Fornuis met een watercircuit voor verwarming van het huis

In veel particuliere huizen blijven houtverwarming en kachels een prioriteit. Iemand heeft een metalen kachel, iemand heeft een steen, maar één ding verenigt ze - dit type verwarming is niet de handigste. Te veel focus en weinig comfort. Uitgang - verwarming van de kachel met een watercircuit.

Kachelverwarming met een watercircuit - een kans om traditie en comfort te combineren

Laten we eerst de terminologie begrijpen. Als ze 'kachel' zeggen, bedoelen ze meestal een kachel van bakstenen, die met hout wordt gestookt. Maar vaak wordt dit ook wel een metalen kachel met hout of kolen genoemd. De werkingsprincipes voor bakstenen en metalen eenheden zijn hetzelfde, de methode van warmteoverdracht verandert. Metaal heeft een grotere convectiecomponent (de meeste warmte wordt gedragen door lucht), terwijl baksteen wordt gedomineerd door thermische straling - van de wanden van de oven en verwarmde muren van het huis. In ons artikel hebben we het vooral over steenovens, maar de meeste informatie kan worden toegepast op metalen hout (kolen) eenheden. Kachelverwarming met watercircuit kan op basis van elk type kachel.

Conventionele kachelverwarming: voor- en nadelen

In ons land werden huizen traditioneel verwarmd met stenen kachels, maar langzamerhand werd deze vorm van verwarming vervangen door watersystemen. Dit alles komt omdat, naast de voordelen, een eenvoudige kachelverwarming veel nadelen heeft. Ten eerste over de voordelen:

• De kachel draagt ​​de meeste warmte over door thermische straling, en het wordt, zoals wetenschappers hebben ontdekt, beter waargenomen door ons lichaam.
• Een Russische of een andere verwarmingskachel heeft een kleurrijke uitstraling; het is vaak mogelijk om een ​​open vlam waar te nemen.
• Je kunt een steenoven maken met schoorstenen om de opgewekte warmte vollediger te benutten.
• Dit type verwarming is niet vluchtig - het is niet afhankelijk van de beschikbaarheid van elektriciteit.
• Er zijn modellen kachels voor het verwarmen van de tweede verdieping (vanwege het verwarmingspaneel met rookkanalen).
  

  Kachel verwarming

Tegenwoordig wordt kachelverwarming meer als exotisch ervaren, omdat het zeer zeldzaam is. Er kan niet worden beweerd dat het erg prettig is om in de buurt van een warme kachel te zijn. Er ontstaat een soort bijzondere sfeer. Maar er zijn ook veel ernstige nadelen:

• Ongelijkmatige verwarming - heet bij de kachel, koud in de hoeken.
• Groot gebied ingenomen door de oven.
• Alleen die kamers worden verwarmd, waarin de wanden van de kachel uitgaan.
• Het onvermogen om de verwarmingstemperatuur in individuele kamers te regelen.
• Lage efficiëntie. Voor conventionele kachels is 60% al een zeer goede indicator, terwijl moderne verwarmingsketels 90% en meer (gas) kunnen produceren.
• De noodzaak van frequent onderhoud. Smelten, de dempers aanpassen, de kolen schoonmaken - dit alles regelmatig en constant. Niet iedereen geniet er van.
  

  Het principe van de organisatie van rookstromen - horizontaal en verticaal

Zoals u kunt zien, zijn de nadelen aanzienlijk, maar sommige kunnen worden geëgaliseerd als een warmtewisselaar in de oven wordt ingebouwd die is aangesloten op een waterverwarmingssysteem. Zo'n systeem wordt ook wel kachelwaterverwarming of kachelverwarming met watercircuit genoemd.

Waterkachel verwarming

Bij het organiseren van waterverwarming door de kachel, is een warmtewisselaar (watercircuit) ingebouwd in de vuurhaard, die met buizen is verbonden met radiatoren. In het systeem circuleert een koelvloeistof die de warmte van de kachel naar de radiatoren transporteert. Deze oplossing verhoogt het wooncomfort in de winter.Het punt is dat radiatoren in elke kamer kunnen worden geïnstalleerd, dat wil zeggen dat de kachel in één kamer kan staan ​​en alle andere kamers worden verwarmd door batterijen, waardoor verwarmd water stroomt.

Kachelverwarming met een watercircuit: een voorbeeld van een systeem met een warmwateropslag (boiler)

Tegelijkertijd blijven de resterende nadelen van kachelverwarming bestaan, maar de voordelen van waterverwarming worden toegevoegd - u kunt de temperatuur in elke kamer aanpassen (binnen bepaalde grenzen), een grote traagheid egaliseert de oneffenheden van het temperatuurregime. Overigens werkt hetzelfde schema met metalen kachels met hout of kolen.

Systeemtypes

Er zijn twee soorten warmwaterverwarmingssystemen: geforceerde en natuurlijke circulatie (EC). Natuurlijke circulatieverwarming is niet vluchtig (elektriciteit is niet vereist voor werking), koelmiddel circuleert door natuurlijke fysische processen. Het nadeel van deze verwarmingsmethode is de noodzaak om buizen met een grote diameter te gebruiken, dat wil zeggen dat het volume van het systeem groot zal zijn en een grote traagheid zal hebben. Bij het aansteken van de kachel is dit niet erg goed - het zal lang duren om op te warmen. Maar na het uitbranden blijft het huis langer warm.

Een ander nadeel is dat om voorwaarden te creëren voor de beweging van het koelmiddel, de toevoerleiding wordt opgetild - naar het plafond of naar het niveau van de radiatoren (in extreme gevallen). Bij het verwarmen van een huis met twee verdiepingen gaat de buis omhoog vanuit de ketel, verspreidt zich door de radiatoren en gaat vervolgens naar beneden en omzeilt de batterijen op de benedenverdieping.

Het eenvoudigste schema van systemen met natuurlijke circulatie

Een ander belangrijk nadeel is het relatief lage rendement van verwarmingssystemen met EC - het koelmiddel beweegt langzaam, draagt ​​weinig warmte.

Kachelverwarming met een watercircuit en geforceerde circulatie wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van een circulatiepomp (hieronder afgebeeld) die constant draait. Zijn taak is om water met een bepaalde snelheid te laten rijden. Door deze snelheid te wijzigen, kunt u de intensiteit van het verwarmen van ruimten wijzigen. Dit leidt ertoe dat, bij gelijkblijvende andere zaken, een dergelijke verwarming efficiënter is. Maar om het systeem te laten werken, is een stroomvoorziening nodig - de pomp moet constant werken. Als het stopt, kookt het systeem en faalt. Als er zelden stroomuitval optreedt, is het voldoende om te hebbenononderbroken stroomvoorziening met een set oplaadbare batterijen. Als het licht vaak en langdurig wordt uitgeschakeld, moet u ook een generator installeren en zijn de totale kosten van een dergelijke oplossing aanzienlijk.

Verwarmingsschema voor de oven met een watercircuit en een circulatiepomp

Er is ook een derde type systeem: gemengd of gecombineerd. Alles is ontworpen voor natuurlijke circulatie, maar er is een circulatiepomp geïnstalleerd. Zolang er elektriciteit is, werkt verwarming geforceerd (met een pomp), als het licht uit is, beweegt de koelvloeistof vanzelf.

Warmte-accumulator

Omdat de kachel niet constant wordt verwarmd, maar een cyclisch werkingsalgoritme heeft, is het warm of koud in huis. En de aanwezigheid van radiatoren scheelt hier niet veel van. Hoewel de verschillen niet zo kritisch zijn, zijn ze er nog steeds. Vooral 's nachts is er niet genoeg warmte, en ik wil echt niet opstaan ​​en verdrinken. Om dit probleem op te lossen, is een krachtige oven geïnstalleerd en is een warmteaccumulator in het systeem ingebouwd. Dit is een grote bak gevuld met koelvloeistof die tussen de kachel en het verwarmingssysteem staat.

Kachelverwarming met een watercircuit en een warmteaccumulator

Dat wil zeggen, er zijn twee afzonderlijke onafhankelijke circuits. De eerste draagt ​​warmte van de oven over en gebeurt meestal met natuurlijke circulatie. De tweede drijft de koelvloeistof in de radiatoren, en er is meestal een circulatiepomp.

Deze methode voor het organiseren van de verwarming van een waterfornuis is goed omdat terwijl de kachel wordt verwarmd, het water in de tank actief wordt verwarmd. Met de juiste berekening warmt hij op tot 60-80 ° C, wat voldoende is om de normale temperatuur van de radiatoren ongeveer 10-12 uur te behouden. Tegelijkertijd is er geen bijzondere hitte of extreme kou. De sfeer is redelijk comfortabel.

Door een warmteaccumulator in het systeem aan te brengen (soms ook wel buffer of buffertank genoemd) wordt ook de kans op koken van het systeem verkleind. Het tweede circuit zal zeker nooit koken, maar zodat het eerste niet kookt, is het noodzakelijk om het correct te berekenen - zodat zelfs in de modus van natuurlijke circulatie het koelmiddel met voldoende snelheid beweegt en geen tijd heeft om oververhit te raken.

Ovenregister

Om de koelvloeistof te verwarmen, is er een watercircuit in de oven ingebouwd (ook wel register, warmtewisselaar, spoel, watermantel genoemd). De vorm kan elke vorm hebben, maar meestal maken ze rechthoekige platte containers of een reeks pijpen die in een enkel systeem zijn aangesloten (zoals radiatoren).

Een voorbeeld van een watercircuit voor een oven

Om de warmtewisselaar op het systeem aan te sluiten, worden er twee nozzles in gelast: één bovenaan voor inname van warm water, de tweede aan de onderkant voor het verpompen van gekoeld water uit de retourleiding.

Er doen zich vaak vragen voor bij de dimensionering van het watercircuit voor de oven. Het kan globaal worden berekend op basis van het warmteverlies van het gebouw. Aangenomen wordt dat om 10 kW warmte over te dragen, een warmtewisselaaroppervlak van 1 m2. m. Maar tegelijkertijd is het noodzakelijk om rekening te houden met de bedrijfstijd van de oven - deze wordt tenslotte niet constant verwarmd. Het is nog niet erg koud - eenmaal per dag ongeveer 1,5 uur, als het koud is - tweemaal. Gedurende deze tijd moet de kachel de tijd hebben om al het water in de warmteaccumulator te verwarmen. Daarom is de berekening van het oppervlak van de warmtewisselaar gebaseerd op de dagelijkse hoeveelheid warmte die nodig is om warmteverlies te compenseren.

Laat het warmteverlies voor een huis bijvoorbeeld 12 kWh zijn. Het wordt 288 kW per dag. De kachel wordt verwarmd, laat het 3 uur staan, alle nodige warmte moet zich gedurende deze tijd verzamelen. Dan is het benodigde vermogen van het watercircuit voor de oven 288/3 = 96 kW. Om het naar oppervlakte om te rekenen, delen we door 10, we krijgen dat voor deze omstandigheden het registeroppervlak 9,6 m2 moet zijn. Welke vorm je kiest, is aan jou. Het is belangrijk dat het buitenoppervlak van het register niet minder is.

Ovenconstructie rond de warmtewisselaar

Nou ja, nog een paar punten. Ten eerste moet de capaciteit van de oven groter zijn dan de gevonden capaciteit van de warmtewisselaar. Anders komt de benodigde hoeveelheid warmte simpelweg niet vrij. De tweede nuance: de capaciteit van de warmteaccumulator moet ook overeenkomen - deze moet ongeveer 10-15% hoger zijn. In dit geval is koken van de koelvloeistof uitgesloten.

Onthoud gewoon dat de warmtecapaciteit van water en antivries heel verschillend is. De accumulator met antivries als verwarmingsmedium moet aanzienlijk groter zijn dan de watertank (in hetzelfde systeem).

Wat verder de moeite waard is om te onthouden dat het raadzaam is om de warmteaccumulator goed te isoleren - zodat de warmte langer blijft. In dat geval is het verwarmen van de kachel met een watercircuit nog zuiniger.

Is het mogelijk om een ​​verwarmingsregister in een bestaande oven te installeren?

Het is natuurlijk juister om een ​​oven te bouwen rond een vervaardigd register. Maar als de kachel al staat, kun je er nog steeds een watercircuit in bouwen. Toegegeven, je zult je best moeten doen - ze zijn behoorlijk groot en moeten op de een of andere manier toch vasthouden. Dus de taak is niet gemakkelijk. Vergeet bovendien niet dat u nog steeds twee conclusies moet trekken - om de aanvoer- en retourleidingen aan te sluiten.

De beste optie is om een ​​watermantel te maken in de vorm van een oven (deze is voor een metalen jasje met branders)

Het is ook niet zo eenvoudig om een ​​plek voor het register te vinden. Het directe contact met vuur is zeer ongewenst, maar het moet in een omgeving met hete gassen zijn. In dit geval kan men hopen dat de warmtewisselaar lang meegaat.