Hvordan lage komfyroppvarming i et privat hus med luft- eller vannkretser

Det er mange måter å varme opp et privat hjem ved hjelp av gass og elektrisitet.Men til tross for overflod av moderne metoder, er komfyroppvarming fortsatt relevant når du arrangerer landhus og hytter.

Enig, ingenting understreker smaken av en russisk hytte mer enn en vedovn. I tillegg anses oppvarming av fast brensel som et av de økonomiske alternativene.

Organiseringen av et varmesystem begynner med valg av ovnsutstyr og bestemmelse av typen varmekrets. Vi foreslår at du forstår strukturen og driftsprinsippene for vann- og luftoppvarming basert på en ovn. For en bedre forståelse av problemstillingen har vi supplert materialet med diagrammer og visuelle fotografier.

Oppvarming med luftsystem

Årsaken til den stabile preferansen som eiere av private hus gir til komfyroppvarmingsalternativet er økonomisk drift — tilgjengelighet av ved, brenselbriketter eller kull.

Ulempen er den begrensede plassen som skal behandles, som kan elimineres ved å installere et vann- og luftsystem basert på en mursteinsenhet.

Spesifikasjonene for oppvarming av lave bygninger med komfyr er presentert i bildeutvalget:

Driftsprinsipp luftoppvarming basert på en ovn eller peis består av å overføre en varm strøm oppvarmet til driftstemperatur i en varmeveksler eller i en kjele. Luften kommer enten direkte inn i rommet eller gjennom luftkanaler.

Takket være den relativt korte banen har den ikke tid til å miste temperatur. Resultatet er en jevn fordeling av varme i hele huset.

Et kammer for oppvarming av luft er plassert over brennkammeret slik at den varme øvre overflaten av brennkammeret og skorsteinen overfører maksimal varmemengde til den. Luftsirkulasjon skjer naturlig eller ved hjelp av vifter.

Fabrikkprodusert stålovn for oppvarming av et rom på 120 kvadratmeter. m å bruke luftstrømmer koster omtrent 12 000 rubler

Naturlig sirkulasjon oppstår som et resultat av forskjellen i tetthet av kald og varm luft. Kald luft som kommer inn i varmekammeret fortrenger varm luft inn i luftkanalene.

Denne metoden krever ikke strøm, men hvis luften ikke beveger seg raskt nok gjennom varmekammeret, blir den veldig varm, noe som kan gi problemer.

Luftoppvarming med naturlig bevegelse av oppvarmet luft innebærer installasjon av luftkanaler for rettet bevegelse. I tvungne versjoner stimuleres luftbevegelsen av en vifte (+)

Tvunget sirkulasjon skjer ved hjelp av vifter eller pumper. Oppvarmingen av lokalene skjer imidlertid raskere og jevnere. Med tvungen ventilasjon, ved å justere modusen, kan du enkelt kontrollere volumet av luft som tilføres forskjellige rom, og dermed bestemme mikroklimaet til individuelle rom i huset.

Basert på typen kald lufttilførsel er systemene delt inn i to typer:

• Med full resirkulering. Oppvarmede luftmasser veksler med avkjølte i samme rom. Ulempen med ordningen er at luftkvaliteten synker for hver varme-/kjølesyklus.
• Med delvis gjenvinning. En del av friskluften tas fra gaten, som blandes med en del av luften fra rommet. Etter oppvarming leveres blandingen av to luftporsjoner til forbrukeren. Fordelen er stabil luftkvalitet, ulempen er energiavhengighet.

Det er klart at den første gruppen inkluderer kanalsystemer med naturlig bevegelse av luftkjølevæske. Den andre inkluderer alternativer med tvungen luftbevegelse, for bevegelsen som det ikke er nødvendig å installere et nettverk av luftkanaler.

Tilstrømningen av luft fra gaten gir det naturlige sirkulasjonssystemet et ekstra løft, noe som eliminerer behovet for vifter

De viktigste fordelene med luftoppvarming sammenlignet med vannoppvarming:

• høy effektivitet;
• ulykkesfri;
• mangel på radiatorer på rommene.

Utformingen av kretsen med tvungen bevegelse lar deg klare deg uten konstruksjonen av et luftkanalsystem. I tillegg kan denne typen kombineres med klimaanlegg, luftfukting og luftionisering.

Hvis det ikke er planlagt å installere en enhet som stimulerer bevegelsen av oppvarmet luft, brukes følgende metoder for å øke ytelsen til ovnen:

Å øke effektiviteten vil spontant øke hastigheten på luftstrømmen: jo raskere luften varmes opp, desto mer intens skjer endringen av avkjølt og oppvarmet luftmasse.

De viktigste ulempene med luftoppvarming sammenlignet med vannoppvarming:

• når du bruker en ovn, har temperaturen på den tilførte luften et betydelig område, i motsetning til bruken av andre oppvarmingsmidler;
• luftkanaler har stor diameter, så installasjonen må utføres på byggestadiet;
• Det er lurt å plassere ovnen i kjelleren, ellers er det nødvendig å bruke vifter som lager støy.

Luftbevegelse i rommet har en negativ side - det hever støv, men bruken av filtre ved utløpet av luftkanalen lar deg effektivt fange dette støvet, og dermed redusere den totale støvmengden i huset.

Et annet trekk ved luftoppvarming som har både positive og negative sider er varmeoverføringshastigheten. På den ene siden varmes rommene opp raskere enn ved oppvarming ved hjelp av en vannkrets, på den annen side er det ingen termisk treghet - så snart ovnen eller peisen slukker, begynner rommet umiddelbart å kjøle seg ned.

For å sikre jevnt trykk i sidegrenene til luftkanalen, er det nødvendig å utelukke at de kommer inn i den siste halvmeteren av hovedluftkanalen

I motsetning til vannoppvarming er det ikke vanskelig å installere et luftvarmesystem.Alle elementer (rør, bend, ventilasjonsgitter) kan kobles ganske enkelt uten sveising. Det er fleksible luftkanaler som kan ta hvilken som helst form, avhengig av geometrien til lokalene.

Til tross for dette har luftvarmesystemer basert på ovner eller peiser ennå ikke blitt utbredt. Mye oftere i individuell lavkonstruksjon brukes en vannkrets til å varme opp rom.

Med utgangspunkt i en komfyr eller peis med bålkammer av murstein eller stål kan du ordne både luft- og vannoppvarming

Komfyrbasert vannvarmeapparat

Driftsprinsipper for evt oppvarming av vann er basert på fordeling av varme fra en lokal kilde i hele rommet, ved bruk av vannbevegelse langs varmekretsen.

Grunnleggende elementer i vannoppvarming

For et komfyroppvarmingssystem med en vannkrets er hovedelementene:

• komfyr eller peis med varmeveksler, der vann varmes opp;
• varmekretshvor varmeoverføring til rommet skjer;
• Ekspansjonstank for å forhindre skade på systemet som følge av økt trykk;
• sirkulasjonspumpe for å sikre vannbevegelse langs kretsen.

Det er generelle regler for drift av vannoppvarming, som f.eks koblingsskjemaer, som er godt kjent og må følges. Men ved bruk av komfyr som varmekilde er det spesifikke krav knyttet til temperaturforholdene.

Driftsprinsippet for vannoppvarming basert på en komfyr eller peis er enkelt, men det er nødvendig å nøyaktig beregne parametrene til alle elementene i systemet

Ovner varmes ikke opp raskt og avkjøles sakte, ujevn varmeavgivelse oppstår, og bare riktig installasjon av alle systemkomponenter vil unngå problemer med høykvalitets oppvarming av husets lokaler.

Typer varmeveksler og plasseringsmetoder

For produksjon av varmevekslere for ovner brukes plate "svart" stål eller varmebestandig rustfritt stål. Bruk av støpejern som produksjonsmateriale er vanskelig, men ferdige støpejernsprodukter, som støpejernsradiatorer, kan brukes.

Det er mulig å bruke kobber, som har bedre varmeledningsevne sammenlignet med stål, men prisen på en slik enhet vil være høy. Det anbefales å lage varmeveksleren av stål med en tykkelse på 3 mm. Ved høye ovnstemperaturer som oppstår ved bruk av kull eller spesielt koks, er det nødvendig å bruke stål 5 mm tykt.

Varmevekslere kan deles inn i tre typer:

• registre, spoler og radiatorer, bestående av et sett med rør;
• skjorter (kjeler), sveiset fra stålplate;
• kombinert alternativ i form av vertikale vegger forbundet med rør (såkalte "bøker").

Plateunderstell er lettere å produsere og lettere å rengjøre fra forbrenningsprodukter, men rørformede strukturer har et større oppvarmingsområde. Når du lager en jakke, er det nødvendig å ta hensyn til det overskytende vanntrykket som oppstår når du bruker en membranekspansjonstank eller hever vann til stor høyde.

En varmeveksler for vannoppvarming basert på en komfyr kan konstrueres av skrapmaterialer:

I dette tilfellet er det nødvendig å bruke stål med en tykkelse på minst 5 mm og i tillegg forsterke veggene med stivere for å unngå deformasjon.

Formene på rørformede strukturer kan være forskjellige, men det er nødvendig å overholde betingelsen om at den indre størrelsen på rørene er minst 3 cm i diameter. Ellers, hvis sirkulasjonshastigheten er lav eller temperaturen er for høy, kan vannet koke.

Registre lages som regel fra profil fremfor runde rør for å lette sveisearbeidet.

Du kan selv lage en varmeveksler i ønsket størrelse. I dette tilfellet bør økt oppmerksomhet rettes mot kvaliteten på sveising. Hvis varmeveksleren lekker, vil alt vannet renne inn i ovnen.

I tillegg, for å fikse problemet, må du gjøre mye arbeid: demonter ovnen, fjern, sveis og sett tilbake varmeveksleren, og monter deretter ovnen igjen.

Det er to alternativer for plassering av varmeveksleren. I det første tilfellet plasseres den direkte i brannboksen, noe som reduserer plassen betydelig.I den andre er registrene installert i panseret til ikke-revolverende ovner, men selve ovnen i dette tilfellet har en mer kompleks design.

Hvis du har en klokkekomfyr, er det bedre å plassere varmeveksleren i klokken: det er også varmt der, og brannkammerplassen vil forbli uendret

Når du installerer en rørformet varmeveksler, er det nødvendig å etterlate et gap mellom den og veggen på ovnen. Dette er nødvendig for bedre oppvarming av kjølevæsken, samt mulighet for rengjøring av registeret. Det er nødvendig å rengjøre både skjorter og registre med jevne mellomrom, siden i tilfelle av alvorlig tilstopping med aske, reduseres effektiviteten av varmeoverføring.

Hvis det er en platetopp, utføres rengjøring etter at den er fjernet. Hvis ovnen kun har en oppvarmingsfunksjon, skjer rengjøring gjennom forbrenningsdøren.

Vannsirkulasjon i varmekretsen

De grunnleggende prinsippene for å organisere den naturlige sirkulasjonen av vann i systemet er å modellere "akselerasjonskollektoren" ved utløpet av varmeveksleren og å skape en konstant helning på varmekretsrørene på 3-5°.

Den generelle betydningen av "akselerasjonsmanifolden" er at oppvarmet vann fra ovnen stiger vertikalt oppover, og deretter fordeles langs varmekretsen.

Sirkulasjon oppstår på grunn av forskjellen i egenvekt av kaldt og varmt vann. Kaldt vann er tyngre enn varmt vann, og strømmer til varmeveksleren og fortrenger varmt vann opp i røret. Inngangspunktet "retur" må være lavere enn vannutløpene fra varmeradiatorene, ellers vil vannsirkulasjonen være veldig sakte eller ikke i det hele tatt.

En akselerasjonsmanifold er nødvendig selv for små varmekretser når naturlig sirkulasjon brukes

For å øke hastigheten på vannbevegelsen langs varmekretsen installere en sirkulasjonspumpe. Dermed blir det en raskere og mer jevn fordeling av varme i hele huset. Flere pumper kan brukes samtidig for ulike varmekretser.

I nærvær av spenningsstøt er det nødvendig å bruke Spenningsregulator, siden pumpesvikt kan få alvorlige konsekvenser for hele systemet.

Pumper kan deles inn i to grupper i forhold til posisjonen til motoren: med en "tørr" rotor og en "våt" rotor. Etter spenningstype: modeller som drives fra et 220 V-nettverk og pumper som drives fra 12 V-strømkilder.

Motoren i pumper med tørr rotor er isolert fra pumpehjulet nedsenket i vann ved hjelp av tetningsringer. Sammenlignet med pumper med nedsenket motor, har tørre pumper høyere effektivitet.

Ulempene inkluderer imidlertid høye støynivåer, behov for regelmessig vedlikehold og kortere levetid for motoren. Derfor, i et privat hjem, brukes som regel sirkulasjonspumper med en "våt" rotor.

Valget av pumpekrafttype avhenger av muligheten for naturlig sirkulasjon av vann i systemet. Hvis det er umulig uten deltakelse av en pumpe, bør valget gjøres til fordel for et alternativ som støtter 12 V spenning og en avbruddsfri strømforsyning.

Ellers, ved strømbrudd, kan vannet koke og systemet svikte. Hvis naturlig sirkulasjon er mulig, er det bedre å kjøpe et mer vanlig og billigere alternativ drevet av et 220 V-nettverk.

Ved å koble en 12-volts pumpe til en avbruddsfri strømforsyning, kan du ikke bekymre deg for funksjonen til varmesystemet

Når du installerer en pumpe med 220 V strømforsyning, er det nødvendig å sikre at varmesystemet kan fungere under et strømbrudd. For å gjøre dette, installer en stengeventil på røret, og omgå det ved å installere et bypassrør med en pumpe (den såkalte "bypass").

En filterkran er installert på omløpsrøret foran pumpen, og deretter en stengeventil. Ved å justere posisjonen til avstengningsventilene på hoved- og omløpsrørene, kan du slå på tvungen og naturlig sirkulasjonsmodus.

Som regel er pumpen installert på "retur" nær ovnen, slik at temperaturen på væsken som vil passere gjennom enheten er den laveste. Dette vil forlenge pumpens levetid betydelig.

I tillegg er det nødvendig å plassere maksimalt mulig antall varmesystemkontroller på ett sted, slik at det i nødsituasjoner raskt kan iverksettes tiltak for å eliminere dem.

Installasjon av et bypassrør (bypass) lar varmesystemet fungere under strømbrudd, og gjør det også mulig å fjerne pumpen uten å tømme vannet

Regler for bruk av ekspansjonstanken

Ved oppvarming utvider en væske seg, og hvis dette skjer i et lukket system, vil trykket inne i den øke kraftig, og en trykkøkning er full av vanngjennombrudd. Det er ikke tilrådelig å bruke en sikkerhetsventil, siden etter at vannet avkjøles og volumet reduseres, vil luft bli introdusert i systemet.

Derfor, i varmekretser med tvungen vannbevegelse, spesiell ekspansjonstanker, som er av åpen eller lukket type. Deres volum beregnes ikke bare basert på den maksimale termiske utvidelsen av væsken (5-7%), men tar også hensyn til muligheten for koking av systemet.

En tank av åpen type utstyrer vannkretsen til et komfyroppvarmingssystem av gravitasjonstypen, det vil si med naturlig transport av kjølevæsken. Det er en metallbeholder med vilkårlig form som ligger helt øverst i varmekretsen. Den kommuniserer direkte med atmosfæren, på grunn av hvilken kjølevæsken delvis fordamper.

Rørledningen er koblet til bunnen eller nedre fjerdedel av tanken, og et rør er sveiset til toppen av den for å drenere vann i tilfelle overløp og la luft slippe ut av systemet. Praksis viser at volumet av en åpen tank bør være minst 15 % av volumet av vann i varmesystemet.

En ekspandertank av åpen type er vanligvis plassert i et teknisk rom, og utseendet spiller ingen rolle i det hele tatt

En lukket eller membrantype tank er et lukket kar med en membran inni. Når vannet varmes opp, øker det trykket, strekker membranen og går inn i tanken Hvis trykket overstiger, aktiveres det automatiske systemet og overflødig kjølevæske slippes ut i kloakken.

Etter den første utslippet er det vanligvis ikke lenger noen grunn til å produsere det igjen, siden volumet av kjølevæske blir lik volumet til systemet.

En lukket membrantank er montert foran pumpen. En slik beholder, i motsetning til en åpen tank, kan ikke kvitte seg med luft alene, så på toppen av varmekretsen er det nødvendig å installere en Mayevsky-ventil (mekanisk luftventil) eller dens automatiske ekvivalent.

Det eneste elementet i en membrantank som kan svikte over tid er membranen, så det er bedre å kjøpe en tank med muligheten til å erstatte den.

Når du kjøper en lukket tank, som noen ganger kalles en hydraulisk akkumulator, er det viktigste å ikke forveksle den med en hydraulisk akkumulator for vannforsyning.

For en membrantank som brukes til oppvarming er driftstemperaturen opptil 120°C og trykket opp til 3 Bar. For vannforsyning brukes tanker med temperaturer opp til 70°C og trykk opp til 10 Bar.

Velg mellom rør og radiatorer

Som vannkrets for komfyroppvarming kan du bruke et system av plastrør med radiatorer (batterier) eller et system av metallrør. Den største fordelen med å bruke radiatorer er at de ser vakrere ut sammenlignet med massive luftkanaler.

Plastledninger kan lett skjules i gulvet, da det ikke avgir varme. Selv om i henhold til reglene, må vannvarmeledningen være åpen. Imidlertid har polymerrørledninger begrensninger: de kan ikke legges der det er fare for smelting og direkte UV-eksponering.

Fordelen med metallrør er den lavere prisen på hele varmekretsen, enkel installasjon og færre problemer som oppstår under drift av systemet.

Bruken av metallvarmerør i stedet for et radiatorsystem med metall-plastforbindelser er berettiget hvis den estetiske komponenten i romdesignet ikke er viktig

Betydelig fordel systemer med radiatorer er den enkle temperaturjusteringen. Selv de mest nøyaktige beregningene av romtemperatur kan justeres. For eksempel anbefales en temperatur på 19-21°C for et lite barn under 6 måneder, mens en behagelig temperatur i resten av huset anses å være 25°C.

For å sikre denne temperaturen over lengre tid i rommet, må du helt eller delvis stenge varmetilførselsventilen til en av radiatorene. Når det gjelder et metallrør, kan problemet også løses, men på en mer kompleks måte: reduser varmeoverføringen til et rørsegment ved å bruke polyuretanskum eller folieskall.

Et annet varmekretsalternativ kan være vannoppvarmet gulv. Dette er en veldig behagelig type varmeforsyning for en person, men å installere et oppvarmet gulv er mye mer arbeidskrevende enn de tidligere diskuterte alternativene.

I tillegg, når du bruker et oppvarmet gulv, er det ikke mulig å gi en skråning for naturlig sirkulasjon av vann, som i kombinasjon med den lille diameteren til gulvvarmerørene fører til en obligatorisk betingelse for bruk av en sirkulasjonspumpe .

For å skyve vann gjennom gulvvarmerørene, må du bruke en pumpe; naturlig sirkulasjon vil ikke fungere med denne geometrien til varmesystemet

Forhindrer at varmesystemet fryser

Å bruke vann som kjølevæske har en ulempe - hvis varmesystemet fryser, vil rørledningen og apparatene bli skadet. Det er spesielt vanskelig å gjenopprette i dette tilfellet varmeveksleren integrert i ovnen.

Dette problemet er aktuelt for hus som kanskje ikke varmes opp på lenge om vinteren. En måte å forhindre systemskader på er å bruke frostvæske designet for varmesystemer i stedet for vann.

For boliger brukes væsker basert på propylenglykol som frostvæske, som et ikke-giftig stoff, i motsetning til etylenglykol.

Imidlertid har ideen om å bruke frostvæske sine ulemper:

• frostvæske basert på propylenglykol er dyrt (fra 80 rubler / liter);
• den spesifikke varmekapasiteten til frostvæske er mindre enn vann (omtrent 15%), derfor er det nødvendig med en større ovnseffekt og et stort overflateareal av romoppvarmingsenheter;
• frostvæske har høyere dynamisk viskositet enn vann, så det kreves en kraftigere sirkulasjonspumpe, og naturlig sirkulasjon er umulig;
• ved oppvarming utvides frostvæske opp til 40%, så det er nødvendig å bruke en stor lukket ekspansjonstank;
• propylenglykol er veldig flytende, så det trenger gjennom forbindelser i varmesystemet som vann ikke kan trenge gjennom;
• propylenglykol er uforenlig med galvaniserte rør fordi frostvæsketilsetningsstoffer mister egenskapene ved kontakt;
• når frostvæske koker (som er sannsynlig ved bruk av ovner), oppstår en irreversibel kjemisk reaksjon, som et resultat av at hele systemet må tømmes og frostvæske fylles på nytt.

For frostvæske må varmesystemet beregnes på forhånd - bruken av det i prosjekter implementert for vann er ganske problematisk.

Dessuten vil et prosjekt som bruker frostvæske være mye dyrere enn et vannvarmesystem. Derfor har bruken ennå ikke blitt utbredt i private hjem med komfyroppvarming, og andre metoder brukes for å forhindre frysing.

Når du velger en væske for et varmesystem, er det nødvendig å huske ikke bare de fysiske og kjemiske egenskapene, men også dens fare for andre

Drenering av vann fra kretsen og kappen eller registeret til ovnen er den vanligste løsningen på problemet når eierne av huset er fraværende i lang tid.I tillegg til tilleggsarbeidet inkluderer ulempene med denne metoden tilgang av luft til metallelementene i systemet fra innsiden og som et resultat spredning av korrosjon.

Også, som en løsning på problemet i en kort periode, bruker de integreringen av en laveffekts elektrisk kjele i varmekretsen. Dens drift ved et minimumsnivå av energiforbruk er i stand til midlertidig å opprettholde en positiv vanntemperatur.

En laveffekts elektrisk kjele koblet til varmesystemet er i stand til å opprettholde en positiv vanntemperatur i tilfelle langvarig fravær av eierne

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Et fungerende varmesystem basert på en komfyr og en vannkrets i et privat hus med et areal på 80 kvadratmeter:

Varme tilføres varmesystemet fra ovner og peiser i porsjoner, noe som kompliserer oppgaven med å beregne parametrene til varmekretselementene. Å utføre arbeid med å endre kretsen er ganske problematisk, så hvis du mangler erfaring på dette området, er det bedre å henvende seg til spesialister som har ferdighetene til å løse slike problemer.

Har du erfaring med organisering av komfyroppvarming? Eller varmer du opp hjemmet ditt på denne måten og vil gjerne dele dine inntrykk av bruken av ovnen? Legg igjen kommentarer og still spørsmål. Tilbakemeldingsskjemaet finner du nedenfor.