Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
V mnoha soukromých domech zůstává vytápění dřevem a kamny prioritou. Někdo má kovová kamna, někdo zděná, ale jedno je spojuje – tento typ vytápění není nejpohodlnější. Příliš mnoho pozornosti a nedostatek pohodlí. Výstup - ohřev pece s vodním okruhem.
Nejprve vynecháme terminologii. Když se řekne „kamna“, nejčastěji se myslí topidlo z cihel, které se topí dřevem. Často se tak ale nazývají i kovová kamna na dřevo nebo na uhlí. Principy fungování pro cihlové a kovové jednotky jsou stejné, mění se způsob přenosu tepla.Kovové mají větší konvekční složku (většina tepla se předává vzduchem), zděným převládá tepelné sálání - ze stěn pece a vytápěných stěn domu. V našem článku mluvíme především o cihlových pecích, ale většinu informací lze aplikovat na kovové dřevěné (uhelné) jednotky. Topení v kamnech s vodním okruhem lze vyrobit na bázi jakéhokoli typu kamen.
Konvenční kamnové vytápění: výhody a nevýhodyU nás se domy vytápěly tradičně zděnými kamny, ale postupně tento typ vytápění nahradily vodní systémy. To vše proto, že spolu s výhodami má jednoduché vytápění kamny spoustu nevýhod. Nejprve o ctnostech:
- Pec přenáší většinu tepla tepelným zářením, a jak vědci zjistili, naše tělo ho lépe vnímá.
- Ruská nebo jiná topná kamna mají barevný vzhled, často je možné pozorovat otevřený plamen.
- Můžete si vyrobit zděnou pec s komíny, abyste lépe využili vzniklé teplo.
- Tento typ vytápění je energeticky nezávislý - nezávisí na dostupnosti elektřiny.
- Existují modely kamen pro vytápění druhého patra (kvůli topnému štítu s kouřovými kanály).
Topení v kamnech je dnes vnímáno spíše jako exotické, protože je velmi vzácné. Nelze tvrdit, že je velmi příjemné být v blízkosti teplých kamen. Vytvoří se zvláštní atmosféra. Ale je tu i mnoho vážných nedostatků:
- Nerovnoměrné vytápění - horko u kamen, zima v rozích.
- Velká stopa trouby.
- Vytápěné jsou pouze místnosti, do kterých ústí stěny pece.
- Neschopnost regulovat teplotu vytápění v jednotlivých místnostech.
- Nízká účinnost. Pro konvenční kamna je již 60 % velmi dobrým ukazatelem, zatímco moderní topné kotle dokážou vyrobit 90 % i více (plyn).
- Vyžaduje častou údržbu. Tavit, seřizovat klapky, čistit uhlí – to vše pravidelně a neustále. Ne každého to baví.
Jak vidíte, nedostatky jsou značné, ale některé lze vyrovnat, pokud je v topeništi zabudován výměník tepla, který je napojen na systém ohřevu vody. Takový systém se také nazývá ohřev vody v peci nebo ohřev v peci s vodním okruhem.
Ohřev vodními kamny
Při organizaci ohřevu vody z kamen je v topeništi zabudován výměník tepla (vodní okruh), který je propojen potrubím s radiátory. V systému cirkuluje chladicí kapalina, která přenáší teplo z pece do radiátorů. Toto řešení zvyšuje komfort bydlení v zimním období.Jde o to, že radiátory mohou být instalovány v jakékoli místnosti, to znamená, že kamna mohou stát v jedné místnosti a všechny ostatní místnosti budou vytápěny bateriemi, kterými protéká ohřátá voda.
Zbytek nedostatků vytápění kamny zůstává zachován, ale výhody ohřevu vody se přidávají - teplotu v každé místnosti lze regulovat (v určitých mezích), velká setrvačnost vyrovnává nerovnoměrný teplotní režim. Mimochodem, stejné schéma funguje s kovovými kamny na dřevo nebo uhlí.
Typy systémů
Existují dva typy systémů ohřevu vody: nucený oběh a přirozený oběh (EC). Vytápění s přirozenou cirkulací je energeticky nezávislé (pro provoz není potřeba elektřina), chladicí kapalina cirkuluje v důsledku přirozených fyzikálních procesů. Nevýhodou tohoto způsobu vytápění je potřeba použít trubky velkého průměru, to znamená, že objem systému bude velký a bude mít velkou setrvačnost.Při zapalování kamen to není moc dobré - zahřeje se dlouho. Ale po vyhoření zůstane v domě déle teplo.
Další nevýhoda - pro vytvoření podmínek pro pohyb chladicí kapaliny je přívodní potrubí zvednuto - ke stropu nebo k úrovni radiátorů (v extrémních případech). Při vytápění dvoupatrového domu jde potrubí nahoru od kotle, prochází radiátory a pak klesá a obchází baterie ve spodním patře.
Další důležitou nevýhodou je relativně nízká účinnost topných systémů s EC - chladivo se pohybuje pomalu, přenáší málo tepla.
Vytápění kamen s vodním okruhem a nuceným oběhem se vyznačuje přítomností oběhového čerpadla (na obrázku níže), které běží nepřetržitě. Jeho úkolem je pohánět vodu určitou rychlostí. Změnou této rychlosti můžete změnit intenzitu vytápění prostoru. To vede k tomu, že za stejných podmínek je takové vytápění efektivnější.Aby ale systém fungoval, je potřeba napájení – čerpadlo musí pracovat neustále. Když se zastaví, systém se vaří a selže. Pokud k výpadkům proudu dochází jen zřídka, stačí mít nepřerušitelný zdroj napájení se sadou baterií. Pokud se často a na dlouhou dobu vypíná proud, budete muset nainstalovat i generátor a celkové náklady na takové řešení jsou značné.
Existuje třetí typ systému: smíšený nebo kombinovaný. Vše je navrženo pro přirozenou cirkulaci, ale je instalováno oběhové čerpadlo. Dokud je elektřina, topení funguje jako nucené (čerpadlo), při zhasnutí světla se chladící kapalina pohybuje sama.
Akumulace tepla
Vzhledem k tomu, že kamna netopí neustále, ale mají cyklický algoritmus provozu, je v domě buď teplo, nebo zima. A přítomnost radiátorů z toho ušetří jen málo. I když rozdíly nejsou tak zásadní, stále existují.Zejména v noci není dost tepla, ale opravdu se mi nechce vstát a utopit se. K vyřešení tohoto problému je nainstalována výkonná trouba a do systému je zabudován akumulátor tepla. Jedná se o velkou nádobu naplněnou chladicí kapalinou, která stojí mezi kamny a topným systémem.
Takže existují dva samostatné nezávislé okruhy. První odvádí teplo z pece a je obvykle vyroben s přirozenou cirkulací. Druhý žene chladicí kapalinu do chladičů a obvykle je přítomno oběhové čerpadlo.
Tento způsob organizace vytápění vodních kamen je dobrý, protože zatímco kamna topí, voda v nádrži se aktivně ohřívá. Při správném výpočtu se topí na 60-80°C, což stačí k udržení běžné teploty radiátorů po dobu cca 10-12 hodin. Neexistuje žádné extrémní horko ani extrémní zima. Atmosféra je docela příjemná.
Instalace tepelného akumulátoru do systému (někdy také nazývaného vyrovnávací nádrž nebo vyrovnávací nádrž) také snižuje riziko varu systému.Druhý okruh se rozhodně nikdy neuvaří, ale aby se ten první nevařil, je potřeba si to správně spočítat - aby se i v režimu přirozené cirkulace chladicí kapalina pohybovala dostatečnou rychlostí a nestihla se přehřát.
Kamnářský rejstřík
Pro ohřev chladicí kapaliny je v topeništi zabudován vodní okruh (nazývaný také registr, výměník tepla, spirála, vodní plášť). Jeho tvar může být libovolný, nejčastěji však tvoří obdélníkové ploché nádoby nebo soustavu trubek spojených do jednoho systému (např. radiátory).
Pro připojení tepelného výměníku k systému jsou do něj přivařeny dvě trubky: jedna shora - pro odběr teplé vody, druhá zdola - pro čerpání chlazené vody z vratného potrubí.
Často vyvstávají otázky s určením rozměrů vodního okruhu pro pec. Lze to přibližně vypočítat na základě tepelných ztrát objektu. Předpokládá se, že pro přenos 10 kW tepla je plocha tepelného výměníku 1 m2.m. Ale zároveň je třeba počítat s dobou provozu pece - vždyť se netopí pořád. Zatímco není velká zima - jednou denně asi 1,5 hodiny, když je zima - dvakrát. Během této doby je nutné, aby kamna stihla ohřát veškerou vodu v tepelném akumulátoru. Výpočet plochy výměníku se proto provádí podle denního množství tepla potřebného ke kompenzaci tepelných ztrát.
Například ať je tepelná ztráta domu 12 kWh. Bude to 288 kW za den. Kamna jsou nahřátá, nechte to 3 hodiny, během této doby by se mělo naakumulovat veškeré potřebné teplo. Pak je požadovaný výkon vodního okruhu pro pec 288 / 3=96 kW. Abychom to převedli na plochu, vydělíme 10, dostaneme, že pro tyto podmínky by plocha registru měla být 9,6 m2. Jakou formu zvolíte, je jen na vás. Je důležité, aby vnější povrch registru nebyl menší.
A ještě pár věcí. První je, že výkon pece musí být větší než výkon nalezeného výměníku tepla.V opačném případě se požadované množství tepla jednoduše neuvolní. Druhá nuance: kapacita tepelného akumulátoru by také měla odpovídat - měla by být více o 10-15%. V tomto případě je var chladicí kapaliny vyloučen.
Pamatujte, že tepelná kapacita vody a nemrznoucí směsi je velmi odlišná. Baterie s nemrznoucí kapalinou jako chladicí kapalinou musí být výrazně větší než nádrž na vodu (ve stejném systému).
Co ještě stojí za připomenutí, že je žádoucí tepelný akumulátor dobře izolovat - aby vydržel déle teplý. V tomto případě bude vytápění kamny vodním okruhem ještě ekonomičtější.
Je možné nainstalovat topný registr do stávajících kamen
Správnější je samozřejmě postavit pec kolem vyrobeného registru. Pokud však pec již stojí, je stále možné do ní zabudovat vodní okruh. Pravda, budete se muset hodně snažit – jsou značné velikosti a ještě musí nějak držet.Úkol to tedy není snadný. Kromě toho nezapomeňte, že budete muset udělat další dva závěry - propojit přívodní a vratné potrubí.
Najít místo pro umístění registru také není příliš jednoduché. Jeho přímý kontakt s ohněm je vysoce nežádoucí, ale musí být v prostředí horkých plynů. V tomto případě můžete doufat, že výměník vydrží dlouho.