薪と石炭は多くの地域で最も手頃なタイプの燃料のままであり、それを利用してプライベートコテージが暖房されています。ただし、ストーブの暖房は、エネルギーが安価で一般的に利用できるためだけでなく、設備のコストが低いためにも選択されています。
さらに、多くの利点に加えて、家を加熱するための水回路を備えたストーブには多くのマイナスがあります。常にこのオプションが最適であるとは限りません。このような暖房システムのニュアンスを理解してみましょう。
ストーブをベースとした暖房の特徴
ストーブ暖房はロシアの村の標準であり、その信頼性と実用性は何世紀にもわたってテストされてきました。そして今日、多くの村の家には、調理用のストーブとパンを焼くための炉があるストーブがあります。
それらのいくつかは暖房システムの水回路を備えていますが、他にはありません。しかし、家主は急いでそれらを捨て、現代のボイラーに変えようとはしていません。トラブルのない、トラブルのない加熱方法はまだ発明されていません。
家庭用水回路がない場合、薪ストーブはその周囲の小さなスペースしか加熱できません。 1つまたは2つの部屋を暖房する場合、このオプションは許容されますが、大規模なコテージでは、
そのような村のストーブの燃料として、彼らは燃えます:
- 石炭;
- 泥炭;
- 薪;
- 練炭(ユーロウッド)。
これらのタイプの燃料には、民家内のストーブ内部の配置と給湯システムの配線に関して基本的な違いはありません。それらのいくつかはより多くの熱を与える一方で、他のものはより長く燃え尽きます。ただし、炉の設計および室内の冷却剤を使用した配管のレイアウトは、すべての場合で同じです。
ストーブの暖房を選択するときは、レンガ窯の建設に関する火災安全規則を忘れないでください-厳守するだけで、火災のリスクを最小限に抑えることができます
ストーブ加熱の利点には、次のものがあります。
- ネットワーク内の電力の可用性への依存の欠如;
- 暖房システムの比較的低コスト;
- 固体燃料の低コストとそれの異なるタイプを使用する可能性;
- 非常に使いやすい。
- 長期熱伝達(レンガ構造の場合);
- 普遍性-加熱と調理を同時に行うのに適しています。
民家をメインガスに接続できない場合は、薪ストーブが暖房に最適です。
唯一の例外は、特定の地域で石炭または薪が利用できない場合です。しかし、ロシアでのそのようなオプションは、標準ではなく例外です。
水回路を備えた炉の2つの主な欠点は、作業を自動化できないことと、個々の部屋の熱伝達を調整することが難しいことです。
また、炉の加熱の欠点から、それは言及されるべきです:
- 熱伝達が始まる前のシステムの長いウォームアップ。
- 炉の巨大さによる家の使用可能なスペースの質量の損失;
- レンガ窯建設の重い重量。
- パイプにかなりの量の熱が発生するため、効率が低い。
- 不適切な使用による高い火災の危険。
民家用のレンガ造りのストーブとストーブは、設計と列の数に応じて1.5〜10トンになります。さらに、パイプの重量がここに追加されます。
そのような質量の基礎には強力で高価なコストが必要であり、検討中の暖房システムのマイナスとも言えます。
ヒーター水加熱装置
問題の暖房システム用のオーブンは、家と同時に設計および構築するのが理想的です。住宅がすでに建てられている場合、レンガ造りの建物を建てることは難しいでしょう。また、堅固な基盤を構築し、垂木システムを再構築する必要があるため、多くの場合、これは完全に不可能です。
民家の水を加熱するための炉はレンガだけでなく、クーラントを加熱するための炉の周りに熱交換パイプを備えた太鼓のストーブの形の鋼で作ることもできます
炉ベースの水加熱は、次のもので構成されています。
- 直接ストーブ(金属またはレンガ);
- 炉の炉内または炉の周りの熱交換器、および煙突の周りのコイルの形の熱交換器;
- 屋根裏部屋に冷媒と膨張タンクを備えた家庭用回路。
また、場合によっては、この暖房システムは、循環ポンプと油圧アキュムレータによって補完されます。ただし、このような拡張バージョンは、無停電電源装置を必要とし、回路全体のコストの増加につながるため、非常にまれに使用されます。
そして、水ストーブの加熱の主な利点は、デバイスの安価さです。高価で破損しやすい要素で補う価値はありません。
循環水循環
住宅の給湯システムは、冷却液の自然循環(重力)または強制循環で構築されています。薪ストーブに基づいて行われる場合は、最初のオプションを優先することをお勧めします。
自然水循環の配線図は、強制アナログと比較して安価であり、それとは異なり、電源を必要としません
150mまでの面積を持つ平屋建ての家にのみ給湯ストーブを装備することをお勧めします2。この場合、追加のポンプなしで重力にすることができます。
2階以上のコテージを暖房する必要がある場合は、より強力なボイラーに基づいてこれを実装することをお勧めします。このような建物の炉は、単に巨大に構築する必要があり、実装に費用がかかります。そして、かなりの量の燃料を注ぐ必要があります。また、火災の危険性が高まるため、この方法はお勧めできません。
自然な水循環を備えた古典的なストーブ暖房システムは、次のもので構成されています。
- ストーブの一部としての熱交換器;
- 金属パイプラインの輪郭;
- ラジエーター(通常、部屋では太いパイプに置き換えられます);
- 膨張タンク。
カントリーハウスで自分の手で湯沸かしをする場合は、このスキームに従って設計するのがよいでしょう。このオプションのインストールと計算は、強制的な水の動きよりも簡単に実行できます。
循環ポンプを備えたシステムはボイラーにより適しています、ストーブに基づいて、熱伝達効率の増加を失います
ボイラーが自動化され、必要に応じて水が常に加熱されている場合、薪ストーブは1日に1回または2回加熱されます。これらの瞬間に、炉内の冷却剤が加熱されて部屋の熱を放出します。回路のパイプを通してポンプでそれを追いかけた後は無意味です。それでも、冷たい火室には水を熱するものはありません。
薪ストーブを選択するとき、民家の所有者は通常、自律暖房システムを期待します。主電源からの電力を必要とするポンプ装置を操作に入れると、自律性について話すのは難しくなります。
オーブン-レンガまたは金属
れんが造りのストーブはより長く加熱されますが、その周囲の空間に熱を放出します。反対に、鋼鉄の類似物は、燃料を燃焼させた後、急速に加熱され、急速に冷却されます。この問題は、水回路内に大量の冷媒が存在するため、部分的に解決されています。
ただし、システムに保管する必要のある水が多ければ多いほど、材料からの費用が高くなります。
特別な基礎を配置することなく、暖房回路用の水コイルが付いた金属製の太鼓のストーブを木造の床の民家に直接置くことができます
5〜15 kWの出力の給湯用の鋼鉄製の炉。燃料と水を使用せず、重量は100〜300 kgです。そのような太鼓腹のストーブは、強化されたラグに置くことができます。ストーブの重量が700〜800 kgを超えたら、炉の土台を注ぐ必要があります。さて、それがレンガなら、具体的な作業は間違いなく十分ではありません。
金属と比較して、ブリックオーブンの重量は大きく、コストも高く、取り付けも困難です。ただし、効率が高く、内部に氷が形成されるため、パイプが破裂して回路が凍結するリスクが低くなります。あなた自身と永住のためにすべてが徹底的に行われると決定された場合は、レンガオプションの選択をやめることをお勧めします。
パイプ-ステンレス鋼または金属
暖房システムが温水ボイラーに基づいて構築されている場合、それは鋼管だけでなく、プラスチックやポリプロピレンのパイプでも縛ることができます。ただし、薪ストーブが水を加熱する場合、そこからのクーラントを使用した回路は、ステンレス鋼のみで作成する必要があります。
大きな薪が敷設されていると、炉のコイル内の水はすぐに100度まで温まり、沸騰する可能性があります。そのような温度は、鋼にのみ長時間耐えることができます。
Metalloplastikは、90〜95°Cに加熱されたクーラントで動作するように設計されています。短時間で、110〜120°Cに移動して加熱することができます。同時に、ボイラーとボイラーの自動化では、最初はこの程度の水の加熱はできません。暖かい床の場合は30〜45°Cに、バッテリーの場合は60〜65°Cに加熱されます。
ただし、薪ストーブの場合、100度未満の温度が可能であるだけでなく、珍しいことからも程遠いです。ロシアのルーレットを危険にさらしてプレイしたり、プラスチックパイプを使用してこのオーブンを結ぶことはお勧めしません。より信頼性の高いステンレス鋼を提供することをお勧めします。
さらに、回路のパイプを接続するためにコイルから炉を出るノズルは、間違いなく非常に高い温度まで加熱されます。 0.5 m未満では、それらを直火から分離します。プラスチックパイプが溶ける危険があるため、プラスチックパイプを接続するのは危険です。
放熱-ラジエーターまたはレジスター
薪や石炭が炉内で燃焼している間、数時間かけてストーブから加熱回路に熱が供給されます。暖房システムに水がほとんどない場合、家はすぐに立ち上がるでしょう。したがって、村では、そのような暖房は通常、厚い鋼管で行われ、市民がより身近なラジエーターに基づいているわけではありません。薪ストーブの暖房レジスターは完璧です。
自然循環のストーブの温水器の古典的なスキームは、膨張タンクを介して水が大気と直接接触することを前提としていますが、クーラント内の通常のバッテリーには空気は推奨されません
家の周りに敷設された直径80〜120 mmのステンレス鋼管は、加熱炉からの供給と加熱炉への戻りで構成される加熱レジスタです。炉から最も遠い部屋では、これらのラインは互いに接続されており、残りの部屋では、外壁に沿って2本のパイプラインの形で敷設されています。
レジスターは、ラジエーターのように審美的に心地よく見えません。ただし、最初のオプションは、2番目のオプションよりも個別に行う方がはるかに安価で簡単です。実装には、溶接機の取り扱い経験があれば十分です。
このような回路の伝熱面積は、PIの数にパイプの直径と長さを掛けて計算されます。さらに、計算では、供給と戻りの熱圧力、およびパイプライン間の垂直距離を考慮する必要があります。
ただし、多くの場合、このような計算は行われませんが、直径80〜100 mmのパイプが取得され、バックルームにループがある住宅全体の周囲に沿って配置されます。同時に、熱伝達は「目視」で調整され、実験的には、炉に1つまたは別の量の燃料を適用した結果として調整されます。
レジスターからの輪郭が水炉と相まって、それほど一般的であるのも不思議ではありません。彼らは数える必要さえありません、ただ適切なパイプを取り、溶接します。
炉の熱交換器を選択します
ストーブの熱交換器は、銅、鋼、または鋳鉄で作ることができます。銅のオプションは価格が高いため、すぐに除外する方が良いでしょう。そのようなデバイスを単独ではんだ付けすることは非常に問題があります。
慎重に炉内に鋳鉄電池を取り付けます-温度衝撃により、個々のセクションが隣接する要素から切断される場合があります
鋳鉄は技術的パラメータにおいて鋼よりも優れています。しかし、薪ストーブ用の熱交換器を自分で作るのは問題があります。これには古いバッテリーしか使えません。しかし、ここでは、そのセクション間のシールが炉内で焼損することを考慮に入れる必要があります。そして、これは気密性の喪失と燃焼室内への水の放出への直接的な方法です。
熱交換器が鋳鉄製のバッテリーで作られている場合、このモデルにはMS-110-300またはMS-90-300を使用するのが最適です。それらは小さく、静かに火室に収まります。各エッジの加熱の表面積は、0.14–0.16 mのオーダーになります。2.
これらの数値に基づいて、特定の回路に必要なセクション数を見積もることができます。家の面積の10の正方形ごとに、1 kWが必要です。これは約0.1 mです。2 鋳鉄の熱交換器の加熱領域。
鋳鉄製のラジエーターフィンは、通常、耐熱性のゴム製ガスケットを使用して接続されます。炉の炉では、そのようなゴム製のシールが燃えます、それはアスベストのコードに交換する必要があります
鋳鉄電池を熱交換器として使用するもう1つのポイントは、炉の内側からすすを取り除くのが難しいことです。時々、燃焼室を掃除する必要があり、リリーフリブ「鋳鉄」はこれを大きく妨げます。
熱交換器の最も最適なバリエーションは、次の形式の鋼です。
- 複数のチューブのコイル;
- 鋼板製のシャツ。
それらは軟鋼St10 ... St20で作られ、厚さは4〜5 mmです。チューブをとれば、直径は30〜50mm。
鋼板から鋼製の熱交換器を作るのが最も簡単ですが、火室の内側に面している面のみが熱交換に関与します。
熱伝達の面で管状バージョンの方が効率的ですが、製造がより面倒です。
熱交換器を計算するには、次の式を使用します。
Qy = K *(Tcp-Tk)
どこ:
- K -材料の熱伝達係数(低炭素鋼では15〜20、ねずみ鋳鉄では-50)。
- TCP -炉内の熱媒体の平均温度(Tmax + Tmin)/ 2;
- Tk -熱媒体の平均温度(T供給+戻り)/ 2。
薪がストーブで燃えている場合、Tcp =(700 + 300)/ 2 = 500°СおよびTk =(80 + 60)/ 2 = 70°С。その結果、Qy = 15 *(500-70)= 6450 kcal /時間になります。つまり、火に面した熱交換器の表面の平方メートルあたり約7.5 kW / hが出てきます。
石炭の場合、計算は次のようになります-Tcp =(1000 + 600)/ 2 = 800°СおよびTk = 70°С。 Qy = 15 *(800-70)= 10 950 kcal /時間= 12 734 W /時間。熱交換器の表面の平方メートルは約12.7 kW / hを生成します。
次に、特定の種類の燃料の使用計画に応じて、特定の家の暖房に必要な電力を計算された数値で割ります。
たとえば、150 mのコテージの場合2 約15 kWが必要です。木材で加熱する場合は、熱交換面積が15 / 7.5 = 2 mの熱交換器が必要です2。これは、炎に面して熱くなる表面です。
管状コイルを選択した場合、その長さは次の式で計算されます。
S = 2 * 3.14 * D * L
どこ:
S -推定面積;
D -チューブの直径;
L -希望の長さ。
スチールシャツのパラメータの計算はさらに簡単です。通常、燃焼室の側面にある2つの長方形で構成されます。
最適なオプションの選択
すでに建てられた家に巨大なレンガオーブンを置くのは難しいでしょう。この場合、給湯は、金属製の太鼓のストーブに基づいて構成するのが最適です。金属製のストーブは、基礎を注ぐことなく、強化された木製の床に設置できます。
ただし、必要に応じて基礎を作成できる場合は、より信頼性の高いレンガ窯の設計を優先する必要があります。
薪ストーブの家の周りの水回路は、厚い鋼管から自然冷却剤循環で行うのが最適です
問題の暖房回路に循環ポンプやアキュムレータを設置することは、お金の無駄であり、追加のメリットはありません。システムのインストールが複雑になるだけです。また、ライトをオフにすると、これらのデバイスは問題を引き起こします。主電源に問題があり、それらのない暖房オプションは家を穏やかに暖房し続けます。
薪ストーブの熱交換器の形状を選択する:
コテージ内の水加熱用レンガ炉の概要:
設計順序の分析によるレンガで作られた加熱調理レンジのデバイス:
薪ストーブに基づく給湯器を理想的で高効率と呼ぶことは困難です。しかし、民家を暖房するこのオプションは、最も信頼性が高く、安価で実装が簡単です。そのような回路を循環ポンプで補うだけで、自動化は必要ありません。彼らは主電源で動作し、システム全体をオフラインにして、それを主な利点の1つに平準化します。