Štednjak s vodenim krugom za grijanje kuće: mogućnosti provedbe

Moderna peć za kamin uspješno se koristi za grijanje privatne kuće

Prednosti i nedostaci grijanja peći

Redovito peć na drva ili kamin zagrijte sobu zbog kombinacije izmjene topline radijacije i konvekcije. Zagrijani masivni zidovi pećnice emitiraju toplinsku energiju, prenoseći je u zrak i namještaj sobe. Hladni zrak postupno se zamjenjuje zagrijanim zrakom.

Grijanje peći ima niz nedvojbenih prednosti:

• ne zahtijeva priključak na električne i plinske komunikacije. Gorivo: ogrjevno drvo, ugljen, briketi od treseta - u pravilu je jeftino i ekološki prihvatljivo, njegovo izgaranje ne šteti okolišu;
• izmjena topline zračenja je najudobnija;

Zanimljiv! Prijenos topline zračenjem (zvan zračenje) jedina je vrsta prijenosa topline koja se događa bez sudjelovanja rashladne tekućine.

Ruska peć grijala je kuće mnogih generacija naših predaka

• većina kućnih štednjaka (dugo gori ili konvencionalni) višenamjenski, može se koristiti ne samo za grijanje, već i za grijanje vode i kuhanje (i unutar pećnice i na ploči za kuhanje);
• u vrućoj sezoni, masivna pećnica od opeke za kuću pridonosi klimatizaciji prostorije: zbog činjenice da je uvijek izgrađena na zasebnom temelju, višak topline uklanja se na tlo;
• štednjak ili kamin stvara posebnu atmosferu u domu i u mnogim je slučajevima element koji definira stil interijera.

Kamin stvara posebnu atmosferu u kući i postavlja stil interijera

Međutim, uz prednosti grijanja peći, postoje i nedostaci:

• dimenzije - snaga peći za grijanje kuće ovisi o njihovim dimenzijama;
• inercija - tradicionalnoj pećnici od cigle treba jako dugo vremena da se zagrije i pusti u rad. Istina, moderne peći od lijevanog željeza za kuću, kaminske peći, pećnice i buleryans praktički nemaju ovaj nedostatak;
• veliki gubitak topline zbog niske učinkovitosti (učinkovitosti) - velika količina toplinske energije prolazi kroz dimnjak u atmosferu;
• nemogućnost osiguravanja ravnomjernog zagrijavanja kuće. Vrući zrak postupno istiskuje hladni zrak, ali to se događa neravnomjerno - temperatura može biti previsoka u blizini peći i preniska na udaljenosti od nje;

Činjenica! Štednjak može zagrijavati samo one prostorije koje su mu neposredno susjedne. Stoga je u dijelovima zgrade udaljenim od nje često bilo potrebno urediti dodatnu peć.

Načelo grijanja peći - vruća peć emitira toplinsku energiju u okolni prostor (zračenje izmjenom topline), a zatim hladni zrak zamjenjuje zagrijanim zrakom (konvekcijska izmjena topline)

• potreba za stalnim održavanjem - štednjak zahtijeva polaganje drva za ogrjev, čišćenje jama od pepela od troske i dimnjaka od čađe i otpadaka, održavanje procesa izgaranja, reguliranje propuha;
• složenost upravljanja - teže je kontrolirati proces izgaranja goriva u peći nego u kotlovima;
• potreba za dobrom vučom - vuča je potrebna za intenzivno izgaranje, kao i za uklanjanje ugljičnog monoksida;
• opasnost od požara - kako bi se osigurala sigurnost od požara, izolacija dimnjaka neophodna je, posebno za štednjak u drvenoj kući. Dodatni faktor opasnosti od požara stvara činjenica da je trenutno zaustavljanje procesa izgaranja u peći nemoguće;
• potreba za stalnim nadopunjavanjem i skladištenjem zaliha goriva, kao i odlaganje otpada: troske i pepela.

Da bi se osigurao rad peći, potrebno je njezino stalno održavanje: polaganje drva za ogrjev, čišćenje pepela i dimnjaka, praćenje procesa izgaranja, podešavanje propuha

Štednjak s vodenim krugom za grijanje kuće: prednosti

Kao što je već spomenuto, obična peć nije u mogućnosti pružiti jednoliko zagrijavanje svih prostorija u kući. U suvremenim pećima i kaminima ovaj se problem djelomično rješava ugradnjom konvekcijske komore na koju je povezan kanalski sustav. Kao rezultat, protok toplog zraka iz peći nije prepušten sam sebi, već se kreće u ograničenom prostoru cijevi i reguliran je zasunima, zaklopkama, rešetkama i drugim dodatnim uređajima.

Međutim, zračni kanali su glomazni, pojedu korisni prostor, a s povećanjem njihove duljine i broja zavoja, gubici topline se povećavaju. Potreban im je nadzor i održavanje: povremeno čišćenje prašine, čađe i čađe. Sam zrak ima mali specifični toplinski kapacitet; za prijenos topline u prostoriju udaljenu od peći potrebno je prisilno pumpanje zagrijanih zračnih masa ventilatorom. Stoga je voda kao medij za prijenos topline u mnogim pogledima poželjnija od zraka.

Kombinirani sustav grijanja vikendice pomoću kamin-peći s vodenim krugom i solarnim kolektorima

Činjenica! Specifični toplinski kapacitet vode gotovo je 4 puta veći od specifičnog toplinskog kapaciteta zraka. Dovoljno je usporediti 4,187 kJ / (kg × K) i 1,055 kJ / (kg × K).

Vruća voda može se lako transportirati cjevovodima malog promjera, dok toplinsku energiju prenosi na velike udaljenosti. Uz to, voda je bezopasna, nezapaljiva, netoksična, kemijski neutralna i lako dostupna tvar.

Načelo rada grijanja peći s vodenim krugom

Načelo rada kruga grijanja jednostavno je - rashladna tekućina (u ovom slučaju voda) zagrijava se tijekom izgaranja goriva, a zatim se širi cijevima, istodobno odajući toplinu okolnom prostoru.

Dijagram povezivanja kamina s vodenim izmjenjivačem topline na zatvoreni sustav grijanja s akumulacijskim kotlom: 1 - miješajući ventil; 2 - cirkulacijska pumpa; 3 - ekspanzijska posuda; 4 - ventil za nuždu; 5 - kamin s izmjenjivačem topline; 6 - akumulacijski kotao; 7 - radijatori grijanja

Prototip moderne kotlovi na kruto gorivo i peći na drva za dugo gori za dom mnogima su poznate - ovo je "Šveđanin". Švedska peć ima ugrađeni metalni spremnik, koji se prije polaganja drva za ogrjev i loženja napuni hladnom vodom.I premda se voda tijekom peći zagrijava dulje vrijeme, ona odaje toplinu jednako dugo - dugo nakon što se plamen ugasi.

Postupno je spremnik za vodu transformiran u izmjenjivač topline, što je rezultiralo mogućnošću povezivanja sustava vodova za grijanje kuće i opskrba toplom vodom.

Moderne peći za grijanje s pločom za kuhanje ili pećnicom izgledaju stilski i savršeno se uklapaju u bilo koji interijer

Izgradnja peći sa zagrijavanjem vode

Karakteristična značajka svake peći za grijanje kuće, opremljene vodenim krugom, je izmjenjivač topline, koji se inače naziva zavojnica, radijator ili kotao. Ovaj uređaj može zagrijati neograničenu količinu vode. Dimenzije i oblik spremnika ovise o volumenu komore za izgaranje i mogu varirati u najširem rasponu.

Izmjenjivač topline

U nekim izmjenama peći za grijanje kuće izmjenjivač topline ugrađuje se izravno u kamin, ali ovom metodom postoji opasnost od istjecanja rashladne tekućine (odnosno vode) ili čak do eksplozije kada se pregrije i zakuha. Osim toga, u ovom se slučaju kapacitet komore za izgaranje neizbježno smanjuje. Sigurnija opcija je integriranje izmjenjivača topline u nape dimnjaka. U tom će slučaju većina vrućeg zraka koji se diže iz ložišta zagrijavati rashladnu tekućinu, a ne izlaziti kroz cijev na ulicu.

Dijagram instalacije kamin peć s vodenim krugom za opskrbu toplom vodom

Proračun snage i dimenzija izmjenjivača topline

Samoračun snage i veličine izmjenjivača topline prilično je težak zadatak za nekoga tko nije inženjer grijanja, ali u većini slučajeva moguće je grubo procijeniti.

Koristan savjet! Praksa je dokazala da s visinom stropa od 2,5 do 2,7 m na 10 m² površina kuće zahtijeva od 1 do 1,2 kW snage sustava grijanja.

Konvencionalna kućna peć na drva otpušta oko 6,5 tisuća kcal u roku od sat vremena, što je dovoljno za zagrijavanje male seoske kuće. Prisutnost vodenog kruga udvostručit će razinu udobnosti. Nakon izračuna gubitka topline možete izračunati snagu samog izmjenjivača topline. Odvođenje topline sa svakog četvornog metra njegove površine varira od 5 do 10 kW. Ova činjenica je osnova za određivanje potrebne snage.

Prilikom odabira izmjenjivača topline za peć ili kamin, potrebno je uzeti u obzir parametre strukture i sustav grijanja u njemu.

Zapravo nema potrebe zaranjati u složene formule. Dovoljno je kontaktirati stručnjake koji će, vođeni gotovim tablicama, odabrati izmjenjivač topline za peć privatne kuće, koji odgovara zadanim parametrima strukture i sustava grijanja u njemu.

Materijal

Prije nego što odlučite o dizajnu registra (odnosno izmjenjivača topline) peći za kuću, trebali biste odlučiti od kojeg će materijala biti izrađen. Postoji nekoliko mogućnosti:

• bakar - s jedne strane, bakrena zavojnica je vrlo učinkovita, jer je toplinska vodljivost ovog materijala jedna od najboljih. S druge strane, talište mu je 1083 ° S, a u kaminu - u slučaju izvanrednih situacija, čija se pojava nikada ne može u potpunosti isključiti - može porasti na 1200 ° S. Stoga je strogo zabranjena uporaba bakra u kaminu peći od opeke. Uz to, morate obratiti pažnju na to da kondenzat koji nastaje tijekom hlađenja kruga sadrži agresivne kemijske spojeve koji uzrokuju koroziju;
• lijevano željezo - radijatori od lijevanog željeza vrlo su otporni na koroziju, ali su krhki, a toplinske deformacije koje se javljaju tijekom hlađenja i zagrijavanja mogu dovesti do pukotina i oštećenja izmjenjivača topline. Osim toga, registar od lijevanog željeza - s obzirom na činjenicu da je ovaj metal teško obraditi - sastavlja se od lijevanih dijelova pomoću navoja i brtvila, što dovodi do smanjenja pouzdanosti jedinice u cjelini;

Nizozemska peć od opeke jedna je od najjednostavnijih pećnica s dobrom učinkovitošću i prijenosom topline

• željezo - najpristupačniji i najjednostavniji materijal. Izmjenjivači topline preporuča se izrađivati ​​od čelika otpornog na toplinu debljine 3 do 5 mm, koristeći bešavne cijevi. Istodobno, trebali biste održavati takav način grijanja u kojem se stvara što manje kondenzata i nikada ne ispuštati rashladnu tekućinu jer su čelični proizvodi podložni koroziji;
• otporan na toplinu nehrđajući čelik- najbolji, ali i najskuplji materijal za radijator peći za privatnu kuću.

Koristan savjet! Najprikladniji čelik za izmjenjivač topline je AISI 304. Pri proizvodnji dijelova preporučljivo je koristiti lasersko rezanje i zavarivanje u atmosferi argona.

Dizajn kaminske peći s vodenim krugom

Oblikovati

Izmjenjivač topline - ovisno o svom materijalu - može biti izrađen od okruglih ili oblikovanih pravokutnih cijevi, lima ili od kombinacije ovih dijelova. Mjesto i način ugradnje određuju se prema obliku:

• izmjenjivač topline od čeličnog lima - mogu se postaviti na najtoplije mjesto, odnosno u komoru za izgaranje. Za proizvodnju se koristi čelični lim debljine 3 ÷ 4 mm u kombinaciji s cijevima promjera 40 ÷ 50 mm za spajanje dovodnih i povratnih vodova. Da bi se izbjeglo stvaranje parnih čepova, gornja cijev za dovod vode mora biti na najvišoj točki izmjenjivača topline, jer kada parni čep uđe u sustav grijanja, postoji opasnost od udara vodom. Što će pak dovesti do uništenja cijevi ili radijatora. Da bi se spriječilo vrenje vode u izmjenjivaču topline, njezin unutarnji razmak mora biti najmanje 30 mm;

Čelične cijevi za izradu izmjenjivača topline u peći

• cijevni izmjenjivač topline - izrađuje se od cijevi: okrugle promjera 40 ÷ 50 mm ili pravokutne profilne sekcije od 40 × 60 ili 60 × 60 mm. Može se nalaziti i u kaminu (pod uvjetom da nije izrađen od bakra), prostorno rješenje ovisi o određenoj peći. Glavna stvar je da uređaj ne bi trebao blokirati vrata za punjenje goriva, rešetki i dimnih kanala. Ako je peć štednjak za kuhanje, tada su cijevi izmjenjivača topline postavljene samo duž bočnih ravnina komore za izgaranje;
• cjevasti ravni registar - najčešće se nalaze u dimnjačkim kanalima ili nape peći, gdje su uvjeti nježniji, stoga mogu trajati dulje od radijatora u kaminu. Njihove su dimenzije vrlo impresivne, jer se nalaze na mjestima gdje je toplinska snaga mala i moraju se izračunati unaprijed, jer ne smije biti prepreka za izlaz dimnih plinova.

Potrebno je postaviti peć u kuću u skladu s pravilima zaštite od požara

Montaža

Izmjenjivač topline smije se instalirati samo u namjensku kućnu pećnicu. Upute za video i fotografije jasno potvrđuju potrebu za privlačenjem specijalnog proizvođača peći i poštivanje brojnih pravila:

• Nakon proizvodnje, izmjenjivač topline mora se dva puta stlačiti tlakom od 6 bara: prije i nakon ugradnje u peć;
• izmjenjivač topline postavlja se odmah nakon postavljanja temelja za peć, nakon čega se postavlja;
• Apsolutno se ne preporučuje da se izmjenjivač topline utisne u zid pećnice! Između njega i zidova trebao bi postojati razmak od 10 ÷ 15 mm, koji nadoknađuje toplinsko širenje;

Elementi kombiniranog sustava grijanja vikendice s kaminom i solarni kolektori

• prilikom postavljanja cijevi ostavite razmak od 5 mm i napunite ga azbestnim kabelom ili drugim brtvilom otpornim na toplinu;
• odsječak cijevi na izlazu mora imati duljinu najmanje 10 ÷ 15 cm. To će omogućiti rezanje novog navoja u slučaju oštećenja;
• cijevi za grijanje spojene su na izmjenjivač topline samo pomoću brtve otporne na toplinu;
• rekonstrukciju gotove peći kako bi se u nju instalirao vodeni krug trebao bi obaviti samo stručnjak.

Da biste opremili štednjak, bolje je koristiti usluge iskusnog proizvođača peći

Rad kaminske peći s krugom grijanja vode

Za nesmetan rad sustava grijanja morate se pridržavati i pravila rada:

1. Ne upotrebljavajte pećnicu s neispunjenim izmjenjivačem topline: brzo će izgorjeti.
2. Nemojte odspajati izmjenjivač topline od sustava grijanja dok pećnica radi. Voda se zagrijavanjem širi, a povećani tlak može uzrokovati eksploziju.
3. Ne dovodite hladnu vodu u zagrijani izmjenjivač topline. Toplinske deformacije mogu ga oštetiti.
4. Cirkulacijska pumpa može se koristiti za povećanje učinkovitosti sustava grijanja.
5. Ako je potrebno, upotrijebite antifriz u krugu bojlera.
6. Na najnižoj točki sustava grijanja mora biti predviđena slavina za odvod vode.

Da bi sustav grijanja nesmetano funkcionirao, slijedite radna pravila

Glavni nedostaci kućnog štednjaka s grijanjem vode

Glavni nedostaci sustav grijanja vode povezane s fizičkim svojstvima rashladne tekućine, odnosno vode. Smrzavajući se na 0 ° C, voda (točnije, već led) doseže svoj najveći volumen na -4 ° C. Širenje vode smrznute u cijevima može dovesti do njihovog pucanja. Da biste to izbjegli, potrebno je ispustiti vodu iz sustava grijanja, ako se ne koristi u hladnoj sezoni, ili je zamijeniti posebnim antifrizom.

Povezani članak:

Usklađenost s pravilima za rukovanje štednjakom u kući, upute za fotografije i videozapise pomoći će izbjeći pogreške i predložiti najbolje načine za neutraliziranje nedostataka.

Bolje je razmisliti o instaliranju moderne peći od opeke u fazi projektiranja kuće, jer uključuje uređenje dimnjaka i zračnih kanala

Moderna pećnica od opeke s vodenim krugom za grijanje kuće složena je inženjerska toplinska tehnika. Njegova instalacija zahtijeva izradu zasebnog projekta u fazi projektiranja cijele strukture u cjelini i, najvjerojatnije, neće učiniti bez sudjelovanja stručnjaka.