Sporák s vodným okruhom na vykurovanie domu

V mnohých súkromných domoch je naďalej prioritou vykurovanie drevom a kachľami. Niekto má kovové kachle, niekto murované, ale jedno majú spoločné - nie je to najkomfortnejší typ vykurovania. Príliš veľa pozornosti a málo pohodlia. Východisko - vykurovanie kachľami s vodným okruhom.

Na začiatok si vysvetlíme terminológiu. Keď sa povie "pec", najčastejšie sa myslí vykurovacie zariadenie z tehál, ktoré sa vykuruje drevom. Často sa však tak nazýva aj kovová pec na drevo alebo uhlie. Princípy fungovania murovaných a kovových zariadení sú rovnaké, mení sa spôsob odovzdávania tepla. Kovové majú viac konvekčnej zložky (väčšina tepla sa prenáša vzduchom), zatiaľ čo v murovaných prevláda vyžarovanie tepla - zo stien pece a z vykurovaných stien domu. Náš článok sa týka najmä murovaných pecí, ale väčšinu informácií možno aplikovať aj na kovové pece na drevo (uhlie). Kachľové vykurovanie s vodným okruhom možno realizovať na základe kachlí akéhokoľvek druhu.

Konvenčné vykurovanie kachľami: výhody a nevýhody

V našej krajine sa domy tradične vykurovali murovanými kachľami, ale postupne tento typ vykurovania nahradili vodné systémy. To všetko preto, že popri výhodách má jednoduché vykurovanie pecou veľa nevýhod. Najskôr o výhodách:

V súčasnosti je vykurovanie kachľami vnímané skôr ako exotika, pretože je veľmi zriedkavé. Nemôžete namietať, že je veľmi príjemné byť v blízkosti teplej pece. Vytvára sa akási zvláštna atmosféra. Existuje však aj mnoho vážnych nevýhod:

Ako vidíte, nevýhody sú značné, ale niektoré z nich sa dajú vyrovnať, ak do kachlí zabudujete výmenník tepla, ktorý je napojený na systém ohrevu vody. Takýto systém sa nazýva aj pece na ohrev vody alebo pece na ohrev vody s vodným okruhom.

Ohrev vody v peci

Pri organizovaní ohrevu vody z pece je v peci zabudovaný výmenník tepla (vodný okruh), ktorý je potrubím spojený s radiátormi. V systéme cirkuluje chladiaca kvapalina, ktorá šíri teplo z pece do radiátorov. Toto riešenie zvyšuje komfort bývania v zime. Celá podstata spočíva v tom, že radiátory možno inštalovať v akejkoľvek miestnosti, to znamená, že pec môže stáť v jednej miestnosti a všetky ostatné miestnosti budú vykurované z batérií, ktorými tečie ohriata voda.

Ostatné nevýhody kachľového vykurovania v tomto prípade zostávajú zachované, ale pribúdajú plusy vodného vykurovania - môžete regulovať teplotu v každej miestnosti (v určitých medziach), veľká zotrvačnosť vyrovnáva nerovnomernosť teplotného režimu. Mimochodom, rovnaká schéma funguje aj pri kovových kachliach na drevo alebo uhlie.

Typy systémov

Existujú dva typy systémov ohrevu vody: s núteným a prirodzeným obehom (EC). Ohrev s prirodzenou cirkuláciou je energeticky nezávislý (na prevádzku nie je potrebná elektrická energia), chladiaca kvapalina cirkuluje vďaka prirodzeným fyzikálnym procesom. Nevýhoda tohto spôsobu vykurovania - potreba použiť potrubia s veľkým priemerom, to znamená, že objem systému bude veľký a bude mať veľkú zotrvačnosť. To nie je veľmi dobré pri vykurovaní kachlí - bude trvať dlho, kým sa zahrejú. Ale po dlhšom horení sa v dome udržiava teplo.

Ďalšia nevýhoda - aby sa vytvorili podmienky pre pohyb chladiacej kvapaliny, prívodné potrubie je zdvihnuté - pod stropom alebo na úrovni radiátorov (v extrémnych prípadoch). Pri vykurovaní dvojpodlažného domu ide potrubie od kotla hore, rozvedie sa k radiátorom a potom ide dole a obchádza batérie na nižšom poschodí.

Ďalšou dôležitou nevýhodou je relatívne nízka účinnosť ohrevu systémov s EC - chladiaca kvapalina sa pohybuje pomaly a šíri málo tepla.

Vykurovanie kachlí s vodným okruhom a núteným obehom sa vyznačuje prítomnosťou obehového čerpadla (na obrázku nižšie), ktoré pracuje nepretržite. Jeho úlohou je poháňať vodu určitou rýchlosťou. Zmenou tejto rýchlosti je možné meniť intenzitu vykurovania priestorov. To vedie k tomu, že pri rovnakých ostatných podmienkach je takéto vykurovanie účinnejšie. Systém si však vyžaduje napájanie - čerpadlo musí pracovať neustále. Ak sa zastaví, systém začne vrieť a zlyhá. Ak dochádza k výpadkom prúdu len zriedka, stačí mať neprerušiteľný zdroj napájania so súpravou batérií. Ak vypínate svetlo často a na dlhší čas, budete musieť dať generátor a celkové náklady na takéto riešenie sú značné.

Existuje ešte tretí typ systému: zmiešaný alebo kombinovaný. Všetko je určené pre prirodzenú cirkuláciu, ale dáva sa obehové čerpadlo. Kým je k dispozícii elektrina, vykurovanie funguje ako nútené (s čerpadlom), keď je svetlo vypnuté, chladiaca kvapalina sa pohybuje samostatne.

Akumulátor tepla

Keďže pec nie je neustále vyhrievaná, ale má cyklický algoritmus práce, v dome je teplo a chladno. A prítomnosť radiátorov pred tým slabo zachraňuje. Aj keď rozdiely nie sú také kritické, predsa len existujú. Najmä v noci nie je dostatok tepla a vstávať a topiť sa veľmi nechce. Na vyriešenie tohto problému sa do pece dáva výkonná a systém je zabudovaný do akumulátora tepla. Ide o veľkú nádobu naplnenú chladiacou kvapalinou, ktorá stojí medzi pecou a vykurovacím systémom.

To znamená, že existujú dva samostatné nezávislé okruhy. Prvý vedie teplo z kachlí a zvyčajne je vytvorený s prirodzenou cirkuláciou. Druhý poháňa chladivo do radiátorov a zvyčajne je v ňom obehové čerpadlo.

Tento spôsob organizácie ohrevu vody je dobrý, pretože kým sa v peci kúri, voda v zásobníku sa aktívne ohrieva. Pri správnom výpočte sa zohreje na 60 až 80 °C, čo stačí na udržanie bežnej teploty radiátorov približne 10 až 12 hodín. Zároveň nedochádza ani k extrémnemu teplu, ani k extrémnemu chladu. Atmosféra je pomerne príjemná.

Inštalácia akumulátora tepla v systéme (niekedy nazývaného aj vyrovnávacia alebo vyrovnávacia nádrž) tiež znižuje riziko varu systému. Druhý okruh určite nikdy nezovrie, ale aby nezovrel prvý, je potrebné správne vypočítať - aby sa aj v režime prirodzeného obehu chladiaca kvapalina pohybovala dostatočnou rýchlosťou a nemala čas sa prehriať.

Registrácia do pece

Na ohrev chladiacej kvapaliny je v peci zabudovaný vodný okruh (nazývaný aj register, výmenník tepla, špirála, vodný plášť). Jeho tvar môže byť ľubovoľný, ale najčastejšie tvorí obdĺžnikové ploché nádoby alebo súbor rúrok spojených do jedného systému (ako radiátory).

Na pripojenie výmenníka tepla k systému sú do neho privarené dve rúrky: jedna v hornej časti - na prívod teplej vody, druhá v dolnej časti - na čerpanie studenej vody zo spiatočky.

Často sa vyskytujú otázky týkajúce sa určenia veľkosti vodného okruhu pre pec. Dá sa približne vypočítať na základe tepelných strát budovy. Predpokladá sa, že na odovzdanie 10 kW tepla je potrebná plocha výmenníka tepla 1 m2. m. Je však potrebné zohľadniť čas prevádzky pece - veď sa netopí stále. Kým nie je veľmi chladno - raz denne približne 1,5 hodiny, keď je chladno - dvakrát. Počas tohto času je potrebné, aby pec stihla ohriať všetku vodu v zásobníku tepla. Výpočet plochy výmenníka tepla preto vychádza z denného množstva tepla potrebného na kompenzáciu tepelných strát.

Nech sú napríklad tepelné straty domu 12 kWh. Za deň to bude 288 kW. Pec je rozkurovaná povedzme 3 hodiny, počas tohto času by sa malo naakumulovať všetko potrebné teplo. Potom potrebný výkon vodného okruhu pre pec je 288 / 3 = 96 kW. Ak to chceme previesť na plochu, vydelíme ju 10, dostaneme, že pre tieto podmienky by plocha registra mala byť 9,6 m2. Aký tvar si vyberiete, je na vás. Dôležité je, aby vonkajšia plocha registra nebola menšia.

No a ešte niekoľko bodov. Po prvé - kapacita pece musí byť väčšia ako zistená kapacita výmenníka tepla. Inak sa požadované množstvo tepla jednoducho neuvoľní. Druhá nuansa: kapacita akumulátora tepla by mala tiež zodpovedať - mala by byť väčšia približne o 10-15%. V tomto prípade je vylúčené, aby došlo k varu chladiaceho média.

Len nezabudnite, že tepelná kapacita vody a nemrznúcej zmesi je veľmi rozdielna. Akumulátor s nemrznúcou zmesou ako chladiacou kvapalinou by mal mať oveľa väčšiu kapacitu ako voda (v tom istom systéme).

Ďalej je potrebné pamätať na to, že je žiaduce, aby bol akumulátor tepla dobre izolovaný - aby sa v ňom teplo udržalo dlhšie. V tomto prípade bude vykurovanie pece s vodným okruhom ešte úspornejšie.

Je možné nainštalovať vykurovací register do existujúcej pece?

Samozrejme, správnejšie je postaviť pec okolo vyrobeného registra. Ak však už pec stojí, je možné do nej zabudovať vodný okruh. Pravda, budete sa musieť veľmi snažiť - majú značnú veľkosť a ešte musia nejako držať. Nie je to teda ľahká úloha. Okrem toho nezabudnite, že budete musieť urobiť dva výstupy - pripojiť prívodné a vratné potrubie.

Miesto pre umiestnenie registra tiež nie je veľmi jednoduché nájsť. Veľmi nežiaduci je jeho priamy kontakt s ohňom, ale mal by byť v prostredí horúcich plynov. V tomto prípade môžete dúfať, že výmenník tepla vydrží dlho.