Piec z kotłem wodnym: co musisz wiedzieć o cechach konstrukcyjnych
Piec ceglany to ulubiona, niezawodna i ekonomiczna opcja do ogrzewania małego domku lub domku letniskowego. Jednak nie jest w stanie w pełni ogrzać wiejskiego domu o dużej powierzchni; w takim przypadku na ratunek może przyjść ulepszony piec z kotłem wodnym. Rozumiemy, jakie cechy ma projekt, jakie punkty należy wziąć pod uwagę przy wyborze kształtu i lokalizacji wymiennika ciepła.
Jak działa system ogrzewania ciepłej wody z piecem?
Piec ceglany, uzupełniony o obieg wody, pozwala szybko i równomiernie ogrzać pomieszczenia dość dużego (do 100 kwadratów) domu; wskazane jest umieszczenie go w domu z poddaszem lub drugim piętrem. Zasada działania jest prosta: ciepło uwalniane podczas spalania paliwa podgrzewa płyn chłodzący (w systemach prywatnych jest to woda), który krąży w pomieszczeniach i rozprowadza energię cieplną.
Aby system działał efektywnie, musi być zbudowany zgodnie z określonymi zasadami. Najprostszym sposobem jest zaimplementowanie obiegu wody z naturalnym obiegiem wody. Opiera się na fizycznym zjawisku rozszerzania się wody (jak również każdej cieczy) podczas jej podgrzewania.
Podstawą systemu jest piec z wymiennikiem ciepła. Funkcje wymiennika ciepła pełni metalowy zbiornik wyposażony w odgałęzienia (złączki) i podłączony do rur instalacji. Podgrzana woda jest rozprowadzana wzdłuż obwodu grzewczego, a cyrkulacja staje się możliwa dzięki różnicy ciężaru właściwego wody gorącej i schłodzonej.
W skład systemu podgrzewania wody wchodzą również następujące elementy:
- Zbiornik wyrównawczy. Zbiornik magazynowy, który zapobiega uszkodzeniu systemu podczas wzrostu ciśnienia.
- Pompa obiegowa. Zwiększa prędkość chłodziwa wzdłuż obwodu, z którego energia cieplna jest rozprowadzana szybciej i bardziej równomiernie.
Aranżując ogrzewanie wody za pomocą pieca, możesz skupić się na standardowych schematach połączeń. Ale piec jest specyficznym źródłem ciepła; powoli się nagrzewa i schładza, a ciepło uwalnia się nierównomiernie. Dlatego w celu wysokiej jakości ogrzewania mieszkań należy wziąć pod uwagę te cechy.
Plusy i minusy systemu
Piec ceglany z wbudowanym kotłem wodnym ma następujące zalety:
- System jest bardziej energooszczędny; Sprawność konstrukcji z wbudowanym wymiennikiem ciepła jest wielokrotnie większa niż tradycyjnego pieca ogrzewającego jedno lub dwa, z dala od największych pomieszczeń.
- System jest ekonomiczny w eksploatacji. Piec ceglany stygnie powoli; po wypaleniu się drewna opałowego rury pozostaną gorące przez dwie do trzech godzin. Drewno opałowe będzie potrzebne mniej, zmniejszy się koszt zakupu paliwa.
- Drobne inwestycje finansowe. Obieg wody jest instalowany jednocześnie z układaniem pieca. Samodzielny wymiennik ciepła będzie kosztował o rząd wielkości taniej niż zakupiony kocioł.
- Lokalizacja pieca nie wpływa na jakość ogrzewania; możesz zainstalować grzejniki w dowolnym miejscu.
- Dzięki przemyślanej aranżacji kocioł jest zamaskowany konstrukcją paleniska i nie wpływa na komfort pomieszczenia.
Warto pamiętać o następujących wadach projektu:
- Do samodzielnego montażu pieca z wymiennikiem ciepła wymagane jest doświadczenie i jest ono dość specyficzne. Jeśli nigdy nie robiłeś murów ani nie instalowałeś systemów grzewczych, pierwsze doświadczenie raczej nie zakończy się sukcesem.
- Instalacja budy wodnej w gotowym piekarniku nie jest dobrym pomysłem. W praktyce pojawia się wiele dodatkowych problemów, a koszt demontażu, montażu i instalacji kotła jest porównywalny z kosztem nowej konstrukcji pieca.
- Piec ceglany z obiegiem wody wymaga starannego projektu, uwzględniającego wymiary wszystkich pomieszczeń, które mają być ogrzewane. Wciąż pozostaje obiektem niebezpiecznym pożarowo, dlatego podczas jego eksploatacji należy przestrzegać wszystkich zasad bezpieczeństwa pożarowego.
- Nadal istnieje ryzyko zatrucia tlenkiem węgla, którego można uniknąć dzięki dobrze wykonanemu kominowi.
- Ciepło nie może być w pełni równomiernie rozłożone: w pomieszczeniu przy piecu zawsze będzie cieplej.
Ogólnie rzecz biorąc, zainstalowanie systemu grzewczego w domu, w tym pieca, bojlera i baterii, jest uważane za opłacalne rozwiązanie. Jednocześnie ten projekt ma niuanse, o których nie należy zapominać podczas projektowania i budowy. Najważniejsze są następujące subtelności:
- Cegła ma dużą bezwładność cieplną i nie będziesz w stanie natychmiast zatrzymać nagrzewania się pieca. Może to stanowić problem dla obiegu zamkniętego z pompą obiegową. Jeśli (nawet przez krótki czas) nastąpi awaria prądu, pompa zatrzyma się, a płyn chłodzący w obwodzie będzie potrzebował tylko jednej minuty do zagotowania. Potrzebujemy połączonego systemu ze sztucznym i naturalnym obiegiem wody.
- Piec z wymiennikiem ciepła nie może być używany latem: zacznie grzać obwód i nie będziesz mógł pozostać w domu z powodu upału. Ale niemożliwe jest również rozpalenie paleniska bez wody w obwodzie: metal się przegrzeje, co doprowadzi do jego wypalenia.
- Jeśli system jest używany nieregularnie (na przykład na wsi), to podczas długich przerw woda jest spuszczana. Jeśli o tym zapomnisz, zamarznięta woda bezpiecznie zrujnuje obwód.
- Z punktu widzenia bezpieczeństwa eksploatacji piec z kotłem wodnym jest gorszy, na przykład, kocioł gazowy z wymiennikiem ciepła, którego działanie można zatrzymać przez jedno zamknięcie kranu.
Opcje lokalizacji wymienników ciepła
Piece z obiegiem wodnym znajdują zastosowanie nie tylko w budynkach mieszkalnych, ale również w dużych wannach wyposażonych w pokój relaksu, osobną kabinę prysznicową lub np. garderobę. Projekt pieca z kotłem (wymiennikiem ciepła) często realizowany jest na dwa sposoby: kocioł montowany jest bezpośrednio w palenisku lub w kominie. Rzadziej zbiornik na wodę montowany jest w korpusie pieca obok paleniska.
Konstrukcja kotła w piecu jest bardziej odpowiednia do ogrzewania dużej powierzchni mieszkalnej. Jego wydajność sięga 85-90%, co wydłuża czas cyklu pracy. Minusem jest bezpośredni kontakt metalu z ogniem. Rezultatem jest zwiększone nagromadzenie sadzy, az biegiem czasu - wypalenie metalu.
Sadza obniża sprawność urządzenia (średnio o 10% dzięki warstwie 1 mm). Dlatego będziesz musiał go regularnie czyścić lub znosić pogorszenie możliwości grzewczych systemu. Warto również zastanowić się nad zwiększeniem wielkości pieca z kotłem w środku. W każdej kuchni czy łazience nie ma miejsca na wielkogabarytową konstrukcję.
Druga możliwość zainstalowania wymiennika ciepła jest przewidziana w kominie. Kocioł wbudowany w komin wydłuża jego żywotność, ponieważ metal nie wchodzi w kontakt z ogniem, dzięki czemu jest chroniony przed wypaleniem. Jeśli taki projekt zostanie zainstalowany w łaźni parowej, nie wpływa to na szybkość ogrzewania łaźni parowej.
Sąsiednie pomieszczenia ogrzewane są ciepłem, które w normalnych warunkach dosłownie wyleciałoby do komina. Przy takiej organizacji obiegu grzewczego ogrzewanie jest nierównomierne: gorące gazy gorzej ogrzewają wodę, a pozostałe pomieszczenia są ogrzewane słabiej, a dla odległych pomieszczeń ogrzewanie staje się symboliczne.
Forma wymienników ciepła
Piece z własnym obiegiem wody są wyposażone w kilka rodzajów wymienników ciepła. Przy wyborze i budowie kotła do pieca bierze się pod uwagę złożoność produkcji (koszty i koszty pracy), a także możliwości umieszczenia.
Ponadto o wyborze projektu decyduje cel. Na przykład w kąpieli pożądane jest szybkie podgrzanie objętości wystarczającej do prania, co pociąga za sobą intensywne przenoszenie ciepła. A w przypadku systemu grzewczego budynku mieszkalnego preferowane jest stopniowe przenoszenie ciepła z ognia do wody.
Wymienniki ciepła różnią się nie tylko kształtem, ale także materiałem produkcyjnym. Poprzez prawidłowe połączenie kształtu, materiału i rozmieszczenia można znacznie zwiększyć wydajność systemu.
Przy budowie pieców ceglanych możliwe są następujące typy wymienników ciepła:
- Cewka. Tak nazywa się rura wygięta pod różnymi kątami. Zaletą cewki jest to, że szybko się nagrzewa, minusem jest to, że jej objętość jest zwykle niewielka i mało przydatna na dużych powierzchniach. Jest montowany za paleniskiem lub wewnątrz niego; jeśli cewka ma kształt spirali - to do komina.
- Zarejestrować. Wymiennik ciepła przypomina grzejnik rurowy, może składać się z rurek o różnych średnicach. Ceniony jest za wszechstronność i energooszczędność; miejsce instalacji jest wybierane zgodnie z ogólnym schematem.
- Kurtka wodna. Rodzaj urządzenia rurowego, montowanego wewnątrz paleniska lub zakładanego na komin. Konstrukcja jest podatna na przecieki, ale jest wydajna; Do instalacji nie jest konieczny demontaż pieca.
- Wymiennik ciepła typu płaskiego. Jest instalowany w domach i wannach, praktyczna opcja pod względem produkcji, instalacji i konserwacji. Ma wygląd płaskiego pojemnika, zainstalowanego obok paleniska. Do prawidłowego działania konieczne jest przestrzeganie parametrów technicznych: nachylenia i usytuowania przewodów bezpośrednich i powrotnych. Jest optymalny dla obiegu grzewczego, ponieważ podgrzewa wodę tak szybko, jak to możliwe.
Przydatne wideo
Poprawa wydajności systemu
Przy wyborze konfiguracji kotła do pieca grzewczego ocenia się wiele czynników i uwzględnia ich wpływ w kompleksie. Aby zwiększyć wydajność wymiennika ciepła, przy jego projektowaniu brane są pod uwagę następujące pomysły:
- Wydajność wzrasta, jeśli stosuje się materiały o zwiększonej przewodności cieplnej. Miedź ma najlepszą przewodność cieplną, ale jest droga. Dlatego żaroodporna stal nierdzewna jest optymalnym rozwiązaniem.
- Podaj maksymalną możliwą powierzchnię (dla podanych wymiarów).
- Oblicz optymalną różnicę wysokości między rurą bezpośrednią i powrotną.
- Wymiennik ciepła nie powinien zakłócać spalania paliwa (gdy znajduje się w palenisku) i odprowadzania gazów (jeśli jest zamontowany w kominie).
- Ilość przekazywanej energii jest bezpośrednio zależna od powierzchni wymiennika ciepła oraz różnicy temperatur pomiędzy różnymi mediami.
Przydatne wideo
Podsumowanie
Jeśli piec ceglany zostanie uzupełniony o obwód podgrzewania wody, wówczas taki system może znacznie (do 100 metrów kwadratowych) zwiększyć ogrzewaną powierzchnię domu o dowolnej konfiguracji. Konstrukcja charakteryzuje się wysoką sprawnością i dobrym odprowadzaniem ciepła, równomiernie rozprowadza energię we wszystkich pomieszczeniach.
Aby wybrać lub wykonać wysokiej jakości wymiennik ciepła, należy wziąć pod uwagę jego kształt, lokalizację i materiał do produkcji. Projekt powinien jak najdokładniej powtarzać kształt i wymiary paleniska (lub komina); tylko w tym przypadku wydajność systemu będzie maksymalna.
