Vesiringiga ahi kodu kütmiseks: ahikütte eripärad + optimaalse variandi valik

Küttepuud ja kivisüsi on paljudes piirkondades endiselt kõige kättesaadavamad kütuseliigid, mille abil köetakse eramajasid. Kuid ahjukütet valitakse mitte ainult odavuse ja kütuse üldise kättesaadavuse, vaid ka selle paigalduse madala hinna tõttu.

Samas on ahjul veekontuuriga maja kütmiseks lisaks paljudele plussidele ka hulgaliselt miinuseid. Mitte alati pole selline variant optimaalne. Proovime mõista sellise küttesüsteemi nüansse.

Ahikütte eripärad

Ahjuküte on norm vene külades, mille töökindlust ja praktilisust on sajandite jooksul tõestatud. Ka tänapäeval on paljudes külade kodudes ahjud, millel on pliit toiduvalmistamiseks ja ahi leivaküpsetamiseks.

Mõned neist on varustatud küttesüsteemi veekontuuriga, teised mitte. Kuid maaelanikud ei kiirusta neid ära viskama ja kaasaegsete kateldega asendama. Töökindlamat ja probleemivabama kütteviisi pole veel leiutatud.

Ilma veekontuurita suudab puuküttega ahi soojendada vaid väikest ruumi enda ümber. Ühe või kahe toa kütmiseks on selline variant vastuvõetav, aga suure maja jaoks mitte enam.

Sellistes külade ahjudes põletatakse kütusena:

• kivisüsi;
• turvas;
• küttepuud;
• brikett (euroküttepuud).

Põhimõttelist erinevust nende kütuseliikide vahel ahju sisemise ehituse ja veeküttesüsteemi torustiku jaotuse seisukohalt eramajas ei ole. Mõned neist annavad rohkem soojust, teised põlevad kauem. Kuid tulekolde konstruktsioon ja soojuskandjaga torude paigutuse skeem ruumides on kõigil juhtudel samad.

Tehes valiku ahjukütte kasuks, ei tohi unustada tuleohutusnorme tellisahjude ehitamisel – ainult nende range järgimine võimaldab viia tulekahju tekkimise riski miinimumini.

Ahjukütte eeliste hulka kuuluvad:

• sõltuvuse puudumine elektrivõrgu olemasolust;
• küttesüsteemi paigalduse suhteliselt madal hind;
• tahkekütuse odavus ja võimalus kasutada selle erinevaid liike;
• maksimaalne kasutuslihtsus;
• pikaajaline soojuse eraldumine (telliskonstruktsioonide puhul);
• universaalsus – sobib üheaegselt nii kütmiseks kui ka toidu valmistamiseks.

Kui eramaja ei ole võimalik ühendada maagaasivõrku, siis puuküttega ahi on parim valik selle kütmiseks.

Ainus erand on siis, kui süsi või küttepuud ei ole konkreetses piirkonnas kättesaadavad. Kuid selline variant on Venemaal pigem erand kui reegel.

Veekontuuriga ahjude kaks peamist puudust on töö automatiseerimise võimatus ja soojuseralduse reguleerimise keerukus üksikutes ruumides.

Samuti tuleks ahjukütte puudustest mainida:

• süsteemi pikaajaline soojendamine enne soojuse eraldumise algust;
• märkimisväärse kasuliku ruumi kaotus majas ahju massiivsuse tõttu;
• tellistest ahju konstruktsiooni suur kaal;
• madal kasutegur märkimisväärse soojushulga väljumise tõttu korstnasse;
• kõrge tuleohtlikkus vale kasutamise korral.

Tellistest kütte- ja pliidiahi eramajale veeküttesüsteemiga võib sõltuvalt konstruktsioonist ja ridade arvust kaaluda 1,5–10 tonni. Lisandub korstna kaal.

Sellise massi jaoks on vaja tugevat ja kulukat vundamenti, mida võib samuti pidada vaadeldavate küttesüsteemide puuduseks.

Veeküttega ahju ehitus

Ideaalis tuleks vaadeldava küttesüsteemi ahi projekteerida ja ehitada samaaegselt majaga. Kui elamu on juba püstitatud, on tellistest ahjukonstruktsiooni paigaldamine keeruline. Sageli osutub see isegi võimatuks, kuna on vaja teha tugev vundament ja ümber ehitada sarikate süsteem.

Eramaja veekütte ahi võib olla valmistatud mitte ainult tellistest, vaid ka terasest pottsepaahju kujul, mille ümber koldes on soojusvahetustorud soojuskandja soojendamiseks.

Ahjupõhine veeküte koosneb:

• otseselt ahjust (metallist või tellistest);
• soojusvahetist ahju kolde sees või ümber, samuti spiraalina ümber korstna;
• üle maja laiali jaotatud kontuurist soojuskandja ja paisupaagiga pööningul.

Samuti täiendatakse seda küttesüsteemi teatud juhtudel tsirkulatsioonipumba ja hüdroakumulaatoriga. Sellist laiendatud varianti kasutatakse aga väga harva, kuna see nõuab katkematut elektrivarustust ja tõstab kogu skeemi maksumust.

Peamine pluss veeküttega ahiküttes on süsteemi odavus. Seda ei tasu täiendada kallite ja rikkeohtlike elementidega.

Veeringluse skeem kontuuris

Veeküttesüsteem majades on üles ehitatud loomuliku (gravitatsioonilise) või sundtsirkulatsiooniga. Kui see põhineb puuküttega ahjul, on kõige parem eelistada esimest varianti.

Loodusliku veeringlusega torustiku skeem on odavam võrreldes sundtsirkulatsiooniga ning erinevalt sellest ei vaja elektrivarustust.

Vesiahjukütet soovitatakse paigaldada ainult ühekorruselistesse majadesse, mille pindala on kuni 150 m². Sel juhul saab selle teha gravitatsiooniliseks ilma lisapumpadeta.

Kui on vaja kütta kahe- või enama korrusega suvilat, siis on parem seda teha võimsama katla abil. Selliste hoonete jaoks tuleks ehitada lihtsalt tohutu ahi, mis on teostuses kallis. Lisaks tuleks sellesse iga kord märkimisväärne kogus kütust panna. Seda ei soovitata teha, kuna see suurendab tulekahjude ohtu.

Klassikaline loodusliku veeringlusega ahjuküttesüsteem koosneb:

• soojusvahetist ahju koostises;
• metalltorustiku kontuurist;
• radiaatoritest (tavaliselt asendatakse paksude torudega ruumides);
• paisupaagist.

Kui maamajas otsustatakse vesiküte ise teha, siis on parem see projekteerida just selle skeemi järgi. Sellise variandi paigaldus ja arvutus on lihtsam kui sundveeringlusega.

Tsirkulatsioonipumbaga süsteem sobib rohkem kateldele, ahju baasil kaotab see oma suurema soojusülekande efektiivsuse.

Kui boiler on automatiseeritud ja soojendab vett pidevalt vastavalt vajadusele, siis puuküttega ahju köetakse üks või kaks korda ööpäevas. Just nendel hetkedel soojeneb soojuskandja ahjukoldes, et anda soojust ruumidesse. Pärast seda on mõttetu seda pumbaga läbi kontuuri torude ajada. Vett ei soojenda külmas koldes nagunii miski.

Kui eramuomanikud valivad puu- või kivisöeahju, loodavad nad tavaliselt saada autonoomse küttesüsteemi. Kui sellesse paigaldada pumbaseadmed, mis töötamiseks vajavad toidet elektrivõrgust, siis on autonoomiast raske rääkida.

Ahi – tellistest või metallist

Tellisahju soojeneb kauem, kuid annab ka kauem soojust enda ümbrusesse. Terasest analoog seevastu soojeneb kiiresti ja jahtub samuti kiiresti pärast kütuse läbipõlemist. Seda probleemi lahendab osaliselt suur soojuskandja maht veeringluses.

Siiski, mida rohkem vett tuleb süsteemis hoida, seda kallimaks see materjalide poolest läheb.

Metallist väikeahju vesipooliga kütteringi jaoks võib eramajades paigaldada otse puitpõrandale ilma spetsiaalse vundamendi rajamiseta.

Terasest ahi vesiküttesüsteemi jaoks võimsusega 5–15 kW – ilma kütuse ja veeta on see konstruktsioon kaaluga 100–300 kg. Sellist pottahju võib kartmatult paigaldada tugevdatud taladele. Ahjuvundamendid tuleb valada, kui ahi kaalub üle 700–800 kg. Kui see on tellistest, siis ei saa ilma betoonitöödeta hakkama.

Võrreldes metallahjuga kaalub tellistest ahi rohkem, maksab rohkem ja on keerulisem paigaldada. Kuid sellel on kõrgem kasutegur ja väiksem risk ringluse külmumiseks ja torude purunemiseks jää tekkest sees. Kui kõik on otsustatud teha põhjalikult enda jaoks ja alaliseks elamiseks, siis soovitatakse valik peatada tellistest variandil.

Torud – roostevaba teras või metallplast

Kui küttesüsteem ehitatakse veesoojenduskatla baasil, siis on selle torustikku lubatud teha mitte ainult terastorudega, vaid ka metallplast- ja polüpropüleentorudega. Kui aga vett soojendab puuküttega ahi, siis tuleks soojuskandja ringlus luua ainult roostevabast terasest.

Suure puukoguse paigaldamisel võib vesi ahju tulekolde mähises kiiresti kuumeneda 100 kraadini ja keema minna. Selliseid temperatuure suudab pikka aega taluda ainult teras.

Metallplast on ette nähtud töötama soojuskandjaga, mis on kuumutatud 90–95 °С-ni. Lühikest aega suudab see taluda ka kuumutamist 110–120 °С-ni. Samas ei luba katelde ja boilerite automaatika algselt vee kuumutamist selliste kraadideni. Põrandakütte jaoks kuumutatakse vett 30–45 °С-ni ja radiaatorite jaoks 60–65 °С-ni.

Kuid puuküttega ahju puhul on sada kraadi lähedased temperatuurid mitte ainult võimalikud, vaid ka mitte harvad. Selle ahju torustiku tegemine metallplasttorudega on risk ja vene rulett, mida ei soovitata. Parem on eelistada usaldusväärsemat roostevaba terast.

Lisaks kuumenevad tulekoldest mähisest väljuvad ühendustorud täpselt väga kõrgete temperatuurideni. Neid lahutab lahtisest leegist vähem kui pool meetrit. Nende külge mis tahes plasttorude ühendamine on ohtlik viimaste sulamise ohu tõttu.

Soojusülekanne – radiaatorid või register

Soojuse andmine ahjust kütteringlusse toimub portsjonitena mitme tunni jooksul, kuni tulekoldes põlevad puud või kivisüsi. Kui küttesüsteemis on vähe vett, jahtub maja kiiresti. Seetõttu tehakse külades selline küte tavaliselt paksudest terastorudest, mitte linnarahvale harjumuspäraste radiaatorite baasil. Kütteregister puuküttega ahjudele sobib ideaalselt.

Klassikaline veega ahjukütte skeem loomuliku tsirkulatsiooniga eeldab vee otsest kontakti õhkkonnaga läbi paisupaagi, kuid tavalistele radiaatoritele on õhk soojuskandjas vastunäidustatud.

Maja sees paigaldatud roostevabast terasest toru läbimõõduga 80–120 mm on kütteregister, mis koosneb ahju etteandest ja tagasivoolust. Ahjust kaugemas toas ühendatakse need liinid kokku, ülejäänud ruumides paigaldatakse need kahe torustikuna mööda välisseinu.

Register ei näe nii esteetiline välja kui radiaator. Kuid esimene variant on oluliselt odavam ja lihtsam ise valmistada kui teine. Selle realiseerimiseks on vaja ainult kogemusi keevitusaparaadi kasutamisel.

Sellise kontuuri soojusülekande pindala arvutatakse korrutades arvu PI toru läbimõõdu ja pikkusega. Lisaks tuleb arvutustes arvestada soojusrõhku etteandes ja tagasivoolus, samuti torustike vertikaalset vahekaugust.

Sageli siiski selliseid arvutusi ei tehta, vaid võetakse toru läbimõõduga 80–100 mm ja paigaldatakse see kogu elumaja perimeetrile, silmustatuna kaugemas toas. Samal ajal reguleeritakse soojusülekannet «silma järgi» ja kogemuste põhjal, lisades ahju erinevas koguses kütust.

Pole asjata, et registrite kontuurid koos veesoojendusahjudega on nii levinud. Neid pole vaja isegi arvutada, piisab sobiva toru võtmisest ja keevitamisest.

Valime soojusvaheti tulekoldesse

Soojusvaheti ahju saab teha vasest, terasest või malmist. Vasevariant on parem kohe välistada kõrge hinna tõttu. Iseseisvalt sellise seadme jootmine on äärmiselt problemaatiline.

Malmradiaatorite paigaldamisel koldesse tuleb olla ettevaatlik – temperatuurilöögi tõttu võivad nende üksikud sektsioonid naaberelementidest eralduda.

Malm võidab terase ees tehniliste parameetrite poolest. Siiski on sellega ise puuküttega ahju jaoks soojusvaheti valmistamine problemaatiline. Selleks võib võtta ainult vana radiaatori. Kuid siin tuleb arvestada, et tihend selle sektsioonide vahel põleb koldes läbi. Ja see on otsene tee tiheduse kaotusele ja vee sattumisele koldesse.

Kui soojusvaheti otsustatakse teha malmradiaatorist, siis on kõige parem võtta selleks mudelid MS-110-300 või MS-90-300. Need on väikesed ja mahuvad rahulikult koldesse. Nende kuumutuspinna pindala on iga ribi kohta umbes 0,14–0,16 m².

Nende numbrite põhjal saab hinnata, mitu sektsiooni konkreetse kontuuri jaoks vaja läheb. Iga 10 m² maja pinna kohta on vaja 1 kW, mis on ligikaudu võrdne 0,1 m² malmist soojusvaheti küttepinnaga.

Malmradiaatori ribid ühendatakse tavaliselt kuumuskindlast kummist tihendite abil. Ahjukoldes selline kummitihend põleb läbi, selle tuleb asendada asbestnööriga.

Veel üks aspekt malmradiaatori kasutamisel soojusvahetina on selle tahma eemaldamise raskus tulekoldest. Aeg-ajalt tuleb põlemiskambrit puhastada ning malmradiaatori reljeefsed ribid takistavad seda oluliselt.

Kõige optimaalsem soojusvaheti variant on terasest järgmisel kujul:

• mähisena mitmest torust;
• plekkterasest särgina.

Need valmistatakse madala süsinikusisaldusega terasest St10…St20 paksusega 4–5 mm. Torude puhul kasutatakse läbimõõtu 30–50 mm.

Terasest soojusvahetit on kõige lihtsam valmistada plekkterasest – kuid selle soojusvahetuses osaleb ainult tulekoldesse tule poole suunatud pind.

Torukujuline variant on soojusvahetuse poolest efektiivsem, kuid ka töömahukam valmistada.

Soojusvaheti arvutamiseks tuleks kasutada valemit:

Qy=K*(Tcp-Tk)

kus:

• K – materjali soojusülekandetegur (madala süsinikusisaldusega teraste puhul võetakse 15–20, hallmalmi puhul 50);
• Tcp – keskmine küttekeskkonna temperatuur tulekoldes (Tmax+Tmin)/2;
• Tk – keskmine soojuskandja temperatuur (Tpealevoolu+Ttagasivoolu)/2.

Kui ahjus põletatakse puid, siis Tcp=(700+300)/2=500 °C ja Tk=(80+60)/2=70 °C. Tulemuseks Qy=15*(500-70)=6450 kcal/h. See tähendab, et soojusvaheti tule poole suunatud pinna ruutmeetri kohta saadakse ligikaudu 7,5 kW/h.

Söe puhul on arvutused järgmised – Tcp=(1000+600)/2=800 °C ja Tk=70 °C. Qy=15*(800-70)=10 950 kcal/h=12 734 W/h. Soojusvaheti pinna ruutmeeter annab umbes 12,7 kW/h.

Seejärel jagame konkreetse maja kütmiseks vajaliku võimsuse arvutatud arvuga, sõltuvalt kavast kasutada üht või teist tüüpi kütust.

Näiteks 150 m² suuruse suvila jaoks on vaja umbes 15 kW. Kui seda köetakse puudega, siis on vaja soojusvahetit soojusvahetuspinnaga 15/7,5=2 m². See on see pind, mis on suunatud leegi poole ja soojeneb.

Kui valitakse torukujuline mähis, arvutatakse selle pikkus valemiga:

S=2*3,14*D*L

kus:

S – arvutuslik pindala;

D – torude läbimõõt;

L – vajalik pikkus.

Plekkterasest särgi parameetreid on veelgi lihtsam arvutada, see kujutab endast tavaliselt kahte ristkülikut põlemiskambri külgedel.

Kõige optimaalsema variandi valik

Juba ehitatud majas on raske paigaldada massiivset tellistest ahju. Vesiküte on sel juhul kõige parem korraldada metallist pottahju baasil, mida on lubatud paigaldada tugevdatud puitpõrandale ilma vundamendi valamiseta.

Kui aga on võimalus teha korralik vundamendialus, tuleks eelistada usaldusväärsemat tellistest ahjkonstruktsiooni.

Puuküttega ahju vesiring majas on kõige parem teha paksudest terastorudest ja soojuskandja loomuliku tsirkulatsiooniga.

Tsirkulatsioonipumba ja/või hüdroaku paigaldamine vaadeldavasse küttekontuuri on raha raiskamine ja null lisaabi. Need teevad ainult süsteemi paigalduse keerukamaks. Ja elektrikatkestuse korral tekitavad need seadmed veelgi probleeme. Samal ajal jätkab küttering ilma nendeta rahulikult maja kütmist.

Järeldused ja kasulik video teemal

Soojusvaheti kuju valik puukütte ahjus:

Tellistest ahju ülevaade vee soojendamiseks suvilas:

Tellistest kütte- ja pliidiahi seadme ehitus koos konstruktsiooni ladumise kirjeldusega:

Veeküttel põhinevat puukütte ahju on raske nimetada ideaalseks ja väga efektiivseks. Kuid see eramu küttering on kõige usaldusväärsem, samuti odav ja lihtne teostada. Ainult sellist kontuuri ei tohi täiendada tsirkulatsioonipumba ja automaatikaga. Need töötavad elektrivõrgust ja muudavad kogu süsteemi mitteautonoomseks, nullides selle ühe peamise eelise.