Водяне опалення приватного будинку - котел або піч на дровах з теплою підлогою
Водяним називається спосіб опалення, при якому перенос теплової енергії від її джерела (наприклад, від котла) споживачам здійснюється за допомогою рідкого теплоносія, в ролі якого може виступати як звичайна вода, так і антифриз.
Якщо як основний вид палива використовуються дрова, то йдеться про дров'яне водяне опалення.
Характерні особливості системи водяного опалення
Системи водяного опалення можуть працювати з будь-якими взаємозамінними джерелами теплової енергії. Це означає, що котел, що працює на дровах, при газифікації можна замінити на газовий казан, а той, у свою чергу, може бути поміняний на дизельний або електричний теплогенератор.
Сама система водяного опалення залишається незмінною і складається з наступних елементів:
циркуляційного насоса (для систем із примусовим рухом теплоносія)
Принцип дії системи водяного опалення
Пристрій системи водяного опалення можна сміливо назвати одним із найгеніальніших винаходів 19 століття. Гаряча вода піднімається вгору, створюючи спрямований рух або висхідний потік. У замкнутій системі трубопроводу місце переміщеного обсягу гарячої води спрямовується потік холоднішої води. При постійному нагріванні рідини створюється її безперервний рух, під час якого тепло від джерела енергії через стінки трубопроводу надходить у навколишній простір.
Основною рушійною силою, що створює циркуляцію теплоносія у трубопроводі, є природна конвекція. Вода рухається колом у трубопроводі «сама». Така система опалення називається «самотечною».
Рух води в трубопроводі системи опалення можна сміливо порівнювати з «бігом із перешкодами»:що більше їх (перешкод), то важче бігти. В ролі перешкод в опалювальній системі виступають радіатори, при проході через які швидкість водяного потоку падає, а разом із нею знижується інтенсивність тепловіддачі.
Гаряча вода, втрачаючи швидкість руху, застоюється в опалювальному приладі і остигає, а разом з нею остигає поверхню приладу опалення. Ефективно обігріти простір за допомогою радіатора, що охолонув, навряд чи вдасться. Надати прискорення руху теплоносія можна, вбудувавши в трубопровід циркуляційний насос. І тут йдеться про примусовому русі теплоносія.
Опалювальні системи з примусовим рухом теплоносія значно виграють порівняно з самопливними системами: вони економічніші та ефективніші. Їхнім єдиним недоліком є залежність від джерела електричної енергії, що часом може стати визначальним критерієм при виборі опалювальної системи.
Але повернемося до генераторів тепла, які працюють на дровах. Це можуть бути різні печі з теплообмінниками або опалювальні дров'яні котли.
Пекти з теплообмінником чи котел?
Печі на дровах можуть бути масивними, призначеними для акумуляції теплової енергії та її поступового споживання. Прикладом такого пристрою може бути українська піч або будь-яка інша піч із каменю та обпаленої цегли.
Характерною особливістю цегельної печі є її масивність і, як наслідок, необхідність спеціального фундаменту для її встановлення, відокремленого від основного фундаменту будинку.
Найбільш популярними останніми роками стали металеві печі опалення, ефективні лише у процесі горіння палива. Вони акумуляції тепла немає.
Для влаштування водяного опалення на дровах у печіопалення вбудовується теплообмінник, до якого підключається система водяного опалення. Металеву піч можна купити з вбудованим теплообмінником. Як правило, це печі серії «бойлер», які є в переліку продукції всіх провідних виробників теплотехнічного обладнання.
Для підтримки безперервної роботи опалювальної системи горіння дров у металевій печі має бути безперервним.
Інша справа масивна піч із каменю або з цегли, здатна накопичувати тепло! Вбудований в її масив теплообмінник нагріватиметься за рахунок тепла, накопиченого в камені, що дозволить підтримувати роботу системи опалення.
У свою чергу, ефективність роботи системи водяного опалення на дровах прямо пропорційна ступеню нагрівання каменю. Чим нижче температура печі, що остигає, тим нижче температура теплоносія і тим холодніше в приміщеннях, що обігріваються радіаторами. Причому температура в приміщенні, що обігрівається масивом печі і температура в приміщенні, що опалюється за допомогою радіаторів, може суттєво відрізнятися. (Різниця може становити 10-15 градусів)
Частково причина такої істотної відмінності полягає у зниженні швидкості руху теплоносія: при зменшенні температури нагрівання води вона знижується. У цьому випадку (саме з масивною піччю опалення) підвищити ефективність роботи системи опалення на дровах можна, встановивши циркуляційний насос, що підтримує швидкість руху води на постійному рівні.
українська піч з теплою підлогою
Масив печі може використовуватися не тільки як акумулятор теплової енергії, але і як своєрідний тепловий ізолятор між зоною високих температур і теплообмінником. Для цього теплообмінник потрібно розташувати не в печі, а в її масиві. При цьому не слід очікуватинагрівання теплоносія до високих температур (90 градусів та більше).
Швидше за все, температура теплоносія перебуватиме в інтервалі від 30 до 60 градусів Цельсія, що є ідеальною умовою для влаштування теплої підлоги.
Слід зазначити, що встановлювати теплообмінник у масиві печі слід лише після проведення серії вимірювань температури та низки спеціальних розрахунків, що дозволяють дати попередню оцінку ефективності опалювальної системи, що проектується. Найчастіше масивні печі влаштовуються за індивідуальними проектами пічників та мають свої конструктивні особливості, що заважає давати загальні рекомендації щодо влаштування системи водяного опалення на їх основі.
Обов'язковим елементом системи теплої підлоги на основі масивної печі повинен стати циркуляційний насос.
А ось для роботи опалювальної системи на основі металевої печі його наявність зовсім не є обов'язковою. Справа в тому, що металеві печі ефективні лише під час горіння палива. При цьому вони забезпечують інтенсивне нагрівання води в теплообміннику та створюють ідеальні умови для її циркуляції, що дозволяє влаштовувати самопливні системи опалення, ефективні та у двоповерхових спорудах.
Підіб'ємо підсумки
Система водяного опалення на дровах може бути влаштована на основі твердопаливного котла або печі опалення
Масивна піч опалення має особливу перевагу і може використовуватися як джерело низькотемпературного тепла, що дозволяє влаштовувати в будинку системи опалення типу «тепла підлога».