskar under varje uppvärmnings / kylningscykel.
• Med partiell återvinning. En del av den friska luften tas från gatan, som blandas med en del av luften från rummet. Efter uppvärmning levereras en blandning av två luftdelar till konsumenten. Fördel med stabil luftkvalitet, brist på flyktighet.

Det är uppenbart att den första gruppen inkluderar kanalsystem med den naturliga rörelsen av ett luftkylvätska. Den andra klassen inkluderar varianter med tvingad luftrörelse, för vilken rörelse det inte är nödvändigt att ordna ett nätverk av kanaler.

Luftflödet från gatan ger systemet med naturlig cirkulation en ytterligare impuls, vilket eliminerar behovet av fläktar.

De viktigaste fördelarna med luftvärme jämfört med vatten:

• hög effektivitet;
• problemfri;
• brist på radiatorer i rummen.

Enhetskretsen med tvångsrörelse låter dig göra utan att bygga ett kanalsystem. Dessutom kan denna sort kombineras med konditionering, fuktighet och jonisering av luften.

Om installationen av en anordning som stimulerar rörelsen av uppvärmd luft inte planeras, används följande metoder för att öka spisens produktivitet:

Att öka effektiviteten kommer spontant att öka luftflödets hastighet: ju snabbare luften värms upp, desto intensivare förändras den kylda och uppvärmda luftmassan.

De största nackdelarna med luftvärme jämfört med vatten:

• vid användning av en ugn har temperaturen på den tillförda luften ett betydande intervall, i motsats till användningen av andra uppvärmningsorgan;
• luftkanaler har en stor diameter, så installationen måste utföras vid konstruktionsstadiet;
• ugnens placering i källaren är önskvärd, annars är det nödvändigt att använda fläktar som gör ljud.

Rörelsen av luft i rummet har en negativ sida - det väcker damm, men användningen av filter vid utloppet till kanalen gör att du effektivt kan fånga upp detta damm och därmed minska den totala mängden damm i huset.

En annan egenskap hos luftuppvärmning med dess positiva och negativa sidor är värmeöverföringshastigheten. Å ena sidan värms rummen upp snabbare än vid uppvärmning med en vattenkrets, å andra sidan finns det ingen termisk tröghet - så fort kaminen eller spisen slocknar börjar rummet omedelbart svalna.

För att säkerställa jämnt tryck i kanalens sidogrenar är det nödvändigt att utesluta att de införs i huvudkanalens sista halvmeter

Till skillnad från vattenvärme är installationen av ett luftvärmesystem inte svårt. Alla element (rör, krökningar, ventilationsgaller) kan anslutas helt enkelt utan svetsning. Det finns flexibla kanaler som kan ta valfri form beroende på lokalernas geometri.

Trots detta är luftvärmesystem baserade på spisar eller eldstäder ännu inte utbredda. I en individuell lågbyggnad används ofta en vattenkrets för att värma lokalerna.

På grundval av en spis eller en öppen spis med en tegel- eller stålkamin kan du ordna både luft- och vattenuppvärmning

Ugnsbaserad vattenuppvärmningsanordning

Principerna för alla vattenvärme baserat på värmefördelningen från en lokal källa genom hela rummet med hjälp av rörelse av vatten längs värmekretsen.

De viktigaste elementen i vattenuppvärmning

Huvudelementen för en ugnsuppvärmningskrets med en vattenkrets är:

• spis eller öppen spis med värmeväxlarei vilket vatten värms upp;
• värmekretsdär värme överförs till rummet;
• expansionsbehållare för att förhindra skador på systemet till följd av ökat tryck;
• cirkulationspump för att säkerställa rörelse av vatten längs kretsen.

Det finns allmänna regler för hur vattenuppvärmning fungerar, t.ex. kopplingsschemansom är välkända och som måste följas. När man använder ugnen som värmekälla finns det emellertid specifika krav som hänför sig till temperaturregimets egenhet.

Funktionen för vattenuppvärmning baserad på en spis eller öppen spis är enkel, men det är nödvändigt att exakt beräkna parametrarna för alla element i systemet

Kaminerna värms inte snabbt upp och kyls sakta ner, ojämn värme genereras och bara korrekt installation av alla systemkomponenter undviker problem med högkvalitativ uppvärmning av lokalerna.

Typer av värmeväxlare och placeringsmetoder

För tillverkning av en värmeväxlare för ugnar används plåt "svart" stål eller värmebeständigt rostfritt stål. Att använda gjutjärn som material för produktion är svårt, men du kan använda färdiga gjutjärnsprodukter, t.ex. gjutjärnsradiatorer.

Det är möjligt att använda koppar, som har bättre värmeledningsförmåga jämfört med stål, men priset på en sådan anordning kommer att vara högt. Värmeväxlaren rekommenderas att vara tillverkad av stål med en tjocklek av minst 3 mm. Vid höga ugnstemperaturer, som uppstår när det gäller kol eller särskilt koks, är det nödvändigt att använda stål med en tjocklek av 5 mm.

Värmeväxlare kan delas upp i tre typer:

• register, spolar och radiatorerbestående av en uppsättning rör;
• skjortor (pannor)svetsad av plåtstål;
• kombinerat alternativ i form av vertikala väggar anslutna med rör (de så kallade ”böckerna”).

Plåtskjortor är lättare att tillverka och lättare att rengöra från förbränningsprodukter, men rörformade strukturer har dock en stor uppvärmningsyta. När man gör en skjorta måste man ta hänsyn till det överskott av vattentrycket som uppstår när man använder en membranutvidgningstank eller lyfter vatten till en hög höjd.

Värmeväxlaren för vattenuppvärmning baserad på ugnen kan anordnas av improviserade material:

I detta fall är det nödvändigt att använda stål med en tjocklek av minst 5 mm och dessutom stärka väggarna med förstyvningar för att undvika deras deformation.

Formerna på rörformade strukturer kan vara olika, men det är nödvändigt att observera villkoret att rörens inre storlek är minst 3 cm i diameter. Annars, om cirkulationshastigheten är långsam eller temperaturen är för hög, kommer vatten att koka.

Registren görs som regel av profil och inte från runda rör för att underlätta svetsarbetet.

Du kan själv skapa värmeväxlaren i önskad storlek. I detta fall bör ökad uppmärksamhet ägnas åt svetsningens kvalitet. Om en värmeväxlare läcker, hälls allt vatten i ugnen.

För att lösa problemet måste dessutom en stor mängd arbete göras: demontera ugnen, ta bort, brygga och sätta tillbaka värmeväxlaren och sätt sedan tillbaka ugnen igen.

Det finns två alternativ för placeringen av värmeväxlaren. I det första fallet placeras den direkt i brännkammaren, vilket avsevärt minskar utrymmet. I det andra fallet är registren installerade i huven på icke-roterande ugnar, men själva ugnen i detta fall har en mer komplex design.

I närvaro av en klockugn är det bättre att placera värmeväxlaren i klockan: den är också varm där och ugnsutrymmet kommer att förbli oförändrat

När du installerar en rörvärmeväxlare är det nödvändigt att lämna ett mellanrum mellan den och ugnsväggen. Detta är nödvändigt för bättre uppvärmning av kylvätskan samt för att rengöra registret. Det är nödvändigt att rengöra både skjortor och register med jämna mellanrum, eftersom vid kraftig tilltäppning med aska minskar värmeöverföringseffektiviteten.

Om det finns en kokplatta sker rengöring efter att den har tagits bort. Om ugnen bara har en uppvärmningsfunktion, sker rengöring genom ugnsdörren.

Vattencirkulation i värmekretsen

De grundläggande principerna för att organisera den naturliga cirkulationen av vatten i systemet är att simulera en "accelerationskollektor" vid värmeväxlarens utlopp och skapa en konstant lutning av rören i värmekretsen på 3-5 °.

Den allmänna betydelsen av "accelerationskollektorn" är att uppvärmt vatten stiger vertikalt från ugnen och sedan fördelas längs värmekretsen.

Cirkulationen sker på grund av skillnaden i den specifika tyngden för kallt och varmt vatten. Kallt vatten är tyngre än varmt och flyter ner till värmeväxlaren och förskjuter varmt vatten upp i röret. Ingången till "returen" måste vara lägre än vattenutloppet från radiatorerna, annars kommer vattencirkulationen att vara mycket långsam eller inte alls.

Accelerationsuppsamlare är nödvändig även för små värmekretsar vid användning av naturlig cirkulation

För att öka hastigheten för vattenrörelse längs värmekretsen installera en cirkulationspump. Således sker en snabbare och jämnare värmefördelning över hela huset. Flera pumpar kan användas samtidigt för olika värmekretsar.

I närvaro av kraftvågor är det nödvändigt att applicera spänningsstabilisatoreftersom fel i pumpen kan leda till allvarliga konsekvenser för hela systemet.

Pumpar kan villkorat delas upp i två grupper relativt motorns läge: med en ”torr” rotor och en ”våt” rotor. Efter spänningstyp: modeller som arbetar från ett 220 V-nätverk och pumpar som drivs från 12 V strömkällor

Motorn i pumpar med en "torr" rotor isoleras från pumphjulet nedsänkt i vatten av O-ringar. Jämfört med pumpar med en nedsänkt motor har ”torra” pumpar högre verkningsgrad.

Men bland bristerna kan kallas en hög ljudnivå, behovet av regelbundet underhåll och mindre motorresurser. Därför används i ett privat hus som regel cirkulationspumpar med en "våt" rotor.

Valet av typ av pumpkraft beror på möjligheten till naturlig cirkulation av vatten i systemet. Om det är omöjligt utan pumpens deltagande, bör valet göras till förmån för tillvalet med stöd av 12 V spänning och oavbruten strömförsörjning.

Annars, vid strömavbrott, kan vatten koka och systemet kommer att misslyckas. Om naturlig cirkulation är möjlig är det bättre att köpa ett vanligare och billigare alternativ med 220 V.

Genom att ansluta en pump med en spänning på 12 volt till en oavbruten strömförsörjning kan du inte oroa dig för värmesystemets funktion

När du installerar en pump med en strömförsörjning på 220 V är det nödvändigt att organisera möjligheten att värmesystemet fungerar under strömavbrott. För att göra detta installeras en avstängningsventil på röret, och genom att kringgå det installeras ett förbikopplingsrör med en pump (den så kallade ”bypass”).

En filterkran installeras på förbikopplingsröret framför pumpen och sedan installeras en avstängningsventil. Genom att justera stoppcockernas placering på huvud- och förbikopplingsrören kan du aktivera tvingat och naturligt cirkulationsläge.

Som regel är pumpen installerad på "returen" nära ugnen, så att temperaturen på vätskan som kommer att passera genom enheten är den lägsta. Detta kommer att förlänga pumpens livslängd betydligt.

Dessutom är det nödvändigt att placera maximalt möjliga antal värmesystemkontroller på ett ställe, så att du i nödsituationer snabbt kan vidta åtgärder för att eliminera dem.

Installation av ett förbikopplingsrör (förbipasserande) gör att värmesystemet kan fungera när strömmen är avstängd, och gör det också möjligt att ta bort pumpen utan att tappa vattnet

Regler för användning av expansionsbehållare

Vätskan expanderar vid uppvärmning, och om detta händer i ett slutet system, kommer trycket inuti den att öka avsevärt, och en ökning av trycket är full av ett genombrott av vatten. Användningen av en säkerhetsventil är opraktisk, eftersom luft efter att ha kylt vattnet och minskat volymen kommer att släppas in i systemet.

Därför, i värmekretsar med tvingad rörelse av vatten, speciellt expansionsbehållaresom är öppna eller stängda typer. Deras volym beräknas baserat inte bara på den maximala värmeutvidgningen av vätskan (5-7%), utan även med hänsyn till möjligheten att koka systemet.

En öppen tank utrustar vattenkretsen för ugnsuppvärmningens gravitationstyp, det vill säga med den naturliga transporten av kylvätskan. Det är en metallbehållare med godtycklig form som ligger högst upp i värmekretsen. Den kommunicerar direkt med atmosfären, varför kylvätskan delvis avdunstar.

Rörledningen är ansluten till tankens botten eller botten och ett rör svetsas upp på toppen för att tappa vatten vid överflöde och luft frigörs från systemet. Övningen visar att volymen på en öppen tank ska vara minst 15% av volymen vatten i värmesystemet.

En öppen tankutvecklare finns vanligtvis i ett teknisk rum och dess utseende spelar ingen roll

En sluten tank eller membrantyp är ett slutet kärl med ett membran inuti. Vatten, värme, ökar trycket, sträcker membranet och kommer in i tanken. Vid övertryck utlöser det automatiska systemet och överskottet kylvätska släpps ut i avloppet.

Efter den första urladdningen finns det vanligtvis inte längre någon anledning till dess återproduktion, eftersom kylmedlets volym blir lika med systemets volym.

Den slutna membranbehållaren är monterad framför pumpen. En sådan kapacitet, till skillnad från en öppen typ av tank, kan inte bli av med luften själv, därför är det högst upp på värmekretsen nödvändigt att installera en Mayevsky-kran (mekanisk luftventil) eller dess automatiska analoga.

Det enda elementet i membranbehållaren som kan misslyckas med tiden är membranet, så det är bättre att köpa en tank med möjlighet att byta ut den.

När man köper en stängd tank, som ibland kallas en hydraulisk ackumulator, är det viktigaste att inte förväxla den med en hydraulisk ackumulator för vattentillförsel.

För en membranbehållare som används vid uppvärmning är driftstemperaturen upp till 120 ° C och trycket är upp till 3 Bar. För vattentillförsel används tankar med en temperatur upp till 70 ° C och ett tryck upp till 10 Bar.

Valet mellan rör och radiatorer

Som en vattenkrets för spisvärme kan du använda ett system av plaströr med radiatorer (batterier) eller ett metallrörssystem. Den största fördelen med att använda radiatorer är att de ser snyggare ut jämfört med massiva luftkanaler.

Plastkablar kan lätt döljas på golvet, eftersom det inte avger värme. Trots att ledningarna för vattenuppvärmning enligt reglerna ska vara öppna. Polymerrörledningar har emellertid begränsningar: de kan inte läggas där det finns risk för smältning och direkt UV-exponering.

Fördelen med metallrör är det lägre priset på hela värmekretsen, enkel installation och mindre frekventa problem vid drift av systemet.

Användningen av metallvärmerör istället för ett kylarsystem med metall-plast-eyeliner är motiverat om den estetiska komponenten i rumskonstruktionen inte är viktig

Betydande fördel kylarsystem är enkel temperaturjustering. Även de mest exakta beräkningarna av rumstemperaturen kan justeras. Till exempel rekommenderas ett litet barn under 6 månader en temperatur på 19-21 ° C, medan en behaglig temperatur i resten av huset anses vara 25 ° C.

För att säkerställa en sådan temperatur under en längre tid i ett rum är det nödvändigt att helt eller delvis stänga värmeförsörjningskranen till en av radiatorerna. När det gäller ett metallrör kan problemet också lösas, men på ett mer komplicerat sätt: att minska värmeöverföringen av rörsegmentet med användning av polyuretan eller folieskal.

Ett annat alternativ för värmekrets kan vara vatten uppvärmd golv. Detta är en mycket bekväm typ av värmeförsörjning till människans känsla, men att installera ett varmt golv är mycket mer tidskrävande än alternativen som tidigare beaktats.

Vid användning av ett varmt golv är det dessutom inte möjligt att tillhandahålla en sluttning för den naturliga cirkulationen av vatten, vilket i kombination med en liten diameter på de varma golvrören leder till en förutsättning för användning av en cirkulationspump.

För att pressa vatten genom rören på det varma golvet är det nödvändigt att använda en pump, naturlig cirkulation fungerar inte med denna geometri i värmesystemet

Förhindra frysning av värmesystemet

Användningen av vatten som kylvätska har ett minus - vid frysning av värmesystemet kommer rörledningen och apparater att skadas. I detta fall är det särskilt svårt att återställa värmeväxlaren integrerad i ugnen.

Detta problem är relevant för bostäder som kanske inte värms upp under lång tid på vintern. Ett sätt att förhindra skador på systemet är att använda frostskyddsmedel istället för vatten för värmesystem.

För bostadslokaler används propylenglykolbaserade vätskor som frostskyddsmedel, som en giftfri substans, till skillnad från etylenglykol.

Idén att använda frostskyddsmedel har emellertid sina nackdelar:

• propylenglykolbaserat frostskyddsmedel är dyrt (från 80 r / liter);
• frysskyddets specifika värmekapacitet är mindre än för vatten (cirka 15%), därför krävs en stor ugnkraft och en stor ytarea för uppvärmningsanordningar;
• frostskyddsmedel har en högre dynamisk viskositet än vatten, därför är en kraftfullare cirkulationspump nödvändig och naturlig cirkulation är omöjlig;
• vid uppvärmning expanderar frostskyddet till 40%, så det är nödvändigt att använda en stor expansionsbehållare av en sluten typ;
• propylenglykol är mycket flytande, därför penetrerar den genom föreningar i värmesystemet genom vilket vatten inte tränger igenom;
• propylenglykol är oförenlig med galvaniserade rör, eftersom antifrysadditiv vid kontakt bringas att förlora sina egenskaper;
• vid kokande frostskyddsmedel (vilket är troligt vid användning av ugnar) inträffar en irreversibel kemisk reaktion, varför hela systemet måste tömmas och återfyllas frostskyddsmedel.

För frostskyddsmedel måste värmesystemet beräknas i förväg - dess användning i projekt som genomförs för vatten är ganska problematisk.

Dessutom är ett projekt med frostskyddsmedel mycket dyrare än ett vattenvärmesystem. Därför har dess användning ännu inte blivit utbredd i privata hus med kaminuppvärmning, och andra metoder används för att förhindra frysning.

När du väljer en vätska för ett värmesystem är det nödvändigt att tänka på inte bara fysikalisk-kemiska egenskaper, utan också dess fara för andra

Dränering av vatten från kretsen och ugnsskjorta eller register är den vanligaste lösningen på problemet med en långvarig frånvaro av husägarna.Förutom ytterligare arbete inkluderar nackdelarna med denna metod tillgång till luft till metallelementen i systemet från insidan och som ett resultat spridningen av korrosion.

Som en lösning på problemet under en kort tidsperiod används också integration med en elektrisk panna med liten kapacitet i värmekretsen. Hans arbete på en minsta nivå av energiförbrukning kan tillfälligt upprätthålla en positiv vattentemperatur.

En elektrisk panna med låg effekt ansluten till värmesystemet kan upprätthålla en positiv vattentemperatur vid en långvarig frånvaro av värdar.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Ett fungerande värmesystem baserat på en spis och en vattenkrets i ett privat hus med en yta på 80 kvadratmeter:

Värmen tillförs värmesystemet från spisar och eldstäder i partier, vilket komplicerar uppgiften att beräkna parametrarna för elementen i värmekretsen. Att göra ändringar i kretsen är ganska problematisk, därför, med brist på erfarenhet inom detta område, är det bättre att vända sig till specialister med färdigheter för att lösa sådana problem.

Har du erfarenhet av att organisera spisvärme? Eller värmer du ditt hus så och vill dela dina intryck av kaminen? Lämna kommentarer och ställ frågor. Feedbackformuläret finns nedan.