Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Vytápění sporákem je klasikou pro chladné Rusko, ale z nějakého důvodu je často považováno pouze za alternativu k ústřednímu, elektrickému nebo plynovému vytápění. Mezitím kachlová kamna s vodním okruhem pro vytápění domu mohou svým obyvatelům poskytnout nejen žádoucí výkony tepelné energie, ale i teplou vodu pro domácí a hygienické potřeby.

Moderní krbový krb je úspěšně využíván pro vytápění soukromého domu

Výhody a nevýhody ohřevu kamen

Konvenční krbová kamna nebo krb ohřívají místnost kombinací radiační a konvekční výměny tepla. Vyhřívané masivní stěny pece vyzařují tepelnou energii, přenášejí ji do vzduchu a objektů v místnosti. Chladný vzduch je postupně nahrazován zahřátým.

Vytápění sporákem má několik nesporných výhod:

  • nevyžaduje připojení k elektrické a plynové komunikaci. Palivo: palivové dřevo, uhlí, rašelinové brikety - zpravidla levné a šetrné k životnímu prostředí, jeho spalování nepoškozuje životní prostředí;
  • Radiační přenos tepla je nejpohodlnější;

Zajímavé Radiační (aka radiační) výměna tepla je jediný typ výměny tepla, ke kterému dochází bez účasti nosiče tepla.

Ruská kamna vyhřívala domy mnoha generací našich předků.

  • Většina kamen pro dům (dlouhá hoření nebo konvenční) jsou multifunkční, lze je použít nejen pro vytápění, ale i pro ohřev vody a vaření (jak uvnitř kamen, tak i na varném povrchu);
  • v horkém období přispívá k kondicionování místnosti masivní cihlová pec pro dům: vzhledem k tomu, že je vždy postavena na samostatném základu, přebytečné teplo se odvádí na zem;
  • sporák nebo krb vytváří v domě zvláštní atmosféru a v mnoha případech je to prvek, který určuje styl interiéru.

Krb vytváří v domě zvláštní atmosféru a nastavuje styl interiéru.

Spolu s výhodami ohřevu kamen však existují i nevýhody:

  • rozměry - výkon topných pecí pro dům závisí na jejich rozměrech;
  • setrvačnost - tradiční cihlová kamna pro dům zabere spoustu času na zahřátí a uvedení do provozu. Pravda, moderní litinová kamna pro domácnost, kamna, krby, kamna a buleryana jsou prakticky bez této nevýhody;
  • vysoká tepelná ztráta v důsledku nízké účinnosti (účinnosti) - velké množství tepelné energie prochází komínem do atmosféry;
  • neschopnost zajistit jednotné vytápění doma. Horký vzduch postupně vychlazuje chlad, ale stává se nerovnoměrným - teplota může být v blízkosti pece příliš vysoká a ve vzdálenosti od ní příliš nízká;

Fakt! Pec může ohřívat pouze ty místnosti, které k ní přímo sousedí. Proto bylo v některých částech budovy, které jsou od ní vzdáleny, často nutné uspořádat další sporák.

Princip ohřevu pece - horká pec vyzařuje tepelnou energii do okolního prostoru (výměna sálavého tepla), poté je studený vzduch nahrazen vyhřívanou (konvekční výměnou tepla)

  • potřeba neustálé údržby - kamna vyžadují pokládku palivového dříví, čištění jímek popela ze strusek a komínů ze sazí a úlomků, podporujících proces spalování, regulující chuť k jídlu;
  • složitost řízení - je obtížnější řídit proces spalování paliva v peci než v kotlích;
  • potřeba dobré trakce - potřeba intenzivního spalování, jakož i odběru plynů oxidu uhelnatého;
  • nebezpečí požáru - pro zajištění požární bezpečnosti je nutná izolace komínů, zejména u kamen v dřevěném domě. Dalším rizikem požáru je skutečnost, že okamžité zastavení procesu spalování v peci je nemožné;
  • nutnost neustálého doplňování a skladování zásob paliva, jakož i odstraňování odpadů: strusky a popela.

Pro zajištění provozu pece je nutná její neustálá údržba: pokládka dřeva, čištění popelových jímek a komínů, řízení procesu spalování, nastavení tahu

Ohřívač vody pro domácí vytápění: výhody

Jak již bylo zmíněno, konvenční kamna nejsou schopna zajistit rovnoměrné vytápění všech místností v domě. V moderních kamnech a krbech je tento problém částečně vyřešen montáží konvekční komory, ke které je potrubní systém připojen. V důsledku toho není tok teplého vzduchu z pece ponechán na sobě, ale pohybuje se v omezeném prostoru trubek a je regulován ventily, klapkami, mřížkami a dalšími přídavnými zařízeními.

Kanály dýchacích cest jsou však objemné, spotřebovávají využitelný prostor, zvyšuje se jejich délka a počet otáček, zvyšují se tepelné ztráty. Potřebují dohled a údržbu: pravidelné čištění prachu, sazí a sazí. Samotný vzduch má nízkou specifickou tepelnou kapacitu, pro přenos tepla do místnosti vzdálené od pece je vyžadováno nucené vstřikování zahřátých vzduchových hmot ventilátorem. Proto je voda jako chladivo v mnoha ohledech výhodnější než vzduch.

Kombinovaný systém vytápění chaty s využitím sporáku s vodním okruhem a solárními kolektory

Fakt! Specifické teplo vody je téměř čtyřnásobkem specifického tepla vzduchu. Stačí porovnat 4, 187 kJ / (kg × K) a 1, 055 kJ / (kg × K).

Horká voda se snadno přepravuje potrubím o malém průměru a přenáší tepelnou energii na velké vzdálenosti. Voda je navíc neškodná, nehořlavá, netoxická, chemicky neutrální a vždy dostupná látka.

Princip činnosti ohřevu pece s vodním okruhem

Princip činnosti topného okruhu je jednoduchý - chladicí kapalina (v tomto případě voda) se během spalování paliva zahřívá, potom se rozlévá potrubím a vydává teplo okolnímu prostoru.

Schéma zapojení krbu s výměníkem vody v uzavřeném topném systému s pohonem kotle: 1 - směšovací ventil; 2 - oběhové čerpadlo; 3 - expanzní nádoba; 4 - nouzový ventil; 5 - požární komoru s výměníkem tepla; 6 - zásobní nádrž; 7 - topná tělesa

Prototyp moderních kotlů na tuhá paliva a kamna na dřevo pro dům je pro mnoho lidí znám - to je „Švéd“. Kovová nádrž je zabudována do švédské trouby, která je před pokládkou dřeva a podpalubí naplněna studenou vodou. Ačkoliv se voda v procesu pece dlouho zahřívá, vydává teplo stejně dlouho - po dlouhé době po zhasnutí plamene.

Postupně byla vodní nádrž přeměněna na výměník tepla, v důsledku čehož bylo možné propojit systém dálnic pro vytápění domácností a zásobování teplou vodou.

Moderní topná kamna se sporákem nebo troubou vypadají stylově a perfektně zapadají do každého interiéru.

Konstrukce pece s ohřevem vody

Charakteristickým znakem každé pece pro vytápění domu vybaveného vodním okruhem je výměník tepla, jinak nazývaný cívka, radiátor nebo kotel. Toto zařízení je schopné ohřívat neomezené množství vody. Rozměry a tvar nádrže závisí na objemu spalovací komory a mohou se měnit v širokých mezích.

Výměník tepla

V některých verzích pecí pro vytápění domu je výměník tepla instalován přímo do pece, ale tímto způsobem hrozí nebezpečí úniku nosiče tepla (tj. Vody) nebo dokonce výbuchu, pokud se přehřívá a vaří. Navíc v tomto případě se kapacita spalovací komory nevyhnutelně snižuje. Bezpečnější možností je vložit výměník tepla do víka komína. V tomto případě bude většina horkého vzduchu vystupujícího z pece ohřívat chladivo, spíše než těkat potrubím na ulici.

Instalační schéma kamen s vodním okruhem pro ohřev teplé vody

Výpočet výkonu a velikosti výměníku tepla

Nezávislý výpočet výkonu a velikosti tepelného výměníku je pro někoho, kdo není topenář, poměrně obtížným úkolem, ale ve většině případů je možné provést hrubý odhad.

Dobrá rada! Praxe prokázala, že když je výška stropu od 2, 5 do 2, 7 m na 10 m 2, vyžaduje plocha domu od 1 do 1, 2 kW výkonu topného systému.

Typická kamna na dům na dřevo za hodinu produkují asi 6, 5 tisíc kcal, což je dost na to, aby zahřál malý venkovský dům. Přítomnost vodního okruhu zvýší úroveň komfortu zdvojnásobenou. Po výpočtu tepelné ztráty je možné vypočítat výkon samotného výměníku tepla. Tepelný výkon z každého čtverečního metru jeho plochy se pohybuje od 5 do 10 kW. Tato skutečnost je základem pro stanovení požadovaného výkonu.

Při výběru tepelného výměníku pro sporák nebo krb je nutné zohlednit parametry budovy a topného systému v ní.

Ve skutečnosti není třeba se ponořovat do složitých vzorců. Stačí se obrátit na odborníky, kteří na základě již připravených tabulek vyberou výměník tepla pro pec soukromého domu, který odpovídá nastaveným parametrům budovy a systému vytápění v ní.

Materiál

Před rozhodnutím o návrhu rejstříku (aka výměníku tepla) pece pro dům by mělo být rozhodnuto, z jakého materiálu bude vyroben. Existuje několik možností:

  • Měď - na jedné straně je měděná cívka velmi účinná, protože tepelná vodivost tohoto materiálu je jedním z nejlepších. Na druhé straně, jeho bod tání je roven 1083 ° С, a v ohništi je možné v nouzových situacích, jejichž výskyt nelze nikdy vyloučit úplně, může vzrůst na 1200 ° С. Proto byl zaveden kategorický zákaz používání mědi v ohništi cihlové pece. Kromě toho musíte věnovat pozornost skutečnosti, že kondenzát vzniklý během chlazení okruhu obsahuje agresivní chemické sloučeniny, které způsobují korozi;
  • litiny - litinové radiátory jsou velmi odolné vůči korozi, ale jsou křehké a tepelná deformace, ke které dochází při chlazení a ohřevu, může vést k tvorbě trhlin a poškození tepelného výměníku. Kromě toho je registr litiny - vzhledem ke skutečnosti, že tento kov je obtížně zpracovatelný - složen z litých dílů pomocí závitů a těsnění, což vede ke snížení spolehlivosti jednotky jako celku;

Trouba Brick Dutch je jednou z nejjednodušších pecí s dobrou účinností a odvodem tepla.

  • Ocel je nejpřístupnější a snadno zpracovatelný materiál. Výměníky tepla se doporučuje vyrobit z žáruvzdorné oceli o tloušťce 3 až 5 mm s použitím bezešvých trubek. Současně je nutné udržovat takový režim ohřevu, ve kterém se tvoří méně kondenzátu a nikdy nevypouští chladivo, protože výrobky z oceli jsou citlivé na korozi;
  • Žáruvzdorná nerezová ocel je nejlepším, ale také nejdražším materiálem pro radiátorová kamna pro soukromý dům.

Dobrá rada! Nejvhodnější ocel pro výměník tepla je AISI 304. Při výrobě dílů je žádoucí použít laserové řezání a svařování v prostředí argonu.

Konstrukce kamen s vodním okruhem

Stavba

V závislosti na materiálu může být výměník tepla vyroben z kruhového nebo tvarovaného obdélníkového potrubí, plechu nebo kombinace těchto částí. Metoda umístění a instalace je určena tvarem:

  • Výměník tepla z ocelového plechu - může být umístěn v nejteplejším místě, tj. Ve spalovací komoře. Pro výrobu použitého ocelového plechu o tloušťce 3 ÷ 4 mm v kombinaci s trubkami o průměru 40 ÷ 50 mm pro připojení přívodních a zpětných vedení. Aby nedocházelo k tvorbě parních zátek, musí být horní přívod vody v nejvyšším bodě výměníku tepla, protože při vniknutí parní zátky do topného systému hrozí nebezpečí vzniku vodního rázu. To zase povede ke zničení potrubí nebo radiátorů. Aby voda ve výměníku tepla nevařila, musí být její vnitřní vůle nejméně 30 mm;

Ocelové trubky pro výrobu pece pro výměník tepla

  • výměník tepla trubek - je vyroben z trubek: kulatý o průměru 40 ÷ 50 mm nebo obdélníkového průřezu 40 × 60 nebo 60 × 60 mm. Může být také umístěn v ohniště (pokud není vyroben z mědi), prostorové řešení závisí na konkrétní peci. Hlavní věc - zařízení by nemělo blokovat dveře, aby bylo možné označit kanály pro odvod paliva, roštu a kouře. Pokud je pec ohřívací pecí, jsou trubky tepelného výměníku uloženy pouze podél bočních rovin spalovací komory;
  • trubkovitý plochý registr - nejčastěji se nachází v kouřových kanálech nebo víku pece, kde jsou podmínky benignější, takže mohou trvat déle než radiátory v peci. Jejich velikosti jsou velmi působivé, protože se nacházejí v místech, kde je sběr tepla nízký, a musí být počítány předem, protože na výstupu kouřových plynů by neměly být žádné překážky.

V domě je nutné umístit kamna v souladu s pravidly požární bezpečnosti.

Shromáždění

Montáž výměníku tepla by měla být provedena pouze v něm určeném pro pec pro dům. Pokyny k videu a fotografiím jasně potvrzují, že je třeba zapojit profesionální kamna a řídit se několika pravidly:

  • po výrobě musí být výměník tepla natlakován dvakrát tlakem 6 bar: před instalací do pece a také po ní;
  • výměník tepla je namontován bezprostředně po založení pece pod kamny, po které je položen;
  • Absolutně nedoporučujeme izolovat výměník tepla ve zdivu pece! Mezi ní a stěnami by měla být mezera 10 ÷ 15 mm, kompenzující tepelnou roztažnost;

Prvky kombinovaného systému vytápění s krbem a solárními kolektory

  • při instalaci potrubí ponechte mezeru 5 mm a naplňte ji azbestovou šňůrou nebo jiným tepelně odolným tmelem;
  • úsek potrubí na výstupu musí být dlouhý nejméně 10 ÷ 15 cm, což umožní v případě jeho poškození řezání nového závitu;
  • topné trubky jsou připojeny k výměníku tepla pouze s použitím tepelně odolného těsnění;
  • Rekonstrukce hotové pece za účelem instalace vodního okruhu musí být provedena pouze odborníkem.

Pro uspořádání pece je lepší využít služeb zkušených kamen

Provoz kamen s topným okruhem vody

Pro bezproblémový provoz topného systému je také nutné dodržovat provozní pravidla:

  1. Nepoužívejte troubu s prázdným výměníkem tepla: rychle hoří.
  2. Během provozu pece neodpojujte výměník tepla od topného systému. Voda se při zahřátí rozpíná a zvýšený tlak může způsobit výbuch.
  3. Do vyhřívaného výměníku tepla nevkládejte studenou vodu. Tepelné deformace ho mohou poškodit.
  4. Pro zvýšení účinnosti topného systému můžete použít oběhové čerpadlo.
  5. V případě potřeby používejte nemrznoucí směs v obrysu pece s ohřevem vody.
  6. V nejnižším bodě topného systému by měl být instalován kohoutek pro vypouštění vody.

Aby bylo zajištěno, že systém vytápění funguje hladce, dodržujte provozní pravidla.

Hlavní nevýhody pece pro dům s ohřevem vody

Hlavní nevýhody systému ohřevu vody jsou spojeny s fyzikálními vlastnostmi chladiva, tj. Vody. Zmrazení na 0 ° С, voda (přesněji, již led) dosahuje svého maximálního objemu při -4 ° С. Roztažení vody zamrzlé v potrubí může způsobit jejich roztržení. Aby se tomu zabránilo, je nutné vypustit vodu z topného systému, pokud není používána v chladném období, nebo ji vyměnit za speciální nemrznoucí kapalinu.

Související článek:

Měděné dlouhé hoření na palivovém dříví pro dům: zařízení a verze. Jak jsou kotle dlouhé hořící dřevo pro dům. Typy kotlů na dřevo dlouhé hoření.

Dodržování pravidel provozu pece v domě, instrukcí pro foto a video pomůže vyhnout se chybám a nabídnout nejlepší způsoby, jak tyto nedostatky neutralizovat.

Je lepší uvažovat o instalaci moderní cihlové pece ve fázi návrhu domu, protože se jedná o uspořádání komína a vzduchovodů

Moderní cihlová kamna s vodním okruhem pro vytápění domácností je komplexní inženýrská tepelná technika. Jeho instalace vyžaduje vývoj samostatného projektu ve fázi návrhu struktury jako celku a s největší pravděpodobností bez zapojení odborníků.

Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Kategorie:

Budova