Ovn med vandkreds til hjemmet opvarmning: muligheder for implementering

Komfur opvarmning er en klassiker til kold Rusland, men af ​​en eller anden grund anses det ofte kun som et alternativ til central, elektrisk eller gasopvarmning. I mellemtiden kan en komfur med et vandkreds til opvarmning af et hus give sine beboere ikke kun med ønskelige wasser af termisk energi, men også med varmt vand til husholdnings- og sanitære behov.

Fordele og ulemper ved ovnen opvarmning

En traditionel brændeovn eller pejs opvarmer rummet gennem en kombination af stråling og konvektionsvarmeudveksling. De opvarmede massive vægge i ovnen udsender termisk energi, overfører den til luften og genstande af rummet. Kold luft udskiftes gradvist med opvarmning.

Komfurvarme har flere utvivlsomme fordele:

• kræver ikke forbindelse til el- og gaskommunikation. Brændstof: brænde, kul, tørvbriketter – som regel billig og miljøvenlig, forbrænder forbrændingen ikke miljøet;
• Stråling varmeoverførsel er den mest komfortable;

Interessant! Stråling (aka radiant) varmeveksling er den eneste type varmeveksling, der opstår uden deltagelse af en varmebærer.

• De fleste komfurer til huset (lange brændende eller konventionelle) er multifunktionelle, kan ikke kun bruges til opvarmning, men også til opvarmning af vand og madlavning (både inden i komfuret og på kogepladen);
• i den varme årstid bidrager en massiv murugn til huset til konditionering af rummet: på grund af at den altid er bygget på et separat fundament, fjernes overskydende varme til jorden;
• en komfur eller pejs skaber en særlig atmosfære i huset og er i mange tilfælde et element, der bestemmer interiørets stil.

Men sammen med fordelene ved ovnen opvarmning er der også ulemper:

• dimensioner – kraften i varmeovne til huset afhænger af deres dimensioner;
• inerti – en traditionel murstenovn til et hus tager meget tid at varme op og gå i drift. Sandt nok er moderne støbejernsovne til boligen, ovne, pejse, komfurer og bulerier praktisk taget fri for denne ulempe;
• højt varmetab på grund af lav effektivitet (effektivitet) – en stor mængde termisk energi går gennem skorstenen ind i atmosfæren;
• manglende evne til at sikre ensartet opvarmning derhjemme. Varmluft fortrænger gradvis kulden, men det sker ujævnt – temperaturen kan være for høj i nærheden af ​​ovnen og for lav i en afstand fra den;

Fakta! Ovnen kan kun varme de værelser, der støder op til det direkte. Derfor var det ofte nødvendigt at arrangere en ekstra komfur i dele af bygningen fjernt fra den.

• behovet for konstant vedligeholdelse – ovnen kræver fyring af brænde, rengøring af askepit fra slagger og skorstene fra sod og snavs, der understøtter forbrændingsprocessen, regulerer cravings;
• kontrol kompleksitet – det er sværere at kontrollere processen med brændstofforbrænding i en ovn end i kedler;
• behovet for god trækkraft – behov for intens brænding samt for tilbagetrækning af kulilte gasser;
• brandfare – for at sikre brandsikkerhed er isolering af skorstene nødvendigt, især for en komfur i et træhus. En yderligere brandfarefaktor er skabt af den kendsgerning, at øjeblikkelig standsning af forbrændingsprocessen i en ovn er umulig;
• behovet for konstant genopfyldning og opbevaring af brændstofreserver samt bortskaffelse af affald: slagge og aske.

Som nævnt kan en konventionel komfur ikke sikre ensartet opvarmning af alle værelser i huset. I moderne ovne og pejse løses dette problem delvis ved at montere konvektionskammeret, som kanalsystemet er forbundet til. Som følge heraf forbliver strømmen af ​​varmluft fra ovnen ikke til sig selv, men bevæger sig i rørets begrænsede rum og reguleres af ventiler, klapper, gitter og andre yderligere anordninger.

Imidlertid er luftvejskanalerne klare, opdager det anvendelige rum med en stigning i deres længde og antallet af sving, varmetabet øges. De har brug for tilsyn og vedligeholdelse: periodisk rengøring af støv, sod og sod. Selve luften har en lav specifik varmekapacitet; for overførsel af varme til et rum fjernet fra ovnen kræves der tvungen indsprøjtning af opvarmede luftmasser af en ventilator. Derfor er vand som kølemiddel i mange henseender at foretrække for luft.

Fakta! Den specifikke vandvarme er næsten 4 gange den specifikke varme i luften. Det er tilstrækkeligt at sammenligne 4.187 kJ / (kgXK) og 1.055 kJ / (kgXK).

Varmt vand er let at transportere gennem rørledninger med lille diameter, mens overførsel af termisk energi over lange afstande. Derudover er vand et ufarligt, ikke-brændbart, ikke-toksisk, kemisk neutralt og altid tilgængeligt stof.

Anvendelsesprincippet for varmekredsløbet er simpelt – kølevæsken (i dette tilfælde vand) opvarmes under forbrænding af brændstoffet og spredes derefter gennem rørene og afgiver varme til det omgivende rum.

Prototypen af ​​moderne kedelbrændere og brændeovne til et hus er kendt for mange for mange mennesker – dette er "svensker". En metalbeholder er indbygget i den svenske ovn, der er fyldt med koldt vand, inden der lægges træ og tømmer. Og selvom vandet i ovnens opvarmning opvarmes i lang tid, giver det varme af lige så længe – efter lang tid efter at flammen går ud.

Efterhånden blev vandtanken omdannet til en varmeveksler, hvorved det blev muligt at forbinde systemet med motorveje til hjemmeopvarmning og varmt vandforsyning.

Et særpræg ved enhver ovn til opvarmning af et hus udstyret med vandkreds er en varmeveksler, ellers kaldet en spole, radiator eller kedel. Denne enhed er i stand til at opvarme en ubegrænset mængde vand. Dimensioner og form af tanken afhænger af forbrændingskammerets volumen og kan variere inden for brede grænser.

I nogle udgaver af ovne til opvarmning af huset installeres varmeveksleren direkte i ovnen, men med denne metode er der fare for lækage af varmebærer (det vil sige vand) eller endda en eksplosion, hvis den overophedes og koger. Desuden reduceres kapaciteten i forbrændingskammeret uundgåeligt. En sikrere mulighed er at indsætte varmeveksleren i skorstensdækslet. I dette tilfælde vil det meste af den varme luft, som stiger fra ovnen, opvarme kølemidlet, snarere end at fordampe gennem røret til gaden.

Uafhængig beregning af varmevekslerens effekt og størrelse er en ganske vanskelig opgave for en person, der ikke er en varmeingeniør, men i de fleste tilfælde er det muligt at foretage et groft skøn.

Gode ​​råd! Praksis har vist det med en lofthøjde på 2,5 til 2,7 m pr. 10 m² Husets areal kræver 1 til 1,2 kW strøm af varmesystemet.

En typisk komfur til et hus på skoven i en time producerer ca. 6,5 tusind kcal, hvilket er nok til at varme et lille landhus. Tilstedeværelsen af ​​et vand kredsløb vil øge niveauet af komfort fordoblet. Efter beregning af varmetabet er det muligt at beregne effekten af ​​varmeveksleren selv. Varmeproduktionen fra hver kvadratmeter af dens område varierer fra 5 til 10 kW. Denne kendsgerning er grundlaget for at bestemme den krævede effekt.

Faktisk er der ingen grund til at dykke ind i komplekse formler. Det er nok at vende sig til specialister, der, styret af allerede forberedte borde, vil vælge en varmeveksler til ovn i et privat hus, der svarer til de indstillede parametre for bygningen og varmesystemet i den.

Før man beslutter sig for udformningen af ​​registret (aka varmeveksleren) i ovnen til huset, er det nødvendigt at bestemme hvilket materiale det vil blive fremstillet af. Der er flere muligheder:

• kobber – På den ene side er kobberspolen meget effektiv, da det termiske ledningsevne af dette materiale er et af de bedste. På den anden side er dens smeltepunkt lig med 1083 ° С, og i brandkassen er det muligt i nødsituationer, hvis forekomst aldrig kan udelukkes helt, kan den stige til 1200 ° С. Derfor er der blevet pålagt et kategorisk forbud mod brugen af ​​kobber i brændeovnen til en murovn. Derudover skal du være opmærksom på, at kondensatet dannet under afkøling af kredsløbet indeholder aggressive kemiske forbindelser, der forårsager korrosion;
• støbejern – Støbejerns radiatorer er meget korrosionsbestandige, men skrøbelige, og termisk deformation, der opstår under afkøling og opvarmning kan føre til dannelse af revner og beskadigelse af varmeveksleren. Derudover er støbtregistret – på grund af at dette metal er vanskeligt at behandle – samlet fra støbte dele ved hjælp af gevind og sæler, hvilket fører til et fald i enhedens pålidelighed som helhed;

• stål – Det mest tilgængelige og let behandlede materiale. Varmevekslere anbefales at være fremstillet af varmebestandigt stål med en tykkelse på 3 til 5 mm ved hjælp af sømløse rør. Samtidig er det nødvendigt at opretholde en sådan opvarmningstilstand, hvor mindre kondensat dannes, og aldrig afløb kølevæsken, fordi stålprodukter er modtagelige for korrosion;
• varmebestandigt rustfrit stål – det bedste, men også det dyreste materiale til en radiatorovn til et privat hus.

Gode ​​råd! Det mest egnede stål til varmeveksleren er AISI 304. Ved fremstilling af dele er det ønskeligt at anvende laserskæring og svejsning i et argonmiljø.

Afhængig af materialet kan varmeveksleren være lavet af runde eller formede rektangulære rør, metalplader eller en kombination af disse dele. Placerings- og installationsmetoden bestemmes af dens form:

• stålpladevarmeveksler – Kan placeres på det varmeste sted, det vil sige – i forbrændingskammeret. Til fremstilling af brugt stålplade 3? 4 mm tykt i kombination med rør med en diameter på 40? 50 mm for at forbinde strømnings- og returledningerne. For at undgå dannelsen af ​​damppropper skal det øvre vandforsyningsrør være på det højeste punkt af varmeveksleren, da dampstikket gennemføres i varmesystemet, er der fare for en vandhammere. Det vil igen føre til ødelæggelse af rør eller radiatorer. Således at vandet i varmeveksleren ikke koger, skal dens indvendige afstand være mindst 30 mm;

• rørvarmeveksler – lavet af rør: rund med en diameter på 40 mm 50 mm eller en rektangulær formet sektion på 40 x 60 eller 60 x 60 mm. Den kan også placeres i ildkassen (forudsat at den ikke er lavet af kobber), den rumlige løsning afhænger af den specifikke ovn. Det vigtigste – enheden bør ikke blokere døren for at bogmærke brændstof, rist og røg udstødningskanaler. Hvis ovnen er en varmekogeovn, lægges varmevekslerrørene kun langs forbrændingskammerets sidevæg;
• rørformet fladt register – oftest placeret i røgkanalerne eller i ovnen, hvor forholdene er mere gunstige, så de kan vare længere end radiatorerne i ovnen. Deres størrelser er ganske imponerende, da de er placeret på steder, hvor varmeindsamlingen er lav og skal beregnes på forhånd, fordi der ikke bør være nogen hindringer for udledningen af ​​røggasser.

Installation af varmeveksleren skal kun ske i det, der er beregnet til ovnen til huset. Video- og fotoinstruktioner bekræfter klart behovet for at involvere en brændeovn og følge en række regler:

• Efter fremstillingen skal varmeveksleren trykkes to gange med et tryk på 6 bar: før installation i ovnen og også efter det;
• varmeveksleren monteres umiddelbart efter ovnenes fundament under ovnen, hvorefter den lægges;
• Absolut ikke anbefalet at isolere varmeveksleren i ovnen murværk! Mellem den og væggene skal der være et hul på 10-15 mm, kompensere for termisk udvidelse;

• Når du installerer rør, skal du forlade et hul på 5 mm og fylde det med asbestslange eller anden varmebestandig forsegler;
• rørafsnittet ved udløbet skal have en længde på mindst 10? 15 cm. Dette vil gøre det muligt at skære en ny tråd i tilfælde af skader;
• varmeledninger er kun tilsluttet varmeveksleren ved brug af varmebestandig forsegling;
• Genopbygningen af ​​den færdige ovn med henblik på at installere et vandkreds i den skal kun udføres af en ekspert.

For problemfri drift af varmesystemet er det også nødvendigt at følge driftsreglerne:

1. Brug ikke ovnen med en tom varmeveksler: den brænder hurtigt.
2. Afbryd ikke varmeveksleren fra varmesystemet under brug af ovnen. Vand udvides, når det opvarmes, og øget tryk kan forårsage en eksplosion.
3. Foder ikke koldt vand i en opvarmet varmeveksler. Temperaturdeformationer kan beskadige det.
4. For at forbedre varmesystemets effektivitet kan du bruge en cirkulationspumpe.
5. Brug om nødvendigt frostvæske i ovnens kontur med vandopvarmning.
6. På det nederste punkt af varmesystemet skal der monteres vandhaner for at dræne vandet.

De største ulemper ved et vandvarmesystem er forbundet med de fysiske egenskaber af kølemidlet, det vil sige vand. Frysning ved 0 ° С, vand (mere præcist, allerede is) når sit maksimale volumen ved -4 ° С. Udvidelse af vand frosset i rørene kan få dem til at briste. For at undgå dette er det nødvendigt at dræne vandet fra varmesystemet, hvis det ikke bruges i den kolde årstid eller udskift det med en særlig frostvæske.

En moderne murstenovne med vandkredsløb til hjemmevarming er et komplekst ingeniørvarmeproduktionsdesign. Dens installation kræver udvikling af et særskilt projekt på konstruktionsstadiet af strukturen som helhed og vil sandsynligvis ikke være uden involvering af specialister.