Postoji mnogo načina za zagrijavanje privatne kuće povezane s korištenjem plina i električne energije. No, unatoč obilju modernih metoda, štednjak grijanje je još uvijek relevantna kada uređenje zemlje kuća i vikendice.
Morate priznati da ništa ne naglašava boju ruske izbe kao peć na drva. Osim toga, grijanje na čvrsto gorivo smatra se jednom od najekonomičnijih opcija.
Organizacija sustava grijanja započinje odabirom opreme peći i određivanjem vrste kruga grijanja. Nudimo razumjeti uređaj i principe rada grijanja vode i zraka na temelju peći. Da bismo bolje razumjeli problem, dodali smo materijal sa dijagramima i vizualnim fotografijama.
Grijanje sa zrakom
Razlog održive preferencije, koju vlasnici privatnih kuća daju mogućnosti peći za grijanje, je učinkovitost rada - dostupnost ogrjevnog drva, briketa goriva ili ugljena.
Nedostatak je što je tretirani prostor ograničen, što se može eliminirati uređenjem sustava za vodu i zrak na temelju jedinice od opeke.
Specifičnost uređaja za zagrijavanje niskih zgrada s pećnicom prikazana je u izboru fotografija:








Princip rada zračnog grijanja na temelju peći ili kamina je prijenos tople struje zagrijane na radnu temperaturu u izmjenjivaču topline ili u kotlu. Zrak ulazi ili izravno u prostoriju ili kroz zračne kanale.
Zbog relativno male staze nema vremena izgubiti temperaturu. Rezultat je ravnomjerna raspodjela topline u cijeloj kući.
Kamera za zagrijavanje zraka postavljena je iznad peći, tako da vruća gornja površina peći i dimnjak prenose maksimalnu količinu topline u nju. Cirkulacija zraka se odvija prirodno ili uz pomoć navijača.

Prirodna cirkulacija nastaje kao posljedica razlike u gustoći hladnog i vrućeg zraka. Hladan zrak koji ulazi u komoru za zagrijavanje istiskuje topli zrak u zračne kanale.
Ova metoda ne zahtijeva prisutnost električne energije, međutim, ako se zrak ne kreće dovoljno brzo kroz komoru za grijanje, on postaje jako vruć, što može uzrokovati probleme.

Prisilna cirkulacija nastaje uporabom ventilatora ili crpki. Međutim, grijanje prostora se događa brže i ravnomjernije. Prilikom prisilne ventilacije, podešavanjem načina rada, lako možete kontrolirati količinu zraka koja se dovodi u različite prostorije, čime se određuje mikroklima pojedinih prostorija kuće.
Prema vrsti opskrbe hladnim zrakom, sustavi su podijeljeni u dva tipa:
- Uz potpuno recikliranje. Grijane zračne mase izmjenjuju se s rashlađenim unutar iste prostorije. Nedostatak sklopa je da se kvaliteta zraka smanjuje sa svakim ciklusom grijanja / hlađenja.
- Uz djelomičnu reklamaciju. Dio svježeg zraka uzima se izvana, koji se miješa u zrak iz prostorije. Nakon zagrijavanja, potrošaču se dovodi smjesa dvaju zraka. Prednost u stabilnoj kvaliteti zraka, nedostatak energetske ovisnosti.
Jasno je da prva skupina uključuje kanalne sustave s prirodnim kretanjem rashladnog sredstva zraka. Druga skupina uključuje opcije s prisilnim kretanjem zraka, za kretanje kojih nije potrebno urediti mrežu kanala.

Glavne prednosti zagrijavanja zraka u usporedbi s vodom:
- visoka učinkovitost;
- bez problema;
- nema radijatora u sobama.
Kontura uređaja s prisilnim kretanjem omogućuje vam da izvedete bez konstrukcije sustava kanala. Osim toga, ova se sorta može kombinirati s klimatizacijom, ovlaživanjem i ionizacijom zraka.
Ako se ne planira ugradnja uređaja koji stimulira kretanje zagrijanog zraka, za poboljšanje rada peći koriste se sljedeće metode:




Povećanje učinkovitosti spontano povećava brzinu strujanja zraka: što se brže zagrijava zrak, to se intenzivnije mijenja ohlađena i zagrijana zračna masa.
Glavni nedostaci grijanja zraka u usporedbi s vodom:
- kada se koristi peć, temperatura isporučenog zraka ima znatan raspon, za razliku od drugih načina grijanja;
- zračni kanali imaju velik promjer, tako da se instalacija mora provesti u fazi izgradnje;
- po mogućnosti mjesto peći u podrumu, inače je potrebno koristiti ventilatore koji emitiraju buku.
Kretanje zraka u prostoriji ima negativnu stranu - podiže prašinu, ali korištenje filtera na izlazu kanala učinkovito zarobljava ovu prašinu, smanjujući tako ukupnu količinu prašine u kući.
Još jedna značajka zagrijavanja zraka s pozitivnom i negativnom stranom je brzina prijenosa topline. S jedne strane, sobe se zagrijavaju brže nego kad se zagriju s vodenim krugom, s druge strane nema toplinske inercije - čim se peć ili kamin ugase, prostor odmah počinje hladiti.

Za razliku od grijanja vode instalacija sustava za grijanje zraka nije teško. Svi elementi (cijevi, zavoji, ventilacijske rešetke) mogu se jednostavno spojiti bez zavarivanja. Postoje fleksibilni zračni kanali koji mogu biti u bilo kojem obliku, ovisno o geometriji prostora.
Unatoč tome, sustavi zračnog grijanja koji se temelje na pećima ili kaminima još nisu široko rasprostranjeni. Mnogo češće u pojedinačnoj niskoj zgradi, za zagrijavanje prostora koristi se vodeni krug.

Uređaj za grijanje vode na temelju peći
Principi rada svakog sustava za grijanje vode temelje se na raspodjeli topline iz lokalnog izvora kroz cijelu prostoriju, koristeći kretanje vode duž kruga grijanja.
Glavni elementi grijanja vode
Za krug grijanja s vodenim krugom glavni elementi su:
- peć ili kamin s izmjenjivačem topline u kojem se voda zagrijava;
- krug grijanja, gdje se toplina prenosi u prostoriju;
- ekspanzijska posuda za sprečavanje oštećenja sustava zbog povećanog tlaka;
- cirkulacijska crpka koja osigurava kretanje vode oko kruga.
Postoje opća pravila za rad grijanja vode, kao što su dijagrami ožičenja, koji su dobro poznati i moraju se slijediti. Međutim, kada se peć koristi kao izvor topline, postoje specifični zahtjevi povezani s značajkom temperaturnog režima.

Peći se ne zagrijavaju brzo i polako se ohlađuju, dolazi do neujednačene proizvodnje topline i samo ispravna ugradnja svih komponenti sustava pomaže u izbjegavanju problema s visokokvalitetnim grijanjem prostorija u kući.
Vrste izmjenjivača topline i načini postavljanja
Za izradu izmjenjivača topline za peći korišten je list „crni“ čelik ili nehrđajući čelik otporan na toplinu. Korištenje lijevanog željeza kao materijala za proizvodnju je teško, ali možete koristiti gotove proizvode od lijevanog željeza, kao što su radijatori od lijevanog željeza.
Moguće je koristiti bakar, koji ima bolju toplinsku provodljivost od čelika, ali cijena takvog uređaja bit će visoka. Preporučuje se da izmjenjivač topline bude od čelika debljine 3 mm. Pri visokim temperaturama peći, koje proizlaze iz uporabe ugljena ili, osobito, koksa, potrebno je koristiti čelik debljine 5 mm.
Izmjenjivači topline mogu se podijeliti u tri vrste:
- registre, svitke i radijatore, koji se sastoje od skupa cijevi;
- košulje (kotlovi), zavarene od čeličnog lima;
- kombinirana izvedba u obliku okomitih zidova povezanih cijevima (tzv. "knjige").
Košulje od čeličnog lima lakše se izrađuju i lakše čiste od proizvoda izgaranja goriva, ali cjevaste strukture imaju veliko područje grijanja. U proizvodnji košulja mora uzeti u obzir višak tlaka vode koji se javlja kada se koristi membranski tank ekspanzioner ili podizanje vode na veliku visinu.
Izmjenjivač topline za zagrijavanje vode na osnovi peći može biti izrađen od otpadnog materijala:




U tom slučaju je potrebno koristiti čelik debljine najmanje 5 mm i dodatno ojačati stijenke rebrima za ukrućenje kako bi se izbjegla njihova deformacija.
Oblici cjevastih konstrukcija mogu biti različiti, međutim, potrebno je uočiti uvjet da je unutarnja veličina cijevi promjera najmanje 3 cm. U suprotnom, ako je brzina cirkulacije spora ili je temperatura previsoka, vrela voda je vjerojatno.
Registri su, u pravilu, izrađeni od oblika, a ne od okruglih cijevi, kako bi se olakšalo zavarivanje.
Možete sami napraviti izmjenjivač topline željene veličine. U tom slučaju posebnu pozornost treba posvetiti kvaliteti zavarivanja. Ako izmjenjivač topline curi, sva voda će ući u pećnicu.
Osim toga, riješiti problem, morat ćete učiniti mnogo posla: rastaviti peć, ukloniti ga, skuhati i staviti izmjenjivač topline natrag, a zatim ponovno sastaviti peć.
Postoje dvije opcije za položaj izmjenjivača topline. U prvom slučaju, postavlja se izravno u ložište, znatno sužavajući prostor. U drugom se registar ugrađuje u poklopac ne-rekreativnih peći, međutim, u ovom slučaju sama peć ima složeniju strukturu.

Kod ugradnje cjevastog izmjenjivača topline potrebno je ostaviti razmak između njega i zida peći. To je potrebno za bolje zagrijavanje rashladnog sredstva, kao i za mogućnost čišćenja registra. Povremeno je potrebno očistiti košulje i registre, jer se kod teškog začepljenja pepelom smanjuje učinkovitost izmjene topline.
U prisutnosti ploče za čišćenje dolazi do njenog uklanjanja. Ako peć ima samo funkciju grijanja, čišćenje se odvija kroz vrata za izgaranje.
Kruženje vode u krugu grijanja
Osnovni principi organizacije prirodne cirkulacije vode u sustavu su simulacija "akceleratora ubrzanja" na izlazu iz izmjenjivača topline i stvaranje stalnog nagiba cijevi kruga grijanja 3-5 °.
Opće značenje "kolektora ubrzanja" je da se zagrijana voda iz peći diže okomito prema gore, a zatim se raspoređuje duž kruga grijanja.
Do cirkulacije dolazi zbog razlike u specifičnoj težini hladne i tople vode. Hladna voda je teža od vruće vode, te teče do izmjenjivača topline, istisnuvši vruću vodu u cijev. Ulazna točka povratka mora biti niža od izlazne vode iz radijatora, jer će u protivnom cirkulacija vode biti vrlo spora ili uopće neće biti.

Za povećanje brzine kretanja vode duž kruga grijanja instalirana je cirkulacijska crpka. Dakle, postoji brža i ravnomjernija raspodjela topline po cijeloj kući. Istovremeno je moguće koristiti nekoliko crpki za različite krugove grijanja.
U prisutnosti strujnih udara potrebno je primijeniti regulator napona, jer kvar pumpe može dovesti do ozbiljnih posljedica za cijeli sustav.
Crpke se mogu podijeliti u dvije skupine u odnosu na položaj motora: s "suhim" rotorom i "mokrim" rotorom. Prema vrsti napona: modeli koji rade od 220 V mreže i crpke koje rade iz izvora napajanja od 12 V.
Motor u crpkama s "suhim" rotorom izoliran je od uronjenog rotora s o-prstenovima. U usporedbi s crpkama s potopljenim motorom, "suhe" pumpe imaju veću učinkovitost.
Međutim, među nedostacima može se nazvati visoka razina buke, potreba za redovitim održavanjem i smanjen životni vijek. Stoga, u privatnoj kući, u pravilu, koristite cirkulacijsku crpku s “mokrim” rotorom.
Odabir vrste snage crpke ovisi o mogućnosti prirodne cirkulacije vode u sustavu. Ako je to nemoguće bez sudjelovanja crpke, tada bi izbor trebao biti u korist opcije uz podršku 12 V i neprekidnog napajanja.
Inače, u slučaju nestanka struje, voda može proključati i sustav neće uspjeti. Ako je moguća prirodna cirkulacija, onda je bolje kupiti uobičajenu i jeftiniju opciju s 220 V napajanjem.

Kod ugradnje crpke snage 220 V potrebno je organizirati mogućnost rada sustava grijanja za vrijeme nestanka struje. U tu svrhu ugradite zaporni ventil na cijev, a zaobilazeći ga, ugradite premosnu cijev s pumpom (tzv. "Bypass").
Na premosnoj cijevi ispred pumpe instalirajte filtar za dizalicu, a zatim - zaporni ventil. Podešavanjem položaja zapornih ventila na glavnoj i obilaznoj cijevi moguće je uključiti način prisilne i prirodne cirkulacije.
Pumpa se u pravilu postavlja na "povratnu cijev" u blizini peći, tako da je temperatura tekućine koja prolazi kroz uređaj najniža. To će značajno produljiti vijek trajanja crpke.
Osim toga, potrebno je na jednom mjestu postaviti maksimalni mogući broj regulacija sustava grijanja, tako da u slučaju izvanrednih situacija možete brzo poduzeti mjere za njihovo uklanjanje.

Pravila za korištenje ekspanzijske posude
Tekućina se širi kad se zagrijava, a ako se to dogodi u zatvorenom sustavu, tlak unutar njega će se uvelike povećati, a porast tlaka je pun proboja vode. Uporaba sigurnosnog ventila je nepraktična, budući da će se nakon hlađenja vode i smanjenja volumena u sustav uvesti zrak.
Stoga, u krugovima grijanja s prisilnim kretanjem vode koriste se specijalni ekspanzijski spremnici, koji su otvoreni ili zatvoreni. Njihov volumen izračunava se na temelju ne samo maksimalnog toplinskog širenja tekućine (5-7%), već i uzimajući u obzir mogućnost vrenja sustava.
Spremnik otvorenog tipa opremljen je vodenim krugom peći za grijanje gravitacijskog tipa, odnosno prirodnim transportom nositelja topline. To je metalni spremnik proizvoljnog oblika, smješten na samom vrhu kruga grijanja. On izravno komunicira s atmosferom, zbog čega se rashladno sredstvo djelomično isparava.
Cjevovod je spojen na donju ili donju četvrtinu spremnika, a granična cijev je zavarena na vrh da bi se odvodila voda u slučaju preljeva i izlaza zraka iz sustava. Praksa pokazuje da volumen spremnika otvorenog tipa treba biti najmanje 15% volumena vode u sustavu grijanja.

Spremnik zatvorenog ili membranskog tipa predstavlja zatvorenu posudu s unutarnjom membranom. Voda, kada se zagrijava, povećava tlak, rasteže membranu i ulazi u spremnik.U slučaju prekomjernog tlaka, automatski sustav se aktivira, a suvišni medij za prijenos topline se ispušta u kanalizacijski sustav.
Nakon prvog pražnjenja obično više nema razloga za njegovu ponovnu proizvodnju, budući da volumen rashladnog sredstva postaje jednak volumenu sustava.
Zatvoreni membranski spremnik postavljen je ispred pumpe. Takav spremnik, za razliku od spremnika otvorenog tipa, ne može se riješiti samog zraka, stoga je potrebno na vrhu kruga grijanja ugraditi ventil Mayevsky (mehanički ventilacijski otvor) ili njegov automatski ekvivalent.
Jedini element membranskog spremnika koji na kraju može propasti je membrana, pa je najbolje kupiti spremnik s mogućnošću njegove zamjene.
Kada kupujete spremnik zatvorenog tipa, koji se ponekad naziva hidroakumulator, glavno je da ga ne brkate s hidroakumulatorom za opskrbu vodom.
Za membranski spremnik koji se koristi za grijanje, radna temperatura je do 120 ° C, a tlak je do 3 bara. Za vodu koristite spremnike temperature do 70 ° C i tlakove do 10 bara.
Izbor između cijevi i radijatora
Plastični cijevni sustav s radijatorima (baterijama) ili sustavom metalnih cijevi može se koristiti kao vodeni krug za grijanje peći. Glavna prednost radijatora je u tome što izgledaju ljepše u usporedbi s masivnim zračnim kanalima.
Plastično ožičenje može se lako skrivati u podu, jer ne odaje toplinu. Iako prema pravilima ožičenje za grijanje vode treba biti otvoreno. Međutim, polimerni cjevovodi imaju ograničenja: ne mogu se polagati tamo gdje postoji mogućnost taljenja i izravnog djelovanja UV.
Prednost metalnih cijevi leži u nižoj cijeni cijelog kruga grijanja, jednostavnosti ugradnje i rjeđim problemima tijekom rada sustava.

Značajna prednost radijatorskog sustava je lakoća podešavanja temperature. Mogu se podesiti i najtočniji izračuni temperature prostorije. Primjerice, preporučuje se da dijete do 6 mjeseci ima temperaturu od 19-21 ° C, dok je ugodna temperatura u ostatku kuće 25 ° S.
Da bi se osigurala takva temperatura kroz duže vrijeme u prostoriji, potrebno je potpuno ili djelomično zatvoriti dovod topline na jedan od radijatora. U slučaju metalne cijevi, problem se također može riješiti, ali na složeniji način: smanjiti prijenos topline segmenta cijevi pomoću poliuretanske pjene ili folijskih ljuski.
Druga mogućnost kruga grijanja može biti pod koji se zagrijava vodom. To je vrlo ugodan osjećaj topline za osobu, međutim, instaliranje grijanog poda mnogo je napornije od opcija koje su ranije razmatrane.
Štoviše, kada se koristi zagrijani pod, nije moguće osigurati nagib za prirodnu cirkulaciju vode, što u kombinaciji s malim promjerom cijevi podnog grijanja dovodi do neophodnog uvjeta za korištenje cirkulacijske pumpe.

Spriječiti zamrzavanje sustava grijanja
Korištenje vode kao rashladnog sredstva ima jedan nedostatak - ako se sustav grijanja zamrzne, cjevovod i uređaji će se oštetiti. Posebno je teško u ovom slučaju povratiti izmjenjivač topline integriran u peć.
Ovaj problem je relevantan za domove koji u zimi ne može biti grijana za dugo vremena. Jedan od načina da se spriječi oštećenje sustava je uporaba antifriza namijenjenog za sustave grijanja umjesto vode.
Za stambene prostore tekućine na bazi propilen glikola koriste se kao antifriz kao netoksična tvar, za razliku od etilen glikola.
Međutim, ideja korištenja antifriza ima svoje nedostatke:
- антифриз на основе пропиленгликоля дорого стоит (от 80 р/литр);
- удельная теплоемкость антифриза меньше чем у воды (ориентировочно на 15%), поэтому необходима большая мощность печи и большая площадь поверхности устройств обогрева помещений;
- у антифриза более высокая динамическая вязкость, чем у воды, поэтому необходим более мощный циркуляционный насос, а естественная циркуляция невозможна;
- при нагревании антифриз расширяется до 40%, поэтому необходимо использовать большой расширительный бак закрытого типа;
- пропиленгликоль очень текуч, поэтому проникает через соединения в системе отопления, через которые не проникает вода;
- пропиленгликоль несовместим с оцинкованными трубами, потому что при контакте присадки антифриза утрачивают свойства;
- при закипании антифриза (что вероятно при использовании печей) происходит необратимая химическая реакция, в результате чего всю систему придется сливать и заливать антифриз заново.
Для антифриза систему отопления необходимо рассчитывать заранее – использование его в проектах, реализованных для воды довольно проблематично.
Причем проект с применением антифриза будет значительно дороже, чем система водяного отопления. Поэтому его использование пока не получило широкого распространения в частных домах при печном отоплении, а для предотвращения перемерзания используют другие методы.

Слив воды из контура и рубашки или регистра печи является наиболее частым решением проблемы при длительном отсутствии хозяев дома. Помимо дополнительной работы к минусам этого метода нужно отнести доступ воздуха к металлическим элементам системы с внутренней стороны и, как следствие, распространение коррозии.
Также в качестве решения проблемы на короткий промежуток времени, применяют интеграцию в отопительный контур электрического котла небольшой мощности. Его работа на минимальном уровне потребления энергии в состоянии временно поддержать положительную температуру воды.

Zaključci i koristan video na temu
Рабочая система отопления на основе печи и водяного контура в частном доме, площадью 80 квадратных метров:
Подача тепла в систему отопления от печей и каминов происходит порционно, что усложняет задачу расчета параметров элементов отопительного контура. Проводить работы по переделке контура довольно проблематично, поэтому при недостатке опыта в этой сфере лучше обратиться к специалистам, имеющим навыки решения таких задач.
У вас есть опыт в организации печного отопления? Или вы так обогреваете свой дом и хотели бы поделиться впечатлениями от эксплуатации печи? Пожалуйста, оставляете комментарии и задавайте вопросы. Форма обратной связи расположены ниже.