Vízkörrel ellátott kályha ház fűtésére: a kályhafűtés jellemzői + az optimális lehetőség kiválasztása
Sok régióban a tűzifa és a szén továbbra is a legolcsóbb tüzelőanyag a magánházak fűtésére. A kályhafűtést azonban nemcsak az alacsony költség és az energia rendelkezésre állása miatt választják, hanem a telepítés alacsony költsége miatt is.
Ezenkívül a ház fűtésére szolgáló vízkörrel rendelkező kályhának számos előnye mellett számos hátránya is van. Ez a lehetőség nem mindig optimális. Próbáljuk megérteni egy ilyen fűtési rendszer árnyalatait.
A cikk tartalma:
A kályha alapú fűtés jellemzői
A kályhafűtés az orosz falvak normája, amelynek megbízhatósága és praktikussága évszázadok óta bizonyított. Manapság pedig sok falusi házban van kemence tűzhellyel az étel elkészítéséhez és tűzhely a kenyérsütéshez.
Némelyikük vízkörrel van felszerelve a fűtési rendszerhez, míg mások nem. De a vidéki lakástulajdonosok nem sietnek eldobni őket, és modern kazánokra cserélni. Probléma- és problémamentesebb fűtési módot még nem találtak fel.
Az ilyen falusi kályhákban tüzelőanyagként a következőket égetik el:
- szén;
- tőzeg;
- tűzifa;
- brikett (eurofa).
Nincs alapvető különbség az ilyen típusú tüzelőanyagok között a belső kályha kialakítása és a magánház vízmelegítő rendszerének kábelezése szempontjából. Némelyikük több hőt bocsát ki, míg mások kiégése hosszabb ideig tart. De a tűztér kialakítása és a helyiségekben a hűtőfolyadékkal ellátott csövek elrendezése minden esetben azonos.
A kályhafűtés előnyei közé tartozik:
- nincs függés a hálózatban lévő villamos energia elérhetőségétől;
- a fűtési rendszer telepítésének viszonylag alacsony költsége;
- a szilárd tüzelőanyag alacsony költsége és a különböző típusú tüzelőanyagok használatának lehetősége;
- rendkívül könnyű kezelhetőség;
- hosszú távú hőátadás (tégla szerkezetekhez);
- sokoldalúság - alkalmas ételek melegítésére és egyidejű főzésére.
Ha egy magánházat nem lehet a fő gázra csatlakoztatni, akkor a fűtésére a fatüzelésű kályha lesz a legjobb választás.
Az egyetlen kivétel az, ha egy adott területen nem áll rendelkezésre szén vagy tűzifa. De ez a lehetőség Oroszországban inkább kivétel, mint norma.
A kályhafűtés hátrányai között is meg kell említeni:
- a rendszer hosszú felmelegedése a hőátadás megkezdése előtt;
- hasznos hely elvesztése a házban a kályha tömege miatt;
- a tégla kályha szerkezetének nagy súlya;
- alacsony hatékonyság a csőbe történő jelentős hőveszteség miatt;
- helytelen használat esetén nagy a tűzveszély.
A vízmelegítésű magánház téglafűtő- és főzőkályhája a kialakítástól és a sorok számától függően 1,5-10 tonna súlyú lehet. Itt hozzáadódik a cső súlya is.
Egy ilyen tömeg alapozásához erős és költséges alapra van szükség, ami a szóban forgó fűtési rendszerek hátrányának is nevezhető.
Kályha vízmelegítő berendezés
A szóban forgó fűtési rendszer kemencéjét ideális esetben a házzal egy időben kell kiszámítani és megépíteni. Ha már felépítettek egy lakóépületet, akkor nehéz lesz tégla kályhaszerkezetet felszerelni. És gyakran ez teljesen lehetetlennek bizonyul, mivel szilárd alapot kell építeni és újra kell építeni a szarufák rendszerét.
A kályha alapú vízmelegítés a következőkből áll:
- maga a tűzhely (fém vagy tégla);
- hőcserélő a kályha tűzterében vagy körül, valamint tekercs formájában a kémény körül;
- egy kör a házban elosztott hűtőfolyadékkal és egy tágulási tartály a tetőtérben.
Ezenkívül bizonyos esetekben ezt a fűtési rendszert keringető szivattyúval és hidraulikus akkumulátorral egészítik ki. Ezt a kiterjesztett opciót azonban rendkívül ritkán használják, mivel megszakítás nélküli tápellátást igényel, és a teljes áramkör költségének növekedéséhez vezet.
A vízkályha fűtésének fő előnye pedig a készülék alacsony költsége. Nem érdemes drága és törésveszélyes elemekkel kiegészíteni.
Vízkeringési diagram az áramkörben
A házak vízmelegítő rendszere a hűtőfolyadék természetes (gravitációs) vagy kényszerített keringtetésével épül fel.Ha fa kályha alapján készül, akkor a legjobb, ha előnyben részesítjük az első lehetőséget.
Vízkályhás fűtést csak egyszintes házakban javasolt beépíteni, amelyek területe legfeljebb 150 m2. Ebben az esetben további szivattyúk nélkül gravitációsvá tehető.
Ha egy pár vagy több emeletes nyaralót kell fűteni, akkor jobb, ha ezt egy erősebb kazán segítségével teszi. Az ilyen épületek kemencéjét egyszerűen hatalmasat kell építeni, ami költséges kivitelezés. Igen, és minden alkalommal jelentős mennyiségű üzemanyagot kell bele önteni. Ezt azonban a tűzveszély megnövekedett kockázata miatt nem javasoljuk.
Egy klasszikus kályhafűtési rendszer természetes vízkeringtetéssel a következőkből áll:
- hőcserélő a tűzhely részeként;
- fém csővezeték áramkör;
- radiátorok (általában vastag csövekkel helyettesítik a szobákban);
- tágulási tartály.
Ha úgy dönt, hogy vízmelegítést végez egy vidéki házban, akkor jobb, ha ennek a rendszernek megfelelően tervezi meg. Ennek az opciónak a telepítése és kiszámítása egyszerűbb, mint a kényszerített vízmozgás esetén.
Ha a kazán automatizált, és szükség szerint folyamatosan melegíti a vizet, akkor a fatüzelésű kályhát naponta egyszer-kétszer felfűtik. Ezekben a pillanatokban melegszik fel a hűtőközeg a kemence tűzterében, hogy hőt engedjen ki a helyiségekbe. Utána szivattyúval áthajtani a kör csövein értelmetlen. Hideg tűztérben úgysem melegíti fel a vizet semmi.
A fa- vagy szénkályha kiválasztásakor a magánházak tulajdonosai általában autonóm fűtési rendszert várnak. Ha olyan szivattyúberendezést telepít bele, amelynek működéséhez áramra van szükség az elektromos hálózatról, akkor nehéz lesz autonómiáról beszélni.
Sütő - tégla vagy fém
A téglából készült sütő hosszabb ideig tart felmelegedni, de hosszabb ideig tart a hő átadása a körülötte lévő térnek. Az acél megfelelője éppen ellenkezőleg, gyorsan felmelegszik, és ugyanolyan gyorsan lehűl, miután az üzemanyag kiégett. Ez a probléma részben megoldódott a nagy mennyiségű hűtőfolyadék jelenléte miatt a vízkörben.
Minél több vizet kell azonban tárolni a rendszerben, annál drágább lesz az anyagok tekintetében.
Acél kemence vízmelegítéshez 5-15 kW teljesítménnyel - tüzelőanyag és víz nélkül 100-300 kg tömegű szerkezet. Egy ilyen pocakos kályha biztonságosan felhelyezhető megerősített rönkökre. A kályha alapozását akkor kell önteni, ha a kályha tömege meghaladja a 700-800 kg-ot. Nos, ha tégla, akkor biztosan nem nélkülözheti a betonozást.
A fém kályhához képest a téglából készült kályha nagyobb súlyú, többe kerül, és nehezebb beépíteni. Azonban nagyobb a hatásfoka, és kisebb a veszélye annak, hogy a benne lévő jégképződés miatt csőtöréssel befagy az áramkör. Ha úgy dönt, hogy mindent teljesen saját maga és állandó lakhelye érdekében tesz, akkor ajánlott a tégla opciót választani.
Csövek - rozsdamentes acél vagy fém-műanyag
Ha a fűtési rendszer melegvizes kazánra épül, akkor nem csak acélcsövekkel, hanem fém-műanyag és polipropilén csövekkel is vezetékezhető.Ha azonban a vizet fatüzelésű kályha melegíti, akkor a hűtőfolyadékkal ellátott kört csak rozsdamentes acélból kell létrehozni.
A fém-műanyagot 90–95 °C-ra melegített hűtőfolyadékkal való használatra tervezték. Rövid ideig 110-120 °C-ig is elviseli a melegítést. Ugyanakkor a kazánok és kazánok automatizálása kezdetben nem teszi lehetővé a víz ilyen fokos felmelegedését. Fűtött padlóknál 30-45 °C-ig, radiátoroknál 60-65 °C-ig melegszik fel.
A fatüzelésű kályha esetében azonban nem csak hogy lehetséges, de korántsem ritka a száz alatti hőmérséklet. Nem ajánlott kockáztatni és orosz rulettet játszani, ha ezt a kályhát fém-műanyag csövekkel szerelik fel. A legjobb, ha előnyben részesítjük a megbízhatóbb rozsdamentes acélt.
Ezenkívül a kemencéből az áramköri csövek összekötésére szolgáló tekercsből kilépő csövek biztosan nagyon magas hőmérsékletre felmelegszenek. A nyílt tűztől kevesebb mint fél méter választja el őket. Veszélyes műanyag csöveket csatlakoztatni hozzájuk, mert fennáll a megolvadás veszélye.
Hőleadás - radiátorok vagy regiszter
A kályhából több órás részletekben jut a hő a fűtőkörbe, miközben a tűztérben fa vagy szén ég. Ha nincs elég víz a fűtési rendszerben, a ház gyorsan kiszárad. Ezért a falvakban az ilyen fűtést általában vastag acélcsövekből készítik, és nem a városlakók számára ismertebb radiátorok alapján. A fatüzelésű kályhák fűtési regisztere egyszerűen tökéletes.
Az egész házban lefektetett, 80–120 mm átmérőjű rozsdamentes acél cső egy fűtési regiszter, amely a kályhából való betáplálásból és a kályhába történő visszavezetésből áll. A tűztértől legtávolabbi helyiségben ezek a vezetékek össze vannak kötve, a többi helyiségben pedig két csővezeték formájában vannak elhelyezve a külső falak mentén.
A regiszter nem néz ki olyan esztétikusan, mint a radiátor. De az első lehetőség sokkal olcsóbb és könnyebben elkészíthető, mint a második. A megvalósításhoz csak hegesztőgép kezelésében szerzett tapasztalat szükséges.
Az ilyen áramkör hőátadási területét úgy számítják ki, hogy a PI-számot megszorozzák a cső átmérőjével és hosszával. Ezenkívül a számításoknál figyelembe kell venni a bemeneti és visszatérő hőnyomást, valamint a csővezetékek közötti függőleges távolságot.
Gyakran azonban nem végeznek ilyen számításokat, hanem egy 80–100 mm átmérőjű csövet vesznek, és a teljes lakóépület kerülete mentén fektetnek le hurokkal a hátsó szobában. Ebben az esetben a hőátadást „szemmel” és kísérletileg állítjuk be, egy adott mennyiségű tüzelőanyagnak a tűztérbe való hozzáadásával.
Nem véletlenül olyan gyakoriak a vízkemencékkel összekapcsolt regiszteráramkörök. Nem is kell kiszámolnia őket, csak vegyen egy megfelelő csövet és hegessze össze.
A kemence hőcserélőjének kiválasztása
A kályhában lévő hőcserélő készülhet rézből, acélból vagy öntöttvasból. A magas ár miatt jobb azonnal kizárni a réz opciót. Egy ilyen eszköz saját maga forrasztása rendkívül problémás.
Az öntöttvas műszaki paramétereit tekintve felülmúlja az acélt. A fatüzelésű kályha hőcserélőjének elkészítése azonban problémásnak tűnik. Ehhez csak régi akkumulátort vehetsz. De itt figyelembe kell venni, hogy a szakaszok közötti tömítés kiég a tűztérben. Ez pedig egy közvetlen út a tömítettség elvesztéséhez és a víz kiszivárgásához az égéstérbe.
Ha úgy dönt, hogy a hőcserélőt öntöttvas akkumulátorból készíti, akkor a legjobb, ha ehhez az MS-110-300 vagy MS-90-300 modelleket választja. Kicsiek és könnyen elférnek a tűztérben. Fűtési felületük bordánként körülbelül 0,14–0,16 m2.
Ezen számok alapján megbecsülheti, hogy hány szakaszra lesz szükség egy adott áramkörhöz. Minden 10 négyzetméter házterülethez 1 kW-ra van szüksége, ami körülbelül 0,1 m2 öntöttvas hőcserélő fűtési területe.
Az öntöttvas akkumulátor hőcserélőként való használatának másik szempontja az, hogy nehéz megtisztítani a tűztér belsejéből származó koromtól. Időnként meg kell tisztítani az égésteret, és az öntöttvas megemelt bordái ezt nagymértékben zavarják.
A hőcserélő legoptimálisabb lehetősége az acél a következő formában:
- több csőből álló tekercs;
- acéllemez ingek.
Alacsony szén-dioxid-kibocsátású St10...St20 acélból készülnek, vastagságuk 4-5 mm. Ha csöveket vesz, akkor 30-50 mm átmérőjű.
A cső alakú változat hőátadási szempontból hatékonyabb, de gyártása is munkaigényesebb.
A hőcserélő kiszámításához használja a következő képletet:
Qy=K*(Tcp-Tk)
Ahol:
- K – az anyag hőátbocsátási tényezője (alacsony széntartalmú acéloknál 15–20, szürkeöntvénynél 50);
- Tcp – a fűtőközeg átlagos hőmérséklete a kemencében (Tmax+Tmin)/2;
- Tk – átlagos hűtőfolyadék hőmérséklet (Tsupply + Treturn)/2.
Ha fát égetnek a kályhában, akkor Tcp=(700+300)/2=500 °C és Tk=(80+60)/2=70 °C. Ennek eredményeként Qy=15*(500-70)=6450 kcal/óra. Ez azt jelenti, hogy a hőcserélő tűz felé eső felületének négyzetméterére körülbelül 7,5 kW/óra lesz.
A szén esetében a számítások a következők: Tcp=(1000+600)/2=800 °C és Tk=70 °C. Qy=15*(800-70)=10950 kcal/óra=12734 W/óra. Egy négyzetméteres hőcserélő felület körülbelül 12,7 kW/óra teljesítményt ad.
Ezután elosztjuk egy adott ház fűtéséhez szükséges teljesítményt a kiszámított értékkel, attól függően, hogy egy adott típusú tüzelőanyagot használnak-e.
Például egy nyaralóhoz 150 m2 körülbelül 15 kW-ra van szüksége. Ha fával fűtik, akkor 15/7,5 = 2 m hőcserélőre lesz szükség2. Ez az a felület, amely a láng felé néz és felmelegszik.
Ha cső alakú tekercset választunk, akkor a hosszát a következő képlettel számítjuk ki:
S=2*3,14*D*L
Ahol:
S – tervezési terület;
D - cső átmérője;
L - szükséges hossz.
Az acéllemez köpeny paraméterei még könnyebben kiszámíthatók, általában két téglalapból áll az égéstér oldalán.
A legjobb lehetőség kiválasztása
Nehéz lesz egy hatalmas tégla kályhát telepíteni egy már épített házban. Ebben az esetben a vízmelegítést legjobban egy fém cserépkályha alapján lehet megszervezni, amely megerősített fapadlóra helyezhető az alapozás kiöntése nélkül.
Ha azonban lehetséges az alapot úgy készíteni, ahogy kellene, akkor előnyben kell részesíteni a megbízhatóbb tégla kályhaszerkezetet.
Keringető szivattyú és/vagy akkumulátor beszerelése a kérdéses fűtőkörbe pénzkidobás és nulla járulékos haszon. Csak megnehezítik a rendszer telepítését. És ha a lámpák kialszanak, ezek az eszközök problémákat okoznak. Míg az ezek nélküli fűtési lehetőség továbbra is nyugodtan fűti a házat, ha problémák vannak az elektromos hálózatban.
Következtetések és hasznos videó a témában
A fakályha hőcserélő alakjának kiválasztása:
A nyaraló vízmelegítésére szolgáló tégla kályha áttekintése:
Téglakályha építése a tervezési sorrend elemzésével:
A fatüzelésű kályhán alapuló vízmelegítést nehéz ideálisnak és rendkívül hatékonynak nevezni. De ez a lehetőség a magánházak fűtésére a legmegbízhatóbb, valamint olcsó és könnyen megvalósítható. Csak nem kell egy ilyen áramkört keringető szivattyúval és automatizálással kiegészítenie. Hálózatról működnek, és az egész rendszert nem autonómmá teszik, kiküszöbölve annak egyik fő előnyét.
Ha van egy kétszintes 6x8-as házam, akkor lehet vízkörű kemencét csinálni, de keringető szivattyú nélkül? Egyértelmű, hogy szivattyúval jobb - az akkumulátorok egyenletesebb fűtése stb., de szeretnék pénzt megtakarítani.
Igen, ez teljesen lehetséges. Több mint öt éve van ilyen rendszer a dachámban. Tűzhely, tágulási tartály a tetőtérben, négy elem (kettő az első, kettő a második emeleten), egycsöves rendszer, fém-műanyag, fagyállóval töltve. Ha van házad, akkor akár meg is töltheted vízzel, még jobb lesz. Folyékonyság és hőkapacitás tekintetében egyaránt. Tehát teljesen megoldható szivattyú nélkül.
Elfelejtették hozzátenni, hogy egy ilyen kemencébe rendszerint melegvizes kazán is be van építve. Tehát egyszerre két problémát old meg.
Helló. Lenne egy kérdésem a tűzhellyel kapcsolatban. Keret dacha, melyik tűzhelyet válassza, sok lehetőség és vélemény van, pozitív és negatív egyaránt.
Csak egy kérdés volt: milyen típusú tüzelőanyagot (szénfajtát) érdemes használni, ha a kályha melegvíz bojlerrel van felszerelve??
Sok felesleges víz.
Miért nem szerelünk be bypass-t a szivattyúval, nem megy el az autonómia, ha áramszünet van, akkor kikapcsoljuk a szivattyút és direkt áramlásban járatjuk... pláne, hogy ezek a szivattyúk olcsók és akár 100 W-ot is fogyasztanak legfeljebb 6 m-es oszlop (ha valakinek 2 emelete van) több szivattyúzási móddal. Plusz van egy szünetmentes táp, egy 220 V-os tápegység – de ez drága lesz. Tehát menjünk az elkerülővel!