A tűzifa és a szén sok régióban továbbra is a leginkább megfizethető tüzelőanyag-típusok, amelyek segítségével a magánházak fűthetők. A kályhafűtést azonban nem csak az olcsóbb energia és az általános energiaellátás miatt, hanem annak elrendezésének alacsony költségei miatt választják.
Ezenkívül számos előnye mellett a ház fűtésére szolgáló vízkörrel ellátott kályhának is sok mínuszja van. Ez a lehetőség nem mindig optimális. Próbáljuk megérteni egy ilyen fűtési rendszer árnyalatait.
A kályhán alapuló fűtés jellemzői
A kályhafűtés az orosz falvak normája, amelynek megbízhatóságát és praktikumát évszázadok óta tesztelik. És ma sok falusi házban kályha van kályhával főzéshez és kandallóval kenyérsütéshez.
Néhányuk a fűtési rendszer vízkörével van ellátva, mások nem. A földtulajdonosok azonban nem sietek eldobni őket és modern kazánokra cserélni őket. Még nem találtak egy problémamentes és problémamentes fűtési módszert.
Háztartási vízkör nélkül a kályha csak egy kis helyet képes felmelegíteni körülötte. Egy vagy két szoba fűtésére ez az opció elfogadható, de egy nagy ház számára már nem
Az ilyen falusi kályhák üzemanyagként égnek:
- szén;
- tőzeg;
- tűzifa;
- brikett (eurowood).
Az ilyen típusú tüzelőanyagok között nincs alapvető különbség a kályha belső elrendezése és a magánház vízmelegítő rendszerének vezetékezése szempontjából. Néhányan több hőt adnak, míg mások hosszabb ideig égnek. A kemence kialakítása és a helyiségekben a hűtőfolyadékkal ellátott csövek elrendezése minden esetben azonos.
Kályhafűtés választásakor ne felejtse el a téglakemencék építésére vonatkozó tűzszabályokat - csak azok szigorú betartása minimálisra csökkenti a tűzveszélyt
A tűzhelyfűtés előnyei között szerepel:
- a hálózat villamosenergia-rendelkezésre állásától való függőség hiánya;
- a fűtési rendszer viszonylag alacsony költsége;
- alacsony szilárd tüzelőanyag és a különböző típusú fűtőanyagok felhasználásának lehetősége;
- rendkívül egyszerű használat;
- hosszú távú hőátadás (téglaszerkezetekhez);
- egyetemesség - egyidejűleg fűtésre és főzésre is alkalmas.
Ha egy magánházat nem lehet csatlakoztatni a főgázhoz, akkor erdei tűzhely lesz a legjobb választás a fűtéshez.
Az egyetlen kivétel az, amikor szén vagy tűzifa nem áll rendelkezésre egy adott területen. De Oroszországban ez a lehetőség inkább kivétel, mint norma.
A vízkörrel rendelkező kemencék két fő hátránya a képtelenség a munka automatizálására és az egyes helyiségekben a hőátadás beállításának nehézsége.
A kemence fűtés hiányosságainak közül megemlítendő:
- a rendszer hosszú bemelegítése a hőátadás megkezdése előtt;
- a házban felhasználható hely tömegének elvesztése a kemence masszivitása miatt;
- a téglakemence építésének súlya;
- alacsony hatékonyság, mivel jelentős mennyiségű hő távozik a csőbe;
- magas tűzveszély nem megfelelő használat esetén.
Téglafűtéses és főzőlap egy vízmelegítő magánházhoz, a konstrukciótól és a sorok számától függően 1,5-10 tonna lehet. Ráadásul ide hozzáadjuk a cső súlyát.
Egy ilyen tömeg alapja erőteljes és drága költségeket igényel, amelyeket a vizsgált fűtési rendszerek mínuszának is nevezhetünk.
Melegítő vízmelegítő készülék
A szóban forgó fűtési rendszer számára szolgáló sütőt ideális esetben a háznal egyidőben kell megtervezni és építeni. Ha egy lakóépületet már felépítettek, akkor nehéz lesz téglaépítést beépíteni. És gyakran ez teljesen lehetetlen, mert szilárd alapot kell építeni és a szarufaszerkezetet újjáépíteni.
A magánház vízmelegítésére szolgáló kemence nemcsak téglából, hanem acélból is készíthető, kályha formájában, hőcserélő csövekkel a kemence körül a hűtőfolyadék melegítésére
Kemence alapú vízmelegítés a következőkből áll:
- közvetlenül kályha (fém vagy tégla);
- hőcserélőt a kemence kemencében vagy annak körül, valamint tekercs formájában a kémény körül;
- otthoni áramkörök hűtőfolyadékkal és egy tágulási tartállyal a tetőtérben.
Ezenkívül bizonyos esetekben ezt a fűtési rendszert cirkulációs szivattyú és hidraulikus akkumulátor egészíti ki. Egy ilyen kibővített változatot azonban rendkívül ritkán használnak, mivel megszakítás nélküli áramellátást igényel, és az egész áramkör költségeinek növekedéséhez vezet.
A vízkályhás fűtés fő előnye az eszköz olcsósága. Nem érdemes kiegészíteni drága és törékeny elemekkel.
Keringő víz áramlása
A házak vízmelegítő rendszerét természetes (gravitációs) vagy kényszerített hűtőközeg-cirkulációval építik be. Ha erdei tűzhely alapján készül, akkor a legjobb, ha az első opciót részesítjük előnyben.
A természetes vízkeringetéssel kapcsolatos huzalozási rajz olcsóbb a kényszer analóghoz képest, és ellentétben azzal, hogy nincs szükség áramellátásra
A vízmelegítő kályhákat csak egyszintes házakban javasoljuk felszerelni, legfeljebb 150 m felülettel2. Ebben az esetben gravitációs lehet, további szivattyúk nélkül.
Ha a házat néhány vagy több emeleten kell fűteni, akkor jobb, ha ezt egy erősebb kazán alapján hajtjuk végre. Az ilyen épületek kemencéjét egyszerűen hatalmasra kell építeni, ami költséges megvalósítása. És az üzemanyagmennyiséget minden alkalommal jelentős mennyiségre kell önteni. És ezt nagyon elkísérlik a megnövekedett tűzveszély miatt.
A klasszikus kályhás fűtési rendszer természetes vízkeringetéssel rendelkezik:
- hőcserélő a kályha részeként;
- egy fémvezeték kontúrja;
- radiátorok (általában helyiségben vastag csövekkel helyettesítve);
- tágulási tartály.
Ha úgy dönt, hogy a vízmelegítést egy vidéki házban saját kezűleg hajtja végre, akkor jobb, ha megtervezi ezt a sémát. Ennek az opciónak a telepítése és kiszámítása könnyebb, mint a kényszerített vízmozgás esetén.
A cirkulációs szivattyúval rendelkező rendszer alkalmasabb kazánokhoz, a tűzhely alapján elveszíti fokozott hőátadási hatékonyságát
Ha a kazán automatizált és a vizet folyamatosan melegítik, akkor a fatüzelésű kályhát naponta egyszer vagy kétszer felmelegítik. Ilyenkor a kemencében lévő hűtőfolyadékot felmelegítik, hogy hőt bocsássanak ki a helyiségekben. Miután szivattyúval üldözte az áramkör csövein, értelmetlen. A hideg tűztérben semmi sem melegíti fel a vizet.
Ha fa- vagy szénkemencét választ, a magánházak tulajdonosai általában elvárják, hogy önálló fűtési rendszert kapjanak. Ha olyan szivattyúzó berendezést helyez be, amelynek működtetéséhez a hálózat áramellátást igényel, akkor nehéz lesz az autonómiáról beszélni.
Sütő - tégla vagy fém
A téglakemence hosszabb ideig melegszik, de hosszabb ideig is hőt bocsát ki a körülötte lévő térre. Az acél analóg éppen ellenkezőleg, gyorsan felmelegszik, és az üzemanyag elégetése után is gyorsan lehűt. Ez a probléma részben megoldódik, mivel nagy mennyiségű hűtőfolyadék van a vízkörben.
Minél azonban több vizet kell tárolnia a rendszerben, annál drágább anyagból származik.
A magánházakban a fűtési kör fém kályhát víztekercseléssel közvetlenül fapadlóra lehet tenni, anélkül, hogy különleges alapot kellene tenni.
Acélkemence vízmelegítéshez 5-15 kW teljesítménnyel - üzemanyag és víz nélkül, ez egy 100-300 kg súlyú szerkezet. Az ilyen kályhás kályhát biztonságosan meg lehet erősíteni a megerősített késésekre. A kemence alapjait akkor kell önteni, amikor a kályha tömege meghaladja a 700–800 kg-ot. Most, ha tégla, akkor a betonmunka feltétlenül nem elég.
A fémhez képest a téglakemence többet súlyoz, több költséget jelent és nehezebb telepíteni. Ugyanakkor nagyobb hatékonysággal és kevesebb kockázattal jár, hogy az áramkör lefagyjon a csövek törésével, mivel a belsejében jég képződik. Ha úgy döntenek, hogy alaposan megteszik magad és az állandó lakóhelyet, akkor ajánlott megállítani a választást a tégla lehetőségnél.
Csövek - rozsdamentes acélból vagy fém műanyagból
Ha a fűtési rendszert melegvíz-kazán építi, akkor nemcsak acélcsövekkel, hanem műanyag és polipropiléncsövekkel is rögzíthető. Ha azonban a kályha melegíti a vizet, akkor az áramkört az abból származó hűtőfolyadékkal csak rozsdamentes acélból kell létrehozni.
Nagy tűzifa-fektetéssel a víz a kemence tekercsében gyorsan felmelegszik 100 fokra és felforrósodhat, ilyen hőmérsékletek csak hosszú ideig képesek ellenállni az acélnak
A Metalloplastik készüléket 90–95 ° C-ra melegített hűtőfolyadékkal való működésre tervezték. Rövid ideig képes 110–120 ° C-ra melegíteni és melegíteni. Ugyanakkor a kazánok és kazánok automatizálása kezdetben nem teszi lehetővé a víz melegítését ilyen fokra. Meleg padlók esetén 30–45 ° С-ig, és 60–65 ° С-ig melegszik.
Fatüzelésű kályha esetében azonban a száz alatti hőmérsékletek nem csak lehetséges, de messze nem ritka. Nem ajánlott kockáztatni és játszani az orosz rulett játékát, és nem szabad ezt a sütőt műanyag csövekkel kötni. A legjobb, ha megbízhatóbb rozsdamentes acélt ad.
Ezen túlmenően az áramköri csövek csatlakoztatására szolgáló tekercsből a kemenceből kilépő fúvókák feltétlenül nagyon magas hőmérsékleten felmelegsznek. Kevesebb, mint fél méter választja el őket a nyílt tűztől. Veszélyes bármilyen műanyag csövet csatlakoztatni hozzájuk, mivel ez utóbbi megolvad.
Hőelvezetés - radiátorok vagy regiszter
A hőt a tűzhelyről a fűtőkörbe több órán keresztül adagolják, míg a tűzifa vagy szén éget a kemencében. Ha kevés víz van a fűtési rendszerben, akkor a ház gyorsan feláll. Ezért a falvakban az ilyen fűtés általában vastag acélcsövekből készül, nem pedig a polgárok számára jobban ismert radiátorok alapján. A fa kályhák fűtési regisztere tökéletes.
A természetes keringtetéssel működő vízmelegítő kályhák klasszikus elrendezése feltételezi, hogy a víz közvetlenül érintkezik a légkörrel egy tágulási tartályon keresztül, de a levegő nem ajánlott a hőhordozóban lévő szokásos akkumulátorok számára.
A ház körül egy 80–120 mm átmérőjű rozsdamentes acél cső van egy fűtési regiszter, amely a kemence táplálékából és annak visszatéréséből áll. A kemencétől legtávolabbi helyiségben ezeket a vezetékeket összekapcsolják, a többi helyiségben pedig a külső falak mentén két csővezeték formájában vannak elrendezve.
A regiszter esztétikai szempontból nem tűnik annyira kellemesnek, mint a hűtő. De az első lehetőség sokkal olcsóbb és könnyebben elvégezhető önállóan, mint a második. Ennek megvalósításához csak tapasztalattal kell rendelkeznie a hegesztőgép kezelésében.
Egy ilyen kör hőátadási területét úgy kell kiszámítani, hogy a PI-k számát megszorozzuk a cső átmérőjével és hosszával. Ráadásul a számításoknál figyelembe kell venni a bemenő és visszatérő hőnyomást, valamint a csővezetékek függőleges távolságát.
Azonban gyakran nem végeznek ilyen számításokat, hanem egy 80–100 mm átmérőjű csövet vesznek és a teljes lakóépület kerülete mentén fektetik egy hurokkal a hátsó helyiségben. Ugyanakkor a hőátadást „szemmel” és empirikusan állítják be annak eredményeként, hogy egy vagy másik tüzelőanyag-mennyiséget a kemencébe juttatnak.
Nem csoda, hogy a nyilvántartások kontúrjai vízkemencékkel párosítva annyira gyakoriak. Még nem is kell számolni, csak vegyen be egy megfelelő csövet és hegesszen.
Kiválasztunk egy hőcserélőt a kemence számára
A kályha hőcserélője lehet rézből, acélból vagy öntöttvasból. A réz opciót azonnal jobb kizárni a magas ár miatt. Egy ilyen készülék önálló forrasztása rendkívül problematikus.
Az öntöttvas elemeket óvatosan telepítse a kemence belsejébe - hőmérsékleti sokk miatt egyes részeik leválaszthatják a szomszédos elemeket
Az öntöttvas technikai paramétereknél felülmúlja az acélt. Probléma ugyanakkor, ha magával készíti a hőcserélőt egy kályhához. Ehhez csak egy régi akkumulátort használhat. De itt figyelembe kell venni, hogy a szakaszai közötti tömítés kiéget a kemencében. És ez közvetlen útja a tömörség elvesztésének és a víznek az égési kamrába történő kibocsátásának.
Ha úgy dönt, hogy a hőcserélőt öntöttvas elemből készíti, akkor erre a modellre a legjobb az MS-110-300 vagy az MS-90-300. Kicsik és csendben elférnek a tűztérben. A fűtés felületének mindegyik élén 0,14–0,16 m nagyságrendű lesz2.
Ezen adatok alapján megbecsülhetjük, hogy hány szakaszra van szükség egy adott áramkörhöz. A ház területének minden tíz négyzetére 1 kW-ra van szükség, amely körülbelül 0,1 m lesz2 öntöttvas hőcserélő fűtési területe.
Az öntöttvas hűtőbordákat általában hőálló gumi tömítésekkel kötik össze. A kemencekemencében egy ilyen gumi tömítés megég, az azbesztzsinórral ki kell cserélni
Az öntöttvas akkumulátor hőcserélőként történő felhasználásának másik pontja az, hogy a kemence belsejéből koromból megtisztítják. Időről időre meg kell tisztítani az égési kamrát, és az „öntöttvas” domborító bordái ezt nagymértékben zavarják.
A hőcserélő optimális változata az acél:
- több csőből álló tekercs;
- acéllemezből készült ing.
Enyhe, St10 ... St20 acélból készülnek, vastagsága 4-5 mm. Ha vesszük a csövet, akkor az átmérője 30-50 mm.
A legegyszerűbb acéllemez-hőcserélőt acéllemezből készíteni - azonban csak a tűz felé néző felület vesz részt a hőcserében.
A cső alakú változat a hőátadás szempontjából hatékonyabb, de gyártása is fárasztóbb.
A hőcserélő kiszámításához használja a következő képletet:
Qy = K * (Tcp-Tk)
Ahol:
- K - az anyag hőátadási együtthatója (alacsony széntartalmú acélok esetén 15–20, szürkeöntvény esetén 50);
- tcp - a kemence fűtőközegének átlagos hőmérséklete (Tmax + Tmin) / 2;
- Tk - a hőhordozó átlagos hőmérséklete (T ellátás + visszatérés) / 2.
Ha a tűzifát kemencében égetik, akkor Tcp = (700 + 300) / 2 = 500 ° С és Tk = (80 + 60) / 2 = 70 ° С. Ennek eredményeként Qy = 15 * (500-70) = 6450 kcal / óra. Vagyis a hőcserélő tűz felé néző felületének négyzetméterenként kb. 7,5 kW / h fog kijönni.
Szén esetében a számítások a következők: Tcp = (1000 + 600) / 2 = 800 ° С és Tk = 70 ° С. Qy = 15 * (800-70) = 10 950 kcal / óra = 12 734 W / óra. A hőcserélő felületének négyzetmétere körülbelül 12,7 kW / h teljesítményt nyújt.
Ezután elosztjuk egy adott ház fűtéséhez szükséges energiát egy kiszámított értékkel, attól függően, hogy milyen típusú üzemanyagot használunk.
Például egy 150 m-es házban2 kb. 15 kW-ra van szükség. Ha fával fűtik, akkor 15 / 7,5 = 2 m közötti hőcserélő hőcserélőre van szükség2. Ez a felület melegszik fel a láng felé.
Ha egy csőtekercset választanak, akkor annak hosszát a következő képlettel kell kiszámítani:
S = 2 * 3,14 * D * L
Ahol:
S - becsült terület;
D - a csövek átmérője;
L - kívánt hosszúság.
Az acéllemez póló paramétereit még könnyebb kiszámítani: ez általában két téglalapból áll az égési kamra oldalán.
A legjobb lehetőség kiválasztása
Nehéz lesz egy hatalmas téglakemencét elhelyezni egy már megépített házban. Ebben az esetben a vízmelegítést leginkább egy fém tűzhely alapján lehet megszervezni, amelyet megengedett megerősített fapadlóra helyezni anélkül, hogy az alapot öntennék.
Ha azonban lehetséges az alapozás elkészítése, ahogy kellene, akkor a megbízhatóbb téglakemence-konstrukciót kell előnyben részesíteni.
A faüzemű kályhához a ház körüli vízkört leginkább vastag acélcsövekből és természetes hűtőközeg-cirkulációval kell elvégezni
A cirkulációs szivattyú és / vagy egy hidraulikus akkumulátor telepítése a kérdéses fűtési körbe pénz pazarlás és nulla további haszon. Ezek csak bonyolulttá teszik a rendszer telepítését. És amikor kikapcsolja a fényt, ezek az eszközök egyáltalán problémákat okoznak. Míg ezek nélkül a fűtési lehetőség, a hálózati problémákkal együtt, továbbra is nyugodtan melegíti a házat.
A tűzhely hőcserélőjének alakjának kiválasztása:
A ház vízmelegítésére szolgáló téglakemence áttekintése:
A téglából készült fűtő- és főzőkemence készüléke a tervezési sorrend elemzésével:
A fafűtésű vízmelegítést nehéz ideálisnak és nagyon hatékonynak nevezni. De a magánház fűtésének ez a lehetősége a legmegbízhatóbb, valamint olcsó és könnyen megvalósítható. Csak egészítse ki az ilyen áramkört cirkulációs szivattyúval, és az automatizálás nem szükséges. A hálózatról működnek, és az egész rendszert offline állapotba állítják, és az egyik fő előnye a szintezés.