Peć s vodenim krugom za grijanje kuće: značajke grijanja peći + odabir optimalne opcije

Drva za ogrjev i ugljen ostaju u mnogim regijama najpovoljnije vrste goriva koje se koriste za grijanje privatnih vikendica. Međutim, grijanje peći nije odabrano samo zbog niske cijene i dostupnosti energije, već i zbog niske cijene njegove instalacije.

Štoviše, pored mnogih prednosti, peć s vodenim krugom za grijanje kuće ima i puno nedostataka. Ova opcija nije uvijek optimalna. Pokušajmo razumjeti nijanse takvog sustava grijanja.

Značajke grijanja na bazi peći

Grijanje peći je norma za ruska sela, čija je pouzdanost i praktičnost dokazana stoljećima. I danas mnoge seoske kuće imaju peći sa štednjakom za kuhanje hrane i ognjištem za pečenje kruha.

Neki od njih opremljeni su vodenim krugom za sustav grijanja, dok drugi nisu. Ali vlasnici ruralnih kuća ne žure ih baciti i zamijeniti modernim kotlovima. Još uvijek nije izumljena metoda grijanja bez problema i bez problema.

Bez vodenog kruga u cijeloj kući, peć na drva može grijati samo mali prostor oko sebe. Za grijanje jedne ili dvije sobe ova je opcija prihvatljiva, ali za veliku vikendicu to više nije moguće.

Kao gorivo u takvim seoskim pećima spaljuje se:

• ugljen;
• treset;
• ogrjevno drvo;
• briketi (eurowood).

Ne postoji temeljna razlika između ovih vrsta goriva s gledišta dizajna unutarnje peći i ožičenja sustava grijanja vode u privatnoj kući. Neki od njih daju više topline, dok drugima treba više vremena da izgore. Ali dizajn ložišta i raspored cijevi s rashladnom tekućinom u sobama isti su u svim slučajevima.

Prilikom odabira u korist grijanja peći, ne zaboravite na standarde zaštite od požara za izgradnju peći od opeke - samo njihova stroga usklađenost smanjit će rizik od požara na minimum

Među prednostima pećnog grijanja su:

• nema ovisnosti o dostupnosti električne energije u mreži;
• relativno niska cijena ugradnje sustava grijanja;
• niska cijena krutog goriva i mogućnost korištenja različitih vrsta goriva;
• ekstremna jednostavnost rada;
• dugotrajni prijenos topline (za konstrukcije od opeke);
• svestranost - pogodna za grijanje i kuhanje hrane u isto vrijeme.

Ako se privatna kuća ne može spojiti na glavni plin, tada će peć na drva biti najbolji izbor za grijanje.

Jedina iznimka je kada ugljen ili ogrjevno drvo nisu dostupni u određenom području. Ali ova je opcija u Rusiji iznimka, a ne norma.

Dva glavna nedostatka peći s vodenim krugom su nemogućnost automatizacije rada i poteškoće u podešavanju prijenosa topline u pojedinim prostorijama.

Također, među nedostacima grijanja peći treba spomenuti:

• dugo zagrijavanje sustava prije početka prijenosa topline;
• gubitak korisnog prostora u kući zbog masivnosti peći;
• velika težina strukture peći od opeke;
• niska učinkovitost zbog gubitka značajne količine topline u cijevi;
• velika opasnost od požara ako se nepravilno koristi.

Peć za grijanje i kuhanje od opeke za privatnu kuću s grijanjem vode, ovisno o dizajnu i broju redaka, može težiti od 1,5 do 10 tona. Osim toga, ovdje se dodaje težina cijevi.

Temelj za takvu masu zahtijeva snažan i skup temelj, što se također može nazvati nedostatkom razmatranih sustava grijanja.

Peć uređaj za grijanje vode

Peć za predmetni sustav grijanja idealno bi trebala biti izračunata i izgrađena istodobno s kućom. Ako je stambena zgrada već podignuta, tada će biti teško ugraditi strukturu peći od opeke. I često se to ispostavlja potpuno nemogućim zbog potrebe za izgradnjom čvrstih temelja i obnovom sustava splavi.

Peć za grijanje vode u privatnoj kući može biti izrađena ne samo od opeke, već i od čelika u obliku trbušaste peći s cijevima za izmjenu topline oko ložišta za zagrijavanje rashladne tekućine

Grijanje vode pomoću peći sastoji se od:

• sama peć (metalna ili cigla);
• izmjenjivač topline unutar ili oko ložišta peći, kao i u obliku spirale oko dimnjaka;
• krug s rashladnom tekućinom raspoređenom po kući i ekspanzijskim spremnikom na tavanu.

Također, u nekim slučajevima, ovaj sustav grijanja je nadopunjen cirkulacijskom pumpom i hidrauličkim akumulatorom. Međutim, ova proširena opcija se koristi izuzetno rijetko, jer zahtijeva neprekinuto napajanje i dovodi do povećanja troškova cijelog kruga.

A glavna prednost grijanja peći na vodu je niska cijena uređaja. Ne isplati ga nadopunjavati skupim i lomljivim elementima.

Dijagram cirkulacije vode u krugu

Sustav grijanja vode u kućama izgrađen je prirodnom (gravitacijskom) ili prisilnom cirkulacijom rashladne tekućine.Ako je izrađen na temelju peći na drva, onda je najbolje dati prednost prvoj opciji.

Dijagram ožičenja s prirodnom cirkulacijom vode je jeftiniji od prisilnog analoga, a također, za razliku od njega, ne zahtijeva napajanje

Preporuča se ugradnja peći na vodu samo u jednokatnim kućama površine do 150 m². U ovom slučaju, može se učiniti gravitacijskim bez dodatnih pumpi.

Ako trebate zagrijati vikendicu od par ili više katova, onda je bolje to učiniti pomoću snažnijeg kotla. Peć za takve zgrade morat će biti izgrađena jednostavno ogromna, što je skupo za implementaciju. Da, i svaki put ćete u njega morati staviti znatne količine goriva. Ali to se jako obeshrabruje zbog povećanog rizika od požara.

Klasični sustav grijanja peći s prirodnom cirkulacijom vode sastoji se od:

• izmjenjivač topline kao dio peći;
• krug metalnog cjevovoda;
• radijatori (obično zamijenjeni debelim cijevima u sobama);
• ekspanzijska posuda.

Ako odlučite sami grijati vodu u seoskoj kući, bolje je dizajnirati prema ovoj shemi. Instalacija i izračun ove opcije lakši je nego s prisilnim kretanjem vode.

Sustav s cirkulacijskom pumpom prikladniji je za kotlove, na temelju peći gubi povećanu učinkovitost prijenosa topline

Ako je kotao automatiziran i stalno zagrijava vodu po potrebi, tada se peć na drva zagrijava jednom do dva puta dnevno. Upravo se u tim trenucima rashladna tekućina u ložištu peći zagrijava i oslobađa toplinu u prostorije. Poslije ga voziti pumpom kroz cijevi kruga besmisleno. Ionako ništa neće zagrijati vodu u hladnom ložištu.

Prilikom odabira peći na drva ili ugljen, vlasnici privatnih kuća obično očekuju da će dobiti autonomni sustav grijanja. Ako u nju instalirate crpnu opremu koja za rad zahtijeva napajanje iz električne mreže, tada će biti teško govoriti o autonomiji.

Pećnica - cigla ili metal

Pećnici od cigle potrebno je više vremena da se zagrije, ali je potrebno i više vremena za prijenos topline u prostor oko nje. Čelični pandan, naprotiv, brzo se zagrijava i hladi jednako brzo nakon što gorivo izgori. Ovaj problem je djelomično riješen zbog prisutnosti velikih količina rashladne tekućine u vodenom krugu.

Međutim, što se više vode mora skladištiti u sustavu, to on postaje skuplji u smislu materijala.

Metalna trbušasta peć s vodenom izmjenjivačem za krug grijanja u privatnim kućama može se postaviti izravno na drveni pod bez postavljanja posebnog temelja

Čelična peć za grijanje vode snage 5–15 kW - bez goriva i vode to je konstrukcija teška 100–300 kg. Takva pećnica može se sigurno postaviti na ojačane trupce. Temelje peći potrebno je izliti kada je peć teža od 700-800 kg. Sada, ako je cigla, onda definitivno ne možete bez betonskih radova.

U usporedbi s metalnom peći, peć od opeke je teža, skuplja i teže se postavlja. Međutim, ima veću učinkovitost i manji rizik od smrzavanja kruga s puknućem cijevi zbog stvaranja leda iznutra. Ako odlučite učiniti sve u potpunosti za sebe i stalni boravak, onda se preporučuje odabrati opciju opeke.

Cijevi - nehrđajući čelik ili metal-plastika

Ako je sustav grijanja izgrađen na temelju kotla za toplu vodu, tada se može cijepiti ne samo čeličnim cijevima, već i metalnim plastičnim i polipropilenskim cijevima.Međutim, ako se voda zagrijava peći na drva, tada bi krug s rashladnom tekućinom iz nje trebao biti izrađen samo od nehrđajućeg čelika.

S velikim opterećenjem drva za ogrjev, voda u zavojnici peći može se brzo zagrijati do 100 stupnjeva i prokuhati; samo čelik može dugo izdržati takve temperature

Metal-plastika je dizajnirana za rad s rashladnom tekućinom zagrijanom na 90–95 °C. Kratkotrajno podnosi zagrijavanje do 110–120 °C. Istodobno, automatizacija kotlova i kotlova u početku ne dopušta da se voda zagrije do takvih stupnjeva. Za podno grijanje zagrijava do 30–45 °C, a za radijatore do 60–65 °C.

Međutim, u slučaju peći na drva, temperature ispod sto ne samo da su moguće, nego su daleko od neuobičajenih. Ne preporuča se riskirati i igrati ruski rulet cijevanjem ove peći metalno-plastičnim cijevima. Najbolje je dati prednost pouzdanijem nehrđajućem čeliku.

Osim toga, cijevi koje izlaze iz peći iz zavojnice za spajanje cijevi kruga sigurno će se zagrijati do vrlo visokih temperatura. Od otvorene vatre ih dijeli manje od pola metra. Opasno je spajati plastične cijevi na njih zbog opasnosti od topljenja.

Odvod topline - radijatori ili registar

Toplina se dovodi iz peći u krug grijanja u obrocima od nekoliko sati, dok u ložištu gore drva ili ugljen. Ako u sustavu grijanja nema dovoljno vode, kuća će se brzo isušiti. Stoga se u selima takvo grijanje obično izrađuje od debelih čeličnih cijevi, a ne na temelju radijatora poznatijih gradskim stanovnicima. Ogrjevni registar za peći na drva je jednostavno savršen.

Klasična shema grijanja peći na vodu s prirodnom cirkulacijom uključuje izravan kontakt vode s atmosferom kroz ekspanzijski spremnik, ali zrak u rashladnoj tekućini je kontraindiciran za konvencionalne baterije

Cijev od nehrđajućeg čelika promjera 80–120 mm postavljena u cijeloj kući je registar grijanja, koji se sastoji od dovoda iz peći i povratka u njega. U prostoriji koja je najudaljenija od ložišta, ove linije su povezane zajedno, au ostalim prostorijama položene su u obliku dva cjevovoda duž vanjskih zidova.

Registar ne izgleda tako estetski kao radijator. Ali prva opcija je mnogo jeftinija i lakša za napraviti sami od druge. Da biste ga implementirali, samo trebate imati iskustva u rukovanju strojem za zavarivanje.

Područje prijenosa topline za takav krug izračunava se množenjem PI broja s promjerom i duljinom cijevi. Osim toga, u izračunima je potrebno uzeti u obzir toplinski tlak u dovodu i povratku, kao i okomitu udaljenost između cjevovoda.

Međutim, često se takvi izračuni ne rade, već se uzima cijev promjera 80–100 mm i polaže po obodu cijele stambene zgrade s petljom u stražnjoj sobi. U ovom slučaju prijenos topline se podešava "na oko" i eksperimentalno kao rezultat dodavanja određenog volumena goriva u ložište.

Nisu uzalud krugovi registara povezani s vodenim pećima tako česti. Ne morate ih ni izračunati, samo uzmite odgovarajuću cijev i zavarite je zajedno.

Odabir izmjenjivača topline za peć

Izmjenjivač topline u peći može biti izrađen od bakra, čelika ili lijevanog željeza. Bolje je odmah isključiti bakrenu opciju zbog visoke cijene. Sami lemljenje takvog uređaja izuzetno je problematično.

Baterije od lijevanog željeza treba pažljivo postavljati unutar ložišta - zbog temperaturnog šoka, pojedini dijelovi mogu se odvojiti od susjednih elemenata

Lijevano željezo je superiornije od čelika u pogledu tehničkih parametara. Međutim, sama izrada izmjenjivača topline za peć na drva čini se problematičnom. Za to možete uzeti samo staru bateriju. Ali ovdje moramo uzeti u obzir da će brtva između njegovih dijelova izgorjeti u ložištu. A to je izravan put do gubitka nepropusnosti i izlaska vode u komoru za izgaranje.

Ako se odluči napraviti izmjenjivač topline od baterije od lijevanog željeza, onda je za to najbolje uzeti modele MS-110-300 ili MS-90-300. Mali su i lako će stati u ložište. Njihova površina grijanja za svako rebro bit će oko 0,14–0,16 m².

Na temelju ovih brojeva možete procijeniti koliko će sekcija biti potrebno za određeni krug. Za svakih 10 četvornih metara površine kuće potreban vam je 1 kW, što će biti približno jednako 0,1 m² područje grijanja izmjenjivača topline od lijevanog željeza.

Peraje radijatora od lijevanog željeza obično se spajaju pomoću gumenih brtvi otpornih na toplinu. U ložištu peći takva gumena brtva će izgorjeti, potrebno ju je zamijeniti azbestnim kablom

Još jedna točka o korištenju baterije od lijevanog željeza kao izmjenjivača topline je poteškoća čišćenja od čađe iz unutrašnjosti ložišta. S vremena na vrijeme potrebno je očistiti komoru za izgaranje, a uzdignuta rebra od lijevanog željeza uvelike će smetati u tome.

Najoptimalnija opcija za izmjenjivač topline je čelik u obliku:

• zavojnica od nekoliko cijevi;
• košulje od čeličnog lima.

Izrađene su od niskougljičnog čelika St10...St20 debljine 4–5 mm. Ako uzmete cijevi, onda promjera 30–50 mm.

Čelični izmjenjivač topline najlakše je napraviti od čeličnog lima - međutim, u izmjeni topline sudjelovat će samo površina koja je okrenuta prema vatri prema unutrašnjoj strani ložišta.

Cjevasta verzija je učinkovitija u smislu prijenosa topline, ali je i radno intenzivnija za proizvodnju.

Za izračun izmjenjivača topline koristite formulu:

Qy=K*(Tcp-Tk)

Gdje:

• K – koeficijent prolaza topline materijala (za niskougljične čelike uzima se 15–20, a za sivi lijev – 50);
• TCP – srednja temperatura ogrjevnog medija u ložištu (Tmax+Tmin)/2;
• Tk – prosječna temperatura rashladnog sredstva (Tdovod + povrat)/2.

Ako se u peći loži drvo, tada je Tcp=(700+300)/2=500 °C i Tk=(80+60)/2=70 °C. Kao rezultat, Qy=15*(500-70)=6450 kcal/sat. To jest, po kvadratnom metru površine izmjenjivača topline okrenute prema vatri bit će približno 7,5 kW/sat.

Za ugljen, proračuni su sljedeći: Tcp=(1000+600)/2=800 °C i Tk=70 °C. Qy=15*(800-70)=10,950 kcal/sat=12,734 W/sat. Četvorni metar površine izmjenjivača topline dat će oko 12,7 kW/sat.

Zatim dijelimo snagu potrebnu za grijanje određene kuće s izračunatom brojkom, ovisno o planovima korištenja određene vrste goriva.

Na primjer, za vikendicu 150 m² potrebno vam je oko 15 kW. Ako se grije na drva, tada će biti potreban izmjenjivač topline s površinom izmjene topline od 15/7,5 = 2 m². To je površina koja je okrenuta prema plamenu i zagrijava se.

Ako je odabrana cjevasta zavojnica, tada se njezina duljina izračunava formulom:

S=2*3,14*D*D

Gdje:

S – područje dizajna;

D – promjer cijevi;

L - potrebna duljina.

Parametre plašta od čeličnog lima još je lakše izračunati, obično se sastoji od dva pravokutnika na stranama komore za izgaranje.

Odabir najbolje opcije

Bit će teško ugraditi masivnu peć od opeke u već izgrađenu kuću. U ovom slučaju, grijanje vode najbolje je organizirati na temelju metalne peći, koja se može postaviti na ojačani drveni pod bez izlijevanja temelja.

Međutim, ako je moguće napraviti temelj kakav bi trebao biti, tada treba dati prednost pouzdanijoj strukturi peći od opeke.

Vodeni krug oko kuće za peć na drva najbolje je napraviti od debelih čeličnih cijevi i s prirodnom cirkulacijom rashladne tekućine

Ugradnja cirkulacijske pumpe i/ili akumulatora u dotični krug grijanja je gubitak novca i nikakva dodatna korist. Oni će samo komplicirati instalaciju sustava. A ako se svjetla ugase, ti će uređaji stvarati probleme. Dok će opcija grijanja bez njih nastaviti mirno grijati kuću ako postoje problemi u električnoj mreži.

Zaključci i koristan video na tu temu

Odabir oblika izmjenjivača topline za peć na drva:

Pregled peći od opeke za grijanje vode u kućici:

Izgradnja peći za grijanje i kuhanje od opeke s analizom projektnog naloga:

Teško je nazvati grijanje vode temeljeno na peći na drva idealnim i visoko učinkovitim. Ali ova opcija za grijanje privatnih kuća je najpouzdanija, kao i jeftina i jednostavna za implementaciju. Jednostavno ne trebate nadopuniti takav krug cirkulacijskom pumpom i automatizacijom. Oni rade iz električne mreže i čine cijeli sustav neautonomnim, eliminirajući jednu od njegovih glavnih prednosti.