Kocioł do podgrzewania wody DIY. Kocioł grzewczy DIY: rysunki i standardowe projekty. Wybór typu kotła

Centrum systemu grzewczego w domu prywatnym stanowi kocioł grzewczy. To on uwalnia energię, która następnie jest przekształcana, wchodzi do chłodziwa i podgrzewa grzejniki. W tym artykule dowiemy się, jak zrobić kocioł grzewczy własnymi rękami, jak spawać kocioł do ogrzewania prywatnego domu, a także udostępnimy rysunki i instrukcje fotograficzne.

Rodzaje kotłów grzewczych

Zanim zaczniesz tworzyć własny kocioł, musisz zdecydować o jego typie, który zależy od rodzaju paliwa podgrzewanego przez płyn chłodzący. W razie potrzeby można zbudować kocioł zasilany dowolnym paliwem. Niezbędne informacje można znaleźć w zasobach Internetu. Zanim jednak dokonamy wyboru, warto orientować się w zaletach i wadach tych najsłynniejszych.

1. Kotły grzewcze na gaz. Nie powinieneś próbować samodzielnie tworzyć tego typu, ponieważ istnieje wiele wymagań, których prawdopodobnie nie będziesz w stanie spełnić. Cóż, równie ważnym powodem jest duże prawdopodobieństwo wybuchu podczas pracy. Instalowanie kotła gazowego w piwnicy domu jest zabronione.
2. Aby zrobić kocioł elektryczny, nie potrzebujesz umiejętności zawodowych ani różnorodnych materiałów. Nie można nie zauważyć ogromnej wady – wysokich cen energii elektrycznej. Jest to idealna opcja do okresowego ogrzewania wiejskiego domu, ale przy ciągłym użytkowaniu kocioł elektryczny jest bardzo drogi.
3. Kocioł na paliwo płynne nadaje się do samodzielnego wykonania, ale koszt paliwa i cechy ustawienia dysz mogą powodować znaczne trudności podczas pracy.
4. Spośród wszystkich wymienionych opcji najbardziej optymalny jest kocioł na paliwo stałe, do którego z powodzeniem można wykorzystać drewno opałowe.

Wszyscy wiedzą, że drewno opałowe ma dużą szybkość spalania i dlatego nie ma czasu na ogrzanie pomieszczenia do wymaganej temperatury przy początkowej wydajności. Aby zoptymalizować ten proces, warto rozważyć dwa sposoby samodzielnej budowy kotłów na paliwo stałe.

Wersja kotła z pirolizą

Ten typ kotła przystosowany jest do spalania drewna; jego dodatkowa nazwa to kocioł gazowo-generacyjny. Istota jego pracy polega na tym, że spalanie drewna opałowego i wydobywających się z niego substancji lotnych odbywa się osobno. Dzięki procesowi pirolizy takie kotły utrzymują optymalny reżim temperaturowy chłodziwa przez okres od 6 do 12 godzin, bez dodawania drewna opałowego.

Praca kotła pirolitycznego nie może odbywać się bez energii elektrycznej, co zapewnia pracę wentylatora, który w sposób wymuszony wspomaga proces spalania.

Wymiary takich konstrukcji wynoszą 1,5 × 0,75 × 1,7 m. Objętość zbiornika wody wynosi 500 litrów przy mocy 50 kW. Wymiary montażowe mogą się różnić w zależności od indywidualnych potrzeb.

Z reguły do ​​samodzielnego wykonania konstrukcji potrzebna będzie blacha stalowa o grubości 4-6 mm, blacha żeliwna o grubości 1 cm, rura stalowa o grubości ścianki 4 mm, elektrody spawalnicze i spawarka. Zaopatrz się także w wentylator odśrodkowy, ruszt dopasowany do wielkości komory spalania, automat do kontroli temperatury, blachę azbestową i sznur uszczelniający.

Pod koniec procesu produkcyjnego kocioł grzewczy należy okablować własnymi rękami, zgodnie z wymogami technologicznymi.

Typ kotła na pellet

Ten typ instalacji kotła jest bardziej zautomatyzowany i mniej wymagający w utrzymaniu podczas pracy. Pellet to granulat drzewny wytwarzany z trocin i wiórów. Ponieważ materiał ten jest sypki, jest on wprowadzany do komory spalania automatycznie za pomocą ślimaka lub leja zasypowego.

Wykonanie takiego kotła może być trudne ze względu na brak określonego wyposażenia elektrycznego: silnika elektrycznego do obsługi ślimaka lub przepustnicy leja.

Eksploatacja kotła na pellet odbywa się w taki sposób, że nie ma potrzeby rozpalania ani dosypywania paliwa. Wpływ na to mają wymiary bunkra. Dzięki zasadzie działania instalacji kotłowej istnieje możliwość kontrolowania ilości wytwarzanego ciepła w zależności od ilości pelletu dostarczanego do paleniska.

Te dwa typy kotłów są optymalne do produkcji DIY. Który wybrać, zależy od Ciebie. Decyduje o tym wiele czynników, z których głównym jest zapotrzebowanie na ciepło oraz dostępność określonego rodzaju paliwa, z którego będziesz korzystać.

W każdym przypadku konieczne jest ścisłe przestrzeganie technologii i przestrzeganie zasad bezpieczeństwa.

Wideo

Zobacz, jak samodzielnie możesz wykonać kocioł o długim czasie spalania:

Ten film przedstawia kocioł na paliwo stałe typu wałowego z akumulatorem ciepła:

Schematy i rysunki

Zdjęcie

Wszystkie domowe kotły grzewcze opierają się na ogólnej zasadzie: spalanie w nim paliwa podgrzewa wymiennik ciepła. Jest to czynnik chłodzący, na który zdecydowana większość domowych rzemieślników wybiera wodę.

Działanie takiego kotła i jego wygląd zależą bezpośrednio od dwóch głównych czynników: jakie materiały są dostępne i jaki rodzaj paliwa jest najtańszy w Twojej okolicy.

Wydajność domowego kotła zależy od:

• Konstrukcja wymiennika ciepła - im większa dostępna powierzchnia bezpośredniego kontaktu termicznego pojemnika z czynnikiem chłodzącym i paleniskiem, tym większa ilość ciepła, jaką chłodziwo otrzymuje w jednostce czasu.
• Całkowite spalanie stosowanego paliwa - jeżeli do komina przedostają się gazy pirolityczne wraz z powstałymi produktami spalania, dopalanie, które może znacznie zwiększyć wydajność, a dopływ tlenu do miejsca spalania jest niewystarczający - należy zmodyfikować projekt.

Bezpośrednio wynika z tego, że konieczne jest osiągnięcie minimalnej temperatury produktów spalania. Im jest ona niższa, tym wyższa jest wydajność kotła.

Druga zaleta, czyli niska temperatura produktów spalania wchodzących do komina, to klucz do bezpiecznej i trwałej pracy Twojego kotła.

Dla porównania: najlepsze modele kotłów na paliwo stałe mogą osiągnąć wskazany wskaźnik w zakresie od 120 do 150 stopni.

Prawie cała różnorodność istniejących typów kotłów, zarówno fabrycznych, jak i wykonanych samodzielnie, w swojej pracy wykorzystuje jedną zasadę, która została omówiona w poprzedniej sekcji.

Jest realizowany na dwa sposoby:

1. Kocioł do podgrzewania wody własnymi rękami można wykonać metodą „samowara”. Paliwo spala się w zbiorniku wypełnionym płynem chłodzącym. Najczęściej schemat ten jest realizowany przy produkcji kotła do łaźni rosyjskiej.
2. Domowy kocioł do podgrzewania wody wykonany drugą metodą polega na przepuszczaniu chłodziwa przez rury wymiennika ciepła (cewkę) przez palenisko, w którym pali się paliwo. Jako wariant tej samej metody, dość często wymiennik ciepła umieszcza się bezpośrednio za paleniskiem, w miejscu, w którym wychodzą z niego produkty spalania.

Z reguły preferowana jest ta czy inna opcja, biorąc pod uwagę możliwości mistrza w zakresie pozyskiwania niezbędnych materiałów.

Ale w każdym razie nie możemy zapominać, że kocioł do podgrzewania wody jest urządzeniem wysokiego ryzyka i wymaga stałego monitorowania podczas pracy.

Dlatego kotły do ​​podgrzewania wody w domu muszą mieć w swojej konstrukcji zawór do usuwania nadciśnienia, manometr i termometr do określania temperatury chłodziwa.

Jak zrobić kocioł do podgrzewania wody własnymi rękami?

Temat „podgrzewania wody zrób to sam” jest prawie niemożliwy do rozwinięcia w krótkiej recenzji. Dlatego podamy tylko niektóre zalecenia. Zainteresowani mogą znaleźć bardziej szczegółowe informacje na naszej stronie internetowej oraz w innych źródłach.

Najczęściej stosowanymi materiałami do produkcji kotłów są blachy stalowe o grubości 4 – 5 mm. Żaroodporna stal nierdzewna jest oczywiście lepsza. Ale po zapoznaniu się z ceną za arkusz większość wybiera zwykłą.

Wykonując domowy kocioł do podgrzewania wody, mistrz z reguły bierze pod uwagę istniejącą lub przyszłą metodę cyrkulacji chłodziwa w CO.

Jeśli porusza się grawitacyjnie (cyrkulacja grawitacyjna), konieczne będzie dość wysokie podniesienie zbiornika wody i zastosowanie rur o dużej średnicy do okablowania. I to zarówno na zasilaniu, jak i powrocie.

Wynika to z faktu, że opór ruchu chłodziwa jest odwrotnie proporcjonalny do średnicy rur. Jeśli średnica nie jest wystarczająco duża, nie będzie można obejść się bez zainstalowania pompy obiegowej.

Domowe kotły do ​​podgrzewania wody wyposażone w pompy mają swoje zalety: rury o mniejszych średnicach są tańsze, zbiornika chłodziwa nie można podnieść tak wysoko oraz wady: w przypadku utraty zasilania podczas pracy systemu kocioł może po prostu pęknąć z powodu przegrzana para. Wybór nalezy do ciebie.

Kilka zaleceń, które są odpowiednie dla każdego rodzaju kotła, który wybierzesz: zaleca się wykonanie obwodów grzewczych i rur zainstalowanych na kotle grzewczym z rur o średnicy 32 mm lub większej (w calach jest to 1 i ¼”).

W przypadku awaryjnego zatrzymania pompy obiegowej obserwuje się szybki i gwałtowny wzrost temperatury wody przy jednoczesnym zmniejszeniu prędkości jej ruchu.

Aby, jeśli to możliwe, uniknąć awarii obwodu grzewczego, lepiej jest wykonać go z rur ocynkowanych i uszczelnić gwinty łączące za pomocą kabla lnianego i czerwonego ołowiu.

Opcje i projekty kotłów grzewczych

Domowy kocioł do podgrzewania wody jest zwykle podzielony w zależności od rodzaju użytego paliwa na następujące główne typy:

Kotły na drewno

Kotły tego typu są najbardziej poszukiwane do samodzielnej produkcji ze względu na prostotę ich konstrukcji, dostępność materiałów i narzędzi niezbędnych do produkcji takiego kotła oraz możliwość swobodnego zakupu wymaganej ilości drewna opałowego.

• Zalety: prostota i wszechstronność.
• Wady - raczej niska wydajność. Pod tym względem znacznie preferowany jest następujący schemat.

Najprostsza wersja takiego kotła: grubościenna rura o dużej średnicy, do której wkładana jest rura o mniejszej średnicy, czyli palenisko. Przestrzeń między rurami jest wypełniona płynem chłodzącym.

Kotły opalane drewnem są uniwersalne. Można je ogrzewać nie tylko drewnem, ale także niemal każdym paliwem stałym. (brykiety torfowe, węgiel).

Kotły pirolityczne

W zakresie temperatur od 200 do 800 stopni drewno, którego proces spalania odbywa się przy braku tlenu, rozkłada się na koks drzewny i gaz pirolityczny.

Gdy tylko do tego ostatniego zostanie dodana wystarczająca ilość powietrza atmosferycznego, zapala się, uwalniając ciepło w dużych ilościach. Zwiększa to wydajność kotłów tej konstrukcji do 92%.

Jeden ładunek paliwa (drewno) wystarcza na 12 godzin pracy kotła pirolitycznego, podczas gdy w przypadku kotłów tradycyjnych czas ten nie przekracza 4 godzin.

Praktycznie nie ma żadnych stałych pozostałości. Spalanie gazów można łatwo regulować w trybie automatycznym.

Wadą kotłów do podgrzewania wody w domu tej konstrukcji są surowe wymagania dotyczące wilgotności paliwa, nie więcej niż 30%. W przeciwnym razie po zmieszaniu z parą wodną gaz pirolityczny będzie słabo się palił.

Materiały do ​​produkcji kotła tej konstrukcji będą kosztować znacznie więcej. niż pierwsza opcja. Ale całość nadwyżek zwróci się w pełni po 2-3 sezonach grzewczych.

Kotły na olej odpadowy

Kocioł zostaje zapalony, doprowadzony do trybu pracy, a olej zaczyna kapać na specjalną gorącą patelnię, która niemal natychmiast odparowuje.

Powstałe gazy, spalając się, podgrzewają płyn chłodzący.
Zamiast oleju można zastosować olej napędowy.

Kocioł elektryczny

Najprostsza konstrukcja to element grzejny umieszczony w pionowo ustawionej rurze, do której powrót doprowadzany jest od dołu, a zasilanie od góry. I naturalny obieg wody.

Wady: kotły o mocy znamionowej większej niż 7 kW nie mogą być podłączane do sieci 220 V. Ale napięcie 380 V nie jest dostępne wszędzie.

Drugą opcją dla kotła elektrycznego jest kocioł indukcyjny. To najprostsza wersja domowego kotła o podobnej konstrukcji: grubościenna rura z tworzywa sztucznego, na którą nawinięte jest co najmniej sto zwojów emaliowanego drutu, podłączona do przenośnej spawarki o prądzie wyjściowym 15 A.

Elementy nagrzewane prądami wirowymi (kawałki drutu stalowego, pręt cięty itp.) wlewa się do rury. Podłączamy powrót od dołu, zasilanie od góry, dopływ wody i można włączyć prąd.

Materiały i narzędzia do montażu kotła

Główną zaletą decyzji o wykonaniu kotła do podgrzewania wody własnymi rękami jest to, że nie wymaga to specjalnego sprzętu, narzędzi i części.

Znalezienie dostępnych surowców i materiałów jest dość łatwe, a prawie wszystkie narzędzia są dostępne dla każdego właściciela własnego domu (wiertarka, klucze, śrubokręty...).

Do pracy będziesz potrzebować:

• rura z blachy lub o dużej średnicy (opcja: beczka metalowa, stary piec itp.);
• stalowe rury;
• grzejniki (jeśli chłodziwem jest woda), rury profilowe;
• okucia (nakrętki, śruby itp.);
• amortyzatory (można je kupić, znaleźć używane lub wykonać samodzielnie);
• drzwi.

Wskazane jest zainstalowanie wymaganego minimum automatyki na kotle (na przykład czujniki kontroli i pomiaru temperatury lub manometr).

Zastosowane materiały muszą być odpowiedniej jakości (bez dziur, rdzy itp.).

Dobrym pomysłem jest zainstalowanie pompy, która wymusi ruch płynu chłodzącego.

Algorytm instalacji pieca z kotłem wodnym jest następujący:

Określamy miejsce montażu kotła. Następnie wykonujemy oznaczenia i wylewamy podkład.

Przygotowanie zaprawy murarskiej do cegieł. Do tego będziesz potrzebował piasku i gliny w stosunku 2:1 (w przybliżeniu może się różnić w zależności od zawartości tłuszczu w glinie). Glinę namoczyć na noc, a rano za pomocą mieszadła (nasadka do wiertarki) wymieszać roztwór piaskowo-gliniasty.

Na gotowym fundamencie kładziemy arkusz pokrycia dachowego lub inną hydroizolację. Rozmiar powinien być co najmniej 10 cm większy niż rozmiar kotła.
Wypełnij go jastrychem cementowym na górze i wypoziomuj.

Za pomocą zwykłej zwykłej czerwonej cegły (nie krzemianu) układamy zewnętrzny kontur przyszłego pieca. Możesz także włożyć walkę do środka.

Doprowadzamy ściany do poziomu drzwiczek popielnika, kładziemy blachę ze spadkiem na zewnątrz, aby ułatwić usuwanie popiołu.

Mocujemy drzwi i układamy kontur dmuchawy.
Instalujemy kocioł (według poziomu) i drzwi spalania.
Rozkładamy komin.

Prawidłowe zorganizowanie ogrzewania domu nie jest zadaniem łatwym. Wiadomo, że najlepiej poradzą sobie z tym specjaliści – projektanci i instalatorzy. Możliwe i konieczne jest zaangażowanie ich w ten proces, ale w jakim zakresie to Ty, właściciel domu, musisz określić. Możliwości są trzy: wynajęte osoby wykonują cały zakres czynności lub część tych prac, albo pełnią rolę konsultantów, a Ty zajmujesz się ogrzewaniem samodzielnie.

Niezależnie od tego, którą opcję ogrzewania wybierzesz, musisz dobrze zrozumieć wszystkie etapy procesu. Ten materiał to przewodnik krok po kroku po działaniu. Jego celem jest pomoc w samodzielnym rozwiązaniu problemu montażu ogrzewania lub kompetentny nadzór nad wynajętymi specjalistami i instalatorami.

Elementy systemu grzewczego

W zdecydowanej większości prywatne budynki mieszkalne ogrzewane są za pomocą systemów ogrzewania wodnego. To tradycyjne podejście do rozwiązania problemu, które ma niezaprzeczalną zaletę – uniwersalność. Oznacza to, że ciepło jest dostarczane do wszystkich pomieszczeń za pomocą chłodziwa i można je ogrzewać za pomocą różnych nośników energii. Przy wyborze kotła rozważymy ich listę dalej.

Instalacje wodne umożliwiają także organizację skojarzonego ogrzewania z wykorzystaniem dwóch, a nawet trzech rodzajów nośników energii.

Każdy system grzewczy, w którym chłodziwo służy jako łącznik przesyłowy, dzieli się na następujące elementy:

• źródło ciepła;
• sieć rurociągów wraz z całym dodatkowym wyposażeniem i armaturą;
• urządzenia grzewcze (grzejniki lub obiegi grzewcze do ogrzewania podłogowego).

W celu uzdatniania i regulacji chłodziwa, a także wykonywania prac konserwacyjnych w instalacjach grzewczych stosuje się wyposażenie dodatkowe oraz zawory odcinające i regulacyjne. W skład wyposażenia wchodzą następujące elementy:

• zbiornik wyrównawczy;
• pompa obiegowa;
• separator hydrauliczny (strzałka hydrauliczna);
• pojemność bufora;
• kolektor rozdzielczy;
• kocioł do ogrzewania pośredniego;
• urządzeń i urządzeń automatyki.

Notatka. Obowiązkowym atrybutem systemu podgrzewania wody jest zbiornik wyrównawczy, reszta wyposażenia jest instalowana w razie potrzeby.

Powszechnie wiadomo, że woda podgrzana zwiększa swoją objętość i w ograniczonej przestrzeni nie ma miejsca na jej dodatkową objętość. Aby uniknąć zerwania połączeń na skutek zwiększonego ciśnienia w sieci, instaluje się naczynie wzbiorcze typu otwartego lub membranowego. Pobiera nadmiar wody.

Wymuszony obieg chłodziwa zapewnia pompa, a jeśli istnieje kilka obwodów oddzielonych strzałką hydrauliczną lub zbiornikiem buforowym, stosuje się 2 lub więcej jednostek pompujących. Jeśli chodzi o zbiornik buforowy, pełni on jednocześnie funkcję separatora hydraulicznego i akumulatora ciepła. Oddzielenie obiegu kotła od wszystkich pozostałych jest praktykowane w złożonych systemach domków z kilkoma piętrami.

Kolektory do dystrybucji chłodziwa instaluje się w systemach grzewczych z podgrzewaną podłogą lub w przypadkach, w których stosowany jest promieniowy schemat podłączenia akumulatora, omówimy to w kolejnych rozdziałach. Kocioł ogrzewania pośredniego to zbiornik z wężownicą, w którym z chłodziwa podgrzewana jest woda na potrzeby ciepłej wody użytkowej. Aby wizualnie monitorować temperaturę i ciśnienie wody w systemie, instalowane są termometry i manometry. Narzędzia automatyki (czujniki, termostaty, sterowniki, serwa) nie tylko kontrolują parametry chłodziwa, ale także regulują je automatycznie.

Zawory odcinające

Oprócz wymienionych urządzeń, ogrzewanie wody w domu jest kontrolowane i utrzymywane za pomocą zaworów odcinających i regulacyjnych przedstawionych w tabeli:

Kiedy już zapoznasz się z elementami, z których składa się instalacja grzewcza, możesz przystąpić do pierwszego kroku w stronę celu – obliczeń.

Obliczanie instalacji grzewczej i dobór mocy kotła

Niemożliwy jest dobór sprzętu bez znajomości ilości energii cieplnej potrzebnej do ogrzania budynku. Można to wyznaczyć na dwa sposoby: prosty przybliżony i obliczeniowy. Wszyscy sprzedawcy sprzętu grzewczego lubią korzystać z pierwszej metody, ponieważ jest ona dość prosta i daje mniej więcej poprawny wynik. Jest to obliczenie mocy cieplnej na podstawie powierzchni ogrzewanych pomieszczeń.

Biorą osobny pokój, mierzą jego powierzchnię i mnożą uzyskaną wartość przez 100 W. Energię wymaganą dla całego domu wiejskiego określa się poprzez zsumowanie wskaźników dla wszystkich pomieszczeń. Sugerujemy dokładniejszą metodę:

• przez 100 W pomnóż powierzchnię tych pomieszczeń, w których z ulicą styka się tylko 1 ściana, na której znajduje się 1 okno;
• jeśli pokój jest narożny z jednym oknem, jego powierzchnię należy pomnożyć przez 120 W;
• gdy pokój ma 2 ściany zewnętrzne z 2 lub więcej oknami, jego powierzchnię mnoży się przez 130 W.

Jeśli weźmiemy pod uwagę energię jako metodę przybliżoną, wówczas mieszkańcy północnych regionów Federacji Rosyjskiej mogą nie otrzymać wystarczającej ilości ciepła, a mieszkańcy południa Ukrainy mogą przepłacać za zbyt mocny sprzęt. Stosując drugą metodę obliczeniową, projekt ogrzewania wykonują specjaliści. Jest dokładniejszy, ponieważ pozwala jasno zrozumieć, ile ciepła traci się przez konstrukcje budowlane dowolnego budynku.

Zanim zaczniesz obliczenia, musisz zmierzyć dom, sprawdzając powierzchnię ścian, okien i drzwi. Następnie należy określić grubość warstwy każdego materiału budowlanego, z którego zbudowane są ściany, podłogi i dachy. Dla wszystkich materiałów w literaturze przedmiotu lub w Internecie należy znaleźć wartość przewodności cieplnej λ, wyrażoną w jednostkach W/(m ºС). Podstawiamy go do wzoru na obliczenie oporu cieplnego R (m2 ºС / W):

R = δ / λ, tutaj δ to grubość materiału ściany w metrach.

Notatka. Jeżeli ściana lub dach są wykonane z różnych materiałów, należy obliczyć wartość R dla każdej warstwy, a następnie zsumować wyniki.

Teraz możesz sprawdzić ilość ciepła utraconego przez zewnętrzną konstrukcję budynku, korzystając ze wzoru:

• QTP = 1/R x (tв – tн) x S, gdzie:
• QТП – ilość utraconego ciepła, W;
• S to wcześniej zmierzona powierzchnia konstrukcji budynku, m2;
• tв – tutaj należy zastąpić wartość żądanej temperatury wewnętrznej, ºС;
• tн – temperatura ulicy w najzimniejszym okresie, ºС.

Ważny! Obliczenia należy dokonać dla każdego pomieszczenia osobno, podstawiając do wzoru naprzemiennie wartości oporu cieplnego oraz powierzchnię ściany zewnętrznej, okna, drzwi, podłóg i dachu. Następnie wszystkie te wyniki należy zsumować, będzie to strata ciepła w danym pomieszczeniu. Powierzchni przegród wewnętrznych nie trzeba brać pod uwagę!

Zużycie ciepła na wentylację

Aby dowiedzieć się, ile ciepła traci prywatny dom jako całość, należy zsumować straty wszystkich jego pomieszczeń. Ale to nie wszystko, bo musimy wziąć pod uwagę również ogrzewanie powietrza wentylacyjnego, które zapewnia również system grzewczy. Aby nie wdawać się w gąszcz skomplikowanych obliczeń, proponuje się sprawdzić zużycie ciepła za pomocą prostego wzoru:

Qair = cm (tв – tн), gdzie:

• Qair – wymagana ilość ciepła do wentylacji, W;
• m to masowa ilość powietrza, określona jako objętość wewnętrzna budynku pomnożona przez gęstość mieszaniny powietrza, kg;
• (tв – tн) – jak w poprzednim wzorze;
• с – pojemność cieplna mas powietrza, przyjmuje się równą 0,28 W / (kg ºС).

Aby określić zapotrzebowanie na ciepło dla całego budynku, pozostaje dodać wartość QTP dla całego domu do wartości Qair. Moc kotła pobierana jest z rezerwą dla optymalnego trybu pracy, czyli ze współczynnikiem 1,3. Tutaj należy wziąć pod uwagę ważny punkt: jeśli planujesz używać generatora ciepła nie tylko do ogrzewania, ale także do podgrzewania wody do zaopatrzenia w ciepłą wodę użytkową, należy zwiększyć rezerwę mocy. Kocioł musi działać skutecznie w 2 kierunkach jednocześnie, dlatego należy przyjąć współczynnik bezpieczeństwa co najmniej 1,5.

Obecnie wyróżnia się różne rodzaje ogrzewania, charakteryzujące się nośnikiem energii lub rodzajem stosowanego paliwa. Który z nich wybierzesz, zależy od Ciebie, a my przedstawimy wszystkie typy kotłów z krótkim opisem ich zalet i wad. Do ogrzewania budynków mieszkalnych można kupić następujące typy domowych generatorów ciepła:

• paliwo stałe;
• gaz;
• elektryczny;
• na paliwie ciekłym.

Poniższy film pomoże Ci wybrać nośnik energii, a następnie źródło ciepła:

Kotły na paliwo stałe

Dzielą się na 3 typy: spalanie bezpośrednie, piroliza i pellet. Jednostki cieszą się popularnością ze względu na niskie koszty eksploatacji, gdyż w porównaniu do innych źródeł energii drewno opałowe i węgiel są niedrogie. Wyjątkiem jest gaz ziemny w Federacji Rosyjskiej, ale podłączenie do niego jest często droższe niż cały sprzęt grzewczy łącznie z instalacją. Dlatego kotły na drewno i węgiel, które mają akceptowalny koszt, są coraz częściej kupowane przez ludzi.

Z drugiej strony eksploatacja źródła ciepła na paliwo stałe jest bardzo podobna do zwykłego ogrzewania piecem. Trzeba poświęcić czas i wysiłek na przygotowanie, przenoszenie drewna opałowego i ładowanie go do paleniska. Urządzenie wymaga również solidnych rurociągów, aby zapewnić jego długotrwałą i bezpieczną pracę. Przecież konwencjonalny kocioł na paliwo stałe charakteryzuje się bezwładnością, to znaczy po zamknięciu przepustnicy podgrzewanie wody nie zatrzymuje się natychmiast. A efektywne wykorzystanie wytworzonej energii jest możliwe tylko wtedy, gdy istnieje akumulator ciepła.

Ważny. Kotły spalające paliwa stałe z reguły nie mogą pochwalić się wysoką sprawnością. Tradycyjne jednostki spalania bezpośredniego mają sprawność około 75%, jednostki do pirolizy - 80%, a jednostki na pellet - nie więcej niż 83%.

Najlepszym wyborem pod względem komfortu jest generator ciepła na pellet, charakteryzujący się wysokim stopniem automatyzacji i praktycznie brakiem bezwładności. Nie wymaga akumulatora ciepła i częstych wyjazdów do kotłowni. Jednak cena sprzętu i pelletu często sprawia, że ​​jest on niedostępny dla szerokiego grona użytkowników.

Kotły gazowe

Doskonałą opcją jest instalacja ogrzewania działającego na głównym gazie. Ogólnie rzecz biorąc, kotły gazowe na gorącą wodę są bardzo niezawodne i wydajne. Sprawność najprostszego agregatu niezależnego energetycznie wynosi co najmniej 87%, a sprawność drogiego agregatu skraplającego sięga 97%. Nagrzewnice są kompaktowe, dobrze zautomatyzowane i bezpieczne w obsłudze. Konserwacja jest wymagana nie częściej niż raz w roku, a wyjazdy do kotłowni potrzebne są jedynie w celu monitorowania lub zmiany ustawień. Jednostka budżetowa będzie znacznie tańsza od jednostki na paliwo stałe, dlatego kotły gazowe można uznać za powszechnie dostępne.

Kotły gazowe, podobnie jak generatory ciepła na paliwo stałe, wymagają komina oraz wentylacji nawiewno-wywiewnej. Jeśli chodzi o inne kraje byłego ZSRR, ceny paliwa są tam znacznie wyższe niż w Federacji Rosyjskiej, dlatego popularność sprzętu gazowego stale maleje.

Kotły elektryczne

Trzeba powiedzieć, że ogrzewanie elektryczne jest najbardziej wydajne ze wszystkich istniejących. Kotły nie tylko mają sprawność rzędu 99%, ale w dodatku nie wymagają kominów i wentylacji. Urządzenia jako takie praktycznie nie wymagają konserwacji, z wyjątkiem czyszczenia raz na 2-3 lata. A co najważniejsze: sprzęt i instalacja są bardzo tanie, a stopień automatyzacji może być dowolny. Kocioł po prostu nie potrzebuje Twojej uwagi.

Bez względu na to, jak przyjemne są zalety kotła elektrycznego, główna wada jest równie znacząca - cena energii elektrycznej. Nawet jeśli użyjesz wielotaryfowego licznika energii elektrycznej, nie będziesz w stanie pokonać generatora ciepła opalanego drewnem pod względem tego wskaźnika. To cena, jaką trzeba zapłacić za komfort, niezawodność i wysoką wydajność. Cóż, drugą wadą jest brak niezbędnej energii elektrycznej w sieciach zasilających. Taka irytująca uciążliwość może natychmiast anulować wszelkie myśli o ogrzewaniu elektrycznym.

Kotły na paliwo ciekłe

Pod względem kosztów urządzeń grzewczych i ich instalacji ogrzewanie olejem odpadowym lub olejem napędowym będzie kosztować w przybliżeniu tyle samo, co gazem ziemnym. Ich wskaźniki wydajności są również podobne, chociaż przetwarzanie z oczywistych powodów jest nieco gorsze. Inna sprawa, że ​​ten rodzaj ogrzewania śmiało można nazwać najbrudniejszym. Każda wizyta w kotłowni zakończy się przynajmniej zapachem oleju napędowego lub brudnymi rękami. A coroczne czyszczenie urządzenia to całe wydarzenie, po którym będziesz posmarowany sadzą aż do pasa.

Używanie oleju napędowego do ogrzewania nie jest najbardziej opłacalnym rozwiązaniem, cena paliwa może mocno uderzyć w kieszeń. Cena zużytego oleju również wzrosła, chyba że masz tanie źródło. Oznacza to, że instalowanie kotła na olej napędowy ma sens, gdy nie ma innych źródeł energii lub w przyszłości głównego źródła gazu. Jednostka łatwo przełącza się z oleju napędowego na gaz, ale piec spalinowy nie będzie w stanie spalać metanu.

Schematy systemu grzewczego dla domu prywatnego

Systemy grzewcze sprzedawane w budownictwie prywatnym mogą być jednorurowe lub dwururowe. Łatwo je rozróżnić:

• zgodnie ze schematem jednorurowym wszystkie grzejniki są podłączone do jednego kolektora. Jest to zarówno zasilanie, jak i powrót, przechodzący przez wszystkie baterie w formie zamkniętego pierścienia;
• w schemacie dwururowym płyn chłodzący jest dostarczany do grzejników jedną rurą i powracany drugą.

Wybór układu ogrzewania dla prywatnego domu nie jest łatwym zadaniem, konsultacja ze specjalistą z pewnością nie zaszkodzi. Nie zgrzeszymy przeciwko prawdzie, jeśli powiemy, że schemat dwururowy jest bardziej postępowy i niezawodny niż schemat jednorurowy. Wbrew powszechnemu przekonaniu o niskich kosztach instalacji przy instalacji tego ostatniego, zauważamy, że jest on nie tylko droższy od dwururowego, ale także bardziej skomplikowany. Temat ten jest szczegółowo omówiony w filmie:

Faktem jest, że w systemie jednorurowym woda od grzejnika do grzejnika ochładza się coraz bardziej, dlatego konieczne jest zwiększenie ich wydajności poprzez dodanie sekcji. Ponadto rozdzielacz musi mieć większą średnicę niż dwururowe przewody dystrybucyjne. I wreszcie: automatyczne sterowanie w obwodzie jednorurowym jest trudne ze względu na wzajemny wpływ akumulatorów na siebie.

W małym domu lub daczy z maksymalnie 5 grzejnikami można bezpiecznie wdrożyć jednorurowy obwód poziomy (nazwa zwyczajowa - Leningradka). Przy większej liczbie urządzeń grzewczych nie będzie mógł on normalnie funkcjonować, gdyż ostatnie grzejniki będą zimne.

Inną opcją jest zastosowanie jednorurowych pionowych pionów w dwupiętrowym prywatnym domu. Takie schematy występują dość często i działają z powodzeniem.

Przy dystrybucji dwururowej, chłodziwo dostarczane jest do wszystkich grzejników w tej samej temperaturze, dzięki czemu nie ma potrzeby zwiększania liczby sekcji. Podział linii na zasilającą i powrotną umożliwia automatyczne sterowanie pracą akumulatorów za pomocą zaworów termostatycznych.

Średnice rurociągów są mniejsze, a system jako całość jest prostszy. Istnieją następujące typy schematów dwururowych:

ślepy zaułek: sieć rurociągów jest podzielona na odgałęzienia (ramiona), wzdłuż których chłodziwo przemieszcza się wzdłuż autostrad ku sobie;

powiązany układ dwururowy: tutaj kolektor powrotny jest niejako kontynuacją zasilania, a cały płyn chłodzący przepływa w jednym kierunku, obwód tworzy pierścień;

kolektor (promieniowy). Najdroższy sposób okablowania: rurociągi z kolektora układane są osobno do każdego grzejnika, sposób montażu jest ukryty w podłodze.

Jeśli weźmiesz poziome linie o większej średnicy i ułożysz je z nachyleniem 3-5 mm na 1 m, system będzie mógł działać z powodu grawitacji (grawitacji). Wtedy pompa obiegowa nie jest potrzebna, obwód będzie nielotny. Aby być uczciwym, zauważamy, że zarówno okablowanie jednorurowe, jak i dwururowe może działać bez pompy. Gdyby tylko stworzono warunki dla naturalnego obiegu wody.

System grzewczy można otworzyć, instalując w najwyższym punkcie naczynie wyrównawcze, komunikujące się z atmosferą. Rozwiązanie to stosowane jest w sieciach grawitacyjnych, w przeciwnym wypadku nie da się tam tego zrobić. Jeśli zainstalujesz membranowe naczynie wzbiorcze na powrocie w pobliżu kotła, instalacja zostanie zamknięta i będzie działać pod nadciśnieniem. Jest to bardziej nowoczesna opcja, która znajduje zastosowanie w sieciach z wymuszonym ruchem chłodziwa.

Nie możemy nie wspomnieć o sposobie ogrzewania domu za pomocą podgrzewanych podłóg. Jego wadą jest to, że jest drogi, ponieważ w jastrychu trzeba ułożyć setki metrów rur, co skutkuje obiegiem wody grzewczej w każdym pomieszczeniu. Końce rur zbiegają się do rozdzielacza z zespołem mieszającym i własną pompą obiegową. Ważną zaletą jest ekonomiczne, równomierne ogrzewanie pomieszczeń, co jest bardzo komfortowe dla ludzi. Zdecydowanie zaleca się stosowanie obiegów ogrzewania podłogowego w każdym budynku mieszkalnym.

Rada. Właściciel małego domu (do 150 m2) może śmiało zalecić zastosowanie konwencjonalnego obwodu dwururowego z wymuszonym obiegiem chłodziwa. Wtedy średnica sieci będzie nie większa niż 25 mm, odgałęzień - 20 mm, a połączeń z akumulatorami - 15 mm.

Instalacja systemu grzewczego

Opis prac instalacyjnych zaczniemy od instalacji i orurowania kotła. Zgodnie z przepisami w kuchni można instalować urządzenia o mocy nie przekraczającej 60 kW. W kotłowni należy umieścić mocniejsze generatory ciepła. Jednocześnie w przypadku źródeł ciepła spalających różne rodzaje paliwa i posiadających otwartą komorę spalania konieczne jest zapewnienie dobrego przepływu powietrza. Wymagane jest również urządzenie kominowe do usuwania produktów spalania.

Aby zapewnić naturalny przepływ wody, zaleca się taki montaż kotła, aby rura powrotna znajdowała się poniżej poziomu grzejników parterowych.

Miejsce, w którym będzie zlokalizowane źródło ciepła, należy wybrać biorąc pod uwagę minimalne dopuszczalne odległości od ścian lub innych urządzeń. Zazwyczaj odstępy te są określone w instrukcji dołączonej do produktu. W przypadku braku tych danych stosujemy się do następujących zasad:

• szerokość przejścia z przodu kotła wynosi 1 m;
• jeśli nie ma potrzeby serwisowania urządzenia z boku lub z tyłu, pozostaw odstęp 0,7 m, w przeciwnym razie - 1,5 m;
• odległość do najbliższego sprzętu – 0,7 m;
• ustawiając dwa kotły obok siebie, należy zachować między nimi odstęp 1 m, a naprzeciw siebie - 2 m.

Notatka. W przypadku montażu naściennych źródeł ciepła nie są potrzebne boczne przejścia; wystarczy zachować odstęp przed urządzeniem, aby ułatwić konserwację.

Podłączenie kotła

Należy zauważyć, że okablowanie generatorów ciepła gazowych, wysokoprężnych i elektrycznych jest prawie takie samo. Tutaj musimy wziąć pod uwagę, że zdecydowana większość kotłów ściennych jest wyposażona we wbudowaną pompę obiegową, a wiele modeli jest wyposażonych w naczynie wyrównawcze. Najpierw spójrzmy na schemat połączeń prostej jednostki gazowej lub wysokoprężnej:

Rysunek przedstawia schemat układu zamkniętego z membranowym naczyniem wzbiorczym i wymuszonym obiegiem. Ta metoda wiązania jest najczęstsza. Na powrocie znajduje się pompa z obejściem i zbiornikiem ściekowym, tam też znajduje się naczynie wzbiorcze. Ciśnienie kontrolowane jest za pomocą manometrów, a powietrze z obiegu kotła usuwane jest poprzez automatyczny odpowietrznik.

Notatka. Orurowanie kotła elektrycznego, który nie jest wyposażony w pompę, odbywa się na tej samej zasadzie.

W przypadku wyposażenia wytwornicy ciepła we własną pompę oraz obieg do podgrzewania wody na potrzeby ciepłej wody użytkowej, układ rur i montaż elementów wygląda następująco:

Na zdjęciu kocioł ścienny z wymuszonym wtryskiem powietrza do zamkniętej komory spalania. Do odprowadzania gazów spalinowych stosuje się dwuścienny współosiowy przewód kominowy, który jest wyprowadzony poziomo przez ścianę. Jeśli palenisko urządzenia jest otwarte, potrzebny jest tradycyjny komin z dobrym naturalnym ciągiem. Sposób prawidłowego montażu rury kominowej wykonanej z modułów warstwowych pokazano na rysunku:

W domach wiejskich o dużej powierzchni często konieczne jest podłączenie kotła do kilku obiegów grzewczych - grzejnika, podgrzewanych podłóg i pośredniego kotła grzewczego na potrzeby ciepłej wody użytkowej. W takiej sytuacji optymalnym rozwiązaniem byłoby zastosowanie separatora hydraulicznego. Umożliwi zorganizowanie niezależnego obiegu chłodziwa w obiegu kotła, a jednocześnie będzie pełnić funkcję grzebienia rozdzielczego dla pozostałych gałęzi. Wtedy podstawowy schemat ogrzewania dla dwupiętrowego domu będzie wyglądał następująco:

Według tego schematu każdy obieg grzewczy ma własną pompę, dzięki czemu działa niezależnie od pozostałych. Ponieważ do podgrzewanych podłóg należy doprowadzać płyn chłodzący o temperaturze nie wyższej niż 45 ° C, na tych odgałęzieniach stosuje się zawory trójdrogowe. Dodają gorącą wodę z głównej linii, gdy temperatura płynu chłodzącego w obwodach podgrzewanej podłogi spada.

W przypadku generatorów ciepła na paliwo stałe sytuacja jest bardziej skomplikowana. Ich wiązanie powinno uwzględniać 2 punkty:

• możliwe przegrzanie z powodu bezwładności urządzenia; drewna opałowego nie można szybko ugasić;
• tworzenie się kondensatu, gdy zimna woda wpływa do zbiornika kotła z sieci.

Aby uniknąć przegrzania i ewentualnego zagotowania, pompę obiegową zawsze umieszcza się po stronie powrotu, a po stronie zasilania bezpośrednio za wytwornicą ciepła należy umieścić grupę zabezpieczającą. Składa się z trzech elementów: manometru, automatycznego odpowietrznika i zaworu bezpieczeństwa. Obecność tego ostatniego jest kluczowa; to zawór zmniejszy nadciśnienie w przypadku przegrzania płynu chłodzącego. Jeśli zdecydujesz się na organizację, wymagany jest następujący schemat wiązania:

Tutaj obejście i zawór trójdrożny chronią piec urządzenia przed kondensacją. Zawór nie przepuści wody z instalacji do małego obiegu, dopóki temperatura w nim nie osiągnie 55°C. Szczegółowe informacje na ten temat można uzyskać oglądając wideo:

Rada. Ze względu na charakter pracy, kotły na paliwo stałe zaleca się stosować w połączeniu ze zbiornikiem buforowym – akumulatorem ciepła, jak pokazano na schemacie:

Wielu właścicieli domów instaluje w kotłowni dwa różne źródła ciepła. Muszą być odpowiednio podwiązane i podłączone do systemu. W tym przypadku oferujemy 2 schematy, jeden na paliwo stałe i kocioł elektryczny współpracujący z ogrzewaniem grzejnikowym.

Drugi schemat łączy generator ciepła na gaz i drewno, dostarczający ciepło do ogrzewania domu i przygotowujący wodę do zaopatrzenia w ciepłą wodę:

Aby zainstalować ogrzewanie prywatnego domu własnymi rękami, musisz najpierw zdecydować, które rury wybrać do tego. Nowoczesny rynek oferuje kilka rodzajów rur metalowych i polimerowych odpowiednich do ogrzewania domów prywatnych:

• stal;
• miedź;
• Stal nierdzewna;
• polipropylen (PPR);
• polietylen (PEX, PE-RT);
• metal-plastik.

Przewody grzewcze wykonane ze zwykłego metalu „żelaznego” są uważane za relikt przeszłości, ponieważ są najbardziej podatne na korozję i „przerost” obszaru przepływu. Ponadto samodzielny montaż takich rur nie jest łatwy: potrzebne są dobre umiejętności spawania, aby wykonać hermetycznie uszczelnione połączenie. Jednak niektórzy właściciele domów do dziś korzystają z rur stalowych, instalując w domu autonomiczne ogrzewanie.

Rury miedziane lub ze stali nierdzewnej są doskonałym wyborem, ale są zbyt drogie. Są to niezawodne i trwałe materiały, które nie boją się wysokiego ciśnienia i temperatury, więc jeśli masz środki, zdecydowanie warto zastosować te produkty. Miedź łączy się poprzez lutowanie, co również wymaga pewnych umiejętności, a stal nierdzewną łączy się za pomocą złączek rozbieralnych lub wciskanych. Należy preferować tę drugą opcję, zwłaszcza gdy instalacja jest ukryta.

Rada. Do rurociągów kotłów i układania rurociągów w kotłowni najlepiej jest używać dowolnego rodzaju rur metalowych.

Ogrzewanie wykonane z polipropylenu będzie najtańsze. Ze wszystkich typów rur PPR należy wybrać te wzmocnione folią aluminiową lub włóknem szklanym. Ich jedyną zaletą jest niska cena materiału, ponieważ instalacja ogrzewania z rur polipropylenowych jest dość złożonym i odpowiedzialnym zadaniem. Z wyglądu polipropylen jest gorszy od innych produktów z tworzyw sztucznych.

Połączenia rurociągów PPR z armaturą wykonywane są metodą lutowania i nie ma możliwości sprawdzenia ich jakości. Gdy podczas lutowania ogrzewanie będzie niewystarczające, połączenie z pewnością będzie później przeciekać, ale jeśli zostanie przegrzane, stopiony polimer będzie w połowie blokował obszar przepływu. Co więcej, nie będzie to widoczne podczas montażu; wady wyjdą na jaw później, podczas eksploatacji. Drugą istotną wadą jest duże wydłużenie materiału podczas ogrzewania. Aby uniknąć zagięć „szable”, rurę należy zamontować na ruchomych wspornikach, a pomiędzy końcami przewodu a ścianą należy pozostawić szczelinę.

O wiele łatwiej jest wykonać własne ogrzewanie z rur polietylenowych lub metalowo-plastikowych. Chociaż cena tych materiałów jest wyższa niż polipropylenu. Dla początkującego są najwygodniejsze, ponieważ połączenia tutaj są wykonane po prostu. Rurociągi można układać w jastrychu lub ścianie, pod jednym warunkiem: połączenia należy wykonać za pomocą złączek wciskanych, a nie składanych.

Metal-plastik i polietylen stosuje się zarówno do otwartego układania autostrad, jak i do ukrywania za ekranami, a także do montażu podłóg ogrzewanych wodą. Wadą rur PEX jest to, że mają tendencję do powrotu do stanu pierwotnego, co może powodować, że zamontowany rozdzielacz grzewczy będzie wyglądał na lekko pofałdowany. Polietylen PE-RT i metal-plastik nie mają takiej „pamięci” i łatwo się wyginają, jak potrzebujesz. Więcej informacji na temat wyboru rur opisano w filmie:

Zwykły właściciel domu, wchodząc do sklepu ze sprzętem grzewczym i widząc tam szeroki wybór różnych grzejników, może dojść do wniosku, że wybór baterii do swojego domu nie jest taki łatwy. Ale to jest pierwsze wrażenie; w rzeczywistości nie ma ich zbyt wielu odmian:

• aluminium;
• bimetaliczny;
• panel stalowy i rurowy;
• żeliwo.

Notatka. Istnieją również designerskie urządzenia do podgrzewania wody szerokiej gamy typów, ale są one drogie i zasługują na osobny szczegółowy opis.

Baterie sekcyjne wykonane ze stopu aluminium mają najlepsze współczynniki przenikania ciepła, a grzejniki bimetaliczne nie są daleko w tyle. Różnica między nimi polega na tym, że te pierwsze są wykonane w całości ze stopu, podczas gdy te drugie mają wewnątrz rurową stalową ramę. Dokonano tego w celu zastosowania urządzeń w scentralizowanych systemach zaopatrzenia w ciepło budynków wysokościowych, gdzie ciśnienie może być dość wysokie. Dlatego instalowanie grzejników bimetalicznych w prywatnym domku nie ma żadnego sensu.

Należy pamiętać, że instalacja grzewcza w domu prywatnym będzie tańsza, jeśli kupisz grzejniki płytowe stalowe. Tak, ich współczynniki przenikania ciepła są niższe niż aluminium, ale w praktyce raczej nie odczujesz różnicy. Jeśli chodzi o niezawodność i trwałość, urządzenia z powodzeniem będą Ci służyć przez co najmniej 20 lat, a nawet dłużej. Z kolei akumulatory rurkowe są znacznie droższe, pod tym względem bliżej im do designerskich.

Urządzenia grzewcze ze stali i aluminium mają jedną wspólną cechę: dobrze nadają się do automatycznej regulacji za pomocą zaworów termostatycznych. Tego samego nie można powiedzieć o masywnych bateriach żeliwnych, na których instalowanie takich zaworów nie ma sensu. Wynika to ze zdolności żeliwa do długiego nagrzewania się, a następnie zatrzymywania ciepła przez pewien czas. Również z tego powodu zmniejsza się szybkość ogrzewania pomieszczeń.

Jeśli dotkniemy kwestii estetyki wyglądu, to obecnie oferowane żeliwne grzejniki retro są znacznie piękniejsze niż jakiekolwiek inne baterie. Ale kosztują też niewiarygodne kwoty, a niedrogie akordeony MS-140 w stylu radzieckim nadają się tylko do parterowego wiejskiego domu. Z powyższego wniosek nasuwa się sam:

W przypadku domu prywatnego kupuj te urządzenia grzewcze, które najbardziej Ci się podobają i które są wygodne pod względem kosztów. Wystarczy wziąć pod uwagę ich cechy i wybrać odpowiedni rozmiar i moc cieplną.

Dobór mocy i sposobów łączenia grzejników

Liczbę sekcji lub wielkość grzejnika płytowego dobiera się na podstawie ilości ciepła potrzebnej do ogrzania pomieszczenia. Ustaliliśmy tę wartość już na samym początku; pozostaje ujawnić kilka niuansów. Faktem jest, że producent wskazuje przenoszenie ciepła przez sekcję dla różnicy temperatur pomiędzy chłodziwem a powietrzem w pomieszczeniu równej 70°C. Aby to zrobić, woda w akumulatorze musi się rozgrzać do co najmniej 90 ° C, co zdarza się bardzo rzadko.

Okazuje się, że rzeczywista moc cieplna urządzenia będzie znacznie niższa niż podana w paszporcie, gdyż zazwyczaj w najzimniejsze dni temperatura w kotle utrzymuje się na poziomie 60-70°C. W związku z tym do prawidłowego ogrzewania pomieszczeń wymagana jest instalacja grzejników z co najmniej półtora marginesem przenikania ciepła. Na przykład, gdy pomieszczenie potrzebuje 2 kW ciepła, należy wziąć urządzenia grzewcze o mocy co najmniej 2 x 1,5 = 3 kW.

W pomieszczeniach zamkniętych akumulatory umieszcza się w miejscach największych strat ciepła - pod oknami lub w pobliżu pustych ścian zewnętrznych. W takim przypadku połączenie z autostradami można wykonać na kilka sposobów:

• boczny jednostronny;
• skalen ukośny;
• niższa - jeśli grzejnik ma odpowiednie rury.

Boczne połączenie urządzenia z jednej strony stosuje się najczęściej przy podłączaniu go do pionów, a ukośne połączenie z poziomo ułożonymi autostradami. Te 2 metody pozwalają efektywnie wykorzystać całą powierzchnię akumulatora, który będzie się nagrzewał równomiernie.

W przypadku instalacji jednorurowej stosuje się również dolne uniwersalne przyłącze. Ale wtedy wydajność urządzenia maleje, a co za tym idzie, przenoszenie ciepła. Różnicę w ogrzewaniu powierzchniowym ilustruje rysunek:

Istnieją modele grzejników, których konstrukcja przewiduje podłączenie rur od dołu. Takie urządzenia mają wewnętrzne okablowanie i w rzeczywistości mają jednostronny obwód boczny. Można to wyraźnie zobaczyć na rysunku, na którym bateria jest pokazana w przekroju.

Wiele przydatnych informacji na temat wyboru urządzeń grzewczych można znaleźć oglądając wideo:

5 typowych błędów podczas instalacji

Oczywiście podczas instalowania systemu grzewczego możesz popełnić znacznie więcej niż pięć błędów, ale my wyróżnimy 5 najbardziej rażących, które mogą prowadzić do katastrofalnych konsekwencji. Tutaj są:

• nieprawidłowy wybór źródła ciepła;
• błędy w rurociągach generatora ciepła;
• nieprawidłowo wybrany system grzewczy;
• nieostrożny montaż samych rurociągów i armatury;
• niewłaściwa instalacja i podłączenie urządzeń grzewczych.

Kocioł o niewystarczającej mocy to jeden z typowych błędów. Dopuszcza się wybór urządzenia przeznaczonego nie tylko do ogrzewania pomieszczeń, ale także do przygotowania wody na potrzeby ciepłej wody użytkowej. Jeśli nie weźmiesz pod uwagę dodatkowej mocy potrzebnej do podgrzania wody, generator ciepła nie poradzi sobie ze swoimi funkcjami. W rezultacie płyn chłodzący w akumulatorach i woda w układzie ciepłej wody nie nagrzeją się do wymaganej temperatury.

Części pełnią nie tylko rolę funkcjonalną, ale służą także celom bezpieczeństwa. Przykładowo zaleca się montaż pompy na rurociągu powrotnym tuż przed wytwornicą ciepła, dodatkowo do przewodu obejściowego. Ponadto wał pompy musi znajdować się w pozycji poziomej. Kolejnym błędem jest zainstalowanie kranu w obszarze pomiędzy kotłem a grupą zabezpieczającą; jest to absolutnie niedopuszczalne.

Ważny. Podłączając kocioł na paliwo stałe, pompy nie można umieścić przed zaworem trójdrogowym, ale dopiero za nim (wzdłuż przepływu płynu chłodzącego).

Zbiornik wyrównawczy pobiera się o objętości 10% całkowitej ilości wody w systemie. W przypadku obwodu otwartego umieszcza się go w najwyższym punkcie, w przypadku obwodu zamkniętego umieszcza się go na rurociągu powrotnym, przed pompą. Pomiędzy nimi powinien znajdować się błotnik zamontowany w pozycji poziomej korkiem w dół. Kocioł ścienny podłączany jest do rurociągów za pomocą przyłączy amerykańskich.

Jeśli system grzewczy zostanie wybrany nieprawidłowo, ryzykujesz przepłatą za materiały i instalację, a następnie poniesieniem dodatkowych kosztów na jego realizację. Najczęściej błędy pojawiają się podczas instalowania systemów jednorurowych, gdy próbują „zawiesić” na jednym odgałęzieniu więcej niż 5 grzejników, które następnie nie nagrzewają się. Do wad podczas montażu systemu zalicza się nieprzestrzeganie spadków, złą jakość połączeń oraz montaż niewłaściwej armatury.

Na przykład na wlocie grzejnika umieszcza się zawór termostatyczny lub zwykły zawór kulowy, a na wylocie zawór równoważący w celu regulacji systemu grzewczego. Jeśli rury są instalowane do grzejników w podłodze lub ścianach, należy je zaizolować, aby płyn chłodzący nie ostygł po drodze. Łącząc rury polipropylenowe, należy skrupulatnie przestrzegać czasu nagrzewania lutownicą, aby połączenie było niezawodne.

Wybór chłodziwa

Powszechnie wiadomo, że najczęściej wykorzystuje się do tego celu wodę przefiltrowaną i w miarę możliwości odsoloną. Ale w pewnych warunkach, na przykład okresowego ogrzewania, woda może zamarznąć i zniszczyć system. Następnie ten ostatni napełnia się niezamarzającą cieczą - środkiem przeciw zamarzaniu. Należy jednak wziąć pod uwagę właściwości tego płynu i nie zapomnieć usunąć z układu wszystkich zwykłych gumowych uszczelek. Środek zapobiegający zamarzaniu szybko powoduje ich wiotczenie i pojawiają się wycieki.

Uwaga! Nie każdy kocioł może pracować z cieczą niezamarzającą, co podano w jego karcie technicznej. Należy to sprawdzić przy zakupie.

Z reguły system napełnia się płynem chłodzącym bezpośrednio z dopływu wody przez zawór uzupełniający i zawór zwrotny. Podczas napełniania usuwane jest z niego powietrze poprzez automatyczne nawiewniki i ręczne krany Mayevsky’ego. W obiegu zamkniętym ciśnienie jest monitorowane za pomocą manometru. Zwykle na zimno mieści się w przedziale 1,2-1,5 Bar, a podczas pracy nie przekracza 3 Bar. W obwodzie otwartym należy monitorować poziom wody w zbiorniku i wyłączać uzupełnianie, gdy wypłynie z rury przelewowej.

Środek przeciw zamarzaniu pompuje się do zamkniętego układu grzewczego za pomocą specjalnej pompy ręcznej lub automatycznej wyposażonej w manometr. Aby proces nie został przerwany, ciecz należy wcześniej przygotować w zbiorniku o odpowiedniej pojemności, skąd należy ją przepompować do sieci rurociągów. Napełnianie otwartego układu jest łatwiejsze: środek przeciw zamarzaniu można po prostu wlać lub wpompować do zbiornika wyrównawczego.

Wniosek

Jeśli dokładnie zrozumiesz wszystkie niuanse, stanie się jasne, że samodzielna instalacja systemu grzewczego w prywatnym domu jest całkiem możliwa. Musisz jednak zrozumieć, że będzie to wymagało od ciebie dużo czasu i wysiłku, w tym monitorowania instalacji, jeśli zdecydujesz się zatrudnić do tego specjalistów.

Nie zawsze jest możliwe zorganizowanie ogrzewania gazowego w prywatnym domu, a koszt ogrzewania elektrycznego nie pozwala na jego zastosowanie. Ponadto właściciele domów często chcą mieć zapasowy system ogrzewania, aby zmniejszyć swoją zależność od dostaw energii. W takich przypadkach właściciele domów sięgają po staroświecki, sprawdzony przez lata sposób ogrzewania, wykorzystujący paliwo stałe. Rodzi się pytanie, jakie urządzenie grzewcze na paliwo stałe umożliwi efektywne ogrzanie domu.

Sprzęt na paliwo stałe

Analiza porównawcza urządzeń grzewczych: kocioł lub piec

Podstawowe definicje

Upiec

Urządzenie grzewcze, którego działanie opiera się na spalaniu paliwa stałego, w wyniku którego następuje uwolnienie energii cieplnej i jej późniejsze przekazanie do atmosfery pomieszczenia, nazywa się piecem. Konstrukcja nowoczesnych pieców pozwala na osiągnięcie najwyższej możliwej wydajności dla tego typu urządzeń. Ich skuteczność może sięgać nawet 90%, co w pewnym stopniu zależy od umiejętności palacza.

Upiec

Powszechnie przyjmuje się, że moc pieca jest wystarczająca tylko dla domów o małej powierzchni, nie większej niż 70 metrów kwadratowych. m. Ich ulepszone konstrukcje, związane z systemami Kuzniecowa, mogą ogrzewać duże powierzchnie, których powierzchnia przekracza 150 mkw. Pomimo prostoty konstrukcji Buleryan ma znaczną moc i atrakcyjny wygląd. Buleryan to typ, który ma pewne cechy konstrukcyjne w postaci obecności rur zamontowanych w metalowej obudowie. Przepuszczając powietrze przez te rury, pomieszczenie jest ogrzewane na zasadzie konwekcji.

Piec Kuzniecowa charakteryzuje się zastosowaniem specyficznego mechanizmu przepływu gazów spalinowych pod wpływem własnej masy. Urządzenie to wytwarza zwiększone ciśnienie i turbulencje, co pozwala na zwiększone przenikanie ciepła przez jego ścianki. Zwiększa to wydajność i zmniejsza zużycie energii. Projekt harmonijnie wpasowuje się w wnętrze pokoju.

Bojler

Główną różnicą między kotłami a piecami jest sposób przekazywania ciepła. W tym przypadku chłodziwo jest podgrzewane, co z kolei przekazuje energię cieplną do ogrzewanych pomieszczeń. Tym samym generator ciepła nie uczestniczy bezpośrednio w ogrzewaniu pomieszczeń. Kocioł na paliwo stałe ma techniczną możliwość ogrzewania dużych powierzchni. W większości przypadków jako chłodziwo stosuje się wodę; rzadziej można zastosować środek przeciw zamarzaniu lub olej. W domach o dużej liczbie pokoi i dużej liczbie pięter preferowane jest zastosowanie kotłów. Czasami zastosowanie kotłów jest jedynym możliwym sposobem zorganizowania ogrzewania w budownictwie prywatnym.

Bojler

Montaż urządzeń grzewczych

Upiec

Układanie pieca jest możliwe w trakcie budowy domu, jednak jego montaż w już ukończonym budynku jest bardzo problematyczny. Wyjątkiem są metalowe konstrukcje pieców. Proces ich montażu wiąże się z koniecznością stworzenia komina. Układanie tradycyjnego pieca ceglanego wymaga kreatywnego podejścia odbiegającego od standardowych projektów. Istnieje również potrzeba dostosowania konstrukcji urządzenia, wykonanego według systemu Kuzniecowa. Rozkład należy wykonać w taki sposób, aby pomieszczenia były podłączone do pieca. Ponadto przy budowie pieca konieczne jest zapewnienie fundamentu i przejścia dla komina.

Etap budowy pieca

Bojler

Konstrukcja kotłów nie stawia żadnych specjalnych wymagań dotyczących układu domu, co oznacza, że ​​można je zainstalować w domu, który został już oddany do użytku. Jeżeli zamiast kotła gazowego zastosowano kocioł na paliwo stałe, istnieje możliwość połączenia ich w jeden wspólny system. Aby przełączyć się z jednego rodzaju paliwa na inny, wystarczy przełączyć dopływ płynu chłodzącego.

Instalacja wyposażenia kotła polega na zorganizowaniu dla niego osobnego pomieszczenia. Kocioł musi być wyposażony w komin, a pomieszczenie musi być wyposażone w system wentylacji.

Instalacja kotła

Zatem organizacja ogrzewania piecowego wiąże się z pewnymi trudnościami, do których zalicza się brak wykwalifikowanych specjalistów od pieców.

Eksploatacja urządzeń grzewczych

Ciepło w domu to ważne zadanie

Każda konstrukcja urządzenia zasilanego paliwem stałym wymaga konserwacji w trakcie pracy i okresowego ładowania nośnika energii. Zaopatrzenie w paliwo może być realizowane automatycznie w przypadku stosowania kotłów, które w każdym przypadku wymagają konserwacji.

Niezależność od innych źródeł energii ma swoją cenę, która wyraża się koniecznością udziału człowieka w eksploatacji urządzeń kotłowych. Paliwo należy uzupełniać kilka razy dziennie, w zależności od cech konstrukcyjnych urządzenia grzewczego i ogrzewanych powierzchni. Piece o klasycznej konstrukcji wymagają więcej paliwa w porównaniu do kotłów. Dodatkowo kotły na paliwo stałe charakteryzują się dłuższymi przerwami pomiędzy ładowaniami.

Taką pracę tych urządzeń zapewnia zwiększona wielkość paleniska i pełniejsze spalanie paliwa przy zastosowaniu oryginalnych rozwiązań technicznych. Akceptowalnym wskaźnikiem jest zmniejszenie liczby zakładek z odstępu 2-3 godzin do 2-3 razy dziennie.

Wyposażenie kotła

Nowoczesne wyposażenie kotła obejmuje automatyzację, co znacznie upraszcza jego obsługę. W takim przypadku traci się element niezależności energetycznej, gdyż automatyczne sterowanie pracą kotła wymaga dostępności energii elektrycznej.

Kotły na paliwo stałe mają pewne cechy szczególne dotyczące stosowania różnych rodzajów paliwa. Nie zaleca się ładowania węgla do kotła opalanego drewnem i odwrotnie. Kotły uniwersalne mają koszt o 30-50% wyższy w porównaniu do urządzeń specjalistycznych.

Podczas ogrzewania drewnem piece i kotły zużywają je w przybliżeniu w równych ilościach. Piec Kuzniecowa jest bardziej ekonomiczny.

Porównując kotły i piece, te ostatnie nie są wyraźnymi liderami pod względem wydajności. Koszt kotłów grzewczych, łatwość montażu, możliwość ogrzania większej powierzchni, a także wygodniejszy proces konserwacji i znaczna trwałość przemawiają za stosowaniem ich do ogrzewania domów prywatnych.

Klasyfikacja kotłów ze względu na sposób spalania paliwa

W zależności od charakteru procesów zachodzących podczas spalania paliwa w kotle, mogą to być:

• bezpośrednie spalanie;
• piroliza;
• długie palenie;
• śrut

Istnieją również rozwiązania konstrukcyjne z możliwością zastosowania kombinacji różnych rodzajów paliwa.

Wybór kotła

Tradycyjny kocioł

Tradycyjny kocioł

Najtańszą opcją dla kotła grzewczego jest urządzenie, którego paliwem jest drewno lub węgiel. Najprostsze z nich są nielotne, ponieważ do działania automatyki nie wymagają prądu, który jest niezbędny dla naturalnej cyrkulacji chłodziwa. Załadunek drewna opałowego do urządzenia następuje dość często; normalna praca wymaga oczyszczenia komory spalania i popielnika. Podczas spalania węgla odstęp między załadunkami wzrasta w porównaniu do drewna opałowego. Należy rozumieć, że dla stabilnej pracy takiego generatora ciepła wymagana jest budowa magazynu do przechowywania zapasów chłodziwa.

Kocioł pirolityczny

Koszt kotła do pirolizy jest znacznie wyższy niż w przypadku klasycznej konstrukcji. Wynika to z obecności dodatkowej komory niezbędnej do realizacji procesu dopalania paliwa w trakcie jego tlenia. Wydajność takich jednostek może osiągnąć 85%, a częstotliwość ładowania wynosi około 8 godzin. Takie wskaźniki są wyraźnymi zaletami kotłów do pirolizy.

Podczas obsługi tych urządzeń ważne jest, aby wilgotność drewna nie przekraczała 25%. W przeciwnym razie kocioł straci wszystkie swoje zalety przy wyższych kosztach sprzętu.

Kocioł pirolityczny

Długo palący się kocioł

Cechą charakterystyczną kotłów o długim czasie spalania jest kierunek spalania paliwa. Może to nastąpić od dołu do góry lub w przeciwnym kierunku. Spalanie może trwać do 12 godzin w przypadku drewna i do dwóch dni w przypadku węgla. Ta okoliczność znacznie upraszcza obsługę urządzenia. Jego skuteczność jest dość wysoka, sprawność kształtuje się na poziomie 75%.

Długo palący się kocioł

Osiągnięcie tak długiego czasu spalania stało się możliwe dzięki zwiększeniu gabarytów paleniska i specjalnie zorganizowanemu dopływowi powietrza do jego przestrzeni. Zaleta tego kotła jest jednocześnie jego wadą, gdyż nie ma możliwości załadunku paliwa w procesie spalania, dopóki poprzedni wsad nie zostanie całkowicie wypalony.

Kotły na pellet

Pod względem kosztów te urządzenia grzewcze są najdroższe. Jednocześnie poziom automatyzacji jest maksymalny dla takich jednostek. Konserwacja sprzętu nie wymaga stałego nadzoru człowieka. Ważne jest, aby w zasobniku znajdowała się wystarczająca ilość pelletu, wówczas przez okres od jednego do sześciu dni spalanie będzie przebiegało automatycznie. Zaletą kotła na pellet jest jego sprawność i wysoka sprawność, która kształtuje się na poziomie 80-85%.

Kocioł na pellet

Rurociągi kotła

Rurociągi kotła

Rurociągi kotła na paliwo stałe typu „zrób to sam” to zestaw urządzeń i części niezbędnych do stworzenia systemu grzewczego. Oprócz kotła obejmuje rury, przyrządy grzewcze i kontrolne, naczynie wyrównawcze i inne elementy.
Taśma jest wymagana do osiągnięcia następujących celów:

• zapewnienie cyrkulacji chłodziwa i równomiernego rozprowadzania ciepła w pomieszczeniach;
• bezpieczeństwo i ciągłość działania;
• brak powietrza w układzie;
• stworzenie warunków do zorganizowania kilku obwodów.

Schematy obiegu chłodziwa

Rurociągi kotła można wykonać przy użyciu różnych systemów. Jeden z nich polega na zastosowaniu obwodu grawitacyjnego i służy do organizacji ogrzewania w małych domach. Płyn chłodzący przepływa przez rury w sposób naturalny. W tym przypadku kocioł znajduje się w miejscu poniżej grzejników. Aby zapobiec uderzeniom wodnym, stosuje się zbiornik wyrównawczy. Do stabilizacji ciśnienia w układzie można zastosować pompę.

Schemat obiegu płynu chłodzącego

Inna opcja rurociągu kotła własnymi rękami wykorzystuje naturalny obieg cieczy w systemie grzewczym. Głównym warunkiem wdrożenia tego schematu jest dodanie chłodziwa z obwodu zasilającego do przewodu powrotnego. Jest to możliwe w przypadku montażu zaworu trójdrogowego.

Rejestr wymiany ciepła

Samodzielny wymiennik ciepła do kotła jest jedną z jego głównych części, od niego zależy moc całego systemu. Kotły instalowane w domach prywatnych mogą być wyposażone w wymienniki ciepła w postaci płaszcza wodnego, wykonanego z rurki, poziomo lub pionowo.

Kominy do kotłów

Wymagania dotyczące komina kotła na paliwo stałe własnymi rękami podlegają ogólnym wymaganiom. Nie należy go wykonywać o małym przekroju, aby ciąg był na wystarczającym poziomie. Zbyt szeroki komin stwarza ryzyko przedostania się zimnego powietrza do paleniska i ochłodzenia instalacji.

Komin dla kotła jest tak samo ważny jak dla pieca

Ze wszystkich urządzeń grzewczych używanych obecnie w życiu codziennym kotły na paliwo stałe są znane od dawna. Ze względu na prostotę konstrukcji i zasady działania oraz dostępność paliwa, jednostki tego typu stały się powszechne. Dziś dla wielu mieszkańców prywatnych domów na wsi taki sprzęt stał się swego rodzaju „ratownikiem”. Stale rosnące ceny gazu dla gospodarstw domowych oraz trudności z uzyskaniem pozwoleń na instalację autonomicznego grzejnika gazowego sprawiają, że dziś przynajmniej kotły na paliwo stałe nie straciły na popycie wśród ludności zamieszkującej tereny leśne jako źródło ciepła. drewno kominkowe.

Kotły grzewcze na paliwo stałe: po lewej stronie - zamontowane i działające, po prawej - bez podłączenia do obiegu, na etapie montażu.

Obecnie istnieją dwie możliwości rozwiązania problemu autonomicznego ogrzewania na paliwie stałym: kup gotowy produkt fabryczny lub wykonaj kocioł na paliwo stałe własnymi rękami. Koszt nowoczesnego, zaawansowanego technologicznie urządzenia grzewczego jest dość wysoki, ale zakres cen jest szeroki - od 3 do kilkudziesięciu tysięcy rubli, co czyni urządzenie dostępnym dla szerokiego grona konsumentów.

Jeśli posiadasz pewne przeszkolenie techniczne, możesz samodzielnie zmontować kocioł na paliwo stałe, korzystając z zaleceń dotyczących wykonywania modeli tych urządzeń, które są najbardziej popularne w przypadku samodzielnego montażu.

Koncepcja kotła na paliwo stałe

Domowy autonomiczny kocioł na paliwo stałe to w zasadzie zwykły piec zainstalowany w beczce z wodą. Głównym zadaniem takiego urządzenia jest podgrzewanie wody kotłowej przy wykorzystaniu ciepła pochodzącego ze spalania drewna lub węgla, które będzie dostarczane do domowych grzejników grzewczych.

Ale takie urządzenie, które ze względu na swoją prymitywność kusi do samodzielnego wykonania, nie będzie skuteczne w ogrzewaniu i nie będzie opłacalne ze względu na duże zużycie paliwa - najprostsze konstrukcje kotłów mają sprawność tylko 10-15%.

Prymitywny kocioł wodny na paliwo stałe z ekonomizerem kominowym

Ważny! Działanie kotła grzewczego na paliwo stałe zależy od jakości ciągu i odpowiednio wentylacji nawiewnej. Nawet dobrze wykonany kocioł nie będzie w stanie zapewnić efektywnego ogrzewania pomieszczenia, jeśli nie zostanie odpowiednio zorganizowana wentylacja.

Domowe kotły są montowane nie tylko z metalu, ale także z cegły. Urządzenia murowane najczęściej budowane są w domach wiejskich, gdzie estetyce instalowanego sprzętu stawiane są wyższe wymagania niż w pomieszczeniach użytkowych czy technicznych.

Kotły metalowe to najprostsze urządzenia, których produkcja pozwala na wykorzystanie dostępnych materiałów i jest możliwa przy pomocy dostępnych narzędzi. Nie wynika jednak z tego, że ich produkcję i montaż można przeprowadzić bez co najmniej szkiców półfabrykatów i podzespołów oraz jasno opracowanej technologii – kolejności, sposobów wykonania poszczególnych etapów prac przygotowawczych i głównych.

Wybór projektu kotła grzewczego

Piece grzewcze i kotły na paliwo stałe, choć procesy spalania są podobne, różnią się funkcjonalnością. Kocioł grzewczy w przeciwieństwie do pieca musi nie tylko ogrzewać pomieszczenie w miejscu instalacji spalając drewno lub węgiel, ale także zasilać obieg grzewczy podgrzanym czynnikiem chłodzącym. Aby jednak zrealizować drugie zadanie, nie wystarczy umieścić w palenisku wymiennik ciepła (odcinek obiegu grzewczego) - konieczne jest także zapewnienie ciągłości spalania paliwa i równomiernego obiegu chłodziwa przez tę wężownicę.

Rurowy wymiennik ciepła do kotła na paliwo stałe wykonany z cegły ogniotrwałej

Jaki projekt kotła wybrać, aby ułatwić jego samodzielne wykonanie, jakie trudności napotkasz podczas pracy? Na te pytania można odpowiedzieć już na etapie projektowania. Rysunki domowych kotłów na paliwo stałe dają wystarczające wyobrażenie o tym, jak wygląda dany projekt i na co należy zwrócić uwagę podczas procesu produkcyjnego.

Przykład schematycznego przedstawienia kotła na paliwo stałe z zewnątrz: widok z przodu, z boku i z tyłu.

Każdy typ urządzeń kotłowych zasilanych paliwem stałym ma swoje własne cechy konstrukcyjne i niuanse produkcyjne. Planując samodzielny montaż urządzenia grzewczego, musisz zdecydować, który projekt preferować - z metodą spalania dolnego lub górnego (wałowego).

Urządzenia ze spalaniem dolnym- jest to sprzęt, w którym drzwiczki do załadunku drewna opałowego znajdują się w górnej części komory spalania, ale spalanie paliwa następuje od dołu, w wyniku czego górne warstwy wypełnienia osuwają się pod własnym ciężarem i dopalanie dym pojawia się w górnej części. W zależności od modelu przepływ powietrza przez palenisko odbywa się od dołu do góry, wymuszony (wentylator) lub naturalny (ciąg), co skutkuje niezależnością od sieci energetycznej, ale zmniejszoną wydajnością i mniejszą objętością ładowanego paliwa.

Schematyczne przedstawienie przekroju kotła na paliwo stałe z dolnym spalaniem paliwa

W kotłach na paliwo stałe o konstrukcji szybowej ładowanie drewna opałowego odbywa się przez drzwiczki, które znajdują się w górnej części komory spalania. Takie jednostki są wyposażone w wymuszony ciąg, który jest kierowany od góry do dołu - wprowadza dym do dolnej części paleniska, gdzie pali się zmieszany z powietrzem, a po drodze nagrzewa i dodatkowo suszy paliwo niższych poziomów .

Schemat działania kotła grzewczego na paliwo stałe metodą górnego spalania

Jednostka z metodą spalania dolnego jest bardziej odpowiednia do samodzielnej produkcji, więc podczas jej montażu można obejść się bez wentylatora w celu wymuszonego ciągu.

Kocioł stalowy dolnego spalania na paliwo stałe bez wykończenia

Ważny! Im bardziej złożona konstrukcja urządzenia, tym wyższe wymagania technologiczne dotyczące jakości wykonania jego elementów, które nie powinny odbiegać od parametrów projektowych. Proces montażu takiej jednostki jest nie mniej odpowiedzialny.

W zależności od sposobu spalania kotły na paliwo stałe mogą być przeznaczone do normalnej pracy lub działać z pirolizą – procesem rozkładu paliwa stałego na dwa składniki, a następnie ich oddzielnego spalania. Preferując drugą, bardziej złożoną opcję, będziesz musiał wziąć pod uwagę potrzebę zainstalowania drugiej komory spalania, co zwiększy wymiary grzejnika i odpowiednio będzie wymagało więcej materiałów.

O wyborze rodzaju urządzenia grzewczego w dużej mierze decyduje rodzaj paliwa stałego, które będzie dostarczane do urządzenia grzewczego. Jeśli dysponujesz dużą ilością drewna opałowego, lepiej będzie, jeśli wykonany przez Ciebie kocioł będzie przystosowany do spalania drewna. Jeśli węgiel będzie bardziej dostępny, odpowiedni będzie inny model. Czas spalania zasypu i jakość ogrzewania zależą od rodzaju kotła na paliwo stałe, jego mocy i konstrukcji.

Uwaga: Temperatura spalania węgla jest znacznie wyższa niż drewna opałowego, dlatego wymiennik ciepła i korpus kotła na węgiel wykonane są z grubszej stali. Alternatywą byłoby wykonanie korpusu i komory spalania kotła z cegieł ogniotrwałych.

Jeżeli nie ma możliwości wykonania obudowy zewnętrznej kotła ze stali o wymaganej grubości, racjonalnym rozwiązaniem będzie kocioł murowany na paliwo stałe. Wyłożenie cegłami ogniotrwałymi stworzy przestronną, wygodną i odporną na wysokie temperatury komorę spalania.

Konstrukcja komory spalania z cegieł ogniotrwałych umieszczonych wewnątrz wymiennika ciepła

Wyboru kotła o konstrukcji o akceptowalnej złożoności należy dokonać po analizie projektu technicznego i obiektywnej ocenie swoich kompetencji i możliwości. W razie wątpliwości, aby wyeliminować możliwość nieuzasadnionego uszkodzenia materiału, lepiej jest preferować urządzenie o prostej konstrukcji, która jest jasna z rysunków - nawet taki kocioł na paliwo stałe może zapewnić domowi ciepło w zimna pora roku.

Podstawowe wymagania dotyczące projektu domowego grzejnika

W swojej klasycznej formie jednostka grzewcza, z której będzie działać ogrzewanie domu, składa się z następujących elementów:

• komora spalania (bunkier) do spalania drewna, węgla, brykietów opałowych;
• ruszty, przez które dostarczana jest masa powietrza do komory spalania;
• rurowy wymiennik ciepła lub zbiornik magazynujący wodę kotłową;
• komin do usuwania produktów spalania paliw na zewnątrz;

Ważnym wymaganiem, które trzeba będzie uwzględnić na etapie projektowania kotła, jest wielkość komory spalania. Palenisko autonomicznego kotła na paliwo stałe powinno być przestronne i pojemne. Konstrukcja komory spalania została obliczona w taki sposób, aby umieszczone w niej paliwo spalało się całkowicie, bez dodatkowego mieszania. Pod tym względem preferowane są kotły ceglane, ponieważ cegła ma niższą przewodność cieplną, co zapewnia wyższą temperaturę spalania w palenisku ceramicznym niż w urządzeniu metalowym.

Komora spalania musi być zaprojektowana w taki sposób, aby maksymalnie skoncentrować energię cieplną na ogrzewaniu wymiennika ciepła.

Stalowe palenisko kotła na paliwo stałe

Kolejnym, nie mniej ważnym aspektem przy projektowaniu urządzeń grzewczych, jest wymiennik ciepła kotła na paliwo stałe. Sprawność urządzeń kotłowych zależy od konstrukcji tego elementu, jakości materiału i wykonania. Nazwa wymiennika ciepła zależy od materiału jego produkcji - żeliwa lub stali. Wężownice do wymiany ciepła w tych urządzeniach to konstrukcje rurowe z powszechnie używanymi rurami pionowymi lub poziomymi, często nazywane płaszczami wodnymi.

Nie będziemy rozważać żeliwnych wymienników ciepła, ponieważ jest to konstrukcja odlewana, której wytworzenie w domu jest niemożliwe. Można jednak użyć gotowych elementów żeliwnych wyjętych ze starych jednostek, które z jakiegoś powodu zostały zdemontowane. Taka wymiana często zdarza się przy modernizacji lub naprawie kotła na paliwo stałe.

Do wykonania stalowego wymiennika ciepła stosuje się grubościenne rury. Rurze nadaje się pożądaną konfigurację poprzez zginanie jej pod wpływem ciepła lub za pomocą kolan lub półkola o odpowiedniej średnicy, łączonych z fragmentami cewki za pomocą spawania elektrycznego.

Schemat montażu wężownicy dla tradycyjnego urządzenia na paliwo stałe daje pełne wyobrażenie o tym, jak powinien wyglądać wymiennik ciepła i w jakiej pozycji najlepiej go zainstalować.

Szkic jednej z opcji umieszczenia rurowego wymiennika ciepła w obudowie: widoki z boku

Produkcja krok po kroku kotła na paliwo stałe. Subtelności i niuanse

Nie będziesz w stanie wykonać najbardziej ekonomicznego domowego kotła na paliwo stałe, ale możesz stworzyć urządzenie grzewcze, które będzie całkiem odpowiednie do ogrzewania i dostarczania ciepłej wody. Faktem jest, że montaż wyrobów przemysłowych odbywa się na precyzyjnych urządzeniach przemysłowych ze specjalnie dobranych materiałów, zgodnie z parametrami technologicznymi. Każdy fabryczny model kotła opiera się na dokładnych obliczeniach cieplnych. Możliwości pracy w domu są nieporównywalnie skromniejsze niż w warunkach przemysłowych, dlatego przy wyborze modelu do wyprodukowania należy kierować się istniejącymi realiami, w tym także osobistym potencjałem instalatora.

Narzędzia i materiały

Mając rysunek i specyfikację urządzenia grzewczego, możesz określić listę niezbędnych narzędzi. Niezależnie od tego, czy chcesz zrobić duży kocioł, czy planujesz własnoręcznie zamontować małe urządzenie grzewcze na paliwo stałe dla swojej daczy, lista akcesoriów będzie w przybliżeniu taka sama.

Zestaw narzędzi do samodzielnego wykonania kotła na paliwo stałe

Do pracy potrzebne będą następujące narzędzia i akcesoria:

• spawarka;
• mała szlifierka z tarczami do cięcia i szlifowania (okulary ochronne);
• wiertarka elektryczna z wiertłami do metalu;
• klucze gazowe nr 1, 2;
• młotek;
• zestaw kluczy płaskich lub oczkowych i śrubokrętów;
• szczypce;
• Kwadrat 90 stopni

Głównym materiałem do produkcji jest stal, której grubość dla kotła musi wynosić co najmniej 5 mm, dla rusztów - od 7 mm.

Ponadto będziesz potrzebować:

• narożnik stalowy 50x50 - do ramy kotła;
• blacha ze stali nierdzewnej - jeśli w projekcie przewidziano zbiornik magazynowy;
• grubościenne rury stalowe o średnicy 32-50 mm - do produkcji wężowego wymiennika ciepła.

Kompletny wykaz materiałów i ich zużycia przygotowywany jest wcześniej na podstawie rysunków technicznych.

Wykonanie obudowy i wymiennika ciepła

Podstawą całej konstrukcji jest korpus kotła, pełniący często funkcję komory spalania. Aby zmniejszyć deformację ścian pod wpływem wysokiej temperatury, otaczające konstrukcje paleniska wykonane są w dwóch warstwach, a pomiędzy warstwami znajduje się suchy, przesiany piasek, który pełni rolę utrwalacza geometrii. Zewnętrzna i wewnętrzna skorupa paleniska wykonana jest z ram, co również zwiększa sztywność konstrukcji. Dodatkowo w celu zwiększenia wytrzymałości ścianki komory spalania, od strony zewnętrznej można osłonić ją stalowym kątownikiem lub profilem w postaci żeber usztywniających.

Wykonanie korpusu kotła na paliwo stałe metodą spawania półfabrykatów z blachy stalowej

W ścianie przedniej za pomocą szlifierki lub przecinarki gazowej zgodnie z rysunkiem wycina się dwa otwory - na drzwi zasypowe i popielnik.

Rada! Przed cięciem blachy stalowej należy wykonać dokładne oznaczenia przyszłych otworów otworami o małej średnicy (3-4 mm) w narożach otworów - umożliwi to cięcie z większą dokładnością.

Po zakończeniu wycinania półfabrykatów z blachy stalowej i profilu obudowy można przystąpić do tworzenia wymiennika ciepła. Stosujemy docięte rury wodociągowe, które łączymy poprzez spawanie w jeden szczelny obwód. Głównym zadaniem jest utworzenie uszczelnionego fragmentu przepływu o maksymalnej długości w celu zwiększenia powierzchni grzewczej rury.

Ten film pokazuje, jak wykonać wymiennik ciepła, prawidłowo ustawić rury i wykonać spawanie.

Montaż

Gdy wszystkie elementy konstrukcyjne są już gotowe, rozpoczyna się montaż, który najlepiej przeprowadzić na miejscu montażu urządzenia – czasami gabaryty i waga gotowego urządzenia nie pozwalają na jego przeniesienie z miejsca montażu na miejsce docelowe.

Najczęściej kocioł montowany jest na specjalnie skonstruowanym fundamencie betonowym, a agregat mocowany jest poprzez spawanie do osadzonych części – kotew. Montaż rozpoczyna się od montażu ramy, po czym jest ona wyposażana w komponenty i arkusze okładzinowe. Wszystkie złącza spawane wykonujemy metodą fazowania i obróbki spawów - odżużlania i szlifowania.

Uwaga: Po zmontowaniu obudowy przeprowadza się dokładną kontrolę wizualną jej szczelności, na podstawie wyników której wykonuje się dodatkowe zgrzewanie szwów.

W gotowej obudowie montuje się pręty rusztowe (ruszt stalowy) i wymiennik ciepła, który jest połączony poprzez spawanie z obwodem grzewczym. Podczas montażu wężownicy ważne jest zachowanie projektowego kąta jej nachylenia, w przeciwnym razie powstaną przeszkody do naturalnego obiegu chłodziwa w obwodzie.

Korpus kotła na paliwo stałe na etapie montażu usztywnień zewnętrznych

Ważny! Lepiej powierzyć produkcję zbiornika magazynowego ze stali nierdzewnej z jego włączeniem do obwodu profesjonalistom, ponieważ praca z tym materiałem wymaga specjalnego sprzętu i umiejętności praktycznych.

Po zakończeniu montażu kocioł malowany jest dwiema warstwami farby żaroodpornej ze wstępnym przygotowaniem powierzchni w celu zabezpieczenia przed korozją.

Farba żaroodporna Ecoterra do pokrywania powierzchni pracujących w wysokich temperaturach

Własnoręcznie wykonany kocioł grzewczy jest trwały i łatwy w utrzymaniu, polegającym na okresowym czyszczeniu paleniska z popiołu i konserwacji komina.

Wniosek

Po zakończeniu montażu i skompletowaniu jednostki we wszystkie niezbędne elementy, zostaje ona poddana próbie ciśnieniowej wodą pod ciśnieniem, na podstawie której usuwane są wady, a następnie przeprowadzany jest komplet prac uruchomieniowych. Nie należy zaniedbywać montażu regulatora ciągu, który ułatwi pracę kotła na paliwo stałe w różnych warunkach atmosferycznych.