Estufa amb circuit d’aigua per escalfar una casa

En moltes cases particulars, la calefacció de llenya i els fogons continuen sent una prioritat. Algú té una estufa de metall, algú té un maó, però una cosa els uneix: aquest tipus de calefacció no és el més convenient. Massa concentració i poca comoditat. Sortida: calefacció per estufa amb circuit d’aigua.

Estufa de calefacció amb circuit d’aigua: una oportunitat per combinar tradició i confort

Estufa de calefacció amb circuit d’aigua: una oportunitat per combinar tradició i confort

En primer lloc, entenem la terminologia. Quan diuen "estufa", sovint volen dir un dispositiu de calefacció fet amb maons, que es dispara amb llenya. Però sovint també s’anomena estufa metàl·lica amb llenya o carbó. Els principis de funcionament de les unitats de maó i metall són els mateixos, el mètode de transferència de calor està canviant. El metall té un component més convectiu (la major part de la calor la transporta l’aire), mentre que el maó està dominat per la radiació tèrmica, provinent de les parets del forn i de les parets climatitzades de la casa. Aquest article tracta principalment d’estufes de maó, però la major part de la informació també es pot aplicar a les unitats de fusta metàl·lica (carbó). La calefacció de l’estufa amb un circuit d’aigua es pot fer sobre la base de qualsevol tipus d’estufa.

Estufa convencional: avantatges i desavantatges

Al nostre país, les cases tradicionalment s’escalfaven amb estufes de maó, però gradualment aquest tipus de calefacció es va substituir per sistemes d’aigua. Tot això es deu al fet que, juntament amb els avantatges, un simple escalfament de l'estufa té molts desavantatges. En primer lloc, sobre els mèrits:

  • L’estufa transfereix la major part de la calor per radiació tèrmica i, segons han descobert els científics, el nostre cos ho percep millor.
  • Una estufa russa o qualsevol altra estufa té un aspecte acolorit, sovint és possible observar una flama oberta.
  • Podeu fer un forn de maó amb xemeneies per a un ús més complet de la calor generada.
  • La calefacció d’aquest tipus no és volàtil, no depèn de la disponibilitat d’electricitat.
  • Hi ha models d’estufes per escalfar la segona planta (a causa d’un quadre de calefacció amb canals de fum).

    Calefacció per estufa

    Calefacció per estufa

Avui dia la calefacció de les estufes es percep més com a exòtica, ja que és molt escassa. No es pot argumentar que sigui molt agradable estar a prop d’una estufa càlida. Es crea un tipus d’atmosfera especial. Però també hi ha molts desavantatges greus:

  • Calefacció desigual: calor a prop de l'estufa, fred a les cantonades.
  • Gran superfície ocupada pel forn.
  • Només s’escalfen aquelles habitacions a les quals entren les parets de l’estufa.
  • La incapacitat de regular la temperatura de calefacció en habitacions individuals.
  • Baixa eficiència. Per a les estufes convencionals, el 60% ja és un indicador molt bo, mentre que les modernes calderes de calefacció poden produir un 90% i més (gas).
  • La necessitat d’un manteniment freqüent. Foneu, ajusteu els amortidors i netegeu els carbons, tot això regularment i constantment. No tothom gaudeix.

    El principi d’organització dels fluxos de fum: horitzontal i vertical

    El principi d’organització dels fluxos de fum: horitzontal i vertical

Com podeu veure, els desavantatges són importants, però alguns es poden reduir si s’incorpora un intercanviador de calor al forn, que està connectat a un sistema de calefacció d’aigua. Un sistema d’aquest tipus també s’anomena escalfador d’aigua per estufa o calefacció per estufa amb circuit d’aigua.

Calefacció per estufa d’aigua

Quan s'organitza l'escalfament d'aigua des de l'estufa, s'inclou un intercanviador de calor (circuit d'aigua) a la llar de foc, que es connecta amb tubs als radiadors. Un sistema de refrigeració circula pel sistema, que transporta la calor de l’estufa als radiadors. Aquesta solució augmenta la comoditat de viure a l’hivern.El cas és que els radiadors es poden instal·lar a qualsevol habitació, és a dir, que els fogons poden mantenir-se en una habitació i totes les altres habitacions s’escalfaran mitjançant bateries, per les quals passa aigua calenta.

Estufa de calefacció amb circuit d’aigua: un exemple de sistema amb emmagatzematge d’aigua calenta (caldera)

Estufa de calefacció amb circuit d’aigua: un exemple de sistema amb emmagatzematge d’aigua calenta (caldera)

Al mateix temps, es mantenen els desavantatges restants de la calefacció de l’estufa, però s’afegeixen els avantatges de l’escalfament de l’aigua: podeu ajustar la temperatura de cada habitació (dins d’uns límits determinats), una gran inèrcia suavitza els desnivells del règim de temperatura. Per cert, el mateix esquema funciona amb estufes de metall amb llenya o carbó.

Tipus de sistemes

Hi ha dos tipus de sistemes d’escalfament d’aigua calenta: la circulació forçada i la natural (EC). La calefacció de circulació natural no és volàtil (no es necessita electricitat per al funcionament), refrigerant circula per processos físics naturals. L’inconvenient d’aquest mètode d’escalfament és la necessitat d’utilitzar canonades de gran diàmetre, és a dir, el volum del sistema serà gran i tindrà una gran inèrcia. A l’hora d’encendre l’estufa, això no és molt bo: trigarà molt a escalfar-se. Però després de cremar-se, la casa es manté calenta més temps.

Un altre desavantatge és que per crear condicions per al moviment del refrigerant, la canonada d’alimentació s’eleva fins al sostre o al nivell dels radiadors (en casos extrems). Quan s’escalfa una casa de dos pisos, la canonada puja de la caldera, s’estén pels radiadors i, a continuació, baixa i ignora les bateries del pis inferior.

L'esquema més senzill de sistemes amb circulació natural

L'esquema més senzill de sistemes amb circulació natural

 

Un altre inconvenient important és l’eficiència relativament baixa dels sistemes de calefacció amb EC: el refrigerant es mou lentament i porta poca calor.

La calefacció de l’estufa amb un circuit d’aigua i circulació forçada es distingeix per la presència d’una bomba de circulació (a la imatge següent) que funciona constantment. La seva tasca és conduir l'aigua a una velocitat determinada. Si canvieu aquesta velocitat, podeu canviar la intensitat de la calefacció de l’espai. Això condueix al fet que, sent altres coses iguals, aquest escalfament és més eficient. Però perquè el sistema funcioni, es necessita energia; la bomba ha de funcionar constantment. Quan s’atura, el sistema bull i falla. Si rarament es produeixen talls de corrent, n’hi ha prousistema d'alimentació ininterrompuda amb un joc de bateries recarregables. Si la llum s’apaga sovint i durant molt de temps, també haureu d’instal·lar un generador i el cost total d’aquesta solució és considerable.

Esquema de calefacció de forns amb circuit d’aigua

Esquema de calefacció de forns amb circuit d’aigua i bomba de circulació

També hi ha un tercer tipus de sistema: mixt o combinat. Tot està dissenyat per a la circulació natural, però hi ha instal·lada una bomba de circulació. Mentre hi hagi electricitat, la calefacció funciona de manera forçada (amb una bomba), quan s’apaga la llum, el refrigerant es mou independentment.

Acumulador de calor

Com que l'estufa no s'escalfa constantment, però té un algorisme de funcionament cíclic, fa calor o fred a la casa. I la presència de radiadors d’aquest no estalvia molt. Tot i que les diferències no són tan crítiques, encara hi són. Sobretot no hi ha prou calor a la nit, i realment no vull aixecar-me i ofegar-me. Per solucionar aquest problema, s’instal·la un forn potent i s’incorpora al sistema un acumulador de calor. Es tracta d’un recipient gran ple de refrigerant que es troba entre l’estufa i el sistema de calefacció.

Estufa de calefacció amb estructura d’aigua i acumulador de calor

Estufa de calefacció amb circuit d’aigua i acumulador de calor

És a dir, hi ha dos circuits independents independents. El primer allunya la calor del forn i normalment es fa amb circulació natural. El segon condueix el refrigerant als radiadors i normalment hi ha una bomba de circulació.

Aquest mètode per organitzar una estufa d’aigua és bo perquè mentre s’escalfa l’estufa, l’aigua del tanc s’escalfa activament. Amb el càlcul correcte, s’escalfa fins a 60-80 ° C, cosa suficient per mantenir la temperatura normal dels radiadors durant unes 10-12 hores. Al mateix temps, no hi ha ni calor particular ni fred extrem. L’ambient és bastant còmode.

Instal·lar un acumulador de calor al sistema (de vegades també anomenat tampó o dipòsit tampó) també redueix el risc de bullir el sistema. El segon circuit no bullirà mai, però perquè el primer no bulli, cal calcular-lo correctament, de manera que fins i tot en el mode de circulació natural, el refrigerant es mogui a una velocitat suficient i no tingui temps de sobreescalfar-se.

Registre del forn

Per escalfar el refrigerant, s’incorpora un circuit d’aigua al forn (també anomenat registre, intercanviador de calor, bobina, jaqueta d’aigua). La seva forma pot ser qualsevol, però sovint fabriquen contenidors plans rectangulars o un conjunt de canonades connectades en un sol sistema (com ara radiadors).

Un exemple de circuit d’aigua per a un forn

Un exemple de circuit d’aigua per a un forn

Per connectar l'intercanviador de calor al sistema, hi ha soldats dos brocs: un a la part superior per extreure aigua calenta, el segon a la part inferior per bombar aigua refrigerada des de la canonada de retorn.

Sovint es plantegen preguntes sobre la mida del circuit d’aigua del forn. Es pot calcular aproximadament en funció de la pèrdua de calor de l’edifici. Es creu que per transferir 10 kW de calor, una superfície d’intercanviador de calor d’1 m². M. Però, al mateix temps, cal tenir en compte el temps de funcionament del forn, al cap i a la fi, no s'escalfa constantment. Encara no fa molt de fred: un cop al dia durant aproximadament 1,5 hores, quan fa fred, dues vegades. Durant aquest temps, és necessari que els fogons tinguin temps per escalfar tota l’aigua de l’acumulador de calor. Per tant, el càlcul de l’àrea de l’intercanviador de calor es basa en la quantitat diària de calor necessària per compensar la pèrdua de calor.

Per exemple, deixeu que la pèrdua de calor d'una casa sigui de 12 kWh. Seran 288 kW al dia. L'estufa s'escalfa, deixeu-ho passar 3 hores, durant aquest temps s'ha d'acumular tota la calor necessària. Llavors, la potència necessària del circuit d’aigua per al forn és de 288/3 = 96 kW. Per traduir-lo en àrea, dividim per 10, obtenim que per aquestes condicions l’àrea de registre ha de ser de 9,6 m2. Quina forma escolliu depèn de vosaltres. És important que la superfície exterior del registre no sigui menor.

Construcció de forns al voltant de l'intercanviador de calor

Construcció de forns al voltant de l'intercanviador de calor

Bé, un parell de punts més. En primer lloc, la capacitat del forn ha de ser superior a la capacitat trobada de l’intercanviador de calor. En cas contrari, la quantitat de calor requerida simplement no s’alliberarà. El segon matís: la capacitat de l’acumulador de calor també ha de correspondre: ha de ser més d’un 10-15% aproximadament. En aquest cas, s’exclou l’ebullició del refrigerant.

Recordeu que la capacitat tèrmica de l’aigua i l’anticongelant és molt diferent. L’acumulador amb anticongelant com a mitjà de calefacció ha de ser significativament més gran que el dipòsit d’aigua (al mateix sistema).

Què més val la pena recordar que és aconsellable aïllar bé l’acumulador de calor, de manera que la calor es mantingui més temps? En aquest cas, la calefacció de les estufes amb un circuit d’aigua serà encara més econòmica.

És possible instal·lar un registre per a la calefacció en un forn existent

Per descomptat, és més correcte construir un forn al voltant d’un registre fabricat. Però, si l'estufa ja està dempeus, encara és possible construir-hi un circuit d'aigua. És cert que haureu d’esforçar-vos, ja que tenen una mida considerable i han d’aguantar-se d’alguna manera. Per tant, la tasca no és fàcil. A més, no oblideu que haureu de fer dues conclusions més: per connectar les canonades de subministrament i retorn.

La millor opció és fer una jaqueta d’aigua en forma de forn (aquest és per a un de metall amb cremadors)

La millor opció és fer una jaqueta d’aigua en forma de forn (aquest és per a un de metall amb cremadors)

Tampoc és molt fàcil trobar un lloc per a la ubicació del registre. El seu contacte directe amb el foc és molt indesitjable, però ha de ser en un entorn de gasos calents. En aquest cas, es pot esperar que l'intercanviador de calor duri molt de temps.

Publicacions similars

Afegiu un comentari

Calefacció

Sostre

Portes