Dampopvarmning i privat hus og sommerhus baseret på brændeovn eller kedel

Effektiv opvarmning af boligen – en af de vigtigste opgaver for enhver boligejer. En interessant løsning på denne opgave kan være et dampvarmesystem, hvis arbejdsprincipper og konstruktion adskiller sig fra de sædvanlige vandbaserede systemer.

Det er ikke den enkleste mulighed, da den har sine styrker og svagheder. Vi vil fortælle om reglerne for opbygning og organisering, samt om funktionerne ved et system med damp som varmebærer. Du vil lære, hvordan man indretter dampvarme i et privat hus, og hvordan man korrekt anvender det.

Princippet for et dampvarmesystem

Når vand koger under konstant tryk, bevarer det sin temperatur konstant. Den damp, der dannes ved denne kogning, har en betydelig mængde termisk energi. I kondensationsøjeblikket, dvs. når dampen omdannes til væske, frigives denne energi og overføres til omgivelserne.

Dette princip anvendes i dampvarmesystemer. Vand koger i kedlen, dampen bevæger sig gennem rør til radiatorer, hvor den kondenserer og afgiver varme, derved opvarmer den luften i rummet.

Det vand, der dannes under kondensation, fortsætter gennem rørene og returneres til en speciel opsamlingstank, og derefter føres det til varmekilden enten naturligt eller tvunget ved hjælp af en pumpe.

Afhængigt af trykket i dampvarmesystemet opdeles de i:

• vakuum-damp;
• lavt tryk;
• højt tryk.

I de første er trykket under 0,1 MPa, i de anden – endnu lavere – op til 0,07 MPa, og i de tredje – over 0,07 MPa. Åbne lavtrykssystemer har adgang til atmosfærisk luft, men de kan også være lukkede, dvs. fuldstændig tætte.

På dette diagram er principperne for dampvarmefordeling vist. Varmeapparatet skal placeres lavere end radiatorerne, og kondensatledningen skal hældes.

I sådanne systemer bruges normalt såkaldt tør mættet damp, der ikke indeholder suspenderede vandpartikler. Mængden af damp i systemet påvirker dets funktion. Hvis der er for lidt damp, skaber det problemer for fri afstrømning af kondensat, og kold luft vil samle sig i bunden af varmeapparatet.

Tilstrækkelig dampmængde forbedrer kondensatafstrømningen, som skubbes mod væggene og løber ned ad dem som en tynd vandhinde.

I lukkede systemer går vandet efter kondensation direkte til varmeveksleren, men ofte bruges åbne systemer, hvor varmemediet først samles i en beholder og derefter pumpes til kedlen for opvarmning.

Kondensat kan helt fylde rørene, som det bevæger sig i for opvarmning, eller kun delvist. Den sidste mulighed er at foretrække, da rørene forbliver tørre, når systemet slukkes.

Hvis varmemediet i dampvarme efter kondensation bevæger sig direkte til kedlen for yderligere opvarmning, kaldes systemet lukket. Hvis kondensatet først samles i en opsamlingstank, hvorfra det pumpes til kedlen, tilhører systemet kategorien åbne systemer.

Egenskaber ved lavtrykssystemer

En almindelig variant af et sådant system – lukket, med brug af gravitationsretur af kondensat til kedlen, som ikke fylder rørene helt, og der anvendes øvre rørfordeling.

Først fyldes systemet med vand til det nødvendige niveau, hvorefter opvarmningen begynder. Kondensatet løber ned ad fælles stigrør og presses ind i kedlen, når det når det indstillede niveau.

I samme system med nederste fordeling anbefales det at installere rør med en lille hældning i dampens bevægelsesretning for at reducere støjeffekter. Ved kondensatafløbet anbringes en sløjfeformet vandlås, der forhindrer damp i at bevæge sig til kondensatledningen.

Dampens hastighed i sådanne systemer skal være moderat, ikke over 0,14 m/s. Ellers vil dampen også opsamle fugtpartikler, der har samlet sig på væggene. Som følge heraf arbejder systemet med stor støj, og risikoen for vandslag øges.

Kombineret fordeling, dvs. en kombination af overste og nederste fordeling, anvendes, når rørene lægges under gulvet på husets øverste eller mellemste etage. Røråbningen, hvorigennem vandet vender tilbage til kedlen, vil i dette tilfælde være dækket af kondensat.

Hvis trykket i systemet overstiger 0,02 MPa, skal det gøres åbent. Luft fjernes gennem kondensatbeholderen, og for at forhindre damp i at forlade systemet, installeres en kondensatafløb eller en vandlås. Vandet fra beholderen pumpes med en pumpe til varmeveksleren, hvilket gør det muligt at placere beholderen under niveauet for varmeveksleren.

Varmebæreren til opvarmning af et privat hus med kedelrum opvarmes i en varmeveksler, der er placeret i fyrrummet. Når driftstemperaturen er nået, bevæger dampen sig til en fordeler, der deler strømmen i to kredsløb: til hovedrummene og til fyrrummet (+)

Vurdering af fordele og ulemper

Hvad er dampopvarmningssystemet godt til? Det er relativt nemt at lave selv baseret på en almindelig brændeovn. Dette er især relevant i områder, hvor der ikke er centraliseret gasforsyning, og brænde eller andet fast brændsel er let tilgængeligt.

Damp som varmebærer overgår vand betydeligt. Opvarmningshastigheden af rummene er tre gange højere. Desuden kan dampopvarmningssystemet næppe svigte under vinterkulden på grund af manglende opvarmning.

Hvis fyret er brændt ud, vil vandet fra systemet samle sig i beholderen eller varmeveksleren, og rørene og radiatorerne forbliver tomme. Ved vandopvarmning fører frysningen af varmebæreren, som hele kredsløbet er fyldt med, som bekendt til rørbrud.

Endelig skal størrelsen på radiatorerne til dampopvarmning være betydeligt mindre end til vandbaserede systemer, da den resulterende termiske energimængde stiger flere gange. Dette vil lidt reducere omkostningerne ved installation af husets varmesystem.

Dekorative gitre til dampopvarmningsradiatorer – er ikke kun et element i interiørdesign, men også en beskyttelse mod forbrændinger

Hermed slutter listen over dampopvarmningssystemets fordele, og man kan gå videre til dets ulemper, som er ret betydelige:

• høj risiko for forbrændinger;
• forhøjet støjniveau under drift;
• vanskeligheder med at justere systemets drift;
• nødvendighed af at købe dyre rør o.l.

Ifølge sikkerhedsstandarder anbefales dampvarme ikke til boligområder, da det udgør en høj risiko for sundhed og liv for de mennesker, der bor i huset.

Således vil radiatorenes driftstemperatur være meget høj, og ved berøring kan man få alvorlige forbrændinger. Derfor skal alle radiatorer dækkes med pålidelige dekorative gitre.

Almindelige PVC-rør er ikke egnede til et sådant system, da de skal kunne modstå højt tryk og temperaturer over 100 grader. De samme krav gælder for systemets øvrige komponenter. Damprør skal være af kobber eller galvaniseret stål.

Kobberrør – en ideel, men slet ikke billig mulighed for kommunikation til dampvarmesystemer. Til at forbinde disse rør skal du bruge en svejsemaskine

Under alle omstændigheder kan dette ikke kaldes budgetvenligt. Sikkerhedsspørgsmål skal prioriteres højt. Alt installationsarbejde, f.eks. svejsning af kobberrør, kræver den højeste kvalitet. Hvis samlingen brister og en dampstråle bryder ud gennem hullet, risikerer en af husets beboere at få alvorlige forbrændinger.

Rustfri stålrør kan modstå de belastninger, der er typiske for dampvarmesystemer, såsom høj temperatur og forhøjet tryk i systemet

En anden ulempe ved dampvarme – forhøjet støjniveau. For at løse dette problem skal radiatorerne monteres korrekt. De hænges på specielle støjdæmpende beslag. Kedlen eller ovnen placeres bedst i et separat rum. Desuden kan kobberrør installeres inde i væggene, hvilket også reducerer støjniveauet.

Endelig er det lidt besværligt at regulere varmetemperaturen i rum med dampvarme. Man kan ikke bare installere en termostat og reducere mængden af damp. Man bliver nødt til at reducere mængden af brændsel, hvilket ikke altid er let, eller lufte rummene ud. Inden man påbegynder installationen af dampvarmesystemet, bør man tage alle disse forhold i betragtning.

Design af dampvarmesystem

Selv for et lille rum er det bedst at lave et projekt. Et system bygget på må og få vil med stor sandsynlighed snart kræve ombygning, mens et diagram på papir straks vil afsløre svage punkter og gøre det muligt at rette dem.

For eksempel, for at skabe et system med naturlig cirkulation af varmemediet, skal varmeveksleren og dermed varmeapparatet placeres på husets laveste punkt.

Damp- og kondensatledninger i varmesystemer med naturlig cirkulation af varmebæreren anlægges med hældning i bevægelsesretningen (+)

Det betyder, at ovnen eller kedlen skal stå lavere end alle radiatorer og rør, der ikke står lodret, men vandret eller i en vinkel i forhold til lodret.

Hvis det ikke er muligt at placere varmeanordningen på denne måde (huset har ingen kælder, kælderen bruges til andre formål osv.), bør man vælge varme med tvungen cirkulation.

Diagrammet viser et varmesystem med tvungen cirkulation. Til installationen skal du bruge en cirkulationspumpe og en akkumulatortank.

Derfor skal der inkluderes en pumpe i dampvarmediagrammet, som vil pumpe vand ind i varmeveksleren. Et vigtigt punkt i designet af varmesystemet – rækkefølgen af tilslutning af radiatorer. Seriel tilslutning eller det såkaldte enkeltrørssystem indebærer at forbinde alle radiatorer i rækkefølge.

Som et resultat vil varmebæreren bevæge sig sekventielt gennem systemet og gradvist køle ned. Dette er en økonomisk tilslutningsmulighed, som både er nemmere at installere og billigere.

Men ensartetheden af opvarmningen vil lide med denne metode, da den første radiator vil være den varmeste, og varmebæreren vil nå den sidste i en halvafkølet tilstand.

Enkeltrørstilslutning af radiatorer, som det ses af dette diagram, indebærer seriel installation. Varmebæreren når den sidste radiator allerede afkølet.

Enkeltrørsløsningen kan være acceptabel kun ved tilslutning af dampvarme i et sommerhus eller et lille hus med et areal på under 80 m². Men til et rummeligt sommerhus eller en to-etagers bygning er et to-rørssystem mere egnet, hvor radiatorerne tilsluttes parallelt.

Et enkeltrørsdiagram giver samtidig, ikke sekventiel, tilførsel af varmebærer til hver radiator, og opvarmningen af rummene er mere jævn. Men ved et to-rørskredsløb skal der føres to rør til hver radiator: fremløb og retur.

Et sådant system er mere kompliceret at implementere og lidt dyrere end installation af et enkeltrørssystem. Ikke desto mindre er langt de fleste vandvarmesystemer udført efter to-rørsskemaet, på trods af vanskelighederne, og fungerer ganske succesfuldt.

På dette diagram vises et to-rørssystem til montering af radiatorer til dampvarme. Hver radiator tilsluttes en fælles stigeledning og har et returrør, hvilket sikrer en jævn fordeling af varmebæreren.

Hvis man planlægger at bruge en brændeovn som varmekilde, skal man med det samme beregne og designe en speciel varmeveksler. Den ser ud som en spiral, svejset af metalrør. Dette element indbygges direkte i ovnens konstruktion og installeres ikke separat.

Derfor bør designet af den nye ovn også overvejes på planlægningsstadiet. Man kan også bruge en eksisterende ovn, men den skal delvist adskilles for at indbygge varmeveksleren indeni.

For at opnå 9 kW varme kræves en varmeveksler med et overfladeareal på omkring en kvadratmeter. Jo større det opvarmede område er, desto større skal varmevekslerens dimensioner være.

Hvis man planlægger at opvarme rummet med en kedel, er det lidt enklere: man skal købe og installere den. Normalt anbefales det til dampopvarmning i et hus at vælge en vandrørskedelmodel, da den er mest effektiv.

Selvom ildrørs-, røgrørs- eller kombinerede røg-ildrørsmodeller også kan være et helt acceptabelt valg.

Nogle gange bruger man en hjemmelavet kedel til dampopvarmning, hvor man brænder brugt motorolie. Men denne mulighed anses for passende til brug i bryggers, f.eks. i garagen. Til et beboelseshus er denne løsning ikke særlig god.

Installation baseret på brændeovn

Når projektet er udarbejdet, er det tid til at skaffe de nødvendige materialer og værktøjer. Det tidligere udarbejdede projekt gør det muligt at beregne den nødvendige mængde systemelementer.

På det skal alle bøjninger, samlinger, T-stykker, radiatorplaceringer osv. være markeret. Derudover skal man købe rørclips og beslag, som radiatorerne skal monteres på.

Kedlen til dampvarmesystemet, der er baseret på en brændeovn, installeres direkte i ovnen. Til kedlen tilsluttes damp- og kondensatledning.

Rørlængden beregnes også ud fra diagrammet. For at reducere damptrykket i systemet om nødvendigt, kræves en reduktionsventil. En hydraulisk lås er nødvendig for at muliggøre fuldstændig dræning af systemet til rengøring, vedligeholdelse eller reparation.

For hver radiator anbefales det at installere en afspærringsventil, som gør det muligt at afbryde den til reparation, rengøring eller udskiftning. Derudover monteres Mayevsky-ventiler på radiatorerne for at udlufte systemet. Selvom damp er en gasformig og ikke flydende substans, kan tilstedeværelsen af luft i systemet påvirke dets effektivitet negativt.

For at kondensationsprocessen finder sted i radiatorerne og ikke i akkumulatoren eller stigrøret, anbefales det at installere et T-rør med prop ved udgangen, hvorigennem kun vand vil passere. Hvis der er planlagt installation af et system med tvungen cirkulation, vil der være brug for en cirkulationspumpe. Derudover er der behov for en beholder til opsamling af kondenseret fugt.

Gravity-systemer har ikke brug for sådanne enheder. Men røret, som vandet ledes til varmeveksleren, skal være tilstrækkeligt bredt for at sikre hurtig bevægelse af væsken til yderligere opvarmning.

Manglende reduceringsventil i dampvarmesystemet, hvis anordning er vist på diagrammet, kan føre til alvorlige skader på grund af overtryk

Ud over almindeligt monteringsværktøj vil der helt sikkert være brug for en svejsemaskine til samling af kobberrør. Konstruktioner af galvaniseret stål har normalt gevindforbindelser, der skal tætnes omhyggeligt. Hvis man planlægger installation af dampvarme fra ovnen, må man starte med at fremstille varmeveksleren.

Varmeveksleren til dampvarme, som indbygges i brændeovnen, består af et system af hule metalrør, hvor vandet cirkulerer. Elementet kan have en vilkårlig form, der passer til ovnens størrelse og form.

Det svejses af metalrør med en tykkelse på 2,5-3 mm eller endda lidt tykkere. Varmeveksleren kan laves både som en spiral og i enhver anden form. Hovedsagen er, at anordningen passer indeni brændeovnen, og at dens overflade er stor nok til at opvarme vandet og danne damp.

Svejsekvaliteten af varmeveksleren skal uden overdrivelse være perfekt. Selv mikroskopiske hulrum i sømmene er uacceptable, da anordningen vil blive udsat for forhøjet tryk fra varm damp. Når varmeveksleren er klar til installation, bør hver svejsesøm kontrolleres.

For at gøre dette smøres alle sømme først med hvid kridt. Derefter lukkes en af varmevekslerens åbninger, og i den anden hældes petroleum, indtil anordningen er fyldt til toppen. Nu skal man vente lidt og derefter vurdere sømmenes tilstand. Hvis der er revner, vil petroleum sive igennem dem, og kridtet bliver mørkt på sådanne steder.

De identificerede fejl rettes, og derefter udføres kontrollen igen for at sikre anordningens integritet. Nu skal den skylles, og derefter påbegyndes opførelsen af brændeovnen. Varmeveksleren indbygges sikkert i ildstedet, og til dens ind- og udgang tilsluttes rør, som derefter bruges til at forbinde varmeveksleren med husets varmesystem.

Opbygningen af ovnen afsluttes på sædvanlig vis for sådanne konstruktioner. Derefter monteres rør og radiatorer til varmesystemet i overensstemmelse med den tidligere udarbejdede plan. Først monteres radiatorerne ved hjælp af beslag, som dæmper støjen fra dampvarmens drift.

På hver radiator monteres en Maevisk ventil for at kunne udlufte. Der skal bruges én mere afspærringsventil end antallet af radiatorer, da der skal installeres én fælles afspærringsventil i begyndelsen af systemet. Foran denne ventil monteres også en reduktionsventil og en reduktions-køleenhed.

Til sidst, hvis det er planlagt i projektet, installeres en akkumulator til varmebæreren og en cirkulationspumpe. For systemer med naturlig i stedet for tvungen cirkulation er beholder og pumpe ikke nødvendige. Men røret, der fører til varmeveksleren, skal have en lille hældning, ca. 3 mm per meter.

Moderne dampkedler til hjemmets opvarmning – er pålidelige enheder, der arbejder på forskellige brændstoffer og er udstyret med automatiserede kontrolsystemer

Systemer med dampkedel monteres på samme måde: i overensstemmelse med projektet og med hensyn til udstyrets egenskaber. For eksempel vil reduktionsventil og køler sandsynligvis ikke være nødvendige, da tryk- og damptemperaturkontrolsystemet allerede er indbygget i kedlen.

Nogle nyttige råd

Ved installation af dampvarmesystemet skal man huske, at alle dets dele skal kunne tåle høje temperaturer, over 100 grader. For eksempel vil en almindelig membrantank som reservebeholder i tilfælde af en stigning i varmebærerens volumen ikke være egnet, fordi dens maksimum – er 85 grader.

Skorstenen på ovnen, hvori varmeveksleren er indbygget, vil blive hurtigere tilsmudset end en almindelig ovns skorsten. Derfor skal rensning af skorstenen planlægges og udføres oftere.

Ovnen med varmeveksler kan efter ønske også bruges til madlavning, men det er ikke særlig bekvemt. Om sommeren, når opvarmning ikke er nødvendig, kan denne ovn ikke tændes. Man må finde et alternativ. Det er lettere, hvis der er en separat praktisk ovn til køkkenet i huset.

Om hvordan man selv kan designe og samle et dampvarmesystem er der detaljeret beskrevet i denne artikel, som vi anbefaler at læse.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Praktisk erfaring med ombygning af en brændeovn til en dampkedel er vist i denne video:

Fortsættelsen af monteringsprocessen for dampvarme kan ses i denne fil:

Om forskellen mellem tvungen og naturlig cirkulation i varmesystemer er der detaljeret beskrevet her:

Dampvarme – er ikke den nemmeste at implementere variant af autonomt varmesystem. Men ved korrekt design og installation ved hjælp af damp kan man effektivt og forholdsvis billigt forsyne sit hjem med den nødvendige mængde varme.

Kommenter venligst de oplysninger, vi har forelagt til overvejelse. Stil spørgsmål, del nyttige oplysninger og efterlad billeder om artiklens emne. Nederst er der en blokformular til at indlægge opslag og kommunikere.