Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
У багатьох приватних будинках пріоритетним залишається опалення дровами та печі. У когось піч металева, у когось цегляна, але поєднує їх одне - не найзручніший це вид обігріву. Занадто багато уваги та мало комфорту. Вихід - пічне опалення з водяним контуром.
Для початку давайте розберемося в термінології. Коли кажуть «пекти», найчастіше мають на увазі опалювальний прилад, складений із цегли, яка топиться дровами. Але часто так називають металеву піч на дровах або на вугіллі. Принципи роботи у цегляних та металевих агрегатів однаковий, змінюється спосіб передачі тепла.У металевих більша конвективна складова (велика частина тепла переноситься повітрям), у цегляних переважає теплове випромінювання - від стінок печі та нагрітих стін будинку. У нашій статті йдеться в основному про цегляні печі, але більшу частину інформації можна застосувати і до металевих дров'яних (вугільних) агрегатів. Пічне опалення з водяним контуром може бути зроблене на основі печей будь-якого виду.
У нашій країні традиційно будинки опалювалися цегляними печами, але поступово цей вид обігріву витіснили водяні системи. Все це тому, що поряд з перевагами має звичайне пічне опалення масу недоліків. Спочатку про переваги:
- Печ більшу частину тепла передає тепловим випромінюванням, а воно, як з'ясували вчені, краще сприймається нашим організмом.
- Російська або якась інша опалювальна піч має колоритний зовнішній вигляд, часто є можливість спостерігати за відкритим полум'ям.
- Можна зробити цегляну піч з димоборотами для більш повного використання тепла.
- Опалення цього типу енергонезалежне - не залежить від наявності електрики.
- Є моделі печей для опалення другого поверху (за рахунок опалювального щитка з димовими каналами).
Сьогодні пічне опалення сприймається більше як екзотика, тому що зустрічається дуже нечасто. Не можна посперечатися, що біля теплої грубки дуже приємно. Створюється якась особлива атмосфера. Але є і безліч серйозних недоліків:
- Нерівномірність прогріву - біля печі спекотно, у кутах - холодно.
- Велика площа, яку займає піч.
- Отоплюються тільки ті кімнати, в які виходять стінки печі.
- Неможливість регулювати температуру опалення в окремих приміщеннях.
- Низький ККД. Для звичайних печей 60% - це вже дуже хороший показник, тоді як сучасні опалювальні котли можуть видавати 90% і вище (газові).
- Необхідність частого обслуговування. Розтопити, регулювати заслінки, вичищати вугілля – все це регулярно і постійно. Не всім це приносить задоволення.
Як бачите, недоліки значні, але деяку їх частину можна нівелювати, якщо вбудувати в піч теплообмінник, який підключити до системи водяного опалення. Таку систему ще називають пічне водяне опалення або пічне опалення з водяним контуром.
Водяне пічне опалення
При організації водяного опалення від печі в топку вбудовується теплообмінник (водяний контур), який трубами підключається радіаторам. У системі циркулює теплоносій, який розносить тепло від печі радіаторами. Таке рішення підвищує комфортність проживання у зимовий час.Вся справа в тому, що радіатори можна встановити в будь-якій кімнаті, тобто піч може стояти в одному приміщенні, а всі інші кімнати будуть грітися від батарей, якими біжить нагріта вода.
Інші недоліки пічного опалення при цьому зберігаються, але додаються плюси водяного обігріву - можна регулювати температуру в кожному приміщенні (у певних рамках), велика інерційність згладжує нерівномірність температурного режиму. До речі, така сама схема працює з металевими печами на дровах або вугіллі.
Типи систем
Є два типи систем водяного опалення: з примусовою та природною циркуляцією (ЄЦ). Опалення з природною циркуляцією енергонезалежне (електрика для роботи не потрібна), теплоносій циркулює за рахунок природних фізичних процесів. Недолік такого способу обігріву - необхідність використання труб великого діаметра, тобто обсяг системи буде більшим і матиме велику інерцію.При розпалюванні печі це не дуже добре - довго грітиметься. Зате після прогорання довше у будинку зберігається тепло.
Ще один мінус - для створення умов для руху теплоносія, трубу подачі піднімають вгору - під стелю або на рівень радіаторів. При опаленні двоповерхового будинку, від котла труба йде нагору, розводиться радіаторами, а потім спускається вниз і обходить батареї на нижньому поверсі.
Ще один важливий недолік - відносно невисока ефективність обігріву систем з ЕЦ - теплоносій повільно рухається, розносить мало тепла.
Пічне опалення з водяним контуром та примусовою циркуляцією відрізняється наявністю циркуляційного насоса (на фото нижче), який працює постійно. Його завдання – ганяти воду з певною швидкістю. Змінюючи цю швидкість, можна змінювати інтенсивність обігріву приміщень. Це призводить до того, що, за інших рівних умов, такий обігрів ефективніший.Але для роботи системи необхідне електроживлення – насос повинен працювати постійно. При його зупинці система закипає та виходить з ладу. Якщо вимкнення електроенергії відбувається у вас рідко, достатньо мати блок безперебійного живлення з комплектом акумуляторних батарей. Якщо ж відключають світло часто і надовго, доведеться ставити ще й генератор, а загальна вартість такого рішення чимала.
Є ще третій вид системи: змішаний або комбінований. Все проектується під природну циркуляцію, але встановлюється циркуляційний насос. Поки є електрика, працює опалення як примусове (з насосом), коли світло відключили, теплоносій рухається самостійно.
Акумулятор тепла
Оскільки піч топиться не завжди, а має циклічний алгоритм роботи, то в будинку то спекотно то холодно. І наявність радіаторів від цього рятує слабко. Хоч перепади не такі критичні, однак вони є.Особливо не вистачає тепла вночі, а вставати та топити дуже не хочеться. Щоб вирішити цю проблему, пекти ставлять потужну, а в систему вбудовують акумулятор тепла. Це велика ємність, заповнена теплоносієм, яка стоїть між піччю та системою опалення.
Тобто є два окремі незалежні контури. Перший переносить тепло від печі і зазвичай його роблять із природною циркуляцією. Другий жене теплоносій у радіатори, причому зазвичай присутній циркуляційний насос.
Такий спосіб організації водяного пічного опалення хороший тим, що поки піч топиться, активно гріється вода в ємності. При правильному розрахунку вона нагрівається до 60-80 ° C, чого вистачає на підтримку нормальної температури радіаторів приблизно на 10-12 годин. При цьому немає особливої спеки, ні сильного холоду. Атмосфера цілком комфортна.
Установка в системі теплоакумулятора (іноді називають ще буфером або буферною ємністю) ще й знижує ризик закипання системи.Другий контур точно ніколи кипіти не буде, а щоб перший не закипів, необхідно правильно розрахувати його - щоб навіть в режимі природної циркуляції теплоносій рухався з достатньою швидкістю і не встигав перегріватися.
Регістр для печі
Для нагрівання теплоносія в піч вбудовується водяний контур (ще називають регістр, теплообмінник, змійовик, водяна сорочка). Форма його може бути будь-якою, але найчастіше роблять прямокутні плоскі ємності або набір труб, з'єднаних в єдину систему (типу радіаторів).
Щоб підключити теплообмінник до системи, в нього вварюють два патрубки: один зверху-для забору гарячої води, другий знизу - для закачування охолодженої води зі зворотного трубопроводу.
Часто виникають питання з визначенням розмірів водяного контуру для печі. Його можна приблизно розрахувати, виходячи з тепловтрат будівлі. Вважають, що для перенесення 10 кВт тепла необхідна площа теплообмінника 1 кв.м. Але при цьому треба враховувати час роботи печі - адже топиться вона не завжди. Поки що не дуже холодно - щодня приблизно 1,5 години, коли холодно - двічі. За цей час потрібно, щоб піч встигла нагріти всю воду в акумуляторі тепла. Тому розрахунок площі теплообмінника ведеться за добовим кількістю тепла, який буде необхідний відшкодування тепловтрат.
Наприклад, нехай втрати тепла для будинку становлять 12 кВт/год. За добу це буде 288 кВт. Топиться піч, нехай 3 години, все необхідне тепло має накопичитись за цей час. Тоді необхідна потужність водяного контуру для печі – 288/3=96 кВт. Щоб перевести її в площу, ділимо на 10, що для даних умов площа регістру повинна бути 9,6 м2. Яку форму ви при цьому оберете – ваша справа. Важливо, щоб зовнішня поверхня регістра була не меншою.
Ну і ще кілька моментів. Перший - потужність печі має бути більшою, ніж знайдена потужність теплообмінника.Інакше потрібна кількість тепла просто не виділиться. Другий нюанс: ємність акумулятора тепла теж повинна відповідати - вона має бути більшою приблизно на 10-15%. У цьому випадку виключається закипання теплоносія.
Що ще варто пам'ятати, що теплоакумулятор бажано добре утеплити - щоб довше зберігалося тепло. У цьому випадку пічне опалення з водяним контуром буде ще більш економічним.Тільки не забудьте, що теплоємність води та антифризу сильно відрізняється. Акумулятор з антифризом в якості теплоносія повинен бути значно більшим, ніж ємність для води (в тій же системі).
Чи можна встановити регістр для опалення в існуючу піч
Правильніше, звичайно, будувати піч навколо виготовленого регістру. Але, якщо пекти вже стоїть, у неї все-таки можна вбудувати водяний контур. Правда, доведеться добре постаратися - вони мають чималі розміри, а ще повинні якимось чином триматися.Отже, завдання не з простих. Крім того не варто забувати, що доведеться ще робити два висновки - для підключення трубопроводу, що подає і зворотного.
Місце для розташування регістру знайти теж не дуже просто. Дуже небажаний його прямий контакт із вогнем, але повинен перебувати у середовищі гарячих газів. У цьому випадку можна сподіватися на те, що прослужить теплообмінник довго.