Ofen mit Wasserkreislauf für die Heizung von zu Hause: Optionen für die Implementierung • Alles über Reparaturen. Professionelle Beratung

Die Ofenheizung ist ein Klassiker für das kalte Russland, wird aber aus irgendeinem Grund oft nur als Alternative zur Zentralheizung, Elektroheizung oder Gasheizung betrachtet. Ein Ofen mit Wasserkreislauf zum Heizen eines Hauses kann seinen Bewohnern nicht nur die gewünschten Wärmeleistungen in Watt geben, sondern auch Warmwasser für den Hausgebrauch und die Sanitärversorgung.

Vor- und Nachteile der Ofenheizung

Ein herkömmlicher Holzofen oder Kamin heizt den Raum durch eine Kombination aus Strahlungs- und Konvektionswärmetausch auf. Die beheizten massiven Wände des Ofens geben Wärmeenergie ab und übertragen sie in die Luft und Gegenstände des Raumes. Kalte Luft wird allmählich durch erwärmte Luft ersetzt.

Die Ofenheizung hat mehrere unbestrittene Vorteile:

erfordert keinen Anschluss an die elektrische und Gaskommunikation. Brennstoff: Brennholz, Kohle, Torfbriketts – in der Regel billig und umweltfreundlich – die Verbrennung schadet der Umwelt nicht;
Strahlungswärmeübertragung ist am bequemsten;

Interessant Strahlungswärmeübertragung (auch Strahlungswärme genannt) ist die einzige Art von Wärmeaustausch, die ohne die Mitwirkung eines Wärmeträgers erfolgt.

Die meisten Öfen für das Haus (langbrennend oder konventionell) sind multifunktional und können nicht nur zum Heizen verwendet werden, sondern auch zum Warmhalten und Kochen von Wasser (sowohl im Inneren des Ofens als auch auf der Kochfläche).
In der heißen Jahreszeit trägt ein massiver Ziegelofen für das Haus zur Konditionierung des Raumes bei: Da er immer auf einem separaten Fundament errichtet wird, wird die überschüssige Wärme an den Boden abgeführt;
Ein Ofen oder Kamin schafft eine besondere Atmosphäre im Haus und ist in vielen Fällen ein Element, das den Stil des Interieurs bestimmt.

Neben den Vorteilen der Ofenheizung gibt es jedoch auch Nachteile:

Abmessungen – Die Kapazität der Heizöfen für das Haus hängt von ihren Abmessungen ab.
Trägheit – ein traditioneller Ziegelofen für ein Haus braucht viel Zeit, um sich aufzuwärmen und in Betrieb zu nehmen. Richtige, moderne gusseiserne Öfen für Zuhause, Öfen, Kamine, Öfen und Buleryana sind von diesem Nachteil praktisch frei;
hoher Wärmeverlust aufgrund niedriger Effizienz (Effizienz) – eine große Menge thermischer Energie wird durch den Kamin in die Atmosphäre geleitet;
die Unfähigkeit, eine gleichmäßige Erwärmung zu Hause sicherzustellen. Die heiße Luft verdrängt die Kälte allmählich, aber sie tritt ungleichmäßig auf – die Temperatur ist möglicherweise in der Nähe des Ofens zu hoch und in einem Abstand davon zu niedrig.

Tatsache! Der Ofen kann nur die direkt angrenzenden Räume beheizen. Daher war es in abgelegenen Gebäudeteilen oft notwendig, einen zusätzlichen Ofen anzuordnen.

die Notwendigkeit einer ständigen Wartung – der Ofen muss Holz legen, Schlacken und Schornsteine von Schlacken und Schlacken von Ruß und Schutt reinigen, den Verbrennungsprozess unterstützen und das Verlangen regulieren;
Steuerung der Komplexität – Es ist schwieriger, den Prozess der Brennstoffverbrennung in einem Ofen zu steuern als in Kesseln.
die Notwendigkeit einer guten Zugkraft – die Notwendigkeit einer intensiven Verbrennung sowie des Abzugs von Kohlenmonoxidgasen;
Brandgefahr – Zur Gewährleistung des Brandschutzes ist eine Isolierung der Schornsteine erforderlich, insbesondere für einen Ofen in einem Holzhaus. Ein zusätzlicher Brandrisikofaktor wird dadurch geschaffen, dass das sofortige Stoppen des Brennvorgangs in einem Ofen unmöglich ist;
die Notwendigkeit der ständigen Auffüllung und Lagerung von Brennstoffreserven sowie die Entsorgung von Abfall: Schlacke und Asche.

Wie bereits erwähnt, kann ein herkömmlicher Ofen nicht die gleichmäßige Beheizung aller Räume des Hauses gewährleisten. In modernen Öfen und Kaminen wird dieses Problem teilweise gelöst, indem eine Konvektionskammer zusammengebaut wird, an die ein Kanalsystem angeschlossen ist. Infolgedessen bleibt der Warmluftstrom aus dem Ofen nicht sich selbst überlassen, sondern bewegt sich in einem begrenzten Raum von Rohren und wird durch Ventile, Klappen, Gitter und andere zusätzliche Vorrichtungen reguliert.

Die Atemwegskanäle sind jedoch sperrig, verbrauchen den nutzbaren Raum, mit zunehmender Länge und Anzahl der Windungen, steigt der Wärmeverlust. Sie benötigen Überwachung und Wartung: regelmäßige Reinigung von Staub, Ruß und Ruß. Die Luft selbst hat eine geringe spezifische Wärmekapazität, für die Wärmeübertragung in den vom Ofen entfernten Raum ist eine erzwungene Injektion der erwärmten Luftmassen durch einen Ventilator erforderlich. Daher ist Wasser als Kühlmittel in vielerlei Hinsicht der Luft vorzuziehen.

Tatsache! Die spezifische Wärme von Wasser beträgt fast das Vierfache der spezifischen Wärme von Luft. Es genügt, 4.187 kJ / (kgXK) und 1.055 kJ / (kgXK) zu vergleichen.

Warmwasser lässt sich leicht durch Pipelines mit kleinem Durchmesser transportieren und die Wärmeenergie über weite Strecken übertragen. Darüber hinaus ist Wasser eine harmlose, nicht brennbare, nicht toxische, chemisch neutrale und stets verfügbare Substanz.

Das Funktionsprinzip des Heizkreislaufs ist einfach: Das Kühlmittel (in diesem Fall Wasser) erwärmt sich während der Verbrennung des Brennstoffs, verteilt sich dann durch die Rohre und gibt Wärme an den umgebenden Raum ab.

Der Prototyp moderner Festbrennstoffkessel und langbrennender Holzöfen für das Haus ist vielen Menschen vertraut – es ist „Swede“. Im schwedischen Ofen ist ein Metalltank eingebaut, der vor dem Verlegen von Holz und Anzünden mit kaltem Wasser gefüllt wird. Und obwohl sich das Wasser des Ofens lange erhitzt, gibt es ebenso lange Wärme ab – nach langer Zeit, nachdem die Flamme erlischt.

Nach und nach wurde der Wassertank in einen Wärmetauscher umgewandelt, wodurch es möglich wurde, das Fernstraßensystem für die Heizung und Warmwasserversorgung von Häusern anzuschließen.

Ein charakteristisches Merkmal eines Ofens zum Beheizen eines mit einem Wasserkreislauf ausgestatteten Hauses ist ein Wärmetauscher, der auch als Wärmetauscher, Heizkörper oder Boiler bezeichnet wird. Dieses Gerät kann eine unbegrenzte Wassermenge erwärmen. Abmessungen und Form des Tanks hängen vom Volumen der Brennkammer ab und können in weiten Grenzen variieren.

In einigen Versionen der Öfen zum Heizen des Hauses wird der Wärmetauscher direkt in den Ofen eingebaut. Bei diesem Verfahren besteht jedoch die Gefahr, dass Wärmeträger (d. H. Wasser) auslaufen oder bei Überhitzung und Siedepunkt eine Explosion auslöst. Außerdem nimmt in diesem Fall die Kapazität der Verbrennungskammer unvermeidlich ab. Eine sicherere Option besteht darin, den Wärmetauscher in die Kaminhaube einzusetzen. In diesem Fall heizt der Großteil der aus dem Ofen aufsteigenden heißen Luft das Kühlmittel auf, anstatt sich durch das Rohr zur Straße zu verflüchtigen.

Die unabhängige Berechnung der Leistung und Größe des Wärmetauschers ist für jemanden, der kein Heizungsbauer ist, eine ziemlich schwierige Aufgabe, aber in den meisten Fällen können grobe Schätzungen vorgenommen werden.

Guter Rat! Die Praxis hat gezeigt, dass bei einer Deckenhöhe von 2,5 bis 2,7 m pro 10 m² Die Fläche des Hauses benötigt 1 bis 1,2 kW Leistung der Heizungsanlage.

Ein gewöhnlicher Ofen für ein Haus auf dem Holz für eine Stunde stellt ungefähr 6,5 tausend kcal bereit, was ausreicht, um ein kleines Landhaus zu erwärmen. Das Vorhandensein eines Wasserkreislaufs erhöht den Komfort um das Doppelte. Nach der Berechnung des Wärmeverlusts kann die Leistung des Wärmetauschers selbst berechnet werden. Die Wärmeleistung von jedem Quadratmeter seiner Fläche variiert zwischen 5 und 10 kW. Diese Tatsache ist die Grundlage für die Ermittlung der erforderlichen Leistung.

In der Tat besteht keine Notwendigkeit, in komplexe Formeln einzutauchen. Es genügt, sich an die Spezialisten zu wenden, die, geleitet von den bereits vorbereiteten Tischen, einen Wärmetauscher für den Ofen eines Privathauses wählen, der den eingestellten Parametern des Gebäudes und der darin befindlichen Heizanlage entspricht.

Bevor über die Gestaltung des Registers (auch als Wärmetauscher bezeichnet) des Ofens für das Haus entschieden wird, muss entschieden werden, aus welchem Material es bestehen soll. Es gibt mehrere Möglichkeiten:

Kupfer – Zum einen ist die Kupferspule sehr effektiv, da die Wärmeleitfähigkeit dieses Materials eine der besten ist. Auf der anderen Seite ist der Schmelzpunkt gleich 1083 ° C, und im Feuerraum ist es möglich, dass bei ungewöhnlichen Situationen, deren Auftreten nie völlig ausgeschlossen werden kann, der Wert auf 1200 ° C steigt. Daher wurde die Verwendung von Kupfer in der Feuerstelle eines Ziegelofens kategorisch verboten. Darüber hinaus müssen Sie darauf achten, dass das beim Abkühlen des Kreislaufs gebildete Kondensat aggressive chemische Verbindungen enthält, die Korrosion verursachen.
Gusseisen – Gussradiatoren sind sehr widerstandsfähig gegen Korrosionseinflüsse, aber brüchig, und beim Abkühlen und Erwärmen auftretende thermische Verzerrungen können zur Bildung von Rissen und zur Beschädigung des Wärmetauschers führen. Darüber hinaus wird das Register des Gusseisens aufgrund der Tatsache, dass dieses Metall schwierig zu bearbeiten ist, aus Gussteilen mit Gewinden und Dichtungen zusammengebaut, was zu einer Verringerung der Zuverlässigkeit der Einheit insgesamt führt.

Stahl – das am besten zugängliche und leicht zu verarbeitende Material. Es wird empfohlen, Wärmetauscher aus hitzebeständigem Stahl mit einer Dicke von 3 bis 5 mm mit nahtlosen Rohren herzustellen. Gleichzeitig ist es notwendig, einen solchen Heizmodus aufrechtzuerhalten, in dem weniger Kondensat gebildet wird, und das Kühlmittel niemals abzulassen, da Stahlprodukte der Korrosion unterliegen.
hitzebeständiger Edelstahl – das beste, aber auch das teuerste Material für einen Heizkörperofen für ein Privathaus.

Guter Rat! Der am besten geeignete Stahl für den Wärmetauscher ist AISI 304. Bei der Herstellung von Teilen ist es wünschenswert, Laserschneiden und -schweißen in einer Argonumgebung zu verwenden.

Je nach Material kann der Wärmetauscher aus runden oder geformten rechteckigen Rohren, Blech oder einer Kombination dieser Teile hergestellt werden. Der Ort und die Installationsmethode werden durch die Form bestimmt:

Wärmetauscher aus Stahlblech – kann an der heißesten Stelle platziert werden, dh – in der Verbrennungskammer. Zur Herstellung von gebrauchten Stahlblechen mit einer Dicke von 3 bis 4 mm in Kombination mit Rohren mit einem Durchmesser von 40 bis 50 mm zum Verbinden der Vorlauf- und Rücklaufleitungen. Um die Bildung von Dampfstopfen zu vermeiden, muss sich die obere Wasserzuleitung am höchsten Punkt des Wärmetauschers befinden, da beim Eindringen des Dampfstopfens in das Heizungssystem die Gefahr eines hydraulischen Schocks besteht. Dies führt wiederum zur Zerstörung von Rohren oder Heizkörpern. Damit das Wasser im Wärmetauscher nicht siedet, muss der innere Abstand mindestens 30 mm betragen.

Rohrwärmetauscher – hergestellt aus Rohren: rund mit einem Durchmesser von 40 bis 50 mm oder rechteckigem Querschnitt 40 x 60 oder 60 x 60 mm. Es kann sich auch in der Feuerstelle befinden (sofern es nicht aus Kupfer besteht). Die räumliche Lösung hängt vom jeweiligen Ofen ab. Die Hauptsache – das Gerät sollte die Tür nicht blockieren, um die Auslasskanäle für Kraftstoff, Rost und Rauch zu markieren. Wenn der Ofen ein Heizkochofen ist, werden die Wärmetauscherrohre nur entlang der Seitenebenen der Brennkammer verlegt.
röhrenförmiges Flachregister – meistens in den Rauchkanälen oder im Ofendeckel, wo die Bedingungen günstiger sind, so dass sie länger halten können als die Heizkörper im Ofen. Ihre Größe ist ziemlich beeindruckend, da sie sich an Orten befinden, an denen die Wärmeaufnahme gering ist, und sie müssen im Voraus berechnet werden, da der Austritt von Rauchgasen nicht behindert werden sollte.

Der Wärmetauscher darf nur in dem Ofen installiert werden, der für das Haus bestimmt ist. Video- und Fotoanweisungen bestätigen eindeutig die Notwendigkeit, einen Ofenfachmann einzuschalten, und halten sich an eine Reihe von Regeln:

Nach der Herstellung muss der Wärmetauscher zweimal mit einem Druck von 6 bar beaufschlagt werden: vor dem Einbau in den Ofen und auch danach;
Der Wärmetauscher wird unmittelbar nach dem Fundament des Ofens unter dem Ofen montiert und danach verlegt.
Es wird absolut nicht empfohlen, den Wärmetauscher im Ofenmauerwerk zu isolieren! Zwischen den Wänden und den Wänden sollte ein Abstand von 10-15 mm vorhanden sein, um die Wärmeausdehnung auszugleichen.

Lassen Sie beim Installieren von Rohren einen Abstand von 5 mm und füllen Sie ihn mit Asbestschnüren oder anderen hitzebeständigen Dichtungen.
Das Rohrstück am Auslass muss eine Länge von mindestens 10 × 15 cm haben, um bei Beschädigung einen neuen Faden abschneiden zu können.
Heizungsrohre werden nur mit hitzebeständiger Abdichtung an den Wärmetauscher angeschlossen.
Die Rekonstruktion des fertigen Ofens zum Einbau eines Wasserkreislaufs sollte nur von einem Fachmann durchgeführt werden.

Für einen störungsfreien Betrieb der Heizungsanlage müssen auch die Betriebsregeln beachtet werden:

Verwenden Sie den Ofen nicht mit leerem Wärmetauscher: Er brennt schnell.
Trennen Sie den Wärmetauscher nicht während des Ofenbetriebs vom Heizungssystem. Wasser dehnt sich beim Erhitzen aus und ein Überdruck kann eine Explosion verursachen.
Kühlen Sie kein kaltes Wasser in einen beheizten Wärmetauscher. Temperaturverformungen können es beschädigen.
Um die Effizienz der Heizungsanlage zu verbessern, können Sie eine Zirkulationspumpe verwenden.
Verwenden Sie ggf. Frostschutzmittel in der Ofenkontur mit Warmwasserbereitung.
An der tiefsten Stelle des Heizungssystems sollte ein Wasserhahn installiert werden, um das Wasser abzulassen.

Die Hauptnachteile eines Wasserheizungssystems beziehen sich auf die physikalischen Eigenschaften des Kühlmittels, d. H. Des Wassers. Bei 0 ° C einfrieren, erreicht Wasser (genauer gesagt bereits Eis) bei -4 ° C sein maximales Volumen. Das Ausdehnen des in den Rohren gefrorenen Wassers kann zum Reißen führen. Um dies zu vermeiden, muss das Wasser aus der Heizungsanlage abgelassen werden, wenn es in der kalten Jahreszeit nicht verwendet wird, oder durch ein spezielles Frostschutzmittel ersetzt werden.

Ein moderner Ziegelofen mit Wasserkreislauf für die Heizung von zu Hause ist ein komplexes technisches Design der Wärmetechnik. Seine Installation erfordert die Entwicklung eines separaten Projekts in der Planungsphase der gesamten Struktur und wird höchstwahrscheinlich nicht ohne die Einbeziehung von Spezialisten auskommen.