Un forn amb circuit d’aigua per escalfar una casa: característiques de calefacció del forn + selecció de la millor opció

La llenya i el carbó continuen en moltes regions els tipus de combustible més assequibles, amb l’ajuda de la qual s’escalfen les cases rurals. Tanmateix, la calefacció de la cuina no s’escull no només per la baratesa i la disponibilitat general d’energia, sinó també pel baix cost de la seva disposició.

A més, a més de molts avantatges, una estufa amb circuit d'aigua per escalfar una casa té molts menys. No sempre aquesta opció és òptima. Intentem comprendre els matisos d’un sistema de calefacció d’aquest tipus.

Característiques de la calefacció a la cuina

La calefacció per estufes és la norma per als pobles russos, la fiabilitat i la pràctica de la qual s'ha provat durant segles. I avui, a moltes cases del poble, hi ha estufes amb estufa per cuinar i una llar per coure pa.

Algunes d’elles estan equipades amb un circuit d’aigua del sistema de calefacció, mentre que d’altres no. Però els propietaris no tenen pressa per llençar-los i canviar-los a calderes modernes. Encara no s'ha inventat un mètode de calefacció més lliure i lliure de problemes.

Sense un circuit d’aigua domèstic, una estufa de llenya només pot escalfar un petit espai al seu voltant. Per escalfar una o dues habitacions, aquesta opció és acceptable, però per a una cabana gran ja no és possible

Com a combustible en aquests fogons del poble, cremen:

• carbó
• turba;
• llenya;
• briquetes (eurowood).

No hi ha cap diferència fonamental entre aquests tipus de combustible quant a la disposició de la cuina a dins i la disposició del sistema de calefacció per aigua a una casa particular. Alguns donen més calor, mentre que d'altres cremen més temps. Però el disseny del forn i la disposició de les canonades amb el refrigerant a les habitacions són el mateix en tots els casos.

A l’hora d’escollir una calefacció per estufa, no us oblideu de les normes de seguretat contra incendis per a la construcció de forns de maó, només la seva estricta observància reduirà el risc d’incendi al mínim.

Entre els avantatges de la calefacció per fogons es troben:

• falta de dependència de la disponibilitat d’electricitat a la xarxa;
• el cost relativament baix del sistema de calefacció;
• baix cost de combustible sòlid i possibilitat d’utilitzar els seus diferents tipus;
• extrema facilitat d’ús;
• transferència de calor a llarg termini (per a estructures de maó);
• universalitat: adequat per escalfar i cuinar alhora.

Si no es pot connectar una casa privada al gas principal, una bona estufa serà la millor opció per escalfar-la.

L’única excepció és quan el carbó o la llenya no estan disponibles en una zona determinada. Però aquesta opció a Rússia és l’excepció més que la norma.

Els dos inconvenients principals dels forns amb circuit d’aigua són la incapacitat per automatitzar l’obra i la dificultat d’ajustar la transferència de calor a les habitacions individuals

A més, cal esmentar els desavantatges de la calefacció per fogons:

• un escalfament llarg del sistema abans de l'inici de la transferència de calor;
• pèrdua de massa d’espai útil a la casa per la massivitat del forn;
• pes pesat de la construcció de forns de maó;
• baixa eficiència a causa de la sortida d’una quantitat important de calor a la canonada;
• alt risc d’incendi amb un ús indegut.

Estufa de maó i cuina de maó per a una casa privada amb calefacció per aigua, segons el disseny i el nombre de files poden pesar entre 1,5 i 10 tones. A més, s’afegeix el pes de la canonada aquí.

El fonament d'aquesta massa requereix un cost elevat i costós, que també es pot denominar menys dels sistemes de calefacció en consideració.

Dispositiu de calefacció per aigua

El forn del sistema de calefacció considerat, idealment, s'ha de calcular i construir simultàniament amb la casa. Si ja s’ha erigit un edifici residencial, serà difícil instal·lar-hi una construcció de maó. I sovint això és completament impossible a causa de la necessitat de fer un fonament sòlid i reconstruir el sistema de la bassa.

El forn per escalfar aigua en una casa privada es pot fer no només de maó, sinó també d’acer en forma de fogonera potable amb canonades d’intercanvi de calor al voltant del forn per escalfar el refrigerant.

La calefacció basada en el forn consisteix en:

• directament estufa (metall o maó);
• un intercanviador de calor al forn o al voltant del forn, així com en forma de bobina al voltant de la xemeneia;
• circuits domèstics amb refrigerant i un dipòsit d’expansió a les golfes.

També, en alguns casos, aquest sistema de calefacció es complementa amb una bomba de circulació i un acumulador hidràulic. Tanmateix, una versió tan amplia s’utilitza molt rarament, ja que requereix una font d’alimentació ininterrompuda i comporta un augment del preu de tot el circuit.

I el principal avantatge dels fogons de calefacció per aigua és la baratitat del dispositiu. No val la pena complementar-lo amb elements cars i propensos a trencaments.

Circular la circulació d’aigua

El sistema de calefacció per aigua a les cases es construeix amb circulació natural (gravitatòria) o forçada del refrigerant. Si es fa sobre una base de llenya, és millor donar preferència a la primera opció.

El diagrama de cablejat amb circulació d'aigua natural és més barat en comparació amb l'analògic forçat i, a més, a diferència d'aquest, no requereix subministrament elèctric

Es recomana equipar estufes de calefacció per aigua només en cases d'una planta amb una superfície de fins a 150 m². En aquest cas, es pot fer gravitacional sense bombes addicionals.

Si cal escalfar una caseta en un parell o més de pisos, és millor implementar-la a partir d’una caldera més potent. El forn d'aquests edificis haurà de ser construït simplement enorme, que és car per implementar. I la quantitat de combustible caldrà abocar-lo cada cop considerablement. Si ho fa, està molt descoratjat a causa de l’augment del risc d’incendis.

El sistema clàssic d’escalfament d’estufa amb circulació natural d’aigua consta de:

• intercanviador de calor com a part de l’estufa;
• contorn d'una canalització metàl·lica;
• radiadors (normalment substituïts per canonades gruixudes a les habitacions);
• dipòsit d'expansió

Si es decideix fer calefacció per aigua amb les vostres mans, aleshores és millor dissenyar-la segons aquest esquema. La instal·lació i el càlcul d’aquesta opció és més fàcil de realitzar que amb un moviment forçat de l’aigua.

El sistema amb bomba de circulació és més adequat per a les calderes, ja que a la base de la cuina, perd la seva eficiència de transferència de calor

Si la caldera s’automatitza i l’aigua s’escalfa constantment segons sigui necessari, la cuina de llenya s’escalfa una o dues vegades al dia. És en aquests moments que el refrigerant al forn s’escalfa per produir calor a les habitacions. Després de perseguir-lo amb una bomba a través de les canonades del circuit no té sentit. De totes maneres, res en una cambra de foc freda s’escalfarà.

Quan opten per una estufa de llenya o de carbó, els propietaris de cases particulars solen tenir un sistema de calefacció autònom. Si introduïu equips de bombament que requereixen energia de la xarxa per funcionar, serà difícil parlar d’autonomia.

Forn - maó o metall

Una estufa de maó escalfa més temps, però també produeix calor a l’espai que l’envolta. L’anàlisi de l’acer, per contra, s’escalfa ràpidament i també es refreda ràpidament després de cremar combustible. Aquest problema es resol parcialment a causa de la presència de grans volums de refrigerant al circuit d’aigua.

Tot i això, com més aigua tingueu a emmagatzemar en el sistema, més costosa prové dels materials.

Es permet posar una estufa potable de metall amb una bobina d'aigua per al circuit de calefacció a cases particulars directament sobre un sòl de fusta sense disposar de fonament especial

Un forn d’acer per escalfar aigua amb una potència de 5-15 kW - sense combustible i aigua, es tracta d’una estructura que pesa 100-300 kg. Podeu posar-hi una estufa potable amb seguretat en retards reforçats. Els fonaments del forn s’han d’abocar quan la estufa pesa més de 700-800 kg. Ara, si es tracta de maó, llavors el treball de formigó no és suficient.

En comparació amb el metall, una estufa de maó pesa més, costa més i és més difícil d’instal·lar. Tot i això, presenta major eficiència i menys risc de congelar el circuit amb una ruptura de canonada a causa de la formació de gel al seu interior. Si tot es decideix fer a fons i per residència permanent, es recomana aturar l’opció de l’opció de maó.

Tubs: acer inoxidable o plàstic metàl·lic

Si el sistema de calefacció es construeix sobre la base d'una caldera d'aigua calenta, es pot enganxar no només amb canonades d'acer, sinó també amb canonades de plàstic i polipropilè. Tanmateix, si l’estufa de llenya escalfa l’aigua, el circuit amb el refrigerant que n’hi ha hauria de crear només d’acer inoxidable.

Amb una gran col·locació de llenya, l’aigua de la bobina del forn pot escalfar-se ràpidament fins a 100 graus i bullir, només l’acer pot resistir aquestes temperatures durant molt de temps.

Metalloplastik està dissenyat per funcionar amb un refrigerant escalfat a 90-95 ° С. Durant un curt temps, és capaç de transferir i escalfar a 110-120 ° С. Al mateix temps, l’automatització de calderes i calderes inicialment no permet escalfar aigua fins a tals graus. Per a terres càlids, escalfa fins a 30-45 º С, i per a bateries fins a 60-65 ° С.

Tanmateix, en el cas d'una estufa de llenya, no només són possibles temperatures inferiors a un centenar, sinó que no són gaire freqüents. No és recomanable arriscar i jugar a la ruleta russa, lligar aquest forn amb canonades de plàstic. El millor és donar un acer inoxidable més fiable.

A més, les canonades de la branca que surten del forn de la bobina per connectar les canonades del circuit definitivament s’escalfaran a temperatures molt altes. Menys de mig metre els separa del foc obert. És perillós connectar-hi les canonades de plàstic a causa del risc que es fongui.

Dissipació de calor: radiadors o registres

La calor es subministra a la cuina al circuit de calefacció en porcions durant diverses hores, mentre que la llenya o el carbó es cremen al forn. Si hi ha poca aigua al sistema de calefacció, la casa s’aixecarà ràpidament. Per tant, als pobles, aquesta calefacció es sol fer de canonades d’acer gruixudes i no a partir de radiadors més familiars per als ciutadans.El registre de calefacció per estufes de llenya és perfecte.

L’esquema clàssic d’estufes d’escalfament d’aigua amb circulació natural implica el contacte directe de l’aigua amb l’atmosfera mitjançant un dipòsit d’expansió, però no es recomana l’aire per a les bateries habituals del transport de calor

Una canonada d’acer inoxidable amb un diàmetre de 80-120 mm al voltant de la casa és un registre de calefacció constituït per un subministrament del forn i un retorn al mateix. A la sala més allunyada del forn, aquestes línies estan connectades entre si, i a la resta de les habitacions es troben en forma de dues canonades al llarg de les parets externes.

El registre no té una estètica tan agradable com el radiador. Però la primera opció és molt més barata i fàcil de fer de manera independent, que la segona. Per implementar-lo només cal tenir experiència amb la soldadora.

L’àrea de transferència de calor d’aquest circuit es calcula multiplicant el nombre de PI per diàmetre i longitud de la canonada. A més, en els càlculs cal tenir en compte la pressió de calor a l’alimentació i el retorn, així com la distància entre les canonades verticalment.

Tot i això, sovint, aquests càlculs no es realitzen, però es fa una canonada amb un diàmetre de 80 a 100 mm al llarg del perímetre de tot l’edifici residencial amb un llaç a la sala del darrere. Al mateix temps, la transferència de calor s’ajusta “a ull” i de forma experimental com a resultat d’aplicar un o un altre volum de combustible al forn.

No és estrany que els contorns dels registres, juntament amb forns d’aigua, siguin tan habituals. Ni tan sols cal que es comptabilitzin, només cal agafar una canonada i soldar.

Seleccionem un intercanviador de calor per al forn

L’intercanviador de calor a la cuina es pot fer de coure, acer o fosa. L’opció de coure és immediatament millor excloure a causa de l’elevat preu. Soldar un dispositiu per si mateix és extremadament problemàtic.

Instal·leu bateries de ferro colat a l’interior del forn amb precaució: a causa d’un xoc de temperatura, les seves seccions individuals es podran desconnectar dels elements veïns

El ferro colat supera els acer en paràmetres tècnics. Tanmateix, és problemàtic fer un intercanviador de calor per a una estufa de llenya. Només podeu agafar una bateria antiga. Però aquí s’ha de tenir en compte que el segell entre les seves seccions es cremarà al forn. Aquesta és una forma directa de perdre l'estanquitat i l'alliberament d'aigua a la cambra de combustió.

Si l’intercanviador de calor es decideix a fer d’una pila de ferro colat, és millor prendre aquest model MS-110-300 o MS-90-300. Són petites i queden en forma tranquil·la a una caixa de foc. La superfície de calefacció de cada costella serà de l’ordre de 0,14–0,16 m².

A partir d’aquests números, podem estimar quantes seccions es necessiten per a un circuit en concret. Per cada 10 places de la casa, cal 1 kW, que serà de 0,1 m aproximadament² intercanviador de calor de ferro colat.

Les aletes del radiador de ferro colat solen connectar-se amb juntes de cautxú resistents a la calor. Al forn de forn, cremarà un segell de goma, s’ha de substituir per un cordó d’amiant

Un altre punt d’utilitzar una pila de ferro colat com a intercanviador de calor és la dificultat de netejar-la de sutge des de l’interior del forn. De tant en tant, s'ha de netejar la cambra de combustió i les costelles de relleu "fosa" interferiran en gran mesura.

La variant més òptima de l’intercanviador de calor és l’acer en forma de:

• una bobina de diversos tubs;
• samarretes de xapa d'acer.

Són d’acer de baix contingut en carboni St10 ... St20 amb un gruix de 4-5 mm. Si agafeu el tub, aleshores un diàmetre de 30-50 mm.

És més fàcil fer un intercanviador de calor d'acer a partir de xapa d'acer, però, només la superfície orientada al foc participarà en l'intercanvi de calor

La versió tubular en termes de transferència de calor és més eficient, però també és més laboriosa la fabricació.

Per calcular l'intercanviador de calor, utilitzeu la fórmula:

Qy = K * (Tcp-Tk)

on:

• K - coeficient de transferència de calor del material (per a acers amb baix contingut de carboni 15-20, i per a fosa grisa - 50);
• Tcp - la temperatura mitjana del medi calefactor al forn (Tmax + Tmin) / 2;
• Tk - temperatura mitjana del portador de calor (subministrament T + retorn) / 2.

Si es crema llenya a l'estufa, llavors Tcp = (700 + 300) / 2 = 500 ° С i Tk = (80 + 60) / 2 = 70 ° С. Com a resultat, Qy = 15 * (500-70) = 6450 kcal / hora. És a dir, sortiran uns 7,5 kW / h per metre quadrat de la superfície de l’intercanviador de calor orientat al foc.

Per al carbó, els càlculs són els següents: Tcp = (1000 + 600) / 2 = 800 ° С i Tk = 70 ° С. Qy = 15 * (800-70) = 10 950 kcal / hora = 12 734 W / hora. Un metre quadrat de la superfície de l’intercanviador de calor produirà uns 12,7 kW / h.

A continuació, dividim la potència necessària per escalfar una casa determinada per una xifra calculada, segons els plans d’ús d’un determinat tipus de combustible.

Per exemple, per a una casa de camp a 150 m² necessiten uns 15 kW. Si s’escalfarà amb llenya, cal un intercanviador de calor amb una zona d’intercanvi de calor de 15 / 7,5 = 2 m². Aquesta és la superfície que s’enfronta a la flama i s’escalfa.

Si es selecciona una bobina tubular, la seva longitud es calcula segons la fórmula:

S = 2 * 3,14 * D * L

on:

S - àrea estimada;

D - diàmetre del tub;

L - longitud desitjada

Els paràmetres d'una camisa de xapa d'acer són encara més fàcils de calcular; normalment es compon de dos rectangles als costats de la cambra de combustió.

Triar la millor opció

Serà difícil posar un forn de maó massiu a una casa ja construïda. En aquest cas, la calefacció per aigua s’organitza millor sobre la base d’una estufa metàl·lica de metall, que es pot col·locar en un sòl de fusta reforçat sense abocar el fonament.

Tanmateix, si és possible fer la base com cal, cal preferir un disseny més fiable del forn de maó.

El circuit d’aigua d’una llar per a una estufa de llenya es realitza millor amb tubs d’acer gruixuts i amb circulació natural del refrigerant

Instal·lar una bomba de circulació i / o un acumulador al circuit de calefacció en qüestió suposa una pèrdua de diners i un benefici addicional zero. Només complicaran la instal·lació del sistema. I quan apagueu la llum, aquests dispositius crearan problemes. Mentre que l'opció de calefacció sense ells, amb problemes a la xarxa elèctrica, continuarà escalfant tranquil·lament la casa.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Escollir la forma d'un intercanviador de calor en una cuina de llenya:

Visió general del forn de maó per escalfar aigua a la cabana:

El dispositiu de l'estufa de calefacció i cuina de maó amb anàlisi de l'ordre de disseny:

És difícil anomenar calefacció per aigua mitjançant una estufa de llenya ideal i altament eficient. Però aquesta opció de calefacció d’una casa privada és la més fiable, a més de barata i fàcil d’implementar. No és necessari complementar aquest circuit amb una bomba de circulació i automatització. Funcionen des de la xarxa principal i fan que tot el sistema estigui fora de línia, anotant-lo un dels principals avantatges.