Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Ogrzewanie piecowe jest klasycznym rozwiązaniem dla zimnej Rosji, ale z jakiegoś powodu jest często uważane za alternatywę dla ogrzewania centralnego, elektrycznego lub gazowego. Tymczasem piec z obiegiem wody do ogrzewania domu może zapewnić mieszkańcom nie tylko pożądane waty energii cieplnej, ale także ciepłą wodę dla potrzeb domowych i sanitarnych.

Nowoczesny kominek z piecem jest z powodzeniem stosowany do ogrzewania prywatnego domu

Zalety i wady ogrzewania pieca

Tradycyjny piec na drewno lub kominek ogrzewa pomieszczenie dzięki połączeniu promieniowania i konwekcyjnej wymiany ciepła. Ogrzane masywne ściany pieca emitują energię cieplną, przenosząc ją do powietrza i przedmiotów w pomieszczeniu. Zimne powietrze jest stopniowo zastępowane ogrzewaniem.

Ogrzewanie pieca ma kilka niewątpliwych zalet:

  • nie wymaga podłączenia do komunikacji elektrycznej i gazowej. Paliwo: drewno opałowe, węgiel, brykiety z torfu - co do zasady tanie i przyjazne dla środowiska, jego spalanie nie szkodzi środowisku;
  • Przenoszenie ciepła przez promieniowanie jest najwygodniejsze;

Ciekawe Promieniowanie (inaczej promienna) wymiana ciepła jest jedynym rodzajem wymiany ciepła, który występuje bez udziału nośnika ciepła.

Rosyjski piec podgrzał domy wielu pokoleń naszych przodków.

  • Większość pieców dla domu (długie spalanie lub konwencjonalne) jest wielofunkcyjna, może być używana nie tylko do ogrzewania, ale także do podgrzewania wody i gotowania (zarówno wewnątrz pieca, jak i na powierzchni do gotowania);
  • w gorącym sezonie masywny piec ceglany dla domu przyczynia się do kondycjonowania pomieszczenia: ze względu na fakt, że jest on zawsze zbudowany na osobnym fundamencie, nadmiar ciepła jest usuwany na ziemię;
  • piec lub kominek tworzy wyjątkową atmosferę w domu, aw wielu przypadkach jest elementem, który decyduje o stylu wnętrza.

Kominek tworzy wyjątkową atmosferę w domu i wyznacza styl wnętrza.

Jednak wraz z zaletami ogrzewania pieca istnieją również wady:

  • wymiary - moc pieców grzewczych dla domu zależy od ich wymiarów;
  • bezwładność - tradycyjny piec ceglany dla domu zajmuje dużo czasu na rozgrzanie i uruchomienie. To prawda, że nowoczesne żeliwne piece do domu, piece, kominki, piece i buleryana są praktycznie wolne od tej wady;
  • wysoka strata ciepła z powodu niskiej wydajności (wydajności) - duża ilość energii cieplnej przechodzi przez komin do atmosfery;
  • niemożność zapewnienia jednolitego ogrzewania w domu. Gorące powietrze stopniowo wypiera zimno, ale dzieje się to nierównomiernie - temperatura może być zbyt wysoka w pobliżu pieca i zbyt niska w pewnej odległości od niego;

Fakt! Piec może ogrzewać tylko te pomieszczenia, które sąsiadują bezpośrednio z nim. Dlatego w częściach budynku oddalonych od niego często konieczne było zorganizowanie dodatkowego pieca.

Zasada ogrzewania pieca - gorący piec emituje energię cieplną do otaczającej przestrzeni (wymiany ciepła), a następnie zimne powietrze jest zastępowane ogrzewaną (konwekcyjną wymianą ciepła)

  • potrzeba ciągłej konserwacji - piec wymaga układania drewna opałowego, czyszczenia jam popiołów z żużli i kominów z sadzy i gruzu, wspomagania procesu spalania, regulowania łaknienia;
  • kontrola złożoności - trudniej jest kontrolować proces spalania paliwa w piecu niż w kotłach;
  • potrzeba dobrej trakcji - potrzeba intensywnego spalania, a także do usuwania gazów tlenku węgla;
  • zagrożenie pożarowe - aby zapewnić bezpieczeństwo przeciwpożarowe, konieczna jest izolacja kominów, szczególnie w przypadku pieca w drewnianym domu. Dodatkowy czynnik ryzyka pożaru powstaje dzięki temu, że natychmiastowe zatrzymanie procesu spalania w piecu jest niemożliwe;
  • potrzeba ciągłego uzupełniania i przechowywania zapasów paliwa, a także usuwania odpadów: żużla i popiołu.

Aby zapewnić działanie pieca wymaga jego stałej konserwacji: układanie drewna, czyszczenie dołów popiołów i kominów, kontrola procesu spalania, regulacja ciągu

Podgrzewacz obiegu wodnego do ogrzewania domu: korzyści

Jak już wspomniano, konwencjonalny piec nie jest w stanie zapewnić równomiernego ogrzewania wszystkich pomieszczeń w domu. W nowoczesnych piecach i kominkach problem ten jest częściowo rozwiązany przez zamontowanie komory konwekcyjnej, do której podłączony jest system kanałów. W rezultacie przepływ ciepłego powietrza z pieca nie jest pozostawiony samemu sobie, ale porusza się w ograniczonej przestrzeni rur i jest regulowany przez zawory, klapy, kratki i inne dodatkowe urządzenia.

Jednak kanały powietrzne są nieporęczne, pochłaniają przestrzeń użytkową, wraz ze wzrostem ich długości i liczby zwojów, zwiększają się straty ciepła. Wymagają nadzoru i konserwacji: okresowe czyszczenie kurzu, sadzy i sadzy. Samo powietrze ma niską pojemność cieplną właściwą, a do przekazywania ciepła do pomieszczenia oddalonego od pieca wymagane jest wymuszone wtryskiwanie ogrzanych mas powietrza przez wentylator. Dlatego woda, jako czynnik chłodzący, jest pod wieloma względami lepsza od powietrza.

Połączony system ogrzewania domku za pomocą pieca z obiegiem wody i kolektorów słonecznych

Fakt! Ciepło właściwe wody jest prawie czterokrotnie wyższe od ciepła właściwego powietrza. Wystarczy porównać 4, 187 kJ / (kg × K) i 1, 055 kJ / (kg × K).

Ciepłą wodę można łatwo transportować rurociągami o małej średnicy, jednocześnie przenosząc energię cieplną na duże odległości. Ponadto woda jest nieszkodliwą, niepalną, nietoksyczną, obojętną chemicznie i zawsze dostępną substancją.

Zasada działania ogrzewania pieca za pomocą obiegu wody

Zasada działania obiegu grzewczego jest prosta - czynnik chłodzący (w tym przypadku woda) nagrzewa się podczas spalania paliwa, a następnie rozprzestrzenia się przez rury, oddając ciepło otaczającej przestrzeni.

Schemat podłączenia kominka z wodnym wymiennikiem ciepła w zamkniętym systemie grzewczym z napędem kotłowym: 1 - zawór mieszający; 2 - pompa obiegowa; 3 - zbiornik wyrównawczy; 4 - zawór awaryjny; 5 - komora ogniowa z wymiennikiem ciepła; 6 - zbiornik magazynowy; 7 - grzejniki grzejne

Prototyp nowoczesnych kotłów na paliwo stałe i pieców opalanych drewnem dla domu jest znany wielu osobom - jest to „Szwed”. Szwedzki piec jest wbudowany w metalowy zbiornik, który przed włożeniem drewna i podpałką napełnia się zimną wodą. I chociaż woda w procesie pieca nagrzewa się przez długi czas, oddaje ciepło tak długo - po długim czasie po zgaśnięciu płomienia.

Stopniowo zbiornik wody został przekształcony w wymiennik ciepła, dzięki czemu możliwe stało się podłączenie systemu autostrad do ogrzewania domu i zaopatrzenia w ciepłą wodę.

Nowoczesne piece grzewcze z płytą grzewczą lub piekarnikiem wyglądają stylowo i doskonale pasują do każdego wnętrza.

Projekt pieca z podgrzewaniem wody

Charakterystyczną cechą każdego pieca do ogrzewania domu wyposażonego w obieg wody jest wymiennik ciepła, zwany inaczej cewką, chłodnicą lub kotłem. To urządzenie jest w stanie ogrzewać nieograniczoną ilość wody. Wymiary i kształt zbiornika zależą od objętości komory spalania i mogą zmieniać się w szerokich granicach.

Wymiennik ciepła

W niektórych wersjach pieców do ogrzewania domu wymiennik ciepła jest instalowany bezpośrednio w piecu, ale przy tej metodzie istnieje niebezpieczeństwo wycieku nośnika ciepła (to znaczy wody) lub nawet wybuchu, jeśli przegrzeje się i zagotuje. Ponadto w tym przypadku pojemność komory spalania nieuchronnie spada. Bezpieczniejszą opcją jest włożenie wymiennika ciepła do nasadki komina. W tym przypadku większość gorącego powietrza unoszącego się z pieca ogrzewa raczej płyn chłodzący niż ulatnia się przez rurę na ulicę.

Schemat instalacji pieca z obiegiem wody na gorącą wodę

Obliczanie mocy i wielkości wymiennika ciepła

Niezależne obliczenie mocy i wielkości wymiennika ciepła jest dość trudnym zadaniem dla kogoś, kto nie jest inżynierem ogrzewania, ale w większości przypadków można dokonać przybliżonego oszacowania.

Dobra rada! W praktyce udowodniono, że gdy wysokość sufitu wynosi od 2, 5 do 2, 7 m na 10 m 2, powierzchnia domu wymaga od 1 do 1, 2 kW mocy systemu grzewczego.

Typowy piec do domu na drewnie przez godzinę wytwarza około 6, 5 tys. Kcal, co wystarcza do ogrzania małego wiejskiego domu. Obecność obwodu wodnego zwiększy podwojony poziom komfortu. Po obliczeniu strat ciepła można obliczyć moc samego wymiennika ciepła. Moc cieplna z każdego metra kwadratowego jego powierzchni waha się od 5 do 10 kW. Ten fakt jest podstawą do określenia wymaganej mocy.

Przy wyborze wymiennika ciepła dla pieca lub kominka należy wziąć pod uwagę parametry budynku i systemu grzewczego.

W rzeczywistości nie ma potrzeby zanurzania się w złożone formuły. Wystarczy zwrócić się do specjalistów, którzy kierując się już przygotowanymi tabelami, wybiorą wymiennik ciepła dla pieca prywatnego domu, który odpowiada ustawionym parametrom budynku i systemu grzewczego w nim.

Materiał

Przed podjęciem decyzji w sprawie projektu rejestru (inaczej wymiennika ciepła) pieca dla domu, należy zdecydować, z jakiego materiału będzie wykonany. Istnieje kilka opcji:

  • Miedź - z jednej strony cewka miedziana jest bardzo skuteczna, ponieważ przewodność cieplna tego materiału jest jedną z najlepszych. Z drugiej strony, jego temperatura topnienia jest równa 1083 ° C, aw skrzynce ogniowej jest to możliwe w sytuacjach awaryjnych, których wystąpienia nigdy nie można całkowicie wykluczyć, może wzrosnąć do 1200 ° C. Dlatego wprowadzono kategoryczny zakaz stosowania miedzi w komorze ogniowej pieca do wypalania cegieł. Dodatkowo należy zwrócić uwagę na fakt, że kondensat powstały podczas chłodzenia obwodu zawiera agresywne związki chemiczne, które powodują korozję;
  • Żeliwo - żeliwne grzejniki są bardzo odporne na korozję, ale są kruche, a odkształcenia termiczne występujące podczas chłodzenia i ogrzewania mogą prowadzić do powstawania pęknięć i uszkodzeń wymiennika ciepła. Ponadto rejestr żeliwa - ze względu na fakt, że metal ten jest trudny w obróbce - składa się z części odlewanych z użyciem gwintów i uszczelek, co prowadzi do zmniejszenia niezawodności całego urządzenia;

Ceglany holenderski piec jest jednym z najprostszych pieców o dobrej wydajności i rozpraszaniu ciepła.

  • Stal jest najbardziej dostępnym i łatwym w obróbce materiałem. Zaleca się, aby wymienniki ciepła były wykonane ze stali żaroodpornej o grubości od 3 do 5 mm, z wykorzystaniem rur bez szwu. Jednocześnie konieczne jest utrzymanie takiego trybu ogrzewania, w którym powstaje mniej kondensatu i nigdy nie odprowadza chłodziwa, ponieważ wyroby stalowe są podatne na korozję;
  • Żaroodporna stal nierdzewna jest najlepszym, ale także najdroższym materiałem na piec grzejnikowy w prywatnym domu.

Dobra rada! Najbardziej odpowiednią stalą dla wymiennika ciepła jest AISI 304. Podczas produkcji części pożądane jest stosowanie cięcia laserowego i spawania w środowisku argonu.

Projekt pieca z obiegiem wody

Budowa

W zależności od materiału, wymiennik ciepła może być wykonany z okrągłych lub ukształtowanych prostokątnych rur, blachy lub kombinacji tych części. Lokalizacja i metoda instalacji są określone przez jej kształt:

  • Wymiennik ciepła z blachy stalowej - może być umieszczony w najgorętszym miejscu, czyli w komorze spalania. Do produkcji używanej blachy stalowej o grubości 3 ÷ 4 mm w połączeniu z rurami o średnicy 40 ÷ 50 mm do łączenia przewodów zasilających i powrotnych. Aby uniknąć tworzenia się korków parowych, górna rura doprowadzająca wodę musi znajdować się w najwyższym punkcie wymiennika ciepła, ponieważ przy przenikaniu wtyczki pary do systemu grzewczego istnieje niebezpieczeństwo uderzenia hydraulicznego. To z kolei doprowadzi do zniszczenia rur lub grzejników. Aby woda w wymienniku ciepła nie zagotowała się, jej wewnętrzny luz musi wynosić co najmniej 30 mm;

Rury stalowe do produkcji pieca wymiennika ciepła

  • wymiennik ciepła rur - wykonany jest z rur: okrągłych o średnicy 40 ÷ 50 mm lub przekroju prostokątnego o wymiarach 40 × 60 lub 60 × 60 mm. Może być również umieszczony w palenisku (pod warunkiem, że nie jest wykonany z miedzi), rozwiązanie przestrzenne zależy od konkretnego pieca. Najważniejsze - urządzenie nie powinno blokować drzwi do zakładania kanałów paliwowych, rusztowych i odprowadzających dym. Jeśli piec jest piecem grzewczo-gotującym, wówczas rury wymiennika ciepła są układane tylko wzdłuż bocznych płaszczyzn komory spalania;
  • płaski rejestr rurowy - najczęściej umieszczony w kanałach dymowych lub w pokrywie pieca, gdzie warunki są bardziej łagodne, dzięki czemu mogą trwać dłużej niż grzejniki w piecu. Ich rozmiary są imponujące, ponieważ znajdują się w miejscach, w których gromadzenie ciepła jest niskie, i muszą być obliczone z wyprzedzeniem, ponieważ nie powinno być przeszkód dla wyjścia gazów spalinowych.

Konieczne jest umieszczenie pieca w domu zgodnie z zasadami bezpieczeństwa pożarowego.

Montaż

Instalacja wymiennika ciepła powinna być wykonana tylko w tym przeznaczonym dla pieca dla domu. Instrukcje dotyczące filmów i zdjęć wyraźnie potwierdzają potrzebę zaangażowania profesjonalisty w kuchenkę i przestrzegania szeregu zasad:

  • po wyprodukowaniu wymiennik ciepła należy poddać dwukrotnemu zwiększeniu ciśnienia o ciśnieniu 6 bar: przed instalacją w piecu, a także po nim;
  • wymiennik ciepła jest montowany natychmiast po założeniu pieca pod piecem, po czym jest układany;
  • Absolutnie nie zaleca się izolowania wymiennika ciepła w murze pieca! Pomiędzy nim a ścianami powinna być przerwa 10 ÷ 15 mm, kompensująca rozszerzalność cieplną;

Elementy połączonego systemu ogrzewania domków z kominkiem i kolektorami słonecznymi

  • podczas instalacji rur pozostawić odstęp 5 mm i napełnić go sznurem azbestowym lub innym odpornym na ciepło uszczelniaczem;
  • odcinek rury na wylocie musi mieć co najmniej 10 ÷ 15 cm długości, co pozwoli na wycięcie nowego gwintu w przypadku jego uszkodzenia;
  • rury grzewcze są podłączone do wymiennika ciepła tylko za pomocą termoodpornego uszczelniacza;
  • rekonstrukcja gotowego pieca w celu zainstalowania w nim obiegu wody musi być wykonana tylko przez eksperta.

Dla uporządkowania pieca lepiej jest skorzystać z usług doświadczonego pieca

Praca pieca z obiegiem ogrzewania wody

W celu bezproblemowego działania systemu grzewczego konieczne jest również przestrzeganie zasad działania:

  1. Nie używaj piekarnika z pustym wymiennikiem ciepła: szybko się pali.
  2. Nie odłączać wymiennika ciepła od systemu grzewczego podczas pracy pieca. Woda rozszerza się po podgrzaniu, a zwiększone ciśnienie może spowodować wybuch.
  3. Nie podawaj zimnej wody do podgrzewanego wymiennika ciepła. Odkształcenia temperatury mogą go uszkodzić.
  4. Aby poprawić wydajność systemu grzewczego, można użyć pompy cyrkulacyjnej.
  5. W razie potrzeby użyj płynu przeciw zamarzaniu w konturze pieca z podgrzewaniem wody.
  6. W najniższym punkcie systemu grzewczego należy zainstalować kran, aby spuścić wodę.

Aby zapewnić sprawne działanie systemu grzewczego, należy przestrzegać zasad działania.

Główne wady pieca dla domu z ogrzewaniem wodnym

Główne wady systemu podgrzewania wody są związane z właściwościami fizycznymi chłodziwa, to znaczy wodą. Zamrażanie przy 0 ° С, woda (dokładniej, już lód) osiąga maksymalną objętość przy -4 ° С. Ekspansja wody zamarzniętej w rurach może spowodować ich pęknięcie. Aby tego uniknąć, konieczne jest odprowadzenie wody z systemu grzewczego, jeśli nie jest używany w zimnej porze roku, lub zastąpienie go specjalnym środkiem przeciw zamarzaniu.

Powiązany artykuł:

Miedziaki długiego spalania na drewnie opałowym dla domu: urządzenie i wersje. Jak kotły długo palą drewno w domu. Rodzaje kotłów opalanych drewnem długo.

Zgodność z zasadami działania pieca w domu, instrukcje dotyczące zdjęć i filmów pomogą uniknąć błędów i podpowiedzieć najlepsze sposoby na zneutralizowanie niedociągnięć.

Lepiej pomyśleć o instalacji nowoczesnego pieca ceglanego na etapie projektowania domu, ponieważ wiąże się to z rozmieszczeniem komina i kanałów powietrznych

Nowoczesny piec ceglany z obiegiem wody do ogrzewania domu to złożony projekt inżynierii cieplnej. Jego instalacja wymaga opracowania osobnego projektu na etapie projektowania struktury jako całości i najprawdopodobniej nie obejdzie się bez zaangażowania specjalistów.

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria:

Budynek