Existuje mnoho spôsobov, ako vykurovať súkromný dom spojený s využívaním plynu a elektriny. Avšak osvedčená možnosť použitia pecí na tuhé palivá. Vykurovanie kachlí v klasickej forme s uvoľňovaním tepla do vzduchu zo stien pece je účinné len pre malé miestnosti.
Pre rovnomerné a rýchle rozloženie tepla sa používajú vykurovacie okruhy, kde sa ako chladivo používa vzduch alebo voda.
Obsah článku:
- Vykurovanie vzduchom
- Zariadenie na ohrev vody na základe pece
- Hlavné prvky ohrevu vody
- Typy výmenníka tepla a spôsoby umiestnenia
- Obeh vody vo vykurovacom okruhu
- Pravidlá používania expanznej nádrže
- Voľba medzi rúrkami a radiátormi
- Zabráňte zamrznutiu vykurovacieho systému
- Užitočné video na túto tému
Vykurovanie vzduchom
Dôvodom pre trvalo udržateľné preferencie, ktoré majitelia súkromných domov dávajú kachle možnosť vykurovania, je nízka cena a dostupnosť palivového dreva, palivových brikiet alebo uhlia.
Nevýhodou je, že upravený priestor je obmedzený, čo môže byť eliminované usporiadaním vodného a vzduchového systému na báze tehlovej jednotky.
Špecifickosť zariadenia na vykurovanie nízkopodlažných budov s rúrou je uvedená vo výbere fotografií:
Princíp činnosti ohrevu vzduchu na báze kachlí alebo krbu je prenos teplého prúdu ohriateho na pracovnú teplotu vo výmenníku tepla alebo v kotle. Vzduch vstupuje buď priamo do miestnosti, alebo cez vzduchové kanály. Vzhľadom k relatívne malej ceste nemá čas stratiť teplotu. Výsledkom je rovnomerné rozloženie tepla v celom dome.
Kamera na ohrev vzduchu je usporiadaná nad pecou, takže horný horný povrch pece a komín prenášajú naň maximálne množstvo tepla. Cirkulácia vzduchu prebieha prirodzene alebo s pomocou ventilátorov.
Prirodzená cirkulácia vzniká v dôsledku rozdielu hustoty studeného a horúceho vzduchu. Studený vzduch vstupujúci do vykurovacej komory odvádza horúci vzduch do vzduchových kanálov. Táto metóda nevyžaduje prítomnosť elektriny, avšak ak sa vzduch nepohybuje dostatočne rýchlo cez vykurovaciu komoru, stáva sa veľmi horúcou, čo môže spôsobiť problémy.
Nútený obeh nastáva pri použití ventilátorov alebo čerpadiel. Vykurovanie priestoru však prebieha rýchlejšie a rovnomerne. S núteným vetraním, nastavením jeho režimu, môžete ľahko ovládať objem vzduchu dodávaného do rôznych miestností, čím sa určuje mikroklíma jednotlivých miestností v dome.
Podľa typu prívodu studeného vzduchu sú systémy rozdelené do dvoch typov:
- S plnou recykláciou. Vyhrievané vzduchové masy sa striedajú s chladeným v tej istej miestnosti. Nevýhodou okruhu je, že kvalita vzduchu klesá s každým cyklom ohrevu / chladenia.
- S čiastočnou reklamáciou. Časť čerstvého vzduchu sa odoberá zvonku, ktorý sa mieša do vzduchu z miestnosti. Po zahriatí sa spotrebiteľovi privedie zmes dvoch vzduchových častí. Výhoda v stabilnej kvalite ovzdušia, nedostatku energetickej závislosti.
Je zrejmé, že prvá skupina obsahuje kanálové systémy s prirodzeným pohybom chladiaceho média. Druhá skupina zahŕňa možnosti s núteným pohybom vzduchu, pre pohyb ktorého nie je potrebné usporiadať potrubnú sieť.
Hlavné výhody ohrevu vzduchu v porovnaní s vodou:
- vysoká účinnosť;
- bezproblémová;
- žiadne radiátory v miestnostiach.
Obrys zariadenia s núteným pohybom vám umožňuje robiť bez konštrukcie potrubného systému. Okrem toho sa táto odroda môže kombinovať s klimatizáciou, zvlhčovaním a ionizáciou vzduchu.
Ak sa inštalácia zariadenia, ktoré stimuluje pohyb ohriateho vzduchu, neplánuje, potom sa na zlepšenie výkonu pece používajú nasledujúce metódy:
Zvýšenie účinnosti spontánne zvyšuje rýchlosť prúdenia vzduchu: čím rýchlejšie sa vzduch ohrieva, tým intenzívnejšia je zmena chladenej a ohrievanej vzduchovej hmoty.
Hlavné nevýhody ohrevu vzduchu v porovnaní s vodou:
- pri použití pece má teplota privádzaného vzduchu na rozdiel od iných prostriedkov ohrevu značný rozsah;
- vzduchové kanály majú veľký priemer, takže inštalácia musí byť vykonaná vo fáze výstavby;
- prednostne umiestnenie pece v suteréne, inak je nutné použiť ventilátory, ktoré vydávajú hluk.
Pohyb vzduchu v miestnosti má negatívnu stranu - zvyšuje prach, ale používa filtre potrubie umožňuje, aby sa tento prach účinne zachytil, čím sa zníži celkové množstvo prachu house.
Ďalšou vlastnosťou ohrevu vzduchu s kladnou a zápornou stranou je rýchlosť prenosu tepla. Na jednej strane sa miestnosti vykurujú rýchlejšie ako pri ohreve vodným okruhom, na druhej strane neprítomnosť tepelnej zotrvačnosti - akonáhle zhasne sporák alebo krb, miestnosť začne okamžite vychladnúť
Na rozdiel od ohrevu vody nie je inštalácia vykurovacieho systému náročná. Všetky prvky (rúry, ohyby, vetracie mriežky) možno jednoducho pripojiť bez zvárania. Tam sú flexibilné vzduchové kanály, ktoré môžu mať akúkoľvek formu, v závislosti na geometrii priestorov.
Napriek tomu systémy vykurovania vzduchom založené na peciach alebo krboch ešte nie sú rozšírené. Oveľa častejšie sa v jednotlivých nízkopodlažných budovách používa vodný okruh na vykurovanie priestorov.
Zariadenie na ohrev vody na základe pece
Princípy prevádzkovania akéhokoľvek systému ohrevu vody sú založené na rozložení tepla z miestneho zdroja v celej miestnosti s využitím pohybu vody pozdĺž vykurovacieho okruhu.
Hlavné prvky ohrevu vody
Pre vykurovací okruh s vodným okruhom sú hlavnými prvkami:
- sporák alebo krb s výmenníkom tepla, v ktorom sa ohrieva voda;
- vykurovací okruh, kde sa teplo prenáša do miestnosti;
- expanzná nádrž, aby sa zabránilo poškodeniu systému v dôsledku zvýšeného tlaku;
- cirkulačné čerpadlo na zabezpečenie pohybu vody okolo okruhu.
Existujú všeobecné pravidlá prevádzky ohrevu vody, ako sú schémy zapojenia, ktoré sú dobre známe a musia sa dodržiavať. Avšak pri použití pece ako zdroja tepla existujú špecifické požiadavky spojené so znakom teplotného režimu.
Pece sa nezohrievajú rýchlo a pomaly, dochádza k nerovnomernému vytváraniu tepla a len Správna inštalácia všetkých komponentov systému umožní vyhnúť sa problémom s vysokokvalitným vykurovaním. priestory domu.
Typy výmenníka tepla a spôsoby umiestnenia
Na výrobu tepelného výmenníka pre pece sa používa oceľová oceľ alebo oceľ odolná voči vysokým teplotám. Použitie liatiny ako materiálu na výrobu je ťažké, ale môžete použiť hotové liatinové výrobky, ako sú liatinové radiátory.
Je možné použiť meď, ktorá má lepšiu tepelnú vodivosť ako oceľ, ale cena takéhoto zariadenia bude vysoká. Výmenník tepla sa odporúča vyrábať z ocele s hrúbkou 3 mm. Pri vysokých teplotách pecí vyplývajúcich z použitia uhlia alebo najmä koksu je potrebné použiť oceľ hrubú 5 mm.
Výmenníky tepla možno rozdeliť do troch typov:
- registre, cievky a radiátory, pozostávajúce zo sady rúrok;
- košele (kotly), zvárané z oceľového plechu;
- kombinovaná verzia vo forme zvislých stien spojených potrubiami (tzv. knihy).
Košele z oceľového plechu sa ľahšie vyrábajú a ľahšie sa čistia od produktov spaľovania paliva, ale rúrkové konštrukcie majú veľkú vykurovaciu plochu. Pri výrobe košele sa musí brať do úvahy tlak nadmernej vody, ktorý sa vyskytuje pri použití expandéra membránovej nádrže alebo zdvíhania vody do veľkej výšky.
Výmenník tepla na ohrev vody na báze pece môže byť vyrobený zo šrotu:
V tomto prípade sa vyžaduje použitie ocele s hrúbkou aspoň 5 mm a dodatočne spevnenie stien výstužnými rebrami, aby sa zabránilo ich deformácii.
Tvar rúrkových konštrukcií môže byť rôzny, je však potrebné dodržať podmienku, že vnútorná veľkosť rúrok je aspoň 3 cm v priemere. V opačnom prípade, ak je rýchlosť cirkulácie pomalá alebo je príliš vysoká teplota, je pravdepodobné, že bude vriaca voda. Registre sa spravidla vyrábajú z tvarovaných a nie z kruhových rúr, aby sa uľahčili zváračské práce.
Výmenník tepla požadovanej veľkosti si môžete vytvoriť sami V tomto prípade je potrebné venovať osobitnú pozornosť kvalite zvárania. Ak uniká výmenník tepla, všetka voda prúdi do pece. Okrem toho, na vyriešenie problému, budete musieť urobiť veľa práce: rozobrať pec, odstrániť, variť a dať výmenník tepla späť, a potom znovu montáž pece.
Existujú dve možnosti umiestnenia výmenníka tepla. V prvom prípade sa umiestni priamo do ohniska, čím sa výrazne zužuje jeho priestor. V druhom prípade sú registre inštalované v uzávere neobežných pecí, avšak pec samotná má v tomto prípade zložitejšiu štruktúru.
Pri inštalácii rúrkového typu výmenníka tepla musíte medzi ním a stenou kachlí ponechať medzeru. To je nevyhnutné pre lepšie ohrievanie chladiacej kvapaliny, ako aj možnosť čistenia registra. Pravidelne je potrebné čistiť košele aj registre, pretože v prípade silného upchatia popolom klesá účinnosť výmeny tepla.
V prítomnosti varnej dosky nastáva čistenie po jej odstránení. Ak má pec iba funkciu ohrevu, potom sa čistenie vykonáva cez spaľovacie dvere.
Obeh vody vo vykurovacom okruhu
Základnými princípmi organizácie prirodzenej cirkulácie vody v systéme je simulovanie „kolektora“ zrýchlenie "pri výstupe z výmenníka tepla a pri vytváraní konštantného sklonu rúrok vykurovacieho okruhu s hodnotou 3-5 stupňa. Všeobecným významom „zberača odpadu“ je to, že ohriata voda z pece stúpa vertikálne smerom nahor a potom je distribuovaná pozdĺž vykurovacieho okruhu.
K cirkulácii dochádza v dôsledku rozdielu v mernej hmotnosti studenej a teplej vody. Studená voda je ťažšia ako teplá voda a tečúca do výmenníka tepla, odvádza horúcu vodu do potrubia. Vstupný bod „návratu“ musí byť nižší ako výstup vody z vykurovacích telies, inak bude cirkulácia vody veľmi pomalá alebo vôbec nebude.
Inštalácia cirkulačných čerpadiel zvyšuje rýchlosť pohybu vody pozdĺž vykurovacieho okruhu a tým rýchlejšie a rovnomernejšie rozloženie tepla v celom dome. Súčasne je možné použiť niekoľko čerpadiel pre rôzne vykurovacie okruhy.
V prípade prepätia je potrebné použiť regulátor napätia, pretože porucha čerpadla môže mať vážne následky pre celý systém. Čerpadlá môžu byť rozdelené do dvoch typov vzhľadom na polohu motora: s "suchým" rotorom a "mokrým" rotorom. rotor a na dvoch typoch napätia: môžu pracovať zo siete s napätím 220 V a zo zdrojov v 12 Volt.
Motor v čerpadlách s "suchým" rotorom je izolovaný od ponoreného obežného kolesa s o-krúžkami. V porovnaní s čerpadlami s ponorným motorom majú "suché" čerpadlá vyššiu účinnosť.
Avšak medzi nedostatkami sa dá nazvať vysoká hladina hluku, potreba pravidelnej údržby a skrátenie životnosti. Preto v súkromnom dome spravidla používajte obehové čerpadlo s "mokrým" rotorom.
Voľba typu výkonu čerpadla závisí od možnosti prirodzenej cirkulácie vody v systéme. Ak to nie je možné bez účasti čerpadla, potom by sa mala zvoliť možnosť s podporou 12 voltov a neprerušiteľným napájaním.
V opačnom prípade môže dôjsť k varu vody v prípade výpadku elektrickej energie a systém zlyhá. Ak je možná prirodzená cirkulácia, potom je lepšie kúpiť si bežnejšiu a lacnejšiu variantu s napätím 220 voltov.
Pri inštalácii čerpadla s výkonom 220 voltov je potrebné v prípade výpadku prúdu zorganizovať možnosť prevádzky vykurovacieho zariadenia. Na tento účel nainštalujte na potrubie uzatvárací ventil a obteďte ho, nainštalujte obtokové potrubie s čerpadlom (tzv. "Obtok").
Na obtokovej rúre pred čerpadlom namontujte žeriavový filter a potom uzatvárací ventil. Nastavením polohy uzatváracích ventilov na hlavnom a obtokovom potrubí je možné zapnúť režim nútenej a prirodzenej cirkulácie.
Čerpadlo je spravidla inštalované na "vratnom potrubí" v blízkosti pece, takže teplota kvapaliny, ktorá prechádza cez čerpadlo, je najnižšia. To výrazne predlžuje životnosť čerpadla. Okrem toho je potrebné umiestniť maximálny možný počet ovládacích prvkov vykurovacieho systému v jedno miesto tak, aby v prípade núdze eliminácie.
Pravidlá používania expanznej nádrže
Tekutina sa pri zahrievaní rozpína a ak sa to stane v uzavretom systéme, tlak vo vnútri sa výrazne zvýši a zvýšenie tlaku je spojené s prielomom vody. Použitie bezpečnostného ventilu je nepraktické, pretože po ochladení vody a znížení jeho objemu sa do systému vypustí vzduch.
Preto sa vo vykurovacích okruhoch s núteným pohybom vody používajú špeciálne expanzné nádoby, ktoré sú otvorené alebo uzavreté. Ich objem sa vypočítava nielen na základe maximálnej tepelnej rozťažnosti kvapaliny (5-7%), ale aj s ohľadom na možnosť varenia systému.
Nádoba s otvoreným typom je vybavená vodným okruhom vykurovacej pece gravitačného typu, t.j. s prirodzenou prepravou tepelného nosiča. Je to kovová nádoba ľubovoľného tvaru, umiestnená na samom vrchu vykurovacieho okruhu. Priamo komunikuje s atmosférou, vďaka čomu sa chladivo čiastočne odparuje.
Potrubie je napojené na spodnú alebo dolnú štvrtinu nádrže a odbočka je privarená k jej hornej časti na odtok vody v prípade prepadu a výstupu vzduchu zo systému. Prax ukazuje, že objem nádrže otvoreného typu by mal byť aspoň 15% objemu vody vo vykurovacom systéme.
Nádrž uzavretého alebo membránového typu predstavuje uzavretú nádobu s membránou vo vnútri. Voda, ohrev, zvyšuje tlak, napína membránu a vstupuje do nádrže. V prípade nadmerného tlaku sa spustí automatizácia a prebytočné chladivo sa vypustí do kanalizačného systému.
Po prvom prepustení nie je spravidla dôvod na jeho opätovnú výrobu objem chladiacej kvapaliny sa rovná objemu systému.
Pred čerpadlom je umiestnená uzavretá membránová nádrž. Takáto nádrž, na rozdiel od nádrže s otvoreným typom, sa nemôže zbaviť samotného vzduchu, teda v hornej časti kontúry vykurovanie, musíte nainštalovať Mayevsky žeriav (mechanický odvzdušňovač) alebo jeho automatické analóg. Jediný prvok membránového tanku, ktorý môže nakoniec zlyhať, je membrána, takže je lepšie kúpiť nádrž s možnosťou výmeny membrány.
Pri nákupe uzavretého typu nádrže, ktorá sa niekedy nazýva hydraulický akumulátor, nie je dôležité zamieňať ju s hydraulickým akumulátorom na zásobovanie vodou. Pri membránovej nádrži, ktorá sa používa pri vykurovaní, je pracovná teplota do 120 stupňov a tlak do 3 barov. Pre použitie vo vode nádrže s teplotou do 70 stupňov a tlaky do 10 bar.
Voľba medzi rúrkami a radiátormi
Ako vodný okruh pre vykurovanie kachlí sa môže použiť plastový potrubný systém s radiátormi (batériami) alebo kovovým potrubným systémom. Hlavnou výhodou radiátorov je, že v porovnaní s masívnymi vzduchovodmi vyzerajú krajšie.
Plastové káble môžu byť ľahko ukryté v podlahe, pretože nevydávajú teplo. Aj keď podľa pravidiel by mala byť otvorená kabeláž ohrevu vody. Polymérové potrubia však majú obmedzenia: nemôžu byť položené tam, kde je možnosť tavenia a priameho pôsobenia UV žiarenia.
Výhodou kovových rúrok je nižšia cena celého vykurovacieho okruhu, jednoduchá inštalácia a menej časté problémy pri prevádzke systému.
Miernou výhodou radiátorového systému je aj jednoduchosť nastavenia teploty. Aj tie najpresnejšie výpočty teploty miestnosti je možné nastaviť. Napríklad, malé dieťa do 6 mesiacov sa odporúča teplota 19-21 stupňov Celzia, zatiaľ čo príjemná teplota vo zvyšku domu je považovaná za 25 stupňov.
Na zaistenie takejto teploty po dlhú dobu v miestnosti postačí úplne alebo čiastočne uzavrieť prívodný prívod tepla do jedného z radiátorov. V prípade kovovej rúrky je možné problém vyriešiť, ale komplikovanejším spôsobom: znížiť prenos tepla potrubného segmentu pomocou polyuretánovej peny alebo fóliových plášťov.
Ďalšou možnosťou vykurovacieho okruhu môže byť voda vyhrievaná podlaha. To je veľmi pohodlný pocit zo zásobovania teplom pre osobu, avšak inštalácia vykurovanej podlahy je omnoho pracnejšia ako možnosti uvažované skôr.
Okrem toho, pri použití vyhrievanej podlahy nie je možné poskytnúť svah pre prirodzenú cirkuláciu vody Kombinácia s rúrkou s malým priemerom teplej podlahy vedie k povinnej podmienke pre používanie cirkulácie čerpadlo.
Zabráňte zamrznutiu vykurovacieho systému
Použitie vody ako chladiacej kvapaliny má jednu nevýhodu - ak zamrzne vykurovací systém, potrubie a spotrebiče budú poškodené. Obzvlášť ťažké je v tomto prípade získať výmenník tepla integrovaný do pece.
Tento problém je relevantný pre domácnosti, ktoré v zime nie je možné dlhodobo vykurovať. Jedným zo spôsobov, ako zabrániť poškodeniu systému, je použitie nemrznúcej zmesi určenej pre vykurovacie systémy namiesto vody.
V obytných priestoroch sa na rozdiel od etylénglykolu používajú kvapaliny na báze propylénglykolu ako nemrznúca kvapalina.
Myšlienka používať nemrznúcu zmes má však svoje nevýhody:
- nemrznúca zmes na báze propylénglykolu je drahá (od 80 p / liter);
- špecifická tepelná kapacita nemrznúcej zmesi je nižšia ako tepelná kapacita vody (približne 15%), preto je potrebná veľká kapacita pece a veľký povrch zariadení na vykurovanie priestorov;
- nemrznúca kvapalina má vyššiu dynamickú viskozitu ako voda, preto je potrebné silnejšie cirkulačné čerpadlo a prirodzená cirkulácia nie je možná;
- pri zahrievaní sa nemrznúca kvapalina rozširuje až na 40%, preto je potrebné použiť veľkú expanznú nádrž uzavretého typu;
- propylénglykol je veľmi tekutý, preto preniká cez zlúčeniny vo vykurovacom systéme, cez ktorý neprenikne voda;
- propylénglykol je nekompatibilný s pozinkovanými rúrkami, pretože prísada proti zamrznutiu stráca pri kontakte svoje vlastnosti;
- pri varení nemrznúcej zmesi (ktorá je pravdepodobná pri použití pecí) dochádza k ireverzibilnej chemickej reakcii, v dôsledku čoho musí byť celý systém vypustený a znovu naplnený nemrznúcou zmesou.
Pre nemrznúcu zmes musí byť vykurovací systém počítaný vopred - je dosť problematické ho používať v projektoch realizovaných pre vodu.
Okrem toho bude projekt s použitím nemrznúcej zmesi oveľa drahší ako systém na ohrev vody. Preto sa používanie nemrznúcej zmesi v súkromných domoch na vykurovanie kachlí ešte nerozšírilo a na zabránenie zamrznutiu sa používajú iné metódy.
Odvodnenie vody z okruhu a koše alebo registra pecí je najčastejším riešením problému s dlhou neprítomnosťou majiteľov domu. Okrem dodatočnej práce, nevýhody tohto spôsobu zahŕňajú prístup vzduchu k kovovým prvkom systému zvnútra a tým k šíreniu korózie.
Rovnako ako riešenie problému na krátku dobu sa používa integrácia elektrického vykurovacieho kotla s malým výkonom do vykurovacieho okruhu. Jeho práca na minimálnej úrovni spotreby energie je schopná dočasne udržať pozitívnu teplotu vody.
Užitočné video na túto tému
Pracovný vykurovací systém založený na kachliach a vodnom okruhu v súkromnom dome s rozlohou 80 m2:
Teplo je do vykurovacieho systému privádzané zo sporákov a krbov po častiach, čo komplikuje výpočet parametrov prvkov vykurovacieho okruhu. Je dosť problematické vykonávať práce na prepracovaní kontúr, preto je s nedostatkom skúseností v tejto oblasti lepšie obrátiť sa na špecialistov, ktorí majú zručnosti na riešenie takýchto problémov.