Obstaja veliko načinov za ogrevanje zasebne hiše, povezane z uporabo plina in električne energije. Vendar pa je dokazana možnost z uporabo peči na trda goriva. Za uporabo peči ogrevanje v svoji klasični obliki s sprostitvijo toplote v zrak iz stene peči je učinkovit le za majhne prostore.
Za enakomerno in hitro porazdelitev toplote se uporabljajo ogrevalni krogi, kjer se kot hladivo uporablja zrak ali voda.
Vsebina članka:
- Ogrevanje s sistemom zraka
- Naprava za ogrevanje vode na osnovi peči
- Glavni elementi ogrevanja vode
- Vrste izmenjevalcev toplote in načini postavitve
- Kroženje vode v ogrevalnem krogu
- Pravila za uporabo razširitvenega rezervoarja
- Izbira med cevmi in radiatorji
- Preprečite zamrzovanje ogrevalnega sistema
- Uporabni video na to temo
Ogrevanje s sistemom zraka
Razlog za trajnostno preferenco, ki jo lastniki zasebnih hiš dajejo možnosti ogrevanja peči, je nizka cena in razpoložljivost drv, briketov ali premoga.
Pomanjkljivost je, da je obdelan prostor omejen, kar se lahko odpravi z ureditvijo vodnega in zračnega sistema, ki temelji na opečni enoti.
Specifičnost naprave za ogrevanje nizko stavb s pečico je predstavljena v izboru fotografij:
Načelo delovanja zračnega ogrevanja na osnovi peči ali kamina je prenos toplega toka, segretega na delovno temperaturo, v izmenjevalniku toplote ali v kotlu. Zrak vstopa neposredno v prostor ali skozi zračne kanale. Zaradi relativno majhne poti nima časa izgubiti temperature. Rezultat je enakomerna porazdelitev toplote po vsej hiši.
Kamera za ogrevanje zraka je nameščena nad pečjo, tako da vroča zgornja površina peči in dimnik prenaša največjo količino toplote v njo. Kroženje zraka poteka naravno ali s pomočjo ventilatorjev.
Naravna cirkulacija je posledica razlike v gostoti hladnega in vročega zraka. Hladni zrak, ki vstopa v ogrevalno komoro, odvaja topel zrak v kanale zraka. Ta metoda ne zahteva prisotnosti elektrike, če pa se zrak ne premika dovolj hitro skozi ogrevalno komoro, postane zelo vroč, kar lahko povzroči težave.
Prisilna cirkulacija poteka z uporabo ventilatorjev ali črpalk. Vendar pa se ogrevanje prostora zgodi hitreje in enakomerneje. S prisilnim prezračevanjem, ki ureja njegov način, lahko z lahkoto nadzorujete količino zraka, ki se prenaša v različne prostore, in tako določite mikroklimo posameznih prostorov v hiši.
Glede na vrsto dovoda hladnega zraka so sistemi razdeljeni na dva tipa:
- S popolno recikliranje. Ogrevane zračne mase se izmenjujejo z ohlajenim v istem prostoru. Pomanjkljivost tokokroga je, da kakovost zraka pade z vsakim ciklom ogrevanja / hlajenja.
- Z delno reklamacijo. Del svežega zraka se vzame od zunaj, ki se v prostoru premeša v zrak. Po segrevanju se potrošniku dovajata mešanica dveh zračnih delov. Prednost pri stabilni kakovosti zraka, pomanjkanje energetske odvisnosti.
Jasno je, da prva skupina vključuje kanalne sisteme z naravnim gibanjem hladilnega zraka. Druga skupina vključuje možnosti s prisilnim gibanjem zraka, za premikanje katerih ni potrebno urediti kanalskega omrežja.
Glavne prednosti zračnega ogrevanja v primerjavi z vodo:
- visoka učinkovitost;
- brez težav;
- brez radiatorjev v sobah.
Kontura naprave s prisilnim premikanjem vam omogoča, da brez gradnje kanalskega sistema. Poleg tega se ta sorta lahko kombinira s klimatizacijo, vlaženjem in ionizacijo zraka.
Če vgradnja naprave, ki spodbuja gibanje ogrevanega zraka, ni načrtovana, se za izboljšanje učinkovitosti peči uporabljajo naslednje metode:
Povečanje učinkovitosti spontano poveča hitrost pretoka zraka: hitreje se segreje zrak, bolj intenzivna je sprememba ohlajene in segrete mase zraka.
Glavne pomanjkljivosti zračnega ogrevanja v primerjavi z vodo:
- pri uporabi peči ima temperatura dobavljenega zraka precejšen razpon, za razliko od drugih načinov ogrevanja;
- zračni kanali imajo velik premer, zato mora biti namestitev izvedena v fazi gradnje;
- po možnosti mesto peči v kleti, sicer je treba uporabiti ventilatorje, ki oddajajo hrup.
Gibanje zraka v prostoru ima negativno stran - dviguje prah, vendar je uporaba filtrov vklopljena Omogoča, da se ta prah učinkovito ujame in tako zmanjša skupna količina prahu v. \ t hiša.
Druga značilnost zračnega ogrevanja s pozitivno in negativno stranjo je hitrost prenosa toplote. Po eni strani se prostori segrejejo hitreje kot na ogrevalnem krogu na drugi strani toplotna vztrajnost je odsotna - takoj ko ugasne peč ali kamin, se prostor takoj začne ohladite
Za razliko od vode ogrevanje namestitev sistema za ogrevanje zraka ni težko. Vsi elementi (cevi, zavoji, prezračevalne rešetke) se lahko enostavno priključijo brez varjenja. Obstajajo fleksibilni zračni kanali, ki so lahko v kakršni koli obliki, odvisno od geometrije prostorov.
Kljub temu pa sistemi za ogrevanje zraka, ki temeljijo na peči ali kaminih, še niso zelo razširjeni. Mnogo pogosteje v posamezni nizki stavbi se za ogrevanje prostorov uporablja vodni krog.
Naprava za ogrevanje vode na osnovi peči
Načela delovanja vsakega sistema za ogrevanje vode temeljijo na porazdelitvi toplote iz lokalnega vira v celotnem prostoru z uporabo gibanja vode vzdolž ogrevalnega kroga.
Glavni elementi ogrevanja vode
Pri ogrevalnem krogu z vodnim krogom so glavni elementi:
- peč ali kamin s toplotnim izmenjevalnikom, v katerem se ogreva voda;
- ogrevalni krog, kjer se toplota prenese v prostor;
- ekspanzijska posoda za preprečevanje poškodb sistema zaradi povečanega tlaka;
- cirkulacijsko črpalko, ki zagotavlja pretok vode okoli vezja.
Obstajajo splošna pravila za delovanje ogrevanja vode, kot so načrti ožičenja, ki so dobro znani in jih je treba upoštevati. Vendar pa pri uporabi peči kot vira toplote obstajajo posebne zahteve, povezane z značilnostmi temperaturnega režima.
Peči se ne segrejejo hitro in se počasi ohladijo, zgodi se neenakomerno segrevanje Pravilna vgradnja vseh komponent sistema bo preprečila težave z visokokakovostnim ogrevanjem. prostorih hiše.
Vrste izmenjevalcev toplote in načini postavitve
Za izdelavo izmenjevalnika toplote za peči se uporablja jeklena jeklena pločevina ali nerjaveče jeklo, odporno na toploto. Uporaba litega železa kot materiala za proizvodnjo je težka, vendar lahko uporabite končne izdelke iz litega železa, kot so radiatorji iz litega železa.
Mogoče je uporabiti baker, ki ima boljšo toplotno prevodnost kot jeklo, vendar bo cena take naprave visoka. Toplotni izmenjevalnik je priporočljivo izdelati iz jekla debeline 3 mm. Pri visokih temperaturah peči, ki nastanejo zaradi uporabe premoga ali, še posebej, koksa, je treba uporabiti jeklo debeline 5 mm.
Toplotne izmenjevalce lahko razdelimo v tri vrste:
- registri, tuljave in radiatorji, sestavljeni iz niza cevi;
- srajce (kotli), varjene iz jeklene pločevine;
- kombinirana različica v obliki navpičnih sten, povezanih s cevmi (tako imenovane »knjige«).
Srajce iz jeklene pločevine je lažje očistiti iz proizvodov zgorevanja goriva, cevaste strukture pa imajo veliko ogrevalno površino. Pri izdelavi srajc je treba upoštevati presežek tlaka vode, ki se pojavi pri uporabi membranskega ekspanzijskega zbiralnika ali dviganja vode na veliko višino.
Izmenjevalnik toplote za ogrevanje vode na osnovi peči je lahko izdelan iz odpadnega materiala:
V tem primeru je potrebno uporabiti jeklo debeline vsaj 5 mm in dodatno ojačati stene z ojačevalnimi rebri, da se prepreči njihova deformacija.
Oblike cevastih konstrukcij se lahko razlikujejo, vendar je treba upoštevati pogoj, da je notranja velikost cevi vsaj 3 cm v premeru. V nasprotnem primeru, če je hitrost kroženja počasna ali je temperatura previsoka, je verjetno vrelo vodo. Registri so praviloma oblikovani in ne iz okroglih cevi, da se olajša varjenje.
Sami lahko izdelate izmenjevalnik toplote zahtevane velikosti. V tem primeru je treba posebno pozornost nameniti kakovosti varjenja. Če pride do uhajanja izmenjevalnika toplote, bo vsa voda pritekla v pečico. Poleg tega, za rešitev problema, boste morali storiti veliko dela: razstaviti peč, jo odstranite, pivo in dal toplotni izmenjevalec nazaj, in nato ponovno sestavite peč.
Obstajata dve možnosti za lokacijo toplotnega izmenjevalnika. V prvem primeru se postavi neposredno v kurišče, kar znatno zoži prostor. V drugem primeru so registri vgrajeni v zgornji del dolgotrajnih peči, vendar ima sama peč v tem primeru bolj zapleteno strukturo.
Pri vgradnji cevnega izmenjevalnika toplote je potrebno pustiti vrzel med njim in steno peči. To je potrebno za boljše segrevanje hladilne tekočine, kot tudi za možnost čiščenja registra. Občasno je potrebno očistiti srajce in registre, saj se pri težkih zamašitvah s pepelom zmanjša učinkovitost izmenjave toplote.
Ob prisotnosti kuhalne plošče se po odstranitvi pojavi čiščenje. Če ima peč samo funkcijo ogrevanja, se čiščenje izvede skozi vrata za izgorevanje.
Kroženje vode v ogrevalnem krogu
Osnovna načela organizacije naravne cirkulacije vode v sistemu so simulacija »kolektorja« pospešek "na izhodu iz izmenjevalnika toplote in pri ustvarjanju konstantnega nagiba cevi ogrevalnega kroga vrednosti 3-5 stopinj Splošni pomen "zbiralnika pobega" je, da se ogrevana voda iz peči dvigne navpično navzgor in se nato porazdeli po ogrevalnem krogu.
Do kroženja pride zaradi razlike v specifični teži hladne in vroče vode. Hladna voda je težja od vroče vode in teče v toplotni izmenjevalnik, izpodriva toplo vodo do cevi. Vstopna točka "vrnitve" mora biti nižja od proizvodnje vode iz radiatorjev ogrevanja, sicer bo kroženje vode zelo počasno ali pa sploh ne bo.
Namestitev obtočnih črpalk poveča hitrost gibanja vode po ogrevalnem krogu in s tem hitrejšo in enakomernejšo porazdelitev toplote po celotni hiši. Hkrati je možno uporabiti več črpalk za različne ogrevalne kroge.
V primeru napetostnih sunkov je potrebno uporabiti regulator napetosti, saj ima lahko okvara črpalke resne posledice za celoten sistem. Črpalke lahko razdelimo na dva tipa glede na položaj motorja: s "suhim" rotorjem in "mokrim" rotor, in na dveh vrstah na napetost: lahko delata iz omrežja 220 V in iz napajalnikov v 12 Volt.
Motor v črpalkah z "suhim" rotorjem je izoliran od potopljenega pogonskega kolesa z o-obročki. V primerjavi s črpalkami s potopljenim motorjem imajo "suhe" črpalke večji izkoristek.
Vendar pa lahko med pomanjkljivostmi imenujemo visoko raven hrupa, potrebo po rednem vzdrževanju in skrajšano življenjsko dobo. Zato v zasebni hiši praviloma uporabljamo obtočno črpalko z "mokrim" rotorjem.
Izbira vrste moči črpalke je odvisna od možnosti naravne cirkulacije vode v sistemu. Če je to nemogoče brez sodelovanja črpalke, potem je treba izbrati možnost s podporo 12 V in neprekinjenim napajanjem.
V nasprotnem primeru lahko v primeru izpada električne energije voda zavre in sistem ne uspe. Če je možna naravna cirkulacija, potem je bolje kupiti bolj običajno in cenejšo možnost z 220 voltnim omrežjem.
Pri vgradnji črpalke z močjo 220 voltov je potrebno organizirati možnost delovanja ogrevalnega sistema v primeru izpada električne energije. V ta namen namestite zaporni ventil na cev in ga zaobite tako, da namestite obvodno cev s črpalko (tako imenovani "bypass").
Na bypass cevi pred črpalko namestite žerjav filter, nato pa - zaporni ventil. S prilagajanjem položaja zapornih ventilov na glavnih in obvodnih ceveh je mogoče vklopiti način prisilne in naravne cirkulacije.
Praviloma se črpalka namesti na "povratno cev" v bližini peči, tako da je temperatura tekočine, ki bo potekala skozi črpalko, najnižja. To bo znatno podaljšalo življenjsko dobo črpalke. Poleg tega je treba namestiti največje možno število krmilnikov ogrevalnega sistema tako, da v primeru izrednih razmer odpraviti.
Pravila za uporabo razširitvenega rezervoarja
Tekočina se razširi pri segrevanju, in če se to zgodi v zaprtem sistemu, se tlak v njem močno poveča, povečanje tlaka pa je preobremenjeno z vodo. Uporaba varnostnega ventila je nepraktična, saj se bo po hlajenju vode in zmanjšanju prostornine v sistem sprožil zrak.
Zato v ogrevalnih krogih s prisilnim gibanjem vode uporabljajo posebne ekspanzijske posode, ki so odprte ali zaprte vrste. Njihov obseg se izračuna na podlagi ne le največjega toplotnega raztezanja tekočine (5-7%), ampak tudi ob upoštevanju možnosti vrenja v sistemu.
Rezervoar odprtega tipa opremi vodni krog ogrevalne peči z gravitacijskim tipom, t.j. z naravnim transportom nosilca toplote. Gre za kovinsko posodo poljubne oblike, ki se nahaja na samem vrhu ogrevalnega kroga. Neposredno komunicira z ozračjem, zaradi česar se hladilno sredstvo delno izhlapi.
Cevovod je priključen na spodnjo ali spodnjo četrtino rezervoarja, pri čemer je na zgornji del varjene cevi za odvajanje vode v primeru prelivanja in izstopa zraka iz sistema. Praksa kaže, da mora biti prostornina odprtega rezervoarja vsaj 15% volumna vode v ogrevalnem sistemu.
Rezervoar zaprtega ali membranskega tipa predstavlja zaprto posodo z notranjo membrano. Voda, segrevanje, poveča tlak, raztegne membrano in vstopi v rezervoar. V primeru previsokega tlaka se sproži avtomatizacija in odvečna tekočina se odvede v kanalizacijski sistem.
Po prvem izpustu ponavadi ni razloga za ponovno proizvodnjo, saj prostornina hladilne tekočine postane enaka prostornini sistema.
Pred črpalko je nameščen zaprt membranski rezervoar. Tak tank, za razliko od odprtega rezervoarja, se ne more znebiti samega zraka, torej na vrhu konture ogrevanje, morate namestiti Mayevsky žerjav (mehanski prezračevalni ventil) ali njegov avtomatski analogne Edini element membranske posode, ki lahko sčasoma odpove, je membrana, zato je bolje kupiti rezervoar z možnostjo zamenjave membrane.
Pri nakupu cisterne zaprtega tipa, ki se včasih imenuje hidravlični akumulator, je glavna stvar, da je ne zamenjamo s hidravličnim akumulatorjem za oskrbo z vodo. Za membransko posodo, ki se uporablja pri ogrevanju, je delovna temperatura do 120 stopinj, tlak pa do 3 bar. Za vodo uporabite rezervoarje s temperaturami do 70 stopinj in tlaki do 10 barov.
Izbira med cevmi in radiatorji
Plastični cevni sistem z radiatorji (baterijami) ali kovinskim cevnim sistemom se lahko uporablja kot vodni krog za ogrevanje peči. Glavna prednost radiatorjev je, da so videti lepši kot masivni zračni kanali.
Plastično ožičenje se lahko enostavno skrije v tla, saj ne oddaja toplote. Čeprav morajo biti pravila o ogrevanju vode odprta. Vendar pa imajo polimerni cevovodi omejitve: ne morejo biti položeni tam, kjer obstaja možnost taljenja in neposrednega delovanja UV.
Prednost kovinskih cevi je v nižji ceni celotnega ogrevalnega kroga, enostavnosti vgradnje in manj pogostih problemih med delovanjem sistema.
Majhna prednost radiatorskega sistema je tudi enostavna nastavitev temperature. Prilagodite lahko tudi najbolj natančne izračune temperature prostora. Na primer, mladim otrokom do 6 mesecev se priporoča temperatura 19-21 stopinj Celzija, medtem ko se udobna temperatura v preostalem delu hiše šteje 25 stopinj.
Da bi zagotovili takšno temperaturo za daljše časovno obdobje v prostoru, zadostuje, da popolnoma ali delno zaprete dovod toplote na enega od radiatorjev. V primeru kovinske cevi je problem mogoče rešiti, vendar na bolj zapleten način: zmanjšati prenos toplote segmenta cevi s poliuretansko peno ali lupino iz folije.
Druga možnost ogrevalnega kroga je lahko talno ogrevanje z vodo. To je zelo udoben občutek oskrbe osebe s toploto, vendar je vgradnja ogrevanega tal veliko bolj zahtevna kot možnosti, ki so bile obravnavane prej.
Poleg tega pri uporabi ogrevanih tal ni mogoče zagotoviti naklona za naravno kroženje vode, ki je kombinacija s cevjo majhnega premera v toplih tleh vodi v obvezen pogoj za uporabo kroženja črpalko.
Preprečite zamrzovanje ogrevalnega sistema
Uporaba vode kot hladila ima eno pomanjkljivost - če se ogrevalni sistem zamrzne, se cevovod in naprave poškodujejo. Posebej težko je v tem primeru pridobiti toplotni izmenjevalnik, ki je vgrajen v peč.
Ta problem je pomemben za domove, ki v zimskem času ne more biti ogrevana za dolgo časa. Eden od načinov za preprečevanje poškodb sistema je uporaba sredstva proti zmrzovanju, ki je namenjena ogrevalnim sistemom namesto vode.
Za stanovanjske prostore se tekočine na osnovi propilen glikola uporabljajo kot antifriz kot nestrupena snov, za razliko od etilen glikola.
Vendar pa ima zamisel o uporabi antifriza svoje pomanjkljivosti:
- antifriz na osnovi propilen glikola je drag (od 80 p / liter);
- specifična toplotna zmogljivost antifriza je manjša od vodne (približno 15%), zato je potrebna velika zmogljivost peči in velika površina naprav za ogrevanje prostorov;
- antifriz ima višjo dinamično viskoznost kot voda, zato je potrebna močnejša obtočna črpalka in naravna cirkulacija je nemogoča;
- pri segrevanju se antifriz razširi do 40%, zato je potrebno uporabiti veliko ekspanzijsko posodo zaprtega tipa;
- propilen glikol je zelo tekoč, zato prodira skozi spojine v ogrevalnem sistemu, skozi katerega voda ne prodira;
- propilen glikol je nezdružljiv s pocinkanimi cevmi, ker antifrizov dodatek pri stiku izgubi svoje lastnosti;
- pri vretju antifriza (ki je verjetna pri uporabi peči) pride do nepovratne kemične reakcije, zaradi katere bo potrebno celoten sistem izprazniti in ponovno napolniti s sredstvom proti zmrzovanju.
Pri antifrizu je treba sistem ogrevanja izračunati vnaprej - zelo težko ga je uporabiti pri projektih, ki se izvajajo za vodo.
Poleg tega bo projekt z uporabo antifriza veliko dražji od sistema za ogrevanje vode. Zato uporaba antifriza v zasebnih hišah za ogrevanje peči še ni razširjena, uporabljajo pa se tudi druge metode za preprečevanje zmrzovanja.
Odvodnjavanje vode iz kroga in registra srajc ali peči je najpogostejša rešitev problema z dolgo odsotnostjo lastnikov hiše. Poleg dodatnega dela so slabosti te metode tudi dostop zraka do kovinskih elementov sistema od znotraj in posledično širjenje korozije.
Poleg tega se kot rešitev problema za krajši čas uporablja integracija v ogrevalni krog električnega kotla z majhno zmogljivostjo. Njegovo delo na minimalni ravni porabe energije lahko začasno ohrani pozitivno temperaturo vode.
Uporabni video na to temo
Delovni ogrevalni sistem, ki temelji na štedilniku in vodovodnem krogu v zasebni hiši s površino 80 kvadratnih metrov:
Toplota se v ogrevalni sistem dovodi iz peči in kaminov v delih, kar otežuje izračunavanje parametrov elementov ogrevalnega kroga. Zelo problematično je opraviti delo na preoblikovanju kontur, zato je ob pomanjkanju izkušenj na tem področju bolje obrniti se na strokovnjake, ki so sposobni rešiti takšne probleme.