Печка с воден кръг за отопление на къща: възможности за изпълнение

Модерна печка за камина успешно се използва за отопление на частна къща

Предимства и недостатъци на отоплението с печки

Редовен печка на дърва или Пожарна отопляват помещението поради комбинация от радиационен и конвекционен топлообмен. Нагретите масивни стени на пещта излъчват топлинна енергия, пренасяйки я във въздуха и обзавеждането на помещението. Студеният въздух постепенно се заменя с нагрят въздух.

Отоплението в пещта има редица несъмнени предимства:

• не изисква връзка с електрически и газови комуникации. Гориво: дърва за огрев, въглища, торфени брикети - като правило евтини и екологични, изгарянето им не вреди на околната среда;
• радиационният топлообмен е най-удобен;

Интересно! Радиационният (известен още като лъчист) пренос на топлина е единственият вид пренос на топлина, който се осъществява без участието на охлаждаща течност.

Руската печка отоплявала къщите на много поколения от нашите предци

• повечето домашни печки (продължително изгаряне или конвенционален) многофункционален, може да се използва не само за отопление, но и за нагряване на вода и готвене (както във фурната, така и на плота);
• в горещия сезон масивна тухлена фурна за къща допринася за климатизацията на стаята: поради факта, че тя винаги е изградена на отделна основа, излишната топлина се изхвърля в земята;
• печка или камина създава специална атмосфера в къщата и в много случаи е елемент, който определя стила на интериора.

Камината създава специална атмосфера в къщата и задава стила на интериора

Наред с предимствата на отоплението с печки има и недостатъци:

• размери - мощността на отоплителните печки за къща зависи от техните размери;
• инерция - традиционната печка от тухлена къща отнема много дълго време, за да се загрее и влезе в експлоатация. Вярно е, че съвременните чугунени печки за къщата, печките за камини, печките и булериите са практически свободни от този недостатък;
• големи топлинни загуби поради ниска ефективност (ефективност) - голямо количество топлинна енергия преминава през комина в атмосферата;
• невъзможността да се осигури равномерно отопление на къщата. Горещият въздух постепенно измества студения въздух, но това се случва неравномерно - температурата може да е твърде висока близо до печката и твърде ниска на разстояние от нея;

Факт! Печката може да отоплява само онези помещения, които са в непосредствена близост до нея. Поради това в части от сградата, отдалечени от нея, често е било необходимо да се организира допълнителна печка.

Принципът на отопление на печката - горещата печка излъчва топлинна енергия в околното пространство (лъчист топлообмен), след което студеният въздух се заменя с нагрят въздух (конвекционен топлообмен)

• необходимостта от постоянна поддръжка - печката изисква полагане на дърва за огрев, почистване на пепелни ями от шлака и комини от сажди и отломки, поддържане на процеса на изгаряне, регулиране на тягата;
• сложност на управлението - по-трудно е да се контролира процесът на изгаряне на горивото в пещ, отколкото в котлите;
• необходимостта от добро сцепление - сцеплението е необходимо за интензивно горене, както и за отстраняване на въглероден окис;
• опасност от пожар - за осигуряване на пожарна безопасност е необходима изолация на комини, особено за печка в дървена къща. Допълнителен фактор на опасност от пожар се създава от факта, че незабавното спиране на горивния процес в пещта е невъзможно;
• необходимостта от постоянно попълване и съхранение на запасите от гориво, както и изхвърляне на отпадъци: шлака и пепел.

За да се осигури работата на пещта, е необходима постоянната й поддръжка: полагане на дърва за огрев, почистване на пепелни ями и комини, наблюдение на процеса на горене, регулиране на тягата

Печка с воден кръг за отопление на къща: предимства

Както вече споменахме, обикновена печка не е в състояние да осигури равномерно отопление на всички помещения в къщата. В съвременните печки и камини този проблем е частично решен чрез инсталиране на конвекционна камера, към която е свързана системата на въздуховодите. В резултат на това потокът от топъл въздух от печката не е оставен сам за себе си, а се движи в ограниченото пространство на тръбите и се регулира от резета, амортисьори, решетки и други допълнителни устройства.

Въпреки това въздуховодите са обемисти, изяждат полезно пространство и топлинните загуби се увеличават с увеличаването на дължината им и броя на завъртанията. Те се нуждаят от надзор и поддръжка: периодично почистване на прах, сажди и сажди. Самият въздух има нисък специфичен топлинен капацитет; за пренос на топлина в помещение, отдалечено от пещта, е необходимо принудително изпомпване на нагрети въздушни маси от вентилатор. Следователно водата като среда за пренос на топлина в много отношения е за предпочитане пред въздуха.

Комбинирана отоплителна система на вила, използваща печка за камина с воден кръг и слънчеви колектори

Факт! Специфичният топлинен капацитет на водата е почти 4 пъти по-висок от специфичния топлинен капацитет на въздуха. Достатъчно е да се сравнят 4.187 kJ / (kg × K) и 1.055 kJ / (kg × K).

Топлата вода може лесно да се транспортира през тръбопроводи с малък диаметър, като същевременно пренася топлинна енергия на големи разстояния. Освен това водата е безвредно, незапалимо, нетоксично, химически неутрално и лесно достъпно вещество.

Принципът на действие на отоплението на печката с воден кръг

Принципът на действие на отоплителния кръг е прост - охлаждащата течност (в случая водата) се загрява по време на изгарянето на горивото, след което се разпространява през тръбите, отделяйки топлина в околното пространство.

Схема на свързване на камина с воден топлообменник към затворена отоплителна система с бойлер за съхранение: 1 - смесителен клапан; 2 - циркулационна помпа; 3 - разширителен резервоар; 4 - авариен клапан; 5 - камина с топлообменник; 6 - бойлер за съхранение; 7 - отоплителни радиатори

Прототипът на модерния котли на твърдо гориво и дълго изгарящи печки на дърва за дома са познати на мнозина - това е "швед". Шведската печка има вграден метален резервоар, който се пълни със студена вода преди полагане на дърва за огрев и разпалване.И въпреки че водата се загрява дълго време по време на пещта, тя отделя топлина също толкова дълго - дълго след изгасването на пламъка.

Постепенно резервоарът за вода се трансформира в топлообменник, в резултат на което стана възможно да се свърже система от линии за отопление на дома и водоснабдяване с топла вода.

Модерните отоплителни печки с котлон или фурна изглеждат стилно и се вписват идеално във всеки интериор

Изграждане на пещи с водно отопление

Отличителна черта на всяка печка за отопление на къща, оборудвана с воден кръг, е топлообменник, иначе наречен намотка, радиатор или котел. Това устройство е в състояние да осигури нагряване на неограничено количество вода. Размерите и формата на резервоара зависят от обема на горивната камера и могат да варират в най-широкия диапазон.

Топлообменник

При някои модификации на печки за отопление на къща топлообменникът е инсталиран директно в горивната камера, но при този метод има опасност от изтичане на охлаждаща течност (т.е. вода) или дори експлозия, когато се прегрее и заври. Освен това в този случай капацитетът на горивната камера неизбежно намалява. По-безопасна опция е да се интегрира топлообменника в аспиратора на комина. В този случай по-голямата част от горещия въздух, издигащ се от камината, ще нагрее охлаждащата течност и няма да излезе през тръбата на улицата.

Схема за инсталиране печка за камина с воден кръг за захранване с топла вода

Изчисляване на мощността и размерите на топлообменника

Самоизчисляването на мощността и размера на топлообменника е доста трудна задача за човек, който не е топлотехник, но в повечето случаи е възможно да се направи груба оценка.

Полезен съвет! Практиката е доказала, че с височина на тавана от 2,5 до 2,7 m на 10 m² площта на къщата изисква от 1 до 1,2 kW мощност на отоплителната система.

Конвенционална домашна печка на дърва отделя около 6,5 хиляди ккал в рамките на един час, което е достатъчно, за да загрее малка селска къща. Наличието на водна верига ще удвои нивото на комфорт. След изчисляване на топлинните загуби можете да изчислите мощността на самия топлообменник. Отвеждането на топлина от всеки квадратен метър от неговата площ варира от 5 до 10 kW. Този факт е основата за определяне на необходимата мощност.

При избора на топлообменник за печка или камина е необходимо да се вземат предвид параметрите на конструкцията и отоплителната система в нея.

Всъщност няма нужда да се впускате в сложни формули. Достатъчно е да се свържете със специалистите, които, ръководени от готови таблици, ще изберат топлообменник за пещта на частна къща, съответстващ на дадените параметри на конструкцията и отоплителната система в нея.

Материал

Преди да вземете решение за дизайна на регистъра (известен още като топлообменника) на пещта за къщата, трябва да решите от какъв материал ще бъде направен. Има няколко опции:

• мед - от една страна, медната намотка е много ефективна, тъй като топлопроводимостта на този материал е една от най-добрите. От друга страна, точката му на топене е 1083 ° С, а в камината - при аварийни ситуации, появата на които никога не може да се изключи напълно - може да се повиши до 1200 ° С. Следователно използването на мед в камината на тухлена фурна е строго забранено. Освен това трябва да обърнете внимание на факта, че кондензатът, образуван по време на охлаждането на веригата, съдържа агресивни химически съединения, които причиняват корозия;
• излято желязо - чугунните радиатори са много устойчиви на корозия, но са крехки, а термичните деформации, които възникват по време на охлаждане и нагряване, могат да доведат до пукнатини и повреда на топлообменника. В допълнение, чугунният регистър - поради факта, че този метал е труден за обработка - се сглобява от лети части с помощта на резби и уплътнения, което води до намаляване на надеждността на блока като цяло;

Холандската тухлена фурна е една от най-простите фурни с добра ефективност и пренос на топлина.

• стомана - най-достъпният и лесно обработим материал. Препоръчва се топлообменниците да бъдат изработени от топлоустойчива стомана с дебелина от 3 до 5 мм, като се използват безшевни тръби. В същото време трябва да поддържате такъв режим на отопление, при който се образува възможно най-малко кондензат, и никога да не източвате охлаждащата течност, тъй като стоманените продукти са подложени на корозия;
• топлоустойчива неръждаема стомана- най-добрият, но и най-скъпият материал за радиатор на печка за частна къща.

Полезен съвет! Най-подходящата стомана за топлообменника е AISI 304. При производството на части е препоръчително да се използва лазерно рязане и заваряване в атмосфера на аргон.

Дизайнът на печката за камина с водна верига

Дизайн

Топлообменникът - в зависимост от неговия материал - може да бъде направен от кръгли или оформени правоъгълни тръби, ламарина или комбинация от тези части. Местоположението и методът на инсталиране се определят от формата му:

• топлообменник от стоманена ламарина - може да се постави на най-горещото място, тоест в горивната камера. За производството се използва стоманен лист с дебелина 3 ÷ 4 mm в комбинация с тръби с диаметър 40 ÷ 50 mm за свързване на захранващите и връщащите линии. За да се избегне образуването на парни тапи, горната тръба за подаване на вода трябва да е в най-високата точка на топлообменника, тъй като когато паровият щепсел влезе в отоплителната система, съществува риск от воден чук. Което от своя страна ще доведе до разрушаване на тръби или радиатори. За да се предотврати кипенето на вода в топлообменника, вътрешната му междина трябва да бъде най-малко 30 mm;

Стоманени тръби за направа на топлообменник в пещ

• тръбен топлообменник - изработен е от тръби: кръгли с диаметър 40 ÷ 50 mm или правоъгълни профилни секции от 40 × 60 или 60 × 60 mm. Може да се намира и в камината (при условие, че не е от мед), пространственото решение зависи от конкретната пещ. Основното е, че устройството не трябва да пречи на вратата за зареждане с гориво, решетките и димните канали. Ако печката е печка за готвене, тогава топлообменните тръби се полагат само по страничните равнини на горивната камера;
• тръбен плосък регистър - най-често те са разположени в коминните канали или качулката на пещта, където условията са по-щадящи, поради което могат да издържат по-дълго от радиаторите в камината. Размерите им са много впечатляващи, тъй като те се намират на места, където топлинната мощност е ниска, и трябва да бъдат изчислени предварително, тъй като не трябва да има пречки за изхода на димните газове.

Необходимо е да поставите печката в къщата в съответствие с правилата за пожарна безопасност

Монтаж

Топлообменникът трябва да се инсталира само в специална домашна фурна. Инструкциите за видео и снимки ясно потвърждават необходимостта от привличане на специалист производител на печки и спазване на редица правила:

• След производството топлообменникът трябва да бъде под налягане два пъти с налягане 6 бара: преди и след монтажа в пещта;
• топлообменникът се монтира веднага след инсталирането на основата за пещта, след което се полага;
• Абсолютно не се препоръчва да забивате топлообменника в зидарията на фурната! Между него и стените трябва да има междина от 10 ÷ 15 mm, която компенсира топлинното разширение;

Елементи на комбинирана отоплителна система на вила с камина и слънчеви колектори

• когато инсталирате тръби, оставете празнина от 5 мм и я запълнете с азбестов кабел или друг топлоустойчив уплътнител;
• участъкът на тръбата на изхода трябва да има дължина най-малко 10 ÷ 15 см. Това ще позволи нарязване на нова резба в случай на повреда;
• отоплителните тръби са свързани към топлообменника само с помощта на топлоустойчиво уплътнение;
• реконструкция на готовата пещ с цел инсталиране на воден кръг в нея трябва да се извършва само от специалист.

За да оборудвате печката, е по-добре да използвате услугите на опитен производител на печки

Работа на печка за камина с воден кръг за отопление

За безпроблемна работа на отоплителната система трябва да спазвате и правилата за експлоатация:

1. Не използвайте фурната с незапълнен топлообменник: тя бързо ще изгори.
2. Не изключвайте топлообменника от отоплителната система, докато фурната работи. Водата се разширява при нагряване и повишеното налягане може да причини експлозия.
3. Не подавайте студена вода към отопляем топлообменник. Термичните деформации могат да го повредят.
4. За повишаване на ефективността на отоплителната система може да се използва циркулационна помпа.
5. Ако е необходимо, използвайте антифриз във веригата на бойлера.
6. В най-ниската точка на отоплителната система трябва да се осигури кран за оттичане на вода.

За да функционира безпроблемно отоплителната система, спазвайте правилата за експлоатация

Основните недостатъци на домашна печка с отопление на вода

Основни недостатъци система за отопление на водата свързани с физичните свойства на охлаждащата течност, т.е. вода. Замразявайки при 0 ° С, водата (по-точно, вече лед) достига максималния си обем при -4 ° С. Разширяването на замръзналата в тръбите вода може да доведе до тяхното скъсване. За да се избегне това, е необходимо да се източи водата от отоплителната система, ако не се използва през студения сезон, или да се замени със специален антифриз.

Свързана статия:

Спазването на правилата за експлоатация на печката в къщата, инструкциите за снимки и видео ще помогнат да се избегнат грешки и да предложат най-добрите начини за неутрализиране на недостатъците.

По-добре е да помислите за инсталиране на модерна тухлена фурна на етапа на проектиране на къщата, тъй като това включва подреждането на комин и въздуховоди

Модерна тухлена фурна с воден кръг за отопление на къща е сложна инженерна топлотехническа структура. Неговата инсталация изисква разработването на отделен проект на етапа на проектиране на цялата структура като цяло и най-вероятно няма да направи без участието на специалисти.