W ubiegłym wieku prywatne jednopiętrowe mieszkania były często ogrzewane piecem opalanym drewnem, w połączeniu z rejestrami (bateriami) systemu grawitacyjnego. Wewnątrz grzejnika umieszczono żelazny zbiornik - kocioł z wodą ogrzewaną przez ogień pieca. Program ten pozostaje atrakcyjny ze względu na jego niestabilność i niskie zapotrzebowanie na jakość paliwa stałego. Naszym zadaniem jest pomóc właścicielowi wybrać piec do domu z ogrzewaniem wodnym, porozmawiać o trudnościach w podłączeniu i obsłudze.
Piece z obiegiem wodnym - 3 odmiany
Do realizacji ogrzewania pieca w połączeniu z systemem grzejnikowym prywatnego domu stosuje się 3 rodzaje pieców z obiegiem wody:
- metal - piece stalowe i żeliwne z wbudowaną cewką do ogrzewania chłodziwa;
- wkłady kominkowe z wymiennikiem ciepła - płaszcz wodny;
- ceglane piece grzewcze i kuchenne z wbudowanym bojlerem.
Uwaga. Piece garnkowe do kąpieli wyposażone w zbiornik i cewkę są strukturalnie podobne do wymienionych jednostek. Dopasowanie pieca do sauny do potrzeb ogrzewania parowego jest teoretycznie możliwe, ale zbyt kłopotliwe i niewygodne z punktu widzenia obsługi.
Należy również uwzględnić alternatywną opcję - stalowe grzejniki opalane drewnem zrób to sam. Takie produkty zasługują na uwagę, ponieważ nie są gorsze od fabrycznych pod względem niezawodności i wymiany ciepła, ale są znacznie tańsze. Wygląd potwornego pieca nie zawsze odgrywa ważną rolę.
Sugerujemy rozważenie pieców każdej grupy osobno, skupiając się na niedociągnięciach i zaletach, które są ważne dla właściciela domu.
Wady metalowych pieców garnkowych
W fabrycznych piecach opalanych drewnem chłodziwo jest podgrzewane na trzy sposoby:
- Rurowy wymiennik ciepła jest zainstalowany w górnej części paleniska lub w pobliżu wylotu spalin.
- Jedna ze ścian komory spalania (górna lub boczna) styka się z warstwą wody przypominającą płaszcz kotła na paliwo stałe.
- Kilka rur z płynem chłodzącym zagina się wokół półkolistych ścian paleniska. Dolne i górne końce są przyspawane do wspólnych kolektorów, jak pokazano na rysunku.
Odniesienie. Przykładem produktu z częściowym płaszczem wodnym jest domowy piec grzewczy Thermofor Hydraulik, z rurami konwertorowymi Grzejniki konwekcyjne Breneran-Aquaten z rurami bocznymi.
Producenci często dostarczają piece do dodatkowej grzałki - elementów grzewczych o mocy 1 ... 15 kW. Celem jest utrzymanie temperatury płynu chłodzącego i powietrza w prywatnym domu po spaleniu części paliwa stałego. Niektóre modele są wyposażone w płytę palnika 1-2.
Prawdziwą zaletą metalowych urządzeń grzewczych jest niski koszt produktu i szybkość instalacji w porównaniu z układaniem pieca ceglanego. Przykład: cena grzejnika Breneran-Aquatic 3,5 kW wynosi około 270 uncji. e. (bez komina). Instalując potbelly piec własnymi rękami, wydasz kolejne 50-100 c. na materiałach używanych do instalacji i opasywania.
Komentarz. Koszt komina wymagany dla każdego pieca nie jest brany pod uwagę. Cena zależy od wysokości windy, konstrukcji kanału i układu.
Teraz zajmiemy się niedociągnięciami:
- bez względu na to, co twierdzą producenci i sprzedawcy, maksymalna wydajność pieców powietrzno-wodnych do drewna i węgla wynosi 60%;
- urządzenie nagrzewa się i chłodzi równie szybko;
- wymiennik ciepła zwykle wystarcza do ogrzania 2-3 małych pomieszczeń (1 grzejnik w każdym);
- system cyrkulacji wody w obiegu podstawowym.
Wyjaśniamy ostatni punkt. Jeśli przepływ wody przez cewkę ustanie, element się przegrzeje.Najpierw płyn chłodzący zagotuje się, a następnie odparuje i przerwie najbliższe słabe połączenie. Później wymiennik ciepła spala się i ostatecznie ulega awarii.
Mówiąc uczciwie, wspominamy kwestię estetyki. Ciągle wykorzystując kociołek do ogrzewania domu, nie uzyskasz pięknego obrazu, który producenci lubią pokazywać na zdjęciu. Piec dość szybko się brudzi, w pomieszczeniu pojawia się pył drzewny i węglowy, zapach dymu.
Wkłady kominkowe - zalety i wady
Prostokątny piec z obiegiem wody, wykonany w formie kominka, jest strukturalnie znacznie bliżej kotła TT. Boczne ściany komory paliwowej są myte przez chłodziwo, przednia i górna część ogrzewa powietrze w pomieszczeniu. Dno otrzymuje niewiele ciepła, więc nie jest brane pod uwagę.
Pozytywne strony wkładów kominkowych wyposażonych w płaszcz z płaszczem wodnym:
- efektywność spalania paliwa - do 70%;
- rozsądny koszt (w porównaniu ze strukturami z cegły);
- prosta i szybka instalacja;
- piec kominkowy wyposażony w przezroczyste drzwi będzie idealnie pasował do wnętrza salonu.
Odniesienie. Kominek wodny kominek „Thermofor Aquarius” z transferem ciepła 12 kW kosztuje 530 lat. Trudno jest oszacować dodatkowe koszty; ich wartość zależy od sposobu dekoracji kominka. Opcja budżetowa: postaw grzejnik na solidnej podstawie, podłącz go do sieci grzejników i zrób wykończenie samemu lub odłóż na później.
Wady pieców metalowych są podobne do wad pieców:
- kominek szybko się nagrzewa i ochładza, potrzebuje ciągłego obiegu chłodziwa;
- dostarcza ciepło do ograniczonej liczby akumulatorów;
- z powodu różnicy temperatur na wewnętrznych ściankach tworzy się kondensacja i osadzają się osady sadzy;
- całkowite podobieństwo do naturalnego kominka uzyskuje się dzięki wzornictwu - dekoracyjnej cegle lub okładzinie z płyt gipsowo-kartonowych.
Używając wkładu kominkowego jako głównego źródła energii cieplnej, nie licz na długie spalanie od 1 zakładki. Przykład: użyteczna objętość komory spalania wspomnianego „Wodnika” wynosi tylko 62 litry, ale nie zadziała, aby całkowicie zablokować palenisko za pomocą drewna opałowego. Muszę rzucać kłody co 3-4 godziny.
Uwaga. Większość stalowych pieców ma podobną wadę - w trybie intensywnego spalania mają tylko czas, aby podrzucić drewno opałowe.
Mocne i słabe strony grzejników do cegieł
Wymienniki ciepła są instalowane wewnątrz pieca na dwa sposoby - w palenisku lub w kanale gazowym, na ścieżce gorących produktów spalania. Każda opcja różni się niuansami:
- kocioł w komorze spalania szybko nagrzewa się pod wpływem płomienia, ale tworzy kondensat i sadzę na ścianach;
- w przypadku wrzenia i tworzenia się pary zbiornik może pęknąć bezpośrednio w palenisku i rozbić mur;
- wymiennik ciepła wewnątrz komina wiruje znacznie bezpieczniej, ale nagrzewa się wolniej, ponieważ odbiera mniej ciepła.
Odniesienie. Cewka umieszczona w kominie musi mieć dwukrotnie większą powierzchnię wymiany ciepła niż kocioł w piecu o porównywalnej mocy.
Główną wadą każdego grzejnika do cegieł jest wysoki koszt materiałów i robót murarskich. Załóżmy, że sam zdecydujesz się zapisać i odłożyć piec. Będzie to wymagało doświadczenia, czasu i umiejętności technicznych - nie jest łatwo rozpocząć budowę w środku starego domu. Najlepszą opcją jest położenie fundamentu i pieca na etapie murowania.
Dlaczego cenione są kamienne piece z wbudowanym wymiennikiem ciepła:
- żywotność jest nieporównywalnie dłuższa niż jakikolwiek generator ciepła - co najmniej 50 lat;
- zdolność do akumulacji ciepła, do ogrzewania sąsiednich pomieszczeń przez długi czas po tłumieniu;
- maksymalna wydajność - 70 ... 75%;
- w ogrzewanym piecu sadza utworzona na ścianach zbiornika i w kominie wypala się;
- niektóre ceglane piece - kanał „holenderski”, „szwedzki”, dzwonkowa konstrukcja Kuzniecowa - mogą bezpiecznie ogrzewać dwupiętrowy dom.
Interesujący fakt. Sekcja podgrzewacza wody można dodać do dowolnego pieca ceglanego. Inteligentni mistrzowie pieców wiedzą, jak zmienić układ i układy instalowania rejestru wody do wymiany ciepła.
Wskazówki dotyczące pieca
Zalecenie nr 1: użyj kotła na paliwo stałe do podgrzania płynu chłodzącego w sieci ciepłowniczej. W razie potrzeby kup model o długim spalaniu o pojemności komory ładunkowej większej niż 100 litrów. Nowoczesne kotły TT kierują 75-80% energii spalania do podgrzewania wody i prawie nie podnoszą temperatury otoczenia.
Jeśli z różnych powodów chcesz zainstalować piec z wymiennikiem ciepła, posłuchaj następujących wskazówek:
- Żeliwny lub stalowy piec garnkowy nadaje się do małego domku o powierzchni 40-80 m². Będzie wystarczająco dużo grzejnika do konwekcyjnego ogrzewania pomieszczenia centralnego, umieść baterie w sąsiednich pokojach.
- Wkład kominkowy lub żelazny piec wyposażony w panoramiczne szkło będzie udaną ozdobą salonu. Jeden warunek: użyj produktu jako dodatkowego źródła ciepła i umieść główne obciążenie na gazowym lub drewnianym generatorze ciepła. Wtedy będzie można utrzymać czystość i porządek w pobliżu pieca do brzucha.
- Na etapie budowy domu jednoznacznie położył ceglany piec. Jest to najlepsza opcja w porównaniu do grzejników żelaznych.
- Teoretycznie pojemność wkładu kominkowego wystarcza do ogrzania kwadratu o powierzchni 100-120 m². Praktyka pokazuje: bez pomocy drugiego generatora ciepła trzeba będzie ładować drewno opałowe w odstępie 3-4 godzin. Dlatego oczekuj mniejszej powierzchni grzewczej.
Ważny punkt. Wszystkie grzejniki opalane drewnem wyposażone w obieg wody mają jedną wspólną cechę: ze względu na intensywne odprowadzanie ciepła powierzchnie regału i ściany komina są obficie pokryte sadzą. Jedynym wyjściem jest maksymalne podgrzanie pieca, aby osady sadzy wypaliły się z ciepła. Obsługa tego trybu nie zawsze jest wygodna.
Jak wybrać projekt i obliczyć powierzchnię wymiennika ciepła w ceglanej wersji pieca:
- Jeśli rejestr znajduje się w palenisku, 1 m² jego powierzchni jest w stanie przenosić wodę do 10 kW ciepła. Przykład: musisz ogrzać pomieszczenia o powierzchni 80 kwadratów - zajmie to około 8 kW energii i powierzchnię wymiany ciepła 0,8 m².
- Cewka komina nie jest tak skuteczna. Oczekuj transferu ciepła o mocy 400–500 W z 1 m² rejestru.
- Dla wygody czyszczenia lepiej jest ustawić kocioł na płasko - w postaci zbiornika z rurami wlotowymi. Konstrukcje żebrowane z rur okrągłych są trudniejsze do czyszczenia. W przypadku montażu wewnątrz komina należy przyspawać rejestr z rur profilowych.
- Materiałem wymiennika ciepła jest stal niskowęglowa gatunku St10 ... St20 o grubości 4-5 mm. Dozwolone jest stosowanie żaroodpornej i nierdzewnej stali 2-4 mm, ale należy ją gotować w gazie obojętnym - argonie.
- Używanie wstępnie żeliwnych baterii jest zdecydowanie odradzane. Powody: metal pęka od szoku termicznego, a uszczelnienie między sekcjami wypali się z czasem, pojawi się wyciek.
Wskazówka. Nie zawyżaj obszaru wymiany ciepła w obwodzie „w rezerwie”. Korpus pieca będzie odbierał znacznie mniej ciepła, a woda w rejestrze może się przegrzewać i gotować. Nie układaj rur z karbowanej stali nierdzewnej w kominie - jego rzeczywistą powierzchnię i jakość wykonania trudno ustalić.
Schematy połączeń wymiennika ciepła
W ramach tej publikacji nie będziemy opisywać metod robienia pieców, ale natychmiast przystąpimy do opasywania. Jeśli chcesz samodzielnie wykonać podgrzewacz wody, zalecamy przeczytanie poszczególnych instrukcji:
- domowy grzejnik do garażu na paliwo stałe i kopalni;
- instrukcje dotyczące murów kominkowych i kuchennych;
- schemat i kolejność płyty grzewczej z bojlerem wodnym.
Jeśli kupiłeś fabryczny piekarnik z wymiennikiem ciepła, uważnie przeczytaj załączone instrukcje. Dokumentacja zawsze wskazuje średnice rur i metody podłączenia obiegu wody do urządzeń grzewczych.Zwykle stosuje się 2 schematy:
- Otwarty system z grawitacyjnym (konwekcyjnym) przepływem nośnika ciepła.
- Zamknięta sieć chłodnic z wymuszonym przepływem wody z pompy.
Uwaga. Obwody grawitacyjne często używają pomp obejściowych. Celem jest zmniejszenie różnicy temperatur między zasilaniem a powrotem, zwiększenie prędkości płynu chłodzącego i wydajności ogrzewania. W przypadku braku prądu system będzie nadal działał w trybie grawitacyjnym.
Przepływ grawitacyjny jest zorganizowany poprzez zwiększenie średnic autostrad i stoków odcinków poziomych. Minimalny przekrój kolektora rozdzielczego w schemacie grawitacyjnym wynosi 32 mm (cal i ćwierć), nachylenie wynosi 3 ... 5 mm na 1 metr bieżący. Otwarty zbiornik wyrównawczy znajduje się w górnym punkcie, całe powietrze wchodzące do systemu trafia tam.
Przy zamkniętym obiegu pokazanym na powyższym rysunku, płyn chłodzący jest pod ciśnieniem (co najmniej 1 bar „zimny”) i porusza się pod ciśnieniem pompy. Membranowy zbiornik wyrównawczy znajduje się w dolnym punkcie i jest połączony z linią powrotną przez zawór odcinający. Instalacja grupy bezpieczeństwa z odpowietrznikiem, manometrem i zaworem bezpieczeństwa jest obowiązkowa.
Wskazówka dotycząca wyboru schematu. Kupując piec do domu z ogrzewaniem wodnym, właściciel domu oczywiście polega na autonomicznej pracy systemu. Stąd wniosek: schemat grawitacyjny najlepiej nadaje się do pracy z piekarnikiem na gorącą wodę. Po wyłączeniu światła cyrkulacja w obwodzie nie zatrzyma się, a wymiennik ciepła nie wypali się.
Wniosek
Opcji łączenia wodnych systemów grzewczych z piecami nie można nazwać idealnymi. Ponadto zdecydowanie zalecamy unikanie takich schematów i instalowanie normalnych kotłów. Wyjątkiem są szczególne okoliczności i warunki życia, na przykład przerwy w dostawie prądu lub zakup gotowego domu z piecem opalanym drewnem, który ma już obieg ciepłej wody.