En el siglo pasado, las viviendas privadas de un piso a menudo se calentaban con una estufa de leña, combinada con registros (baterías) de un sistema alimentado por gravedad. Se colocó un tanque de hierro dentro del calentador, una caldera con agua calentada por el fuego del horno. Este esquema sigue siendo atractivo debido a su no volatilidad y baja demanda de calidad de combustible sólido. Nuestra tarea es ayudar al propietario a elegir una estufa para una casa con calefacción de agua, hablar sobre las dificultades de conexión y operación.
Hornos de circuito de agua - 3 variedades
Para la implementación del calentamiento del horno, combinado con el sistema de radiadores de una casa privada, se utilizan 3 tipos de hornos con un circuito de agua:
- metal - estufas de acero y hierro fundido con una bobina incorporada para calentar el refrigerante;
- insertos de chimenea con intercambiador de calor - camisa de agua;
- Calefacción de ladrillo y estufas con caldera incorporada.
Nota. Las estufas de barriga para baños equipados con un tanque y una bobina son estructuralmente similares a las unidades enumeradas. En teoría, es posible adaptar una estufa de sauna a las necesidades de calentamiento con vapor, pero es demasiado problemático e inconveniente desde el punto de vista de la operación.
También debe incluirse aquí una opción alternativa: calentadores de leña de acero de bricolaje. Dichos productos merecen atención, ya que no son inferiores a los de fábrica en términos de confiabilidad y transferencia de calor, pero son mucho más baratos. La apariencia de una estufa de barriga no siempre juega un papel importante.
Proponemos considerar las estufas de cada grupo por separado, enfocándonos en las deficiencias y ventajas que son importantes para el propietario.
Las desventajas de las estufas metálicas de barriga
En estufas de leña hechas en fábrica, el refrigerante se calienta de tres maneras:
- Se instala un intercambiador de calor de tubo de agua en el área superior de la cámara de combustión o cerca de la salida de gases de combustión.
- Una de las paredes de la cámara de combustión (superior o lateral) está en contacto con una capa de agua que se asemeja a una camisa de una caldera de combustible sólido.
- Varias tuberías con refrigerante se doblan alrededor de las paredes semicirculares de la cámara de combustión. Los extremos inferior y superior están soldados a colectores comunes, como se muestra en el dibujo.
Referencia. Un ejemplo de un producto con una camisa de agua parcial es un horno de calefacción doméstica Thermofor Hydraulik, con tuberías convertidas Breneran - Calentadores de convección Aquaten con tuberías laterales.
Los fabricantes a menudo suministran a las estufas un calentador adicional: elementos calefactores con una potencia de 1 ... 15 kW. El objetivo es mantener la temperatura del refrigerante y el aire en una casa privada después de quemar una porción de combustible sólido. Algunos modelos están equipados con una placa de quemador 1-2.
La ventaja real de las unidades de calentamiento de metal es el bajo costo del producto y la velocidad de instalación en comparación con la colocación de un horno de ladrillos. Ejemplo: el precio de un calentador Breneran-Aquatic de 3.5 kW es de aproximadamente 270 oz. e. (sin chimenea). Al instalar una estufa de barriga con sus propias manos, pasará otros 50-100 c. en materiales utilizados para instalación y flejado.
Comentario. El costo de la chimenea requerido para cualquier estufa no se tiene en cuenta. El precio depende de la altura del elevador, el diseño del canal y el diseño.
Ahora nos ocuparemos de las deficiencias:
- No importa lo que afirman los fabricantes y vendedores, la eficiencia máxima de las estufas de aire y agua para madera y carbón es del 60%;
- la unidad se calienta y se enfría igualmente rápido;
- un intercambiador de calor suele ser suficiente para calentar 2-3 habitaciones pequeñas (1 radiador en cada una);
- Circuito de agua del sistema de circulación vital.
Explica el último punto. Si el flujo de agua a través de la bobina se detiene, el elemento se sobrecalienta.Primero, el refrigerante hervirá, luego se evaporará y romperá la conexión débil más cercana. Más tarde, el intercambiador de calor se quema y finalmente falla.
Para ser justos, mencionamos la cuestión de la estética. Usando constantemente una estufa de barriga para calentar su hogar, no obtendrá una hermosa imagen que a los fabricantes les gusta mostrar en la foto. La estufa se ensucia bastante rápido, la madera y el polvo de carbón, el olor a humo aparecerá en la habitación.
Insertos para chimenea: pros y contras
Una estufa rectangular con un circuito de agua, hecha en forma de chimenea, está estructuralmente mucho más cerca de la caldera TT. El refrigerante lava las paredes laterales de la cámara de combustible, la parte delantera y la parte superior calientan el aire de la habitación. El fondo recibe poco calor, por lo que no se tiene en cuenta.
Los lados positivos de los insertos de chimenea equipados con una chaqueta de intercambio de calor de agua:
- eficiencia de combustión de combustible - hasta 70%;
- costo razonable (en comparación con estructuras de ladrillo);
- instalación simple y rápida;
- La estufa de la chimenea equipada con una puerta transparente encajará perfectamente en el interior de la sala de estar.
Referencia. Chimenea chimenea de agua "Thermofor Aquarius" con una transferencia de calor de 12 kW costará 530 y. Es difícil estimar los costos adicionales; su valor depende del método de decoración de la chimenea. Opción de presupuesto: coloque el calentador sobre una base sólida, conéctelo a la red del radiador y termine usted mismo o apáguelo para más adelante.
Los contras de los hornos de metal son similares a las desventajas de los hornos:
- la chimenea se calienta y se enfría rápidamente, necesita circulación continua del refrigerante;
- proporciona calor a un número limitado de baterías;
- Debido a la diferencia de temperatura, se forman condensaciones en las paredes internas y depósitos de hollín;
- Se logra un parecido completo con una chimenea natural a través del diseño: ladrillo decorativo o revestimiento de pladur.
Usando un inserto de chimenea como la fuente principal de energía térmica, no cuente con la quema prolongada desde 1 marcador. Ejemplo: el volumen útil de la cámara de combustión del mencionado "Acuario" es de solo 62 litros, pero no funcionará para bloquear completamente la cámara de combustión con leña. Tiene que tirar troncos cada 3-4 horas.
Nota. La mayoría de los hornos de acero tienen un inconveniente similar: en el modo de combustión intensiva, solo tienen tiempo para tirar leña.
Fortalezas y debilidades de los calentadores de ladrillo.
Los intercambiadores de calor se instalan dentro de la estufa de dos maneras: en la cámara de combustión o en el conducto de gas, en el camino de los productos de combustión caliente. Cada opción difiere en sus matices:
- la caldera en la cámara de combustión se calienta rápidamente bajo la influencia de una llama, pero forma condensado y hollín en las paredes;
- en caso de ebullición y formación de vapor, el tanque puede explotar directamente en la cámara de combustión y romper el ladrillo;
- El intercambiador de calor dentro de los remolinos de la chimenea es mucho más seguro, pero se calienta más lentamente porque recibe menos calor.
Referencia. La bobina colocada en la chimenea debe tener el doble del área de transferencia de calor que la caldera en un horno que es comparable en potencia.
La principal desventaja de cualquier calentador de ladrillo es el alto costo de los materiales y el trabajo de albañilería. Supongamos que decide guardar y dejar la estufa usted mismo. Se necesitará experiencia, tiempo y capacidad técnica: no es fácil comenzar la construcción en el medio de una casa antigua. La mejor opción es colocar los cimientos y el horno en la etapa de muros.
¿Por qué se aprecian las estufas de piedra con un intercambiador de calor incorporado?
- la vida útil es incomparablemente más larga que la de cualquier generador de calor, al menos 50 años;
- la capacidad de acumular calor, de calentar habitaciones adyacentes durante mucho tiempo después de la atenuación;
- eficiencia máxima - 70 ... 75%;
- en un horno calentado, se quema el hollín formado en las paredes del tanque y en el pozo de la chimenea;
- Algunas estufas de ladrillo, un canal "holandés", "sueco", una construcción en forma de campana de Kuznetsov, pueden calentar de manera segura una casa de dos pisos.
Hecho interesante. La sección del calentador de agua se puede agregar a cualquier estufa de ladrillo. Los maestros de estufa inteligentes saben cómo cambiar el diseño y los arreglos para instalar un registro de agua de transferencia de calor.
Consejos de horno
Recomendación número uno: use una caldera de combustible sólido para calentar el refrigerante en la red de calentamiento de agua. Si es necesario, compre un modelo de combustión prolongada con un volumen de cámara de carga de más de 100 litros. Las calderas TT modernas dirigen el 75-80% de la energía de combustión para calentar el agua y casi no elevan la temperatura ambiente.
Si por diversos motivos desea instalar un horno con un intercambiador de calor, escuche los siguientes consejos:
- Una estufa de barriga de hierro fundido o acero es ideal para una pequeña cabaña con un área de 40-80 m². Habrá suficiente calentador para el calentamiento por convección de la habitación central, coloque las baterías en las habitaciones vecinas.
- Una chimenea o una estufa de hierro equipada con vidrio panorámico será una decoración exitosa de la sala de estar. Una condición: use el producto como fuente adicional de calor y coloque la carga principal en un generador de calor de gas o madera. Entonces será posible mantener la limpieza y el orden cerca de la estufa de barriga.
- En la etapa de construcción de una casa, coloque sin ambigüedad una estufa de ladrillo. Esta es la mejor opción en comparación con los calentadores de hierro.
- Teóricamente, la capacidad del inserto de la chimenea es suficiente para calentar un cuadrado de 100-120 m². La práctica muestra: sin la ayuda de un segundo generador de calor, deberá cargarse con leña con un intervalo de 3-4 horas. Por lo tanto, espere un área de calentamiento más pequeña.
Un punto importante Todos los calentadores de leña equipados con un circuito de agua tienen una cosa en común: debido a la intensa extracción de calor, las superficies del registro y la pared de la chimenea están abundantemente cubiertas de hollín. La única salida es calentar la estufa al máximo para que los depósitos de hollín se quemen por las altas temperaturas. Apoyar este modo no siempre es conveniente.
Cómo elegir el diseño y calcular el área del intercambiador de calor en la versión de ladrillo del horno:
- Si el registro está dentro de la cámara de combustión, 1 m² de su área puede transferir agua hasta 10 kW de calor. Ejemplo: necesita calentar habitaciones de 80 cuadrados: tomará aproximadamente 8 kW de energía y una superficie de intercambio de calor de 0.8 m².
- La bobina de la chimenea no es tan efectiva. Espere una transferencia de calor de 400–500 W desde 1 m² de registro.
- Para la conveniencia de la limpieza, es mejor hacer que la caldera quede plana, en forma de tanque con tubos de entrada. Las construcciones acanaladas hechas de tubos redondos son más difíciles de limpiar. Para la instalación dentro de la chimenea, suelde el registro de las tuberías de perfil.
- El material del intercambiador de calor es acero con bajo contenido de carbono del grado St10 ... St20 con un espesor de 4-5 mm. Se permite el uso de acero inoxidable resistente al calor y de 2-4 mm, pero se debe hervir en un gas inerte - argón.
- Se desaconseja el uso de baterías de hierro prefabricado. Motivos: el metal se agrieta por el choque de temperatura, y el sello entre las secciones se quemará con el tiempo, aparecerá una fuga.
Propina. No exagere el área de transferencia de calor del circuito "en reserva". El cuerpo del horno recibirá mucho menos calor, y el agua en el registro puede sobrecalentarse y hervir. No coloque tubos de acero inoxidable corrugado en la chimenea; su área real y mano de obra son difíciles de determinar.
Diagramas de conexión del intercambiador de calor
En el marco de esta publicación, no describiremos los métodos de fabricación de estufas, sino que procederemos inmediatamente al flejado. Si desea hacer un calentador de agua usted mismo, le recomendamos que lea los manuales individuales:
- calentador casero para un garaje de combustible sólido y minería;
- instrucciones para mampostería de chimenea y estufa;
- diagrama y orden de la placa con una caldera de agua.
Si compró un horno de fábrica con un intercambiador de calor, lea cuidadosamente las instrucciones adjuntas. La documentación siempre indica los diámetros de las tuberías y los métodos para conectar el circuito de agua a los dispositivos de calefacción.Por lo general, se aplican 2 esquemas:
- Un sistema abierto con flujo de refrigerante gravitacional (convectivo).
- Red de radiadores cerrada con movimiento forzado de agua desde la bomba.
Nota. Los circuitos de gravedad a menudo usan bombas de derivación. El objetivo es reducir la diferencia de temperatura entre el suministro y el retorno, aumentando la velocidad del refrigerante y la eficiencia del calentamiento. En ausencia de electricidad, el sistema continuará funcionando en modo gravitacional.
El flujo por gravedad se organiza aumentando los diámetros de las carreteras y las pendientes de las secciones horizontales. La sección transversal mínima del colector de distribución en el esquema de gravedad es de 32 mm (una pulgada y un cuarto), la pendiente es de 3 ... 5 mm por 1 metro de carrera. Un tanque de expansión abierto está en el punto superior, todo el aire que ingresa al sistema va allí.
Con el circuito cerrado que se muestra en la figura anterior, el refrigerante está bajo presión (al menos 1 bar "frío") y se mueve bajo la presión de la bomba. El tanque de expansión de membrana se encuentra en el punto inferior y está conectado a la línea de retorno a través de una válvula de cierre. La instalación de un grupo de seguridad con ventilación de aire, manómetro y válvula de alivio es obligatoria.
Consejo para elegir un esquema. Al comprar una estufa para una casa con calefacción de agua, el propietario obviamente depende de la operación autónoma del sistema. De ahí la conclusión: un esquema de flujo por gravedad es el más adecuado para trabajar con un horno de agua caliente. Después de apagar la luz, la circulación en el circuito no se detendrá y el intercambiador de calor no se quemará.
Conclusión
La opción de combinar sistemas de calentamiento de agua con hornos no se puede llamar ideal. Además, recomendamos evitar tales esquemas e instalar calderas normales. La excepción son circunstancias especiales y condiciones de vida, por ejemplo, apagones o la compra de una casa terminada con una estufa de leña, que ya tiene un circuito de agua caliente.