Sporák s vodným okruhom na vykurovanie domu

V mnohých súkromných domoch zostáva kúrenie drevom a kachle prioritou. Niekto má kovový sporák, niekto má tehlu, ale jedna vec ich spája - tento typ vykurovania nie je najpohodlnejší. Príliš veľa sústredenia a málo pohodlia. Výkon - kúrenie kachľami s vodným okruhom.

Vykurovanie kachľami s vodným okruhom - príležitosť spojiť tradíciu a pohodlie

Najskôr pochopme terminológiu. Keď sa povie „kachle“, najčastejšie to znamená vykurovacie zariadenie z tehál, ktoré sa spaľuje drevom. Ale často sa to nazýva aj kovová pec na drevo alebo uhlie. Princípy fungovania tehlových a kovových jednotiek sú rovnaké, mení sa spôsob prenosu tepla. Kov má väčšiu konvektívnu zložku (väčšina tepla je prenášaná vzduchom), zatiaľ čo v tehlach dominuje tepelné žiarenie - zo stien pece a vykurovaných stien domu. V našom článku hovoríme hlavne o tehlových peciach, ale väčšinu informácií je možné aplikovať na jednotky z kovového dreva (uhlia). Kúrenie kachlí s vodným okruhom je možné vykonať na základe akéhokoľvek druhu sporáka.

Konvenčné vykurovanie sporáka: výhody a nevýhody

U nás sa domy tradične vykurovali murovanými kachľami, ale postupne bol tento typ vykurovania nahradený vodnými systémami. To všetko preto, lebo spolu s výhodami má jednoduché vyhrievanie kachlí aj veľa nevýhod. Po prvé, o výhodách:

• Kachle odovzdávajú väčšinu tepla tepelným žiarením a ako vedci zistili, je lepšie pre telo vnímané.
• Ruská alebo iná vykurovacia pec má farebný vzhľad, často je možné pozorovať otvorený plameň.
• Pre úplnejšie využitie vyrobeného tepla môžete vyrobiť murovanú pec s komínmi.
• Kúrenie tohto typu je neprchavé - nezávisí to od dostupnosti elektrickej energie.
• Existujú modely kachlí na vykurovanie druhého poschodia (kvôli vykurovaciemu panelu s dymovými kanálmi).
  

  Kúrenie pecou

Dnes je kúrenie považované skôr za exotické, pretože je veľmi zriedkavé. Nemožno tvrdiť, že je veľmi príjemné byť pri teplej peci. Vytvára sa akási zvláštna atmosféra. Existuje však aj veľa vážnych nevýhod:

• Nerovnomerné kúrenie - horúce pri sporáku, v rohoch studené.
• Veľká plocha zaberaná rúrou.
• Vykurovali iba tie miestnosti, do ktorých idú steny kachlí.
• Neschopnosť regulovať teplotu vykurovania v jednotlivých miestnostiach.
• Nízka účinnosť. Pre bežné kachle je 60% už veľmi dobrým ukazovateľom, zatiaľ čo moderné vykurovacie kotly dokážu vyrobiť 90% a viac (plyn).
• Potreba častej údržby. Aby sa roztopili, nastavte tlmiče, vyčistite uhlíky - to všetko pravidelne a neustále. Nie každého to baví.
  

  Princíp organizácie tokov dymu - horizontálny a vertikálny

Ako vidíte, nevýhody sú značné, ale niektoré z nich je možné vyrovnať, ak je v peci zabudovaný výmenník tepla, ktorý je pripojený k systému ohrevu vody. Takýto systém sa tiež nazýva ohrev vody kachľami alebo kúrenie kachlami s vodným okruhom.

Ohrev vodného sporáka

Pri organizovaní ohrevu vody zo sporáka je v kúrenisku zabudovaný výmenník tepla (vodný okruh), ktorý je potrubím spojený s radiátormi. V systéme cirkuluje chladiaca kvapalina, ktorá prenáša teplo zo sporáka na radiátory. Toto riešenie zvyšuje komfort bývania v zime.Ide o to, že radiátory môžu byť inštalované v ktorejkoľvek miestnosti, to znamená, že kachle môžu stáť v jednej miestnosti a všetky ostatné miestnosti budú vykurované batériami, cez ktoré preteká ohriata voda.

Ohrev kachlí s vodným okruhom: príklad systému so zásobníkom teplej vody (bojler).

Zároveň zostávajú zostávajúce nevýhody vykurovania kachlí, ale pridávajú sa výhody ohrevu vody - môžete nastaviť teplotu v každej miestnosti (v určitých medziach), veľká zotrvačnosť vyhladzuje nerovnosti teplotného režimu. Mimochodom, rovnaká schéma funguje aj s kovovými kachľami na drevo alebo uhlie.

Typy systémov

Existujú dva typy teplovodných vykurovacích systémov: nútený a prirodzený obeh (EC). Kúrenie s prirodzenou cirkuláciou je neprchavé (na prevádzku nie je potrebná elektrina), chladiaca kvapalina cirkuluje prírodnými fyzikálnymi procesmi. Nevýhodou tejto metódy vykurovania je potreba použitia potrubí veľkého priemeru, to znamená, že objem systému bude veľký a bude mať veľkú zotrvačnosť. Pri zapaľovaní kachlí to nie je veľmi dobré - zahriatie bude trvať dlho. Ale po vyhorení zostáva dom dlhšie teplý.

Ďalšou nevýhodou je, že na vytvorenie podmienok pre pohyb chladiacej kvapaliny je prívodné potrubie zdvihnuté nahor - k stropu alebo k úrovni radiátorov (v extrémnych prípadoch). Pri vykurovaní dvojpodlažného domu ide potrubie nahor od kotla, šíri sa cez radiátory a potom klesá a obchádza batérie na spodnom poschodí.

Najjednoduchšia schéma systémov s prirodzenou cirkuláciou

Ďalším dôležitým nedostatkom je relatívne nízka účinnosť vykurovacích systémov s EC - chladiaca kvapalina sa pohybuje pomaly, prenáša málo tepla.

Vykurovanie kachlí s vodným okruhom a núteným obehom sa vyznačuje prítomnosťou cirkulačného čerpadla (na obrázku nižšie), ktoré neustále beží. Jeho úlohou je poháňať vodu určitou rýchlosťou. Zmenou tejto rýchlosti môžete zmeniť intenzitu vykurovania priestorov. To vedie k skutočnosti, že za rovnakých okolností je také vykurovanie efektívnejšie. Aby však systém fungoval, je potrebný napájací zdroj - čerpadlo musí pracovať neustále. Keď sa zastaví, systém sa uvarí a zlyhá. Ak dôjde k výpadku elektriny zriedka, stačí maťneprerušiteľný zdroj napájania so sadou nabíjateľných batérií. Ak je svetlo často a dlho vypínané, budete musieť nainštalovať aj generátor a celkové náklady na takéto riešenie sú značné.

Schéma vykurovania pece s vodným okruhom a obehovým čerpadlom

Existuje aj tretí typ systému: zmiešaný alebo kombinovaný. Všetko je navrhnuté pre prirodzenú cirkuláciu, ale je nainštalované cirkulačné čerpadlo. Pokiaľ je elektrina, kúrenie funguje nútene (pomocou čerpadla), pri vypnutí svetla sa chladiaca kvapalina pohybuje sama.

Akumulátor tepla

Pretože kachle nie sú neustále vykurované, ale majú algoritmus cyklickej prevádzky, je v dome teplo alebo zima. A prítomnosť radiátorov z toho veľa nešetrí. Aj keď rozdiely nie sú také zásadné, stále tu sú. Hlavne v noci nie je dostatok tepla a naozaj sa mi nechce vstávať a topiť sa. Na vyriešenie tohto problému je nainštalovaná výkonná rúra a v systéme je zabudovaný tepelný akumulátor. Jedná sa o veľkú nádobu naplnenú chladiacou kvapalinou, ktorá stojí medzi sporákom a vykurovacím systémom.

Vykurovanie kachľami s vodným okruhom a akumulátorom tepla

To znamená, že existujú dva samostatné nezávislé obvody. Prvý z nich prenáša teplo z rúry a zvyčajne sa deje s prirodzenou cirkuláciou. Druhá poháňa chladiacu kvapalinu do radiátorov a väčšinou je tam obehové čerpadlo.

Tento spôsob organizácie ohrevu vodného sporáka je dobrý v tom, že zatiaľ čo sa kachle ohrievajú, voda v nádrži sa aktívne ohrieva. Pri správnom výpočte sa zahreje na 60 - 80 ° C, čo je dostatočné na udržanie normálnej teploty radiátorov asi 10 - 12 hodín. Zároveň tu nie je ani zvláštne teplo, ani extrémny chlad. Atmosféra je celkom príjemná.

Inštalácia tepelného akumulátora v systéme (niekedy tiež nazývaný vyrovnávacia nádrž alebo vyrovnávacia nádrž) tiež znižuje riziko varenia systému. Druhý okruh určite nikdy nebude vrieť, ale aby sa prvý nerozvaril, je potrebné ho správne vypočítať - aby sa aj v režime prirodzenej cirkulácie chladiaca kvapalina pohybovala dostatočnou rýchlosťou a nestihla sa prehriať.

Register pece

Na ohrev chladiacej kvapaliny je do pece zabudovaný vodný okruh (nazývaný tiež register, výmenník tepla, špirála, vodný plášť). Jeho tvar môže byť akýkoľvek, ale najčastejšie z nich sú obdĺžnikové ploché kontajnery alebo sada rúrok spojených do jedného systému (napríklad radiátory).

Jeden príklad vodného okruhu pre pec

Na pripojenie výmenníka tepla k systému sú do neho privarené dve dýzy: jedna zhora pre príjem horúcej vody, druhá dole pre čerpanie ochladenej vody zo spätného potrubia.

Pri dimenzovaní vodného okruhu pre pec často vznikajú otázky. Môže sa zhruba vypočítať na základe tepelných strát budovy. Predpokladá sa, že na prenos 10 kW tepla je plocha výmenníka tepla 1 štvorcový. m. Ale zároveň je potrebné vziať do úvahy prevádzkovú dobu pece - koniec koncov, nie je neustále ohrievaná. Zatiaľ nie je veľmi chladno - raz denne asi 1,5 hodiny, keď je zima - dvakrát. Počas tejto doby je potrebné, aby kachle mali čas na ohrev všetkej vody v tepelnom akumulátore. Preto je výpočet plochy výmenníka tepla založený na dennom množstve tepla potrebného na vyrovnanie tepelných strát.

Napríklad nech sú tepelné straty pre dom 12 kWh. Bude to 288 kW za deň. Kachle sú vyhrievané, nechajte to byť 3 hodiny, počas tejto doby sa musí akumulovať všetko potrebné teplo. Potom je požadovaný výkon vodného okruhu pre pec 288/3 = 96 kW. Aby sme ju previedli na plochu, vydelíme 10, dostaneme, že za týchto podmienok by mala byť plocha registra 9,6 m2. To, ktorú formu si vyberiete, je len na vás. Je dôležité, aby vonkajší povrch registra nebol menší.

Konštrukcia pece okolo výmenníka tepla

No, ešte pár bodov. Po prvé, kapacita pece musí byť väčšia ako zistená kapacita výmenníka tepla. V opačnom prípade sa požadované množstvo tepla jednoducho neuvoľní. Druhá nuansa: kapacita tepelného akumulátora musí tiež zodpovedať - musí to byť viac asi o 10 - 15%. V takom prípade je vylúčený var chladiacej kvapaliny.

Pamätajte, že tepelná kapacita vody a nemrznúcej zmesi je veľmi odlišná. Akumulátor s nemrznúcou zmesou ako vykurovacím médiom musí byť podstatne väčší ako nádrž na vodu (v rovnakom systéme).

Čo ešte stojí za to pamätať, je vhodné tepelný akumulátor dobre izolovať - ​​aby teplo zostalo dlhšie. V takom prípade bude kúrenie kachľami s vodným okruhom ešte ekonomickejšie.

Je možné inštalovať register na vykurovanie v existujúcej peci

Správnejšie je, samozrejme, postaviť pec okolo vyrobeného registra. Pokiaľ však kachle už stoja, je možné do nich zabudovať vodný okruh. Je pravda, že sa budete musieť veľmi snažiť - sú značnej veľkosti a stále sa musia nejakým spôsobom držať. Úloha teda nie je ľahká. Okrem toho nezabudnite, že budete musieť urobiť ďalšie dva závery - pripojiť prívodné a spätné potrubie.

Najlepšou možnosťou je vyrobiť si vodný plášť v tvare rúry (tento je pre kovový s horákmi)

Rovnako nie je veľmi ľahké nájsť miesto pre umiestnenie registra. Jeho priamy kontakt s ohňom je veľmi nežiaduci, musí však byť v prostredí horúcich plynov. V takom prípade možno dúfať, že tepelný výmenník vydrží dlho.