In de vorige eeuw werden particuliere woningen met één verdieping vaak verwarmd door een houtkachel, gecombineerd met registers (batterijen) van een door zwaartekracht gevoed systeem. Een ijzeren tank werd in de kachel geplaatst - een ketel met water dat werd verwarmd door het vuur van de oven. Deze regeling blijft aantrekkelijk vanwege de niet-volatiliteit en de lage vraag naar vaste brandstofkwaliteit. Onze taak is om de eigenaar te helpen bij het kiezen van een kachel voor een huis met waterverwarming, om te praten over de moeilijkheden bij het aansluiten en bedienen.
Watercircuitovens - 3 variëteiten
Voor de implementatie van ovenverwarming, gecombineerd met het radiatorsysteem van een privéwoning, worden 3 soorten ovens met een watercircuit gebruikt:
- metaal - stalen en gietijzeren kachels met een ingebouwde spoel voor het verwarmen van de koelvloeistof;
- inbouwhaarden met warmtewisselaar - watermantel;
- baksteenverwarmings- en kookfornuizen met ingebouwde ketel.
Notitie. Potkachels voor baden uitgerust met een tank en een spoel lijken qua structuur op de vermelde eenheden. Het is theoretisch mogelijk om een saunakachel aan te passen aan de behoeften van stoomverwarming, maar het is te lastig en onhandig vanuit het oogpunt van bediening.
Hier moet ook een alternatieve optie worden opgenomen: doe-het-zelf stalen houtgestookte kachels. Dergelijke producten verdienen aandacht, omdat ze qua betrouwbaarheid en warmteoverdracht niet onderdoen voor de fabrieksproducten, maar veel goedkoper zijn. Het uiterlijk van een dikke buikkachel speelt niet altijd een belangrijke rol.
We stellen voor om de kachels van elke groep afzonderlijk te bekijken, met de nadruk op de tekortkomingen en voordelen die belangrijk zijn voor de huiseigenaar.
De nadelen van metalen potkachels
In in de fabriek gemaakte houtkachels wordt het koelmiddel op drie manieren verwarmd:
- In het bovenste gedeelte van de vuurkist of bij de rookgasafvoer is een waterbuiswarmtewisselaar geïnstalleerd.
- Een van de wanden van de verbrandingskamer (boven- of zijkant) staat in contact met een waterlaag die lijkt op een mantel van een ketel op vaste brandstof.
- Verschillende buizen met een koelvloeistof buigen rond de halfronde wanden van de vuurkist. De onder- en bovenkant zijn gelast in gemeenschappelijke collectoren, zoals weergegeven in de tekening.
Referentie. Een voorbeeld van een product met een gedeeltelijke watermantel is een Thermofor Hydraulik huisverwarmingsoven, met omgebouwde Breneran-Aquaten convectieverhitters met zijpijpen.
Fabrikanten leveren de kachels vaak met een extra verwarming - verwarmingselementen met een vermogen van 1 ... 15 kW. Het doel is om de temperatuur van de koelvloeistof en lucht in een privéwoning op peil te houden nadat een deel van de vaste brandstof is uitgebrand. Sommige modellen zijn uitgerust met een 1-2-pits kookplaat.
Het echte voordeel van metalen verwarmingseenheden zijn de lage productkosten en de snelheid van installatie in vergelijking met het leggen van een steenoven. Voorbeeld: de prijs van een Breneran-Aquatic-verwarmer van 3,5 kW is ongeveer 270 oz. e. (zonder schoorsteen). Wanneer u een potkachel met uw eigen handen installeert, besteedt u nog eens 50-100 c. op materialen gebruikt voor installatie en omsnoering.
Commentaar. De kosten van de schoorsteen die nodig is voor een kachel worden niet meegerekend. De prijs is afhankelijk van de hoogte van de lift, het ontwerp van het kanaal en de indeling.
Nu zullen we de tekortkomingen aanpakken:
- wat fabrikanten en verkopers ook beweren, het maximale rendement van luchtwaterkachels voor hout en kolen is 60%;
- het apparaat warmt op en koelt even snel af;
- een warmtewisselaar is meestal voldoende om 2-3 kleine kamers te verwarmen (elk 1 radiator);
- watercircuit vitaal circulatiesysteem.
Leg het laatste punt uit. Als de waterstroom door de spoel stopt, raakt het element oververhit.Eerst zal het koelmiddel koken, verdampen en de dichtstbijzijnde zwakke verbinding verbreken. Later brandt de warmtewisselaar uit en faalt uiteindelijk.
Eerlijk gezegd noemen we de kwestie van esthetiek. Als je constant een dikke kachel gebruikt om je huis te verwarmen, krijg je geen mooie foto die fabrikanten graag op de foto laten zien. De kachel wordt vrij snel vuil, hout en kolenstof, de geur van rook zal in de kamer verschijnen.
Inbouwhaarden - voor- en nadelen
Een rechthoekige kachel met een watercircuit, gemaakt in de vorm van een open haard, staat structureel veel dichter bij de TT-ketel. De zijwanden van de brandstofkamer worden door het koelmiddel gewassen, het voorste en bovenste deel verwarmt de ruimtelucht. De bodem krijgt weinig warmte waardoor er geen rekening mee wordt gehouden.
Positieve kanten van inbouwhaarden die zijn uitgerust met een warmtewisselaar met water:
- brandstofverbrandingsefficiëntie - tot 70%;
- redelijke kosten (vergeleken met bakstenen constructies);
- eenvoudige en snelle installatie;
- de kachel met transparante deur past perfect in het interieur van de woonkamer.
Referentie. Open haard waterhaard "Thermofor Aquarius" met een warmteoverdracht van 12 kW kost 530 y. De meerkosten zijn moeilijk in te schatten; hun waarde is afhankelijk van de wijze van decoreren van de open haard. Budgetoptie: zet de kachel op een stevige ondergrond, sluit hem aan op het radiatornetwerk en doe de afwerking zelf of zet hem uit voor later.
Tegens van metalen ovens lijken op de nadelen van ovens:
- de open haard warmt snel op en koelt, het heeft een continue circulatie van het koelmiddel nodig;
- levert warmte aan een beperkt aantal batterijen;
- door het temperatuurverschil ontstaan condensvorming op de binnenwanden en wordt roetafzetting afgezet;
- een volledige gelijkenis met een natuurlijke open haard wordt bereikt door design - decoratief metselwerk of gipsplaatbekleding.
Gebruik een inzethaard als de belangrijkste bron van thermische energie, reken niet op lang branden vanaf 1 bladwijzer. Voorbeeld: het nuttige volume van de verbrandingskamer van de eerder genoemde "Aquarius" is slechts 62 liter, maar het zal niet werken om de vuurhaard met brandhout volledig te blokkeren. Moet elke 3-4 uur logboeken gooien.
Notitie. De meeste stalen ovens hebben een soortgelijk nadeel - in de intensieve verbrandingsmodus hebben ze alleen tijd om brandhout te gooien.
Sterke en zwakke punten van baksteenverwarmers
Warmtewisselaars worden op twee manieren in de kachel geïnstalleerd - in de vuurkist of het gaskanaal, op het pad van de hete verbrandingsproducten. Elke optie verschilt in zijn nuances:
- de ketel in de verbrandingskamer warmt snel op onder invloed van een vlam, maar vormt condens en roet op de muren;
- in geval van koken en stoomvorming kan de tank recht in de vuurkist barsten en het metselwerk breken;
- de warmtewisselaar in de schoorsteenwervelingen is veel veiliger, maar warmt langzamer op omdat het minder warmte ontvangt.
Referentie. De in het rookkanaal geplaatste spoel moet tweemaal het warmteoverdrachtsgebied hebben dan de ketel in een oven die qua vermogen vergelijkbaar is.
Het grootste nadeel van een steenverwarmer zijn de hoge materiaalkosten en metselwerk. Stel dat u besluit zelf te sparen en de kachel neer te zetten. Het vergt ervaring, tijd en technische bekwaamheid - het is niet eenvoudig om midden in een oud huis met de bouw te beginnen. De beste optie is om de fundering en de oven in het stadium van de muur te leggen.
Waarom worden steenkachels met een ingebouwde warmtewisselaar gewaardeerd:
- de levensduur is onvergelijkelijk langer dan die van een warmtegenerator - minstens 50 jaar;
- het vermogen om warmte te verzamelen, om aangrenzende kamers lange tijd te verwarmen na verzwakking;
- maximale efficiëntie - 70 ... 75%;
- in een verwarmde oven brandt het roet dat op de wanden van de tank is gevormd en in de schoorsteenput uit;
- sommige bakstenen kachels - het kanaal Nederlands, Zweeds, de klokvormige constructie van Kuznetsov - kunnen gemakkelijk een huis met twee verdiepingen verwarmen.
Interessant feit. Het boilergedeelte kan aan elke steenkachel worden toegevoegd. Intelligente kachelmeesters weten hoe ze de indeling en regelingen voor het installeren van een warmteoverdrachtswaterregister moeten veranderen.
Oventips
Aanbeveling nummer één: gebruik een verwarmingsketel op vaste brandstof om de koelvloeistof in het waterverwarmingsnetwerk te verwarmen. Koop indien nodig een lang brandend model met een laadvolume van meer dan 100 liter. Moderne TT-ketels leiden 75-80% van de verbrandingsenergie om het water te verwarmen en verhogen bijna de omgevingstemperatuur niet.
Als u om verschillende redenen een oven met een warmtewisselaar wilt installeren, luister dan naar de volgende tips:
- Een gietijzeren of stalen potkachel is zeer geschikt voor een klein huisje met een oppervlakte van 40-80 m². Er zal voldoende verwarming zijn voor convectieverwarming van de centrale ruimte, batterijen plaatsen in de aangrenzende kamers.
- Een inzethaard of een ijzeren kachel uitgerust met panoramisch glas zal een succesvolle decoratie van de woonkamer zijn. Een voorwaarde: gebruik het product als extra warmtebron en plaats de hoofdbelasting op een gas- of houtwarmtegenerator. Dan is het mogelijk om netheid en orde te behouden in de buurt van de dikke kachel.
- In het stadium van het bouwen van een huis, leg ondubbelzinnig een steenkachel. Dit is de beste optie vergeleken met ijzeren kachels.
- Theoretisch is de capaciteit van de inzethaard voldoende om een vierkant van 100-120 m² te verwarmen. Praktijkvoorstellingen: zonder hulp van een tweede warmtegenerator zal deze met een interval van 3-4 uur moeten worden geladen met brandhout. Verwacht daarom een kleiner verwarmingsoppervlak.
Een belangrijk punt. Alle houtgestookte kachels die zijn uitgerust met een watercircuit hebben één ding gemeen: door de intensieve warmteafvoer zijn de oppervlakken van de kassa en de schoorsteenmuur rijkelijk bedekt met roet. De enige uitweg is om de kachel maximaal te verwarmen, zodat de roetafzettingen door hitte uitbranden. Deze modus ondersteunen is niet altijd handig.
Hoe het ontwerp te kiezen en het oppervlak van de warmtewisselaar te berekenen in de gemetselde versie van de oven:
- Als het register zich in de vuurkist bevindt, kan 1 m² van zijn oppervlakte water tot 10 kW warmte overdragen. Voorbeeld: u moet ruimtes van 80 vierkanten verwarmen - het kost ongeveer 8 kW energie en een warmtewisselingsoppervlak van 0,8 m².
- De schoorsteenspoel is niet zo effectief. Verwacht 400-500 W warmteoverdracht vanaf 1 m² kassa.
- Voor het gemak van schoonmaken is het beter om de ketel plat te maken - in de vorm van een tank met inlaatpijpen. Geribbelde constructies van ronde buizen zijn moeilijker schoon te maken. Voor installatie in het rookkanaal, las het register van de profielbuizen.
- Het materiaal van de warmtewisselaar is koolstofarm staal van de kwaliteit St10 ... St20 met een dikte van 4-5 mm. Het is toegestaan om hittebestendig en roestvrij staal 2-4 mm te gebruiken, maar het moet worden gekookt in een inert gas - argon.
- Het gebruik van voorgegoten ijzeren batterijen wordt sterk afgeraden. Redenen: de metalen scheuren door temperatuurschokken en de afdichting tussen de secties zal na verloop van tijd doorbranden, er zal een lek ontstaan.
Tip. Overschat het warmteoverdrachtsgebied van het "in reserve" -circuit niet. Het ovenlichaam zal veel minder warmte ontvangen en het water in het register kan oververhit raken en koken. Leg geen gegolfde roestvrijstalen buizen in de schoorsteen - de werkelijke oppervlakte en afwerking zijn moeilijk te bepalen.
Aansluitschema's warmtewisselaar
In het kader van deze publicatie zullen we de methoden voor het maken van kachels niet beschrijven, maar onmiddellijk doorgaan met het omsnoeren. Als je zelf een boiler wilt maken, raden we je aan de individuele handleidingen te lezen:
- zelfgemaakte verwarming voor een vaste brandstof garage en mijnbouw;
- instructies voor metselwerk van open haard en kachel;
- diagram en volgorde van de kookplaat met een waterkoker.
Als u een fabrieksoven met een warmtewisselaar hebt gekocht, lees dan zorgvuldig de bijgevoegde instructies. De documentatie geeft altijd de diameters van de leidingen en methoden voor het aansluiten van het watercircuit op de verwarmingsapparaten aan.Meestal worden 2 schema's toegepast:
- Een open systeem met zwaartekracht (convectieve) warmtedragerstroom.
- Gesloten radiatornetwerk met geforceerde beweging van water uit de pomp.
Notitie. Zwaartekrachtcircuits gebruiken vaak bypass-pompen. Het doel is om het temperatuurverschil tussen de aanvoer en retour te verkleinen, waardoor de koelmiddelsnelheid en het verwarmingsrendement worden verhoogd. Bij afwezigheid van elektriciteit zal het systeem blijven werken in de zwaartekrachtmodus.
De zwaartekrachtstroom wordt georganiseerd door de diameters van snelwegen en hellingen van horizontale secties te vergroten. De minimale doorsnede van de verdeelcollector in het zwaartekrachtschema is 32 mm (een inch en een kwart), de helling is 3 ... 5 mm per 1 strekkende meter. Een open expansievat bevindt zich op het bovenste punt, alle lucht die het systeem binnenkomt, gaat daarheen.
Met het gesloten circuit weergegeven in de bovenstaande afbeelding, staat het koelmiddel onder druk (minimaal 1 bar "koud") en beweegt het onder de druk van de pomp. Het membraanexpansievat bevindt zich op het onderste punt en is via een afsluitklep aangesloten op de retourleiding. De installatie van een veiligheidsgroep met ontluchter, manometer en overdrukklep is verplicht.
Tip voor het kiezen van een schema. Bij het kopen van een kachel voor een huis met waterverwarming vertrouwt de huiseigenaar uiteraard op de autonome werking van het systeem. Vandaar de conclusie: een zwaartekrachtstromend schema is het meest geschikt voor het werken met een heetwateroven. Na het uitschakelen van de lamp stopt de circulatie in het circuit niet en zal de warmtewisselaar niet doorbranden.
Conclusie
De mogelijkheid om waterverwarmingssystemen te combineren met ovens kan niet ideaal worden genoemd. Bovendien raden we ten zeerste aan om dergelijke schema's te vermijden en normale ketels te installeren. De uitzondering zijn bijzondere omstandigheden en leefomstandigheden, bijvoorbeeld stroomuitval of het kopen van een afgewerkt huis met een houtkachel, die al een warmwatercircuit heeft.