Jak funguje topení v kamnech?

Všichni jsme samozřejmě zvyklí na centrální ohřev vody. Ale i v naší době technologického rozvoje mnoho majitelů venkovských domů chce mít kamna vytápění a krby. Za určitých určitých podmínek je nejlepší volbou vytápění kamen ve venkovském domě a venkovském domě.

Za prvé, ne všechny regiony mají hlavní plyn a ne každá obec dacha má elektrické vedení. Za druhé, na rozdíl od teplovodních kotlů, kamna a krby obvykle běží na dřevěné palivo – nejlevnější typ v evropské části Ruska. Za třetí, kamna a krby se staví z jednoduchých, dostupných a levných stavebních materiálů.

Před výstavbou topné konstrukce byste se měli rozhodnout, co si vyberete – kamna nebo krb. Krb samozřejmě vypadá efektněji, jeho provoz vyžaduje méně času a fyzické námahy. Ale to nejsou všechna kritéria, která by se měla dodržovat.

Venkovské domy, ve kterých lidé žijí během teplé sezóny, lze vytápět krby a tenkostěnnými kamny. Rychle se zahřejí, ale stejně rychle vychladnou. Proto nejsou vhodné pro vytápění velkého venkovského domu po celý rok. K tomu potřebujete silnostěnné pece, jejichž přenos tepla je mnohem vyšší. Jsou to poměrně složitá zařízení určená nejen k vytápění domu, ale také k vaření, ohřevu vody atp.

Klasifikace domácích kamen

Kamna pro domácnost jsou klasifikována podle účelu:
• vytápění;
• vytápění a vaření;
• vaření;
• Rusové;
• ohřívače pro ruské lázně.

Nejlepší možností pro venkovský dům je topení nebo kamna na vytápění. K vytápění obytných prostor potřebujete kamna s vysokou účinností. Pokud jsou kamna správně postavena a správně provozována, jejich účinnost je 80-85%. Ego je přibližně stejné jako u elektrických ohřívačů a je o něco účinnější než zařízení na ohřev vody. Účinnost krbu je tedy pouze 20-35%.

Vnější povrch topných kamen by neměl mít teplotu vyšší než 600 C a v některých bodech – 80-900 C. Měl by se zahřívat pomalu a udržet teplo po dlouhou dobu. To vše je možné, když je tloušťka stěn pece alespoň 1/2 cihly.

Důležitým bodem při provozu pece je její přenos tepla. V průměru s jedním topeništěm za den by měl být měrný tepelný výkon pece 290-350 W/m2 a se dvěma topeništi – 520-580 W/m2. V případě, že kamna mají uzavřené plochy obrácené ke stěně domu, je prostup tepla kamen vypočítán pomocí korekčního faktoru rovného 0,75-1. Je třeba vzít v úvahu, že během dne se přenos tepla u ohřívací pece mění a dosahuje maximální hodnoty přibližně 1,5-2 hodiny po zahájení provozu u tenkostěnných pecí a po 2,5-3 hodinách u silnostěnných pecí. .

Po 10 hodinách se trouba začne ochlazovat, teplota vzduchu v místnosti se sníží, ale vyrovná se vlivem tepla vydávaného zahřátými předměty. Při použití pecí se silnými stěnami nejsou teplotní výkyvy tak patrné, protože čím silnější jsou stěny, tím déle trouba udrží teplo.

Přenos tepla domácích kamen v závislosti na provedení

Vlastnosti designu pece

Součinitel prostupu tepla, kcal x m2/h

Vytápěcí a varná kamna nejen vytápí místnost, můžete na nich i vařit jídlo. Tento typ pece se používá v duálním režimu:
– v létě, kdy se pole kamen nezahřívá a horké plyny z varné desky vstupují do komína;
– v zimě, kdy horké plyny vstupují do komína kamen a odevzdávají své teplo stěnám.

I přes vznik alternativních zdrojů tepelné energie jsou pevná paliva, konkrétně uhlí a palivové dřevo, stále žádaná. Je to dáno jejich dostupností a nízkou cenou a v místech bez centralizovaného zásobování plynem často zůstávají jedinou možností vytápění. Kamna s výměníkem pro vytápění domácnosti jsou však vybírána i z důvodu jednoduchosti a dostupnosti jejich uspořádání.

Vlastnosti tohoto způsobu vytápění místnosti

Není žádným tajemstvím, že topení v kamnech se v našich končinách používá již od pradávna a jeho účinnost a spolehlivost prověřil čas. Proto i dnes mnoho vesnic používá k vaření kamna a pece. Některá provedení jsou doplněna vodním okruhem pro vytápění obytných místností, jiná takovou možnost nemají.

Ne každý je však připraven vzdát se starých kamen a nahradit je technologicky vyspělejším kotlem, protože tento způsob vytápění je velmi praktický a cenově dostupný.

Jako zdroj energie v pecních systémech lze použít:

• uhlí;
• rašelina;
• palivové dříví;
• Euro palivové dříví (brikety).

Mezi těmito druhy paliva nejsou z hlediska vnitřní stavby topeniště žádné výrazné rozdíly. Rozdíl je pouze v procentech účinnosti a délce spalování. Konstrukce topeniště a princip vedení vodního okruhu v celém domě však zůstávají totožné.

Pokud zdůrazníme výhody ohřevu vody v soukromém domě, pak zahrnují následující body:

• zvýšená účinnost (účinnost moderních topných systémů dosahuje 95 %, což umožňuje úsporu značné části tepelné energie);
• udržování komfortního vnitřního mikroklimatu – ohřev vody udržuje správnou teplotu v každé místnosti a zajišťuje rovnoměrné rozložení tepelné energie po celé místnosti;
• automatické nastavení – v případě potřeby můžete upravit zařízení na požadované teplotní podmínky a snížit náklady na energii;
• tichý provoz – na rozdíl od vzduchem vytápěných systémů radiátory během provozu nevydávají velký hluk;
• životnost a spolehlivost – kvalitní zařízení vydrží bez vážnějších problémů minimálně 25–30 let při správné instalaci a dodržení provozních vlastností;
• snadná instalace a konfigurace před uvedením do provozu.

Výhody a nevýhody vytápění domu kamny

Ohřev vody v soukromém domě ze sporáku má mnoho výhod, které mu umožňují zůstat oblíbeným řešením. Mezi výhody patří:

• nezávislost na centrálních dodávkách plynu a elektřiny;
• relativně dostupné náklady na instalaci topného systému a potrubí;
• dostupnost pevného paliva, stejně jako kompatibilita s různými typy;
• co nejjednodušší instalace a provoz;
• dlouhotrvající přenos tepla (pokud mluvíme o cihelných pecích);
• univerzální použití – sporák lze používat jak pro vytápění, tak pro vaření.

Pokud soukromý dům nemá přístup k hlavnímu přívodu plynu, pak bude kamna na dřevo ideální alternativou. Za výjimku můžeme považovat pouze regiony, kde není palivové dříví ani uhlí, ale to je extrémně vzácné.

Pokud jde o nevýhody vytápění ze sporáku, nejsou kritické a jsou spojeny s následujícími body:

• dlouhá doba na zahřátí systému, než začne přenos tepla;
• velké rozměry a hmotnost konstrukce kamen díky použití cihly.

Hmotnost zděných kamen pro účely vytápění a vaření s okruhem ohřevu vody se může pohybovat od 1,5 do 10 tun v závislosti na počtu řad a konstrukčních vlastnostech. Do výpočtu by měla být zahrnuta i hmotnost trubky. Umístění tak masivní konstrukce vyžaduje výkonný a drahý základ.

Jak funguje topení v kamnech v soukromém domě?

Pro zajištění trvale komfortního vytápění domu se doporučuje používat v topném systému kvalitní chladivo – tepelné činidlo. Vytápění kamen pomocí tepelných prostředků v soukromém domě je efektivním a spolehlivým řešením pro udržení příjemných vnitřních teplot, zejména v oblastech s chladným klimatem. Hlavními součástmi takového systému jsou sporák nebo kotel, radiátory nebo konvektory, oběhové čerpadlo, expanzní nádoba, potrubí a také automatizační a řídicí zařízení. Pec nebo kotel slouží jako hlavní zdroj tepla, ohřívá tepelné činidlo, které cirkuluje přes výměník tepla. Ohřáté tepelné činidlo je pak pomocí oběhového čerpadla vedeno potrubím do radiátorů, kde dochází k přenosu tepla k vyhřívání místností. Ochlazené tepelné činidlo se vrací zpět do pece nebo kotle k opětovnému ohřevu, což zajišťuje uzavřený cyklus systému.

Na zpětném potrubí je instalováno oběhové čerpadlo pro zajištění nucené cirkulace tepelného prostředku. Expanzní nádoba, obvykle membránového typu, kompenzuje změny objemu tepelného činidla, když se zahřívá a ochlazuje, čímž zabraňuje nadměrnému tlaku v systému. Trubky spojující všechny prvky systému mohou být kovové nebo plastové, odolné vůči tepelným vlivům a jsou instalovány se sklonem pro zajištění přirozené cirkulace v případě odstavení čerpadla. Automatizační a regulační zařízení, jako jsou termostaty, automatické odvzdušňovací ventily, tlakoměry a teploměry, řídí provoz systému a udržují nastavenou teplotu v místnostech.

Jak vybrat kvalitní tepelný prostředek pro váš domov

V topném systému kamen je vhodnější použít tepelné činidlo na bázi propylenglykolu, protože je netoxické. Thermagent EKO -30 °C může být dobrou volbou. Koncentrace tepelného činidla musí odpovídat provozním teplotním podmínkám. Před plněním se systém promyje, aby se odstranil vodní kámen a nečistoty, a samotné tepelné činidlo se nalije přes speciální armatury. Pravidelná kontrola hladiny a stavu nemrznoucí směsi a její výměna každých 3-5 let, v závislosti na doporučení výrobce, jsou důležitými prvky údržby systému.

Použití tepelného prostředku v topném systému kamen pomáhá předcházet zamrzání systému při nízkých teplotách a snižuje riziko koroze prvků systému, což prodlužuje životnost topného zařízení. Tento přístup zajišťuje spolehlivé a efektivní vytápění soukromého domu a udržuje pohodlné životní podmínky i v drsných klimatických podmínkách.

Která kamna si vybrat: cihla nebo kov

Cihlové konstrukce se déle zahřívají, ale jsou schopny déle předávat teplo do okolního prostoru. Ocelové analogy se naopak rychle zahřejí, ale stejně rychle vychladnou. Tento nedostatek lze částečně vyřešit naložením velkého množství chladicí kapaliny do topeniště.

Z hlediska hmotnosti jsou cihlová kamna těžší než kovová, jsou také dražší a náročnější na instalaci. Má však vyšší úroveň účinnosti a je méně náchylný k zamrznutí okruhu a následnému prasknutí potrubí. Pokud uvažujete o možnosti vytápění kamny v domě k trvalému bydlení, je lepší zvolit kamna zděná.

Které trubky si vybrat: kov-plast nebo nerez

Pokud je vytápění v domě plánováno na základě teplovodního kotle, pak se potrubí provádí jak ocelovými trubkami, tak výrobky z kovoplastu nebo polypropylenu. Ale pokud mluvíme o kamnech na dřevo, pak okruh může být pouze kovový. Kovoplastové prvky totiž mohou pracovat s teplotami chladicí kapaliny až +90. 95 °C. Krátkodobě toleruje až +110. 120 °C, automatické kotle však takové teploty neumožňují. Systémy podlahového vytápění vyžadují kapalinu ohřátou na +30. 45 °C a pro radiátory – až +60. 65 °C.

A pokud mluvíme o kamnech na dřevo, pak mohou často pracovat při teplotách až +100 ° C. Proto se důrazně nedoporučuje riskovat používání kovoplastových trubek v potrubí. Místo toho je lepší zvolit odolnou nerezovou ocel.

Také spojovací trubky vycházející z cívky ze spalovací komory budou velmi horké, protože jsou v těsné blízkosti otevřeného ohně. Pokud k nim připojíte plastové výrobky, ty se jednoduše roztaví.

Jak vybrat výměník tepla pro spalovací komoru

Výměník tepla pro pecní systém může být litinový, ocelový nebo měděný. Druhá možnost je velmi drahá a pájení vlastníma rukama je extrémně obtížné.

Litina je zase z hlediska výkonu lepší než ocel, ale vyrobit z ní výměník tepla sami je také obtížné. Alternativně můžete použít starou baterii, v takovém případě může těsnění mezi jednotlivými sekcemi spálit kvůli vysoké teplotě, což poruší těsnění a způsobí vniknutí vody do spalovacího prostoru.

Další výhradou při použití litinového výměníku je, že je obtížné jej vyčistit od sazí uvnitř spalovací komory. Ale během provozu kamen je třeba jej očistit od takových usazenin, ale zvednutá žebra takového radiátoru proces zkomplikují.

Nejčastěji se jako výměník tepla používá ocelový výrobek ve formě pláště z ocelového plechu nebo svitku na bázi několika trubek. Pro výrobu se používá nízkouhlíková ocel St10, St20 o tloušťce 4-5 mm. Při použití trubek by měl být průměr 30–50 mm.

Tipy pro výběr nejlepší možnosti

Pro místnosti, kde budete bydlet celoročně, je vhodné použít k vytápění domu dlouho hořící kamna. Zároveň je problematické umístit jej do již postavené budovy, takže je lepší zvážit alternativní řešení ve formě kovového sporáku, který je umístěn na vyztuženém základu bez nalití základu.

Pokud nejsou žádné problémy s uspořádáním základu, je lepší zvážit spolehlivější cihlovou konstrukci. Instalace hydraulického akumulátoru nebo oběhového čerpadla do topného okruhu nepřináší žádnou praktickou výhodu a vede pouze k dodatečným nákladům a také komplikuje instalační práce.