Kako napraviti peć za grijanje u privatnoj kući s krugovima zraka ili vode

Postoji mnogo načina grijanja privatne kuće pomoću plina i struje.No, unatoč obilju modernih metoda, grijanje peći i dalje je relevantno pri uređenju seoskih kuća i vikendica.

Slažem se, ništa ne naglašava okus ruske kolibe više od peći na drva. Osim toga, grijanje na kruto gorivo smatra se jednom od ekonomičnih opcija.

Organizacija sustava grijanja počinje odabirom opreme za peć i određivanjem vrste kruga grijanja. Predlažemo da razumijete strukturu i načela rada grijanja vode i zraka na temelju peći. Za bolje razumijevanje problema, materijal smo nadopunili dijagramima i vizualnim fotografijama.

Grijanje na zračni sustav

Razlog za stabilnu prednost koju vlasnici privatnih kuća daju opciji grijanja peći je ekonomičan rad — dostupnost drva za ogrjev, briketa za gorivo ili ugljena.

Nedostatak je ograničeni prostor za obradu, koji se može eliminirati ugradnjom sustava vode i zraka koji se temelji na jedinici od opeke.

Specifičnosti grijanja niskih zgrada sa štednjakom prikazane su u izboru fotografija:

Princip rada grijanje zraka na temelju peći ili kamina sastoji se od prijenosa toplog toka zagrijanog na radnu temperaturu u izmjenjivaču topline ili u kotlu. Zrak ulazi ili izravno u prostoriju ili kroz zračne kanale.

Zahvaljujući relativno kratkom putu, nema vremena za gubitak temperature. Rezultat je ravnomjerna raspodjela topline u cijeloj kući.

Iznad ložišta nalazi se komora za zagrijavanje zraka tako da vruća gornja površina ložišta i dimnjaka predaju maksimalnu količinu topline na njega. Kruženje zraka odvija se prirodno ili uz pomoć ventilatora.

Tvornički proizvedena čelična peć za grijanje prostorije od 120 četvornih metara. m korištenjem protoka zraka košta oko 12.000 rubalja

Prirodna cirkulacija nastaje kao rezultat razlike u gustoći hladnog i vrućeg zraka. Hladni zrak koji ulazi u komoru za grijanje istiskuje vrući zrak u zračne kanale.

Ova metoda ne zahtijeva struju, ali ako zrak ne prolazi dovoljno brzo kroz komoru za grijanje, postaje jako vruć, što može uzrokovati probleme.

Grijanje zraka s prirodnim kretanjem zagrijanog zraka uključuje ugradnju zračnih kanala za usmjereno kretanje. U forsiranim izvedbama kretanje zraka potiče ventilator (+)

Prisilna cirkulacija događa se pomoću ventilatora ili pumpi. Međutim, zagrijavanje prostorija događa se brže i ravnomjernije. S prisilnom ventilacijom, podešavanjem načina rada, možete lako kontrolirati količinu zraka koja se isporučuje u različite prostorije, čime se određuje mikroklima pojedinih prostorija u kući.

Ovisno o vrsti dovoda hladnog zraka, sustavi se dijele na dvije vrste:

• Uz potpunu reciklažu. Zagrijane zračne mase izmjenjuju se s ohlađenima unutar iste prostorije. Nedostatak sheme je da kvaliteta zraka opada sa svakim ciklusom grijanja/hlađenja.
• Uz djelomičnu reklamaciju. Dio svježeg zraka uzima se s ulice, koji se miješa s dijelom zraka iz sobe. Nakon zagrijavanja, mješavina dva dijela zraka isporučuje se potrošaču. Prednost je stabilna kvaliteta zraka, nedostatak je energetska ovisnost.

Jasno je da prva skupina uključuje sustave kanala s prirodnim kretanjem rashladnog sredstva zraka. Drugi uključuje opcije s prisilnim kretanjem zraka, za čije kretanje nije potrebno instalirati mrežu zračnih kanala.

Dotok zraka s ulice dodatno pojačava sustav prirodne cirkulacije, što eliminira potrebu za ventilatorima

Glavne prednosti grijanja zraka u odnosu na grijanje vode:

• visoka efikasnost;
• bez nezgoda;
• nedostatak radijatora u sobama.

Dizajn kruga s prisilnim kretanjem omogućuje vam da učinite bez izgradnje sustava zračnih kanala. Osim toga, ovaj tip se može kombinirati s klima uređajem, ovlaživanjem i ionizacijom zraka.

Ako se ne planira ugradnja uređaja koji potiče kretanje zagrijanog zraka, tada se koriste sljedeće metode za povećanje učinkovitosti peći:

Povećanje učinkovitosti spontano će povećati brzinu strujanja zraka: što se zrak brže zagrijava, to je intenzivnija izmjena ohlađene i zagrijane zračne mase.

Glavni nedostaci grijanja zraka u usporedbi s grijanjem vode:

• kada se koristi peć, temperatura dovedenog zraka ima značajan raspon, za razliku od upotrebe drugih sredstava za grijanje;
• zračni kanali imaju veliki promjer, tako da se instalacija mora izvršiti u fazi izgradnje;
• Preporučljivo je smjestiti peć u podrum, inače je potrebno koristiti ventilatore koji proizvode buku.

Kretanje zraka u prostoriji ima negativnu stranu - podiže prašinu, ali korištenje filtara na izlazu iz zračnog kanala omogućuje vam učinkovito hvatanje te prašine, čime se smanjuje ukupna količina prašine u kući.

Još jedna značajka grijanja zraka koja ima i pozitivne i negativne strane je brzina prijenosa topline. S jedne strane, sobe se zagrijavaju brže nego kod grijanja pomoću vodenog kruga, s druge strane, nema toplinske inercije - čim se peć ili kamin ugase, soba se odmah počinje hladiti.

Kako bi se osigurao ravnomjeran tlak u bočnim granama zračnog kanala, potrebno je isključiti njihovo umetanje u zadnjih pola metra glavnog zračnog kanala.

Za razliku od grijanja vode, instaliranje sustava grijanja zraka nije teško.Svi elementi (cijevi, koljena, ventilacijske rešetke) mogu se jednostavno spojiti bez zavarivanja. Postoje fleksibilni zračni kanali koji mogu imati bilo koji oblik, ovisno o geometriji prostora.

Unatoč tome, sustavi grijanja zraka na temelju peći ili kamina još nisu postali široko rasprostranjeni. Mnogo češće u individualnoj niskoj gradnji, vodeni krug se koristi za grijanje prostorija.

Na temelju peći ili kamina s ložištem od opeke ili čelika, možete organizirati grijanje zraka i vode

Uređaj za grijanje vode na bazi peći

Principi rada bilo kojeg zagrijavanje vode temelje se na distribuciji topline iz lokalnog izvora kroz prostoriju, koristeći kretanje vode duž kruga grijanja.

Osnovni elementi grijanja vode

Za shemu grijanja peći s vodenim krugom, glavni elementi su:

• štednjak ili kamin s izmjenjivačem topline, u kojoj se voda zagrijava;
• krug grijanjagdje se javlja prijenos topline u prostoriju;
• ekspanzijska posuda kako bi se spriječilo oštećenje sustava kao rezultat povećanog tlaka;
• cirkulacijska pumpa kako bi se osiguralo kretanje vode duž kruga.

Postoje opća pravila za rad grijanja vode, kao što su dijagrami ožičenja, koji su dobro poznati i moraju se pridržavati. Međutim, kada se koristi peć kao izvor topline, postoje specifični zahtjevi koji se odnose na temperaturni režim.

Princip rada grijanja vode na temelju peći ili kamina je jednostavan, ali je potrebno točno izračunati parametre svih elemenata sustava.

Peći se ne zagrijavaju brzo i polako se hlade, dolazi do neravnomjernog oslobađanja topline, a samo pravilna ugradnja svih komponenti sustava izbjeći će probleme s visokokvalitetnim grijanjem prostorija kuće.

Vrste izmjenjivača topline i metode postavljanja

Za proizvodnju izmjenjivača topline za peći koristi se "crni" čelični lim ili nehrđajući čelik otporan na toplinu. Upotreba lijevanog željeza kao proizvodnog materijala je teška, ali se mogu koristiti gotovi proizvodi od lijevanog željeza, kao što su radijatori od lijevanog željeza.

Moguće je koristiti bakar, koji ima bolju toplinsku vodljivost u usporedbi s čelikom, ali cijena takvog uređaja bit će visoka. Preporuča se izraditi izmjenjivač topline od čelika debljine 3 mm. Pri visokim temperaturama peći koje nastaju pri korištenju ugljena ili, posebice, koksa, potrebno je koristiti čelik debljine 5 mm.

Izmjenjivači topline mogu se podijeliti u tri vrste:

• registri, zavojnice i radijatori, koji se sastoji od skupa cijevi;
• košulje (kotlovi), zavaren od čeličnog lima;
• kombinirana opcija u obliku okomitih stijenki povezanih cijevima (tzv. “knjige”).

Jakne od čeličnog lima lakše se proizvode i lakše se čiste od proizvoda izgaranja goriva, ali cjevaste strukture imaju veće područje grijanja. Prilikom izrade jakne potrebno je uzeti u obzir višak tlaka vode koji se javlja pri korištenju membranskog ekspanzijskog spremnika ili podizanja vode na veliku visinu.

Izmjenjivač topline za grijanje vode na temelju peći može se konstruirati od otpadnih materijala:

U tom slučaju potrebno je koristiti čelik debljine najmanje 5 mm i dodatno ojačati zidove ukrutima kako bi se izbjegla njihova deformacija.

Oblici cjevastih konstrukcija mogu biti različiti, ali je potrebno poštivati ​​uvjet da unutarnji promjer cijevi bude najmanje 3 cm. U suprotnom, ako je brzina cirkulacije mala ili je temperatura previsoka, voda može proključati.

Registri se izrađuju, u pravilu, od profilnih, a ne okruglih cijevi kako bi se olakšao rad zavarivanja.

Možete sami izraditi izmjenjivač topline potrebne veličine. U ovom slučaju treba posvetiti veću pozornost kvaliteti zavarivanja. Ako izmjenjivač topline procuri, sva voda će se uliti u peć.

Osim toga, da biste riješili problem, morat ćete obaviti puno posla: rastaviti peć, izvaditi, zavariti i vratiti izmjenjivač topline, a zatim ponovno sastaviti peć.

Postoje dvije mogućnosti za mjesto izmjenjivača topline. U prvom slučaju, postavlja se izravno u ložište, značajno sužavajući njegov prostor.U drugom, registri su ugrađeni u poklopac neokretnih peći, ali sama peć u ovom slučaju ima složeniji dizajn.

Ako imate zvonastu peć, bolje je postaviti izmjenjivač topline u zvono: tamo je također vruće, a prostor ložišta će ostati nepromijenjen.

Prilikom ugradnje izmjenjivača topline cjevastog tipa, potrebno je ostaviti razmak između njega i stijenke peći. Ovo je neophodno za bolje zagrijavanje rashladne tekućine, kao i mogućnost čišćenja registra. Potrebno je povremeno čistiti i košulje i registre, jer u slučaju jakog začepljenja pepelom smanjuje se učinkovitost prijenosa topline.

Ako postoji ploča za kuhanje, čišćenje se događa nakon njenog uklanjanja. Ako peć ima samo funkciju grijanja, tada se čišćenje odvija kroz vrata za izgaranje.

Kruženje vode u krugu grijanja

Osnovni principi organiziranja prirodne cirkulacije vode u sustavu su modeliranje "kolektora ubrzanja" na izlazu iz izmjenjivača topline i stvaranje konstantnog nagiba cijevi kruga grijanja od 3-5 °.

Općenito značenje "razvodnika za ubrzanje" je da se zagrijana voda iz peći diže okomito prema gore, a zatim se distribuira duž kruga grijanja.

Cirkulacija se javlja zbog razlike u specifičnoj težini hladne i tople vode. Hladna voda je teža od tople vode, i dok teče u izmjenjivač topline, istiskuje toplu vodu u cijevi. Ulazna točka "povratka" mora biti niža od izlaza vode iz radijatora grijanja, inače će cirkulacija vode biti vrlo spora ili uopće neće kružiti.

Razvodnik za ubrzanje je neophodan čak i za krugove grijanja male duljine kada se koristi prirodna cirkulacija

Za povećanje brzine kretanja vode duž kruga grijanja ugraditi cirkulacijsku pumpu. Tako dolazi do brže i ravnomjernije raspodjele topline u cijeloj kući. Nekoliko crpki može se koristiti istovremeno za različite krugove grijanja.

U prisutnosti naponskih udara, potrebno je koristiti Regulator napona, jer kvar pumpe može imati ozbiljne posljedice za cijeli sustav.

Pumpe se mogu podijeliti u dvije skupine u odnosu na položaj motora: sa "suhim" rotorom i s "mokrim" rotorom. Prema vrsti napona: modeli koji rade iz mreže od 220 V i crpke koje rade iz izvora napajanja od 12 V.

Motor u crpkama sa suhim rotorom izoliran je od impelera uronjenog u vodu pomoću brtvenih prstenova. U usporedbi s pumpama s potopljenim motorom, suhe pumpe imaju veću učinkovitost.

Međutim, nedostaci uključuju visoku razinu buke, potrebu za redovitim održavanjem i kraći vijek trajanja motora. Stoga se u privatnoj kući u pravilu koriste cirkulacijske crpke s "mokrim" rotorom.

Izbor vrste snage crpke ovisi o mogućnosti prirodne cirkulacije vode u sustavu. Ako je nemoguće bez sudjelovanja crpke, tada bi se trebao odlučiti za opciju koja podržava napon od 12 V i neprekidno napajanje.

Inače, u slučaju nestanka struje, voda može prokuhati i sustav može pokvariti. Ako je moguća prirodna cirkulacija, onda je bolje kupiti uobičajeniju i jeftiniju opciju koja se napaja mrežom od 220 V.

Spajanjem 12-voltne pumpe na neprekinuto napajanje ne možete brinuti o funkcioniranju sustava grijanja

Prilikom ugradnje crpke s napajanjem od 220 V, potrebno je osigurati da sustav grijanja može raditi tijekom nestanka struje. Da biste to učinili, ugradite zaporni ventil na cijev i zaobiđite ga ugradnjom premosne cijevi s pumpom (tzv. "obilaznica").

Na zaobilaznoj cijevi ispred crpke postavlja se filtarska slavina, a zatim i zaporni ventil. Podešavanjem položaja zapornih ventila na glavnim i obilaznim cijevima možete uključiti prisilni i prirodni način cirkulacije.

U pravilu, pumpa se postavlja na "povratak" u blizini peći tako da je temperatura tekućine koja će proći kroz uređaj najniža. To će značajno produljiti vijek trajanja pumpe.

Osim toga, potrebno je na jednom mjestu postaviti najveći mogući broj komandi sustava grijanja, kako bi se u slučaju izvanrednih situacija brzo mogle poduzeti mjere za njihovo otklanjanje.

Ugradnja obilazne cijevi (bypass) omogućuje sustavu grijanja da radi tijekom nestanka struje, a također omogućuje uklanjanje crpke bez ispuštanja vode

Pravila za korištenje ekspanzijskog spremnika

Kada se zagrijava, tekućina se širi, a ako se to dogodi u zatvorenom sustavu, tlak unutar njega će se znatno povećati, a povećanje tlaka je prepuno prodora vode. Korištenje sigurnosnog ventila nije preporučljivo, jer nakon što se voda ohladi i njezin volumen smanji, zrak će biti uveden u sustav.

Stoga, u krugovima grijanja s prisilnim kretanjem vode, poseban ekspanzijski spremnici, koji su otvorenog ili zatvorenog tipa. Njihov volumen izračunava se ne samo na temelju maksimalnog toplinskog širenja tekućine (5-7%), već i uzimajući u obzir mogućnost vrenja sustava.

Spremnik otvorenog tipa oprema vodeni krug sustava grijanja peći gravitacijskog tipa, odnosno prirodnim transportom rashladne tekućine. To je metalni spremnik proizvoljnog oblika koji se nalazi na samom vrhu kruga grijanja. Izravno komunicira s atmosferom, zbog čega rashladna tekućina djelomično isparava.

Cjevovod je spojen na dno ili donju četvrtinu spremnika, a na njegov vrh je zavarena cijev za odvod vode u slučaju prelijevanja i omogućavanje izlaska zraka iz sustava. Praksa pokazuje da volumen otvorenog spremnika treba biti najmanje 15% volumena vode u sustavu grijanja.

Spremnik ekspandera otvorenog tipa obično se nalazi u tehničkoj prostoriji i njegov izgled uopće nije bitan

Zatvoreni ili membranski spremnik je zatvorena posuda s membranom iznutra. Kada se voda zagrije, povećava tlak, rasteže membranu i ulazi u spremnik.Ako tlak prekorači, automatski se sustav aktivira i višak rashladne tekućine ispušta se u kanalizaciju.

Nakon prvog pražnjenja obično više nema razloga za njegovu ponovnu proizvodnju, budući da volumen rashladne tekućine postaje jednak volumenu sustava.

Zatvoreni membranski spremnik montiran je ispred crpke. Takav spremnik, za razliku od spremnika otvorenog tipa, ne može se sam osloboditi zraka, pa je na vrhu kruga grijanja potrebno ugraditi Mayevsky ventil (mehanički odzračnik) ili njegov automatski ekvivalent.

Jedini element membranskog spremnika koji s vremenom može pokvariti je membrana, pa je bolje kupiti spremnik s mogućnošću zamjene.

Kada kupujete spremnik zatvorenog tipa, koji se ponekad naziva i hidraulični akumulator, glavna stvar je ne brkati ga s hidrauličkim akumulatorom za opskrbu vodom.

Za membranski spremnik koji se koristi za grijanje, radna temperatura je do 120°C, a tlak do 3 bara. Za opskrbu vodom koriste se spremnici temperature do 70°C i tlaka do 10 bara.

Odabir između cijevi i radijatora

Kao vodeni krug za grijanje peći, možete koristiti sustav plastičnih cijevi s radijatorima (baterije) ili sustav metalnih cijevi. Glavna prednost korištenja radijatora je što izgledaju ljepše u usporedbi s masivnim zračnim kanalima.

Plastično ožičenje može se lako sakriti u podu, jer ne odaje toplinu. Iako prema pravilima, ožičenje grijanja vode mora biti otvoreno. Međutim, polimerni cjevovodi imaju ograničenja: ne mogu se polagati tamo gdje postoji opasnost od taljenja i izravnog izlaganja UV zračenju.

Prednost metalnih cijevi je niža cijena cijelog kruga grijanja, jednostavnost ugradnje i manje problema tijekom rada sustava.

Upotreba metalnih cijevi za grijanje umjesto sustava radijatora s metalno-plastičnim priključcima opravdana je ako estetska komponenta dizajna prostorije nije važna

Značajna prednost sustavi s radijatorima je jednostavnost podešavanja temperature. Čak se i najprecizniji izračuni sobne temperature mogu podesiti. Na primjer, za malo dijete mlađe od 6 mjeseci preporučuje se temperatura od 19-21°C, dok se ugodna temperatura u ostatku kuće smatra 25°C.

Da biste osigurali ovu temperaturu dulje vrijeme u prostoriji, morate potpuno ili djelomično zatvoriti ventil za dovod topline na jedan od radijatora. U slučaju metalne cijevi, problem se također može riješiti, ali na složeniji način: smanjiti prijenos topline segmenta cijevi pomoću poliuretanske pjene ili folije.

Mogla bi biti još jedna opcija kruga grijanja vodeno grijani pod. Ovo je vrlo ugodna vrsta opskrbe toplinom za osobu, ali instaliranje grijanog poda puno je radno intenzivnije od prethodno razmatranih opcija.

Osim toga, pri korištenju grijanog poda nije moguće osigurati nagib za prirodnu cirkulaciju vode, što u kombinaciji s malim promjerom cijevi podnog grijanja dovodi do obveznog uvjeta za korištenje cirkulacijske crpke. .

Za guranje vode kroz cijevi podnog grijanja morate koristiti pumpu; prirodna cirkulacija neće raditi s ovom geometrijom sustava grijanja

Sprječavanje smrzavanja sustava grijanja

Korištenje vode kao rashladne tekućine ima jedan nedostatak - ako se sustav grijanja smrzne, cjevovod i uređaji će biti oštećeni. Posebno je teško obnoviti u ovom slučaju izmjenjivač topline integriran u peć.

Ovaj problem je relevantan za kuće koje se zimi možda neće grijati dugo vremena. Jedan od načina za sprječavanje oštećenja sustava je korištenje antifriza namijenjenog za sustave grijanja umjesto vode.

Za stambene prostore, tekućine na bazi propilen glikola koriste se kao antifriz, kao netoksična tvar, za razliku od etilen glikola.

Međutim, ideja korištenja antifriza ima svoje nedostatke:

• antifriz na bazi propilen glikola je skup (od 80 rubalja / litri);
• specifični toplinski kapacitet antifriza manji je od vode (oko 15%), stoga je potrebna veća snaga peći i velika površina uređaja za grijanje prostorija;
• antifriz ima veću dinamičku viskoznost od vode, pa je potrebna snažnija cirkulacijska pumpa, a prirodna cirkulacija je nemoguća;
• kada se zagrijava, antifriz se širi do 40%, stoga je potrebno koristiti veliki zatvoreni ekspanzijski spremnik;
• propilenglikol je vrlo fluidan, pa prodire kroz spojeve u sustavu grijanja kroz koje voda ne može prodrijeti;
• propilen glikol je nekompatibilan s pocinčanim cijevima jer aditivi protiv smrzavanja gube svoja svojstva nakon kontakta;
• kada antifriz proključa (što je vjerojatno pri korištenju peći), dolazi do nepovratne kemijske reakcije, zbog koje će se cijeli sustav morati isprazniti i ponovno napuniti antifriz.

Za antifriz, sustav grijanja mora se izračunati unaprijed - njegova upotreba u projektima koji se provode za vodu prilično je problematična.

Štoviše, projekt koji koristi antifriz bit će mnogo skuplji od sustava grijanja vode. Stoga njegova uporaba još nije postala raširena u privatnim kućama s grijanjem peći, a koriste se i druge metode za sprječavanje smrzavanja.

Prilikom odabira tekućine za sustav grijanja potrebno je imati na umu ne samo fizikalne i kemijske karakteristike, već i njezinu opasnost za druge

Ispuštanje vode iz kruga i plašta ili registra peći je najčešće rješenje problema kada su vlasnici kuće odsutni duže vrijeme.Osim dodatnog rada, nedostaci ove metode uključuju pristup zraka metalnim elementima sustava iznutra i, kao rezultat, širenje korozije.

Također, kao rješenje problema za kratko vrijeme, koriste integraciju električnog kotla male snage u krug grijanja. Njegov rad na minimalnoj razini potrošnje energije može privremeno održavati pozitivnu temperaturu vode.

Električni kotao male snage spojen na sustav grijanja sposoban je održavati pozitivnu temperaturu vode u slučaju dugotrajne odsutnosti vlasnika

Zaključci i koristan video na tu temu

Radni sustav grijanja temeljen na peći i vodenom krugu u privatnoj kući površine 80 četvornih metara:

Toplina se dovodi u sustav grijanja iz peći i kamina u dijelovima, što komplicira zadatak izračunavanja parametara elemenata kruga grijanja. Izvođenje radova na izmjeni kruga prilično je problematično, pa ako nemate iskustva u ovom području, bolje je obratiti se stručnjacima koji imaju vještine za rješavanje takvih problema.

Imate li iskustva u organiziranju pećnog grijanja? Ili grijete svoj dom na ovaj način i želite podijeliti svoje dojmove korištenja peći? Ostavite komentare i postavite pitanja. Obrazac za povratne informacije nalazi se ispod.