موقد مع دائرة مائية للتدفئة المنزلية
في العديد من المنازل الخاصة ، تظل التدفئة بالأخشاب والمواقد أولوية. شخص ما لديه موقد معدني ، شخص ما لديه لبنة ، لكن هناك شيء واحد يوحدهم - هذا النوع من التدفئة ليس هو الأكثر ملاءمة. الكثير من التركيز والقليل من الراحة. الإخراج - موقد تسخين بدائرة مائية.
تسخين الموقد بدائرة مائية - فرصة للجمع بين التقاليد والراحة
أولاً ، دعنا نفهم المصطلحات. عندما يقولون "موقد" ، فإنهم يقصدون في أغلب الأحيان جهاز تسخين مصنوع من الطوب ، يُشعل بالخشب. ولكن غالبًا ما يكون هذا أيضًا اسم الموقد المعدني بالخشب أو الفحم. مبادئ تشغيل وحدات الطوب والمعادن هي نفسها ، طريقة نقل الحرارة تتغير. يحتوي المعدن على مكون حمل أكبر (يتم نقل معظم الحرارة عن طريق الهواء) ، بينما يهيمن الإشعاع الحراري على الطوب من جدران الفرن وجدران المنزل الساخنة. تتناول هذه المقالة بشكل أساسي مواقد الطوب ، ولكن يمكن تطبيق معظم المعلومات على وحدات الخشب المعدني (الفحم) أيضًا. يمكن تسخين الموقد بدائرة مائية على أساس أي نوع من المواقد.
محتوى المقال
تسخين الموقد التقليدي: مزايا وعيوب
في بلدنا ، تم تسخين المنازل تقليديًا باستخدام مواقد من الطوب ، ولكن تم استبدال هذا النوع من التدفئة تدريجياً بأنظمة المياه. كل هذا لأنه ، إلى جانب المزايا ، فإن تسخين الموقد البسيط له عيوب كثيرة. أولاً ، عن المزايا:
- ينقل الموقد معظم الحرارة عن طريق الإشعاع الحراري ، وكما وجد العلماء ، فإن أجسامنا تتفهمها بشكل أفضل.
- يتميز موقد التسخين الروسي أو غيره بمظهر ملون ، وغالبًا ما يمكن ملاحظة اللهب المكشوف.
- يمكنك صنع فرن من الطوب مع مداخن لاستخدام كامل للحرارة المتولدة.
- التسخين من هذا النوع غير متطاير - لا يعتمد على توفر الكهرباء.
- توجد نماذج من المواقد لتسخين الطابق الثاني (بسبب لوحة التدفئة بقنوات الدخان).
تدفئة الموقد
اليوم ، يُنظر إلى تدفئة الموقد على أنها غريبة ، لأنها نادرة جدًا. لا يمكن القول أنه من الجيد أن تكون بالقرب من موقد دافئ. يتم إنشاء نوع من الجو الخاص. ولكن هناك أيضًا العديد من العيوب الخطيرة:
- تدفئة غير متساوية - ساخنة بالقرب من الموقد ، باردة في الزوايا.
- مساحة كبيرة يشغلها الفرن.
- يتم تسخين هذه الغرف فقط ، حيث تخرج جدران الموقد.
- عدم القدرة على تنظيم درجة حرارة التدفئة في الغرف الفردية.
- انخفاض الكفاءة. بالنسبة للمواقد التقليدية ، يعتبر 60٪ بالفعل مؤشرًا جيدًا جدًا ، بينما يمكن لمراجل التدفئة الحديثة إنتاج 90٪ وأكثر (غاز).
- الحاجة للصيانة المتكررة. الذوبان وتعديل المخمدات وتنظيف الفحم - كل هذا بشكل منتظم ومستمر. لا يستمتع به الجميع.
مبدأ تنظيم تدفقات الدخان - أفقيًا وعموديًا
كما ترون ، فإن العيوب كبيرة ، ولكن يمكن تسوية بعضها إذا تم تضمين مبادل حراري في الفرن ، المتصل بنظام تسخين المياه. يسمى هذا النظام أيضًا بتسخين مياه الموقد أو تسخين الموقد بدائرة مائية.
تسخين موقد الماء
عند تنظيم تسخين المياه من الموقد ، يتم تضمين مبادل حراري (دائرة مائية) في صندوق الاحتراق ، وهو متصل بالمشعات ذات الأنابيب. يدور المبرد في النظام ، والذي ينقل الحرارة من الموقد إلى المشعات. هذا الحل يزيد من راحة العيش في الشتاء.الشيء هو أنه يمكن تركيب مشعات في أي غرفة ، أي أن الموقد يمكن أن يقف في غرفة واحدة ، وسيتم تسخين جميع الغرف الأخرى بواسطة البطاريات ، والتي من خلالها يتم تسخين المياه.
تسخين الموقد بدائرة مائية: مثال على نظام به تخزين ماء ساخن (مرجل)
في الوقت نفسه ، تظل العيوب المتبقية لتسخين الموقد ، ولكن تمت إضافة مزايا تسخين المياه - يمكنك ضبط درجة الحرارة في كل غرفة (ضمن حدود معينة) ، ويؤدي القصور الذاتي الكبير إلى تخفيف تفاوت نظام درجة الحرارة. بالمناسبة ، نفس المخطط يعمل مع المواقد المعدنية بالخشب أو الفحم.
أنواع النظام
هناك نوعان من أنظمة تسخين الماء الساخن: الدوران القسري والطبيعي (EC). تسخين الدورة الدموية الطبيعية غير متطاير (الكهرباء غير مطلوبة للتشغيل) ، المبرد يدور من خلال العمليات الفيزيائية الطبيعية. عيب طريقة التسخين هذه هو الحاجة إلى استخدام أنابيب ذات قطر كبير ، أي أن حجم النظام سيكون كبيرًا وسيكون له خمول كبير. عند إشعال الموقد ، هذا ليس جيدًا جدًا - سيستغرق الإحماء وقتًا طويلاً. ولكن بعد الاحتراق ، يظل المنزل دافئًا لفترة أطول.
عيب آخر هو أنه لتهيئة الظروف لحركة المبرد ، يتم رفع أنبوب الإمداد - إلى السقف أو إلى مستوى المشعات (في الحالات القصوى). عند تسخين منزل من طابقين ، يرتفع الأنبوب من المرجل ، وينتشر عبر المشعات ، ثم ينزل ويتجاوز البطاريات الموجودة في الطابق السفلي.
أبسط مخطط للأنظمة ذات الدورة الدموية الطبيعية
عيب آخر مهم هو الكفاءة المنخفضة نسبيًا لأنظمة التدفئة مع EC - يتحرك المبرد ببطء ، ويحمل القليل من الحرارة.
يتميز تسخين الموقد بدائرة مائية ودوران قسري بوجود مضخة دائرية (في الصورة أدناه) تعمل باستمرار. مهمتها هي قيادة الماء بسرعة معينة. من خلال تغيير هذه السرعة ، يمكنك تغيير شدة تدفئة المكان. هذا يؤدي إلى حقيقة أنه ، مع تساوي الأشياء الأخرى ، يكون هذا التسخين أكثر كفاءة. ولكن لكي يعمل النظام ، هناك حاجة إلى مصدر طاقة - يجب أن تعمل المضخة باستمرار. عندما يتوقف ، النظام يغلي ويفشل. إذا كان انقطاع التيار الكهربائي نادرًا ، فهذا يكفيمصدر طاقة غير منقطع مع مجموعة من البطاريات القابلة لإعادة الشحن. إذا تم إيقاف تشغيل المصباح كثيرًا ولفترة طويلة ، فسيتعين عليك أيضًا تثبيت مولد ، والتكلفة الإجمالية لمثل هذا الحل كبيرة.
مخطط تسخين الفرن مع دائرة مائية ومضخة دوران
يوجد أيضًا نوع ثالث من النظام: مختلط أو مدمج. كل شيء مصمم للدوران الطبيعي ، ولكن تم تركيب مضخة دوران. طالما أن هناك كهرباء ، فإن التسخين يعمل بشكل قسري (بمضخة) ، وعندما ينطفئ الضوء ، يتحرك المبرد بشكل مستقل.
تراكم الحرارة
نظرًا لأن الموقد لا يتم تسخينه باستمرار ، ولكن لديه خوارزمية تشغيل دورية ، يكون الجو حارًا أو باردًا في المنزل. ووجود مشعات لا يوفر الكثير من هذا. على الرغم من أن الاختلافات ليست بالغة الأهمية ، إلا أنها لا تزال موجودة. خاصة أنه لا توجد حرارة كافية في الليل ، وأنا حقًا لا أريد الاستيقاظ والغرق. لحل هذه المشكلة ، تم تركيب فرن قوي ومجمع حرارة مدمج في النظام. هذه حاوية كبيرة مملوءة بسائل تبريد تقف بين الموقد ونظام التدفئة.
موقد تسخين بدائرة مائية ومجمع حرارة
أي أن هناك دائرتان منفصلتان منفصلتان. الأول ينقل الحرارة من الفرن وعادة ما يتم بالتداول الطبيعي. الثاني يدفع المبرد إلى المشعات ، وعادة ما تكون هناك مضخة دورانية.
هذه الطريقة لتنظيم تسخين موقد الماء جيدة لأنه أثناء تسخين الموقد ، يتم تسخين الماء في الخزان بنشاط. مع الحساب الصحيح ، يسخن حتى 60-80 درجة مئوية ، وهو ما يكفي للحفاظ على درجة الحرارة العادية للمشعات لمدة 10-12 ساعة. في الوقت نفسه ، لا توجد حرارة خاصة ولا برودة شديدة. الجو مريح للغاية.
كما أن تركيب مجمّع حراري في النظام (يُطلق عليه أحيانًا اسم المخزن المؤقت أو الخزان المؤقت) يقلل أيضًا من خطر غليان النظام. من المؤكد أن الدائرة الثانية لن تغلي أبدًا ، ولكن حتى لا تغلي الأولى ، من الضروري حسابها بشكل صحيح - حتى في وضع الدوران الطبيعي ، يتحرك المبرد بسرعة كافية وليس لديه وقت للسخونة الزائدة.
تسجيل الفرن
لتسخين المبرد ، يتم بناء دائرة مائية في الفرن (تسمى أيضًا السجل ، المبادل الحراري ، الملف ، سترة الماء). يمكن أن يكون شكله موجودًا ، ولكن غالبًا ما يصنعون حاويات مستطيلة الشكل أو مجموعة من الأنابيب متصلة بنظام واحد (مثل المشعات).
أحد الأمثلة على دائرة المياه للفرن
لتوصيل المبادل الحراري بالنظام ، يتم لحام فتحتين فيه: واحدة في الأعلى لسحب الماء الساخن ، والثانية في الجزء السفلي لضخ المياه المبردة من خط أنابيب الإرجاع.
غالبًا ما تثار الأسئلة مع تحديد حجم دائرة المياه للفرن. يمكن حسابه تقريبًا بناءً على فقد حرارة المبنى. يُعتقد أنه لنقل 10 كيلو وات من الحرارة ، فإن مساحة المبادل الحراري تبلغ 1 متر مربع. م ولكن في نفس الوقت ، من الضروري مراعاة وقت تشغيل الفرن - بعد كل شيء ، لا يتم تسخينه باستمرار. لم يكن الجو باردًا بعد - مرة واحدة يوميًا لمدة 1.5 ساعة تقريبًا ، عندما يكون الجو باردًا - مرتين. خلال هذا الوقت ، من الضروري أن يتوفر للموقد الوقت لتسخين كل الماء الموجود في مجمع الحرارة. لذلك ، فإن حساب مساحة المبادل الحراري يعتمد على كمية الحرارة اليومية المطلوبة للتعويض عن فقدان الحرارة.
على سبيل المثال ، دع فقدان الحرارة للمنزل يكون 12 كيلو وات ساعة. ستكون 288 كيلوواط في اليوم. يتم تسخين الموقد ، اتركه 3 ساعات ، يجب أن تتراكم كل الحرارة اللازمة خلال هذا الوقت. ثم الطاقة المطلوبة لدائرة المياه للفرن 288/3 = 96 كيلو واط. لتحويلها إلى مساحة ، نقسمها على 10 ، ونحصل على أن مساحة التسجيل لهذه الظروف يجب أن تكون 9.6 متر مربع. الشكل الذي تختاره متروك لك. من المهم ألا يقل السطح الخارجي للسجل.
بناء الفرن حول المبادل الحراري
حسنًا ، بضع نقاط أخرى. أولاً ، يجب أن تكون سعة الفرن أكبر من السعة الموجودة للمبادل الحراري. خلاف ذلك ، ببساطة لن يتم تحرير كمية الحرارة المطلوبة. الفارق البسيط الثاني: يجب أن تتوافق أيضًا سعة مجمع الحرارة - يجب أن تكون أكثر بحوالي 10-15٪. في هذه الحالة ، يتم استبعاد غليان المبرد.
فقط تذكر أن السعة الحرارية للماء ومضاد التجمد مختلفان تمامًا. يجب أن يكون المركب الذي يحتوي على مادة مانعة للتجمد كوسيط للتدفئة أكبر بكثير من خزان المياه (في نفس النظام).
ما يجب تذكره أيضًا أنه من المستحسن عزل مجمع الحرارة جيدًا - بحيث تظل الحرارة أطول. في هذه الحالة ، سيكون تسخين الموقد بدائرة مائية أكثر اقتصادا.
هل من الممكن تثبيت سجل للتدفئة في فرن موجود
من الأصح ، بالطبع ، بناء فرن حول سجل مصنع. ولكن ، إذا كان الموقد قائمًا بالفعل ، فلا يزال من الممكن بناء دائرة مائية فيه. صحيح ، سيتعين عليك المحاولة بجد - فهي ذات حجم كبير ولا يزال يتعين عليك التمسك بها بطريقة ما. لذا فإن المهمة ليست سهلة. بالإضافة إلى ذلك ، لا تنس أنه لا يزال يتعين عليك التوصل إلى استنتاجين - لتوصيل خطوط الإمداد والإرجاع.
الخيار الأفضل هو صنع سترة مائية على شكل فرن (هذا السترة معدنية بها شعلات)
كما أنه ليس من السهل جدًا العثور على مكان لموقع التسجيل. اتصاله المباشر بالنار غير مرغوب فيه للغاية ، لكن يجب أن يكون في بيئة من الغازات الساخنة. في هذه الحالة ، يمكن للمرء أن يأمل أن يستمر المبادل الحراري لفترة طويلة.
