Peč z vodnim krogom za ogrevanje hiše: značilnosti ogrevanja peči + izbira optimalne možnosti

Drva in premog ostajajo v mnogih regijah najbolj dostopne vrste goriva, ki se uporabljajo za ogrevanje zasebnih koč. Vendar pa se ogrevanje s pečjo ne izbere le zaradi nizkih stroškov in dostopnosti energije, temveč tudi zaradi nizkih stroškov njene vgradnje.

Poleg tega ima peč z vodnim krogom za ogrevanje hiše poleg številnih prednosti tudi veliko pomanjkljivosti. Ta možnost ni vedno optimalna. Poskusimo razumeti nianse takšnega ogrevalnega sistema.

Značilnosti ogrevanja s pečjo

Ogrevanje s pečjo je norma za ruske vasi, katere zanesljivost in praktičnost sta bili dokazani že stoletja. In danes imajo številne vaške hiše peči s štedilnikom za kuhanje hrane in ognjišče za peko kruha.

Nekateri od njih so opremljeni z vodnim krogom za ogrevalni sistem, drugi pa ne. Toda lastniki podeželskih hiš se ne mudi, da bi jih zavrgli in zamenjali s sodobnimi kotli. Bolj nemotečega in nemotečega načina ogrevanja še nismo izumili.

Brez vodnega kroga po celotni hiši lahko peč na drva ogreje le majhen prostor okoli sebe. Za ogrevanje ene ali dveh sob je ta možnost sprejemljiva, za veliko kočo pa ni več mogoča.

Kot kurivo v takih vaških pečeh kurijo:

• premog;
• šota;
• drva;
• briketi (eurowood).

Med temi vrstami goriva ni bistvene razlike z vidika zasnove peči v notranjosti in ožičenja sistema ogrevanja vode v zasebni hiši. Nekateri med njimi oddajajo več toplote, drugi pa potrebujejo dlje časa, da izgorijo. Toda zasnova kurišča in postavitev cevi s hladilno tekočino v prostorih sta v vseh primerih enaka.

Ko se odločite za ogrevanje s pečjo, ne pozabite na standarde požarne varnosti za gradnjo peči iz opeke - le njihova stroga skladnost bo zmanjšala tveganje požara na minimum

Med prednostmi ogrevanja s pečmi so:

• ni odvisnosti od razpoložljivosti električne energije v omrežju;
• relativno nizki stroški namestitve ogrevalnega sistema;
• nizki stroški trdnega goriva in možnost uporabe različnih vrst goriva;
• izjemna enostavnost delovanja;
• dolgoročni prenos toplote (za opečne konstrukcije);
• vsestranskost - primerna za ogrevanje in kuhanje hrane hkrati.

Če zasebne hiše ni mogoče priključiti na glavni plin, bo za ogrevanje najboljša izbira peč na drva.

Edina izjema je, če na določenem območju ni na voljo premoga ali drv. Toda ta možnost v Rusiji je prej izjema kot pravilo.

Dve glavni pomanjkljivosti peči z vodnim krogotokom sta nezmožnost avtomatizacije delovanja in težave pri prilagajanju prenosa toplote v posameznih prostorih.

Med pomanjkljivostmi ogrevanja peči je treba omeniti tudi:

• dolgo segrevanje sistema pred začetkom prenosa toplote;
• izguba uporabnega prostora v hiši zaradi masivnosti peči;
• težka struktura opečne peči;
• nizka učinkovitost zaradi izgube znatne količine toplote v cevi;
• velika požarna nevarnost, če se nepravilno uporablja.

Opečna peč za ogrevanje in kuhanje za zasebno hišo z ogrevanjem vode, odvisno od zasnove in števila vrstic, lahko tehta od 1,5 do 10 ton. Tukaj je dodana še teža cevi.

Temelj za takšno maso zahteva močan in drag temelj, kar lahko imenujemo tudi pomanjkljivost obravnavanih ogrevalnih sistemov.

Peč za ogrevanje vode

Peč za zadevni ogrevalni sistem bi morala biti idealno izračunana in zgrajena hkrati s hišo. Če je stanovanjska stavba že zgrajena, bo v njej težko namestiti opečno pečico. In pogosto se to izkaže za popolnoma nemogoče zaradi potrebe po izgradnji trdnih temeljev in obnovi špirovskega sistema.

Peč za ogrevanje vode v zasebni hiši je lahko izdelana ne samo iz opeke, ampak tudi iz jekla v obliki lonca s cevmi za izmenjavo toplote okoli kurišča za ogrevanje hladilne tekočine

Ogrevanje vode s pečjo je sestavljeno iz:

• sama peč (kovina ali opeka);
• toplotni izmenjevalnik znotraj ali okoli kurišča peči, kot tudi v obliki tuljave okoli dimnika;
• krog s hladilno tekočino, razporejeno po hiši, in ekspanzijsko posodo na podstrešju.

Tudi v nekaterih primerih je ta ogrevalni sistem dopolnjen z obtočno črpalko in hidravličnim akumulatorjem. Vendar se ta razširjena možnost uporablja izjemno redko, saj zahteva neprekinjeno napajanje in vodi do povečanja stroškov celotnega vezja.

In glavna prednost ogrevanja vodne peči je nizka cena naprave. Ni ga vredno dopolniti z dragimi in lomljivimi elementi.

Diagram kroženja vode v tokokrogu

Sistem ogrevanja vode v hišah je zgrajen z naravno (gravitacijsko) ali prisilno cirkulacijo hladilne tekočine.Če je izdelan na osnovi peči na drva, potem je najbolje dati prednost prvi možnosti.

Shema ožičenja z naravno cirkulacijo vode je cenejša od prisilnega analoga in za razliko od nje ne potrebuje napajanja

Priporočljivo je, da ogrevanje z vodno pečjo namestite samo v enonadstropnih hišah s površino do 150 m². V tem primeru ga je mogoče narediti gravitacijskega brez dodatnih črpalk.

Če morate ogrevati kočo v nekaj ali več nadstropjih, je bolje, da to storite z močnejšim kotlom. Peč za takšne zgradbe bo treba zgraditi preprosto ogromno, kar je drago za izvedbo. Da, in vsakič boste morali vanj vliti znatne količine goriva. Vendar je to zelo odsvetovano zaradi povečane nevarnosti požarov.

Klasični sistem ogrevanja s pečjo z naravnim kroženjem vode sestavljajo:

• toplotni izmenjevalnik kot del peči;
• vezje kovinskega cevovoda;
• radiatorji (običajno zamenjani z debelimi cevmi v sobah);
• ekspanzijski rezervoar.

Če se odločite za ogrevanje vode v podeželski hiši sami, potem je bolje, da ga načrtujete po tej shemi. Namestitev in izračun te možnosti je lažji kot pri prisilnem gibanju vode.

Sistem z obtočno črpalko je bolj primeren za kotle, na osnovi peči izgubi povečano učinkovitost prenosa toplote

Če je kotel avtomatiziran in stalno segreva vodo po potrebi, se peč na drva ogreva enkrat ali dvakrat na dan. V teh trenutkih se hladilna tekočina v kurišču peči segreje in sprošča toploto v prostore. Potem je vožnja s črpalko skozi cevi tokokroga nesmiselna. Vode v hladnem kurišču tako ali tako ne bo nič segrelo.

Pri izbiri peči na drva ali premog lastniki zasebnih hiš običajno pričakujejo, da bodo prejeli avtonomni ogrevalni sistem. Če vanj namestite črpalno opremo, ki za delovanje potrebuje napajanje iz električnega omrežja, bo težko govoriti o avtonomiji.

Pečica - opeka ali kovina

Zidana peč se dlje segreva, a tudi daljši prenos toplote v prostor okoli nje. Nasprotno, jekleni dvojnik se hitro segreje in enako hitro ohladi, ko gorivo izgori. Ta problem je delno rešen zaradi prisotnosti velikih količin hladilne tekočine v vodnem krogu.

Vendar pa več vode, ki jo je treba shraniti v sistemu, dražji postane v smislu materialov.

Kovinsko lončeno peč z vodno tuljavo za ogrevalni krog v zasebnih domovih je mogoče postaviti neposredno na lesena tla brez namestitve posebnega temelja

Jeklena peč za ogrevanje vode z močjo 5–15 kW - brez goriva in vode je konstrukcija, ki tehta 100–300 kg. Takšno lončeno peč lahko varno postavite na ojačana polena. Temelje peči je treba zaliti, ko peč tehta več kot 700–800 kg. Zdaj, če je opeka, potem zagotovo ne morete brez betonskega dela.

V primerjavi s kovinsko pečjo je zidana peč večja, dražja in zahtevnejša za vgradnjo. Ima pa večjo učinkovitost in manjšo nevarnost zmrzovanja tokokroga s pretrganjem cevi zaradi nastajanja ledu v notranjosti. Če se odločite, da boste vse naredili popolnoma zase in za stalno prebivališče, potem je priporočljivo izbrati možnost opeke.

Cevi - iz nerjavečega jekla ali kovinsko-plastične

Če je ogrevalni sistem zgrajen na osnovi toplovodnega kotla, ga je mogoče napeljati ne samo z jeklenimi cevmi, temveč tudi s kovinsko-plastičnimi in polipropilenskimi cevmi.Če pa se voda segreva s pečjo na drva, mora biti tokokrog s hladilno tekočino iz njega izdelan samo iz nerjavečega jekla.

Pri veliki obremenitvi drv se lahko voda v tuljavi peči hitro segreje do 100 stopinj in zavre, samo jeklo lahko dolgo časa vzdrži takšne temperature

Kovinska plastika je zasnovana za delo s hladilno tekočino, segreto na 90–95 °C. Za kratek čas prenese segrevanje do 110–120 °C. Hkrati avtomatizacija kotlov in kotlov sprva ne dovoljuje, da bi se voda segrela do takih stopinj. Pri talnem ogrevanju se segreje do 30–45 °C, pri radiatorjih pa do 60–65 °C.

Pri štedilniku na drva pa temperature pod sto niso le možne, ampak še zdaleč niso neobičajne. Ni priporočljivo tvegati in igrati ruske rulete s cevovodom te peči s kovinsko-plastičnimi cevmi. Najbolje je dati prednost bolj zanesljivemu nerjavnemu jeklu.

Poleg tega se bodo cevi, ki prihajajo iz peči iz tuljave za povezovanje cevi tokokroga, zagotovo segrele na zelo visoke temperature. Od odprtega ognja jih loči manj kot pol metra. Nanje je nevarno priključiti kakršnekoli plastične cevi zaradi nevarnosti, da se stopijo.

Odvod toplote - radiatorji ali register

Toplota se iz peči dovaja v ogrevalni krog v večurnih obdobjih, medtem ko v kurišču gorijo drva ali premog. Če v ogrevalnem sistemu ni dovolj vode, se hiša hitro izsuši. Zato je v vaseh takšno ogrevanje običajno izdelano iz debelih jeklenih cevi in ​​ne na podlagi radiatorjev, ki so bolj znani mestnim prebivalcem. Ogrevalni register za peči na drva je preprosto popoln.

Klasična shema ogrevanja vodne peči z naravno cirkulacijo vključuje neposreden stik vode z atmosfero skozi ekspanzijsko posodo, vendar je zrak v hladilni tekočini kontraindiciran za običajne baterije

Cev iz nerjavečega jekla s premerom 80–120 mm, položena po celotni hiši, je ogrevalni register, sestavljen iz dovoda iz peči in povratka vanj. V prostoru, ki je najbolj oddaljen od kurišča, so ti vodi povezani skupaj, v preostalih prostorih pa so položeni v obliki dveh cevovodov vzdolž zunanjih sten.

Register ne izgleda tako estetsko kot radiator. Toda prva možnost je veliko cenejša in jo je lažje narediti sami kot drugo. Če ga želite izvesti, morate imeti le izkušnje z rokovanjem z varilnim strojem.

Območje prenosa toplote za takšno vezje se izračuna tako, da se število PI pomnoži s premerom in dolžino cevi. Poleg tega je treba pri izračunih upoštevati toplotni tlak v dovodu in povratku ter navpično razdaljo med cevovodi.

Vendar se pogosto takšni izračuni ne izvajajo, ampak se vzame cev s premerom 80–100 mm in položi po obodu celotne stanovanjske stavbe z zanko v zadnji sobi. V tem primeru se prenos toplote prilagodi "na oko" in eksperimentalno kot rezultat dodajanja določene količine goriva v kurišče.

Ni zaman, da so registrska vezja skupaj z vodnimi pečmi tako pogosta. Sploh vam jih ni treba izračunati, samo vzemite primerno cev in jo zvarite skupaj.

Izbira toplotnega izmenjevalnika za peč

Toplotni izmenjevalnik v peči je lahko iz bakra, jekla ali litega železa. Bolje je, da takoj izključite bakreno možnost zaradi visoke cene. Spajkanje takšne naprave je zelo problematično.

Baterije iz litega železa je treba namestiti v kurišče previdno - zaradi temperaturnega šoka se lahko posamezni deli ločijo od sosednjih elementov

Lito železo je po tehničnih parametrih boljše od jekla. Vendar se zdi, da je izdelava toplotnega izmenjevalnika za peč na drva iz njega sama problematična. Za to lahko vzamete samo staro baterijo. Toda tukaj moramo upoštevati, da bo tesnilo med njegovimi deli izgorelo v kurišču. In to je neposredna pot do izgube tesnosti in uhajanja vode v zgorevalno komoro.

Če se odločite za izdelavo toplotnega izmenjevalnika iz litoželezne baterije, je za to najbolje vzeti modele MS-110-300 ali MS-90-300. So majhne velikosti in se zlahka prilegajo v kurišče. Njihova grelna površina za vsako rebro bo približno 0,14–0,16 m².

Na podlagi teh številk lahko ocenite, koliko odsekov bo potrebnih za določeno vezje. Za vsakih 10 kvadratnih metrov površine hiše potrebujete 1 kW, kar bo približno enako 0,1 m² območje ogrevanja toplotnega izmenjevalnika iz litega železa.

Rebra radiatorja iz litega železa so običajno povezana s toplotno odpornimi gumijastimi tesnili. V kurišču peči bo takšno gumijasto tesnilo pregorelo, zato ga je treba zamenjati z azbestno vrvico

Druga točka pri uporabi litoželezne baterije kot toplotnega izmenjevalnika je težava pri čiščenju saj iz notranjosti kurišča. Od časa do časa je treba zgorevalno komoro očistiti, dvignjena rebra litega železa pa bodo pri tem močno ovirala.

Najbolj optimalna možnost za toplotni izmenjevalnik je jeklo v obliki:

• tuljava iz več cevi;
• srajce iz jeklene pločevine.

Izdelani so iz nizkoogljičnega jekla St10...St20 debeline 4–5 mm. Če vzamete cevi, potem s premerom 30–50 mm.

Jekleni izmenjevalnik toplote je najlažje izdelati iz jeklene pločevine - vendar bo pri izmenjavi toplote sodelovala le površina, ki je obrnjena v notranjost kurišča proti ognju

Cevna različica je bolj učinkovita pri prenosu toplote, vendar je tudi bolj delovno zahtevna za izdelavo.

Za izračun izmenjevalnika toplote uporabite formulo:

Qy=K*(Tcp-Tk)

Kje:

• K – koeficient toplotne prevodnosti materiala (za nizkoogljična jekla se vzame 15–20, za sivo lito železo pa 50);
• Tcp – povprečna temperatura kurilnega medija v kurišču (Tmax+Tmin)/2;
• Tk – povprečna temperatura hladilne tekočine (Tdovod + Povrat)/2.

Če v peči kurimo drva, potem je Tcp=(700+300)/2=500 °C in Tk=(80+60)/2=70 °C. Kot rezultat Qy=15*(500-70)=6450 kcal/uro. To pomeni, da bo na kvadratni meter površine izmenjevalnika toplote, obrnjene proti ognju, približno 7,5 kW/uro.

Za premog so izračuni naslednji: Tcp=(1000+600)/2=800 °C in Tk=70 °C. Qy=15*(800-70)=10.950 kcal/uro=12.734 W/uro. Kvadratni meter površine izmenjevalnika toplote bo dal približno 12,7 kW/uro.

Nato moč, potrebno za ogrevanje določene hiše, razdelimo na izračunano številko, odvisno od načrtov za uporabo določene vrste goriva.

Na primer, za kočo 150 m² potrebujete približno 15 kW. Če se ogreva z lesom, bo potreben toplotni izmenjevalnik s površino izmenjave toplote 15/7,5 = 2 m². To je površina, ki je obrnjena proti plamenu in se segreje.

Če je izbrana cevasta tuljava, se njena dolžina izračuna po formuli:

S=2*3,14*D*D

Kje:

S – območje oblikovanja;

D – premer cevi;

L - zahtevana dolžina.

Parametre plašča iz jeklene pločevine je še lažje izračunati, običajno je sestavljen iz dveh pravokotnikov na straneh zgorevalne komore.

Izbira najboljše možnosti

V že zgrajeno hišo bo težko vgraditi masivno zidano peč. V tem primeru je ogrevanje vode najbolje organizirati na osnovi kovinske lončene peči, ki jo je mogoče postaviti na ojačana lesena tla brez vlivanja temeljev.

Če pa je mogoče narediti temelj, kot bi moral biti, potem je treba dati prednost bolj zanesljivi strukturi opečne peči.

Vodni krog okoli hiše za peč na drva je najbolje narediti iz debelih jeklenih cevi in ​​z naravnim kroženjem hladilne tekočine.

Vgradnja obtočne črpalke in/ali akumulatorja v obravnavani ogrevalni krog je izguba denarja in nobena dodatna korist. Samo otežili bodo namestitev sistema. In če luči ugasnejo, bodo te naprave povzročile težave. Medtem ko bo možnost ogrevanja brez njih še naprej mirno ogrevala hišo, če pride do težav v električnem omrežju.

Zaključki in uporaben video na to temo

Izbira oblike izmenjevalnika toplote za peč na drva:

Pregled opečne peči za ogrevanje vode v koči:

Izdelava opečne peči za ogrevanje in kuhanje z analizo vrstnega reda načrtovanja:

Ogrevanje vode na osnovi peči na drva je težko imenovati idealno in zelo učinkovito. Toda ta možnost ogrevanja zasebnih hiš je najbolj zanesljiva, pa tudi poceni in enostavna za izvedbo. Takšnega vezja preprosto ni treba dopolniti z obtočno črpalko in avtomatizacijo. Delujejo iz električnega omrežja in celoten sistem naredijo neavtonomnega, kar izniči eno njegovih glavnih prednosti.