Kuidas teha ahjukütet eramajas õhu- või veekontuuridega

Eramaja kütmiseks on palju võimalusi, mis on seotud gaasi ja elektri kasutamisega. Kuid hoolimata kaasaegsete meetodite rohkusest on ahiküte endiselt asjakohane maamajade ja suvilate korraldamisel.

Nõustuge, miski ei rõhuta vene onni koloriiti nii nagu puuküttega ahi. Lisaks peetakse tahkeküttega kütet üheks säästlikumaks variandiks.

Küttesüsteemi korraldamist alustatakse ahiseadmete valikust ja küttekontuuri tüübi määramisest. Soovitame tutvuda ahjupõhise vee- ja õhkkütte seadme ja toimimispõhimõtetega. Paremaks mõistmiseks oleme lisanud materjalile skeeme ja illustreerivaid fotosid.

Küte õhusüsteemi abil

Põhjus, miks eramajade omanikud püsivalt eelistavad ahikütet, seisneb kulusäästlikkuses – puude, küttebrikettide või söe kättesaadavuses.

Puuduseks on piiratud kütteala, mida saab vältida telliskiviagregaadil põhineva vee- ja õhusüsteemi rajamisega.

Madalhoonete ahikütte seadme spetsiifika on esitatud fotovalikus:

Õhkkütte toimimise põhimõte ahju või kamina baasil seisneb sooja voolu edastamises, mis on kuumutatud töötemperatuurini soojusvahetis või katlas. Õhk siseneb kas otse ruumi või õhukanalite kaudu.

Tänu suhteliselt lühikesele teekonnale ei jõua see temperatuuri kaotada. Tulemuseks saavutatakse ühtlane soojusjaotus kogu majas.

Õhu soojenduskamber paigutatakse küttekoldest kõrgemale, nii et küttekoldest kuuma ülemine pind ja korsten annavad sellele maksimaalselt sooja. Õhu tsirkulatsioon toimub loomulikult või ventilaatorite abil.

Tehases toodetud terasahi 120 m² suuruse ruumi kütmiseks õhuvoolude abil maksab umbes 120 €

Loomulik tsirkulatsioon toimub külma ja kuuma õhu tiheduse erinevuse tõttu. Külm õhk, sisenedes soojenduskambrisse, tõrjub kuuma õhu õhukanalitesse.

See meetod ei vaja elektrienergiat, kuid kui õhu liikumine läbi soojenduskambri ei ole piisavalt kiire, kuumeneb see tugevalt, mis võib põhjustada probleeme.

Õhkküte kuumutatud õhu loomuliku liikumisega eeldab õhukanalite paigaldamist suunatud liikumise jaoks. Sundvariantides stimuleerib ventilaator õhu liikumist (+)

Sundtsirkulatsioon toimub ventilaatorite või pumpade abil. Küll aga toimub ruumide kuumutamine kiiremini ja ühtlasemalt. Sundventilatsiooni korral saab selle režiimi reguleerimisega hõlpsasti juhtida erinevatesse ruumidesse antava õhu mahtu, määrates sellega maja üksikute tubade mikrokliima.

Külma õhu juurdevoolu tüübi järgi jagunevad süsteemid kahte liiki:

• Täieliku retsirkulatsiooniga. Kuumutatud õhumassid vahelduvad jahutatutega samas ruumis. Skeemi miinus on see, et õhu kvaliteet langeb iga kuumutus-/jahutustsükli läbimisel.
• Osalise rekuperatsiooniga. Toimub osa värske õhu võtmine väljast, mis segatakse osa siseõhuga. Pärast kuumutamist tarnitakse kahe õhumassi segu tarbijale. Eelis on stabiilne õhukvaliteet, puudus on energiasõltuvus.

On selge, et esimesse rühma kuuluvad kanalsüsteemid õhu soojuskandja loomuliku liikumisega. Teise rühma kuuluvad variandid sundõhuliikumisega, mille liikumiseks ei ole vaja rajada õhukanalivõrku.

Värske õhu sissevool väljast annab loomuliku tsirkulatsiooniga süsteemile täiendava tõuke, mis võimaldab hakkama saada ilma ventilaatoriteta.

Õhkkütte peamised eelised võrreldes veeküttega:

• kõrge kasutegur;
• avariivabadus;
• radiaatorite puudumine ruumides.

Sundliikumisega kontuuri seade võimaldab hakkama saada ilma õhukanalisüsteemi rajamiseta. Lisaks saab seda varianti kombineerida õhu konditsioneerimise, niisutamise ja ioniseerimisega.

Kui kuuma õhu liikumist soodustava seadme paigaldamist ei kavandata, siis kasutatakse ahju tootlikkuse suurendamiseks järgmisi meetodeid:

Kasuteguri tõus suurendab spontaanselt õhuvoolu liikumise kiirust: mida kiiremini õhk kuumeneb, seda intensiivsemalt toimub jahtunud ja kuumutatud õhumassi vahetumine.

Õhkkütte peamised puudused võrreldes veeküttega:

• ahju kasutamisel on sissepuhutava õhu temperatuuril märkimisväärne vahemik, erinevalt muude kütteseadmete kasutamisest;
• õhukanalid on suure läbimõõduga, seepärast tuleb paigaldus teostada ehitusjärgus;
• soovitav on ahju paiknemine keldriruumis, vastasel juhul on vaja kasutada ventilaatoreid, mis tekitavad müra.

Õhu liikumine ruumis omab negatiivset külge – see tõstab tolmu, samas filtrite kasutamine õhukanali väljundis võimaldab seda tolmu tõhusalt kinni püüda, vähendades seeläbi tolmu üldkogust majas.

Õhkütte teiseks omaduseks, millel on nii positiivne kui ka negatiivne pool, on soojuse ülekandekiirus. Ühelt poolt soojenevad ruumid kiiremini kui veekontuuriga kütmisel, teisalt puudub termiline inerts – niipea kui ahi või kamin kustub, hakkab ruum kohe jahtuma.

Ühtlase rõhu tagamiseks õhukanali külgharudes tuleb vältida nende ühendamist magistraalõhukanali viimasesse poole meetrisse.

Erinevalt vesiküttest ei kujuta õhkküttesüsteemi paigaldus mingit raskust. Kõiki elemente (torud, põlved, ventilatsioonirestid) saab üsna lihtsalt ühendada ilma keevitustöödeta. On olemas painduvad õhukanalid, mis võivad võtta mis tahes kuju sõltuvalt ruumide geomeetriast.

Vaatamata sellele pole ahjude või kaminate baasil õhkküttesüsteemid laialt levinud. Palju sagedamini kasutatakse individuaalses madalehituses ruumide kütmiseks veekontuuri.

Tellis- või teraskollega ahju või kamina baasil saab korraldada nii õhu- kui ka vesikütet.

Ahjupõhise veekütte seade

Iga vesikütte tööpõhimõtted põhinevad soojuse jaotamisel lokaalsest allikast kogu ruumi ulatuses vee liikumise abil mööda küttekontuuri.

Veekütte põhielemendid

Ahikütte skeemi puhul veekontuuriga on põhielementideks:

• ahi või kamin soojusvahetiga, milles vesi soojendatakse;
• küttekontuur, kus toimub soojuse eraldumine ruumi;
• paisupaak süsteemi kahjustuste vältimiseks rõhu tõusust;
• tsirkulatsioonipump vee liikumise tagamiseks kontuuris.

Vesikütte toimimisel on üldised reeglid, nagu jaotusskeemid, mis on hästi teada ja mida tuleb järgida. Kuid ahju kasutamisel soojusallikana on spetsiifilised nõuded, mis on seotud temperatuurirežiimi eripäraga.

Ahjul või kaminil põhineva vesikütte tööpõhimõte on lihtne, kuid siiski tuleb täpselt arvutada kõigi süsteemi elementide parameetrid.

Ahjud ei soojene kiiresti ja jahtuvad aeglaselt, soojuseraldus on ebaühtlane ning ainult kõigi süsteemi komponentide õige paigaldus võimaldab vältida probleeme maja ruumide kvaliteetse kütmisega.

Soojusvaheti liigid ja paigutusviisid

Ahjude soojusvahetite valmistamiseks kasutatakse lehtterast (“musta” terast) või kuumakindlat roostevaba terast. Malmi kasutamine tootmismaterjalina on keeruline, kuid võib kasutada valmis malmist tooteid, nagu malmradiaatorid.

Võimalik on kasutada vaske, millel on terasega võrreldes parem soojusjuhtivus, kuid sellise seadme hind on kõrge. Soojusvahetit soovitatakse valmistada terasest paksusega alates 3 mm. Ahju kõrgete temperatuuride korral, mis esinevad söe või eriti koksi põletamisel, tuleb kasutada 5 mm paksust terast.

Soojusvahetid võib tinglikult jagada kolme liiki:

• registrid, spiraalid ja radiaatorid, mis koosnevad torude komplektist;
• särgid (katlad), keevitatud lehtterasest;
• kombineeritud variant vertikaalsete seinte kujul, mis on ühendatud torudega (nn “raamatud”).

Lehtterasest särke on lihtsam valmistada ja neid on kergem puhastada kütuse põlemisproduktidest, kuid torukonstruktsioonidel on suurem küttepind. Särgi valmistamisel tuleb arvestada vee ülerõhuga, mis tekib membraanpaisupaagi kasutamisel või vee tõstmisel suurele kõrgusele.

Ahjupõhise veeküttesüsteemi soojusvahetit saab valmistada käepärastest materjalidest:

Sel juhul tuleb kasutada terast paksusega vähemalt 5 mm ja täiendavalt tugevdada seinad jäikusribidega, et vältida nende deformeerumist.

Torukonstruktsioonide kujud võivad olla erinevad, kuid tuleb järgida tingimust, et torude siseläbimõõt oleks vähemalt 3 cm. Vastasel juhul, aeglase tsirkulatsioonikiiruse või liiga kõrge temperatuuri korral, võib vesi keema minna.

Registreid valmistatakse tavaliselt profiiltorudest, mitte ümartorudest, et hõlbustada keevitustöid.

Soojusvahetit vajaliku suurusega saab ise valmistada. Sel juhul tuleb pöörata erilist tähelepanu keevituse kvaliteedile. Soojusvaheti lekkimise korral voolab kogu vesi ahju.

Lisaks tuleb probleemi kõrvaldamiseks teha suur hulk tööd: lammutada ahi, eemaldada soojusvaheti, keevitada see ja paigaldada tagasi, ning seejärel ahi uuesti kokku panna.

Soojusvaheti paigutamiseks on kaks võimalust. Esimesel juhul paigutatakse see otse koldesse, vähendades oluliselt selle ruumi. Teisel juhul – paigaldatakse registrid tagasivooluta ahjude kuppelossa, kuid ahi ise on sel juhul keerulisema ehitusega.

Kuppelahju olemasolu korral on parem paigutada soojusvaheti kuppelossa: seal on samuti kuum ja koldepind jääb muutumatuks.

Torutüüpi soojusvaheti paigaldamisel tuleb jätta vahe selle ja ahju seina vahele. See on vajalik soojuskandja paremaks kuumutamiseks ning ka registri puhastamise võimaluseks. Nii särke kui ka registreid tuleb perioodiliselt puhastada, sest tugeva tuha ummistuse korral väheneb soojusülekande efektiivsus.

Pliidi olemasolu korral toimub puhastus pärast selle eemaldamist. Kui ahi on ainult küttefunktsiooniga, toimub puhastus koldedoori kaudu.

Vee ringlus küttekontuuris

Loodusliku vee ringluse korraldamise põhimõtted süsteemis seisnevad “kiirenduskollektor” modelleerimises soojusvaheti väljalaske juures ning kütteringi torude püsiva kalde (3-5°) loomises.

“Kiirenduskollektor” üldine tähendus seisneb selles, et ahjust kuumutatud vesi tõuseb vertikaalselt üles ja seejärel jaotatakse see kütteringi.

Ringlus toimub külma ja kuuma vee erikaalu erinevuse tõttu. Külm vesi on raskem kui kuum vesi, ja voolates soojusvaheti juurde, tõrjub ta kuuma vee torust üles. “Tagasivoolu” sisenemispunkt peab olema madalamal kui kütteradiaatoritest vee väljavool, vastasel juhul on vee ringlus väga aeglane või puudub üldse.

Kiirenduskollektor on vajalik isegi väikeste kütteringide puhul, kui kasutatakse looduslikku ringlust

Vee liikumise kiiruse suurendamiseks kütteringis paigaldatakse tsirkulatsioonipump. Nii toimub soojuse kiirem ja ühtlasem jaotamine majas. Samal ajal saab kasutada mitmeid pumpasid erinevate kütteringide jaoks.

Pingekõikumiste korral tuleb kasutada pingestabilisaatorit, sest pumba rike võib põhjustada tõsiseid tagajärgi kogu süsteemile.

Pumbad võib tinglikult jagada kahte rühma mootori asendi järgi: “kuiva” rootoriga ja “märja” rootoriga. Pingetüübi järgi: mudelid, mis töötavad 220 V võrgust, ja pumbad, mis töötavad 12 V toiteallikatest.

Mootor “kuiva” rootoriga pumpades on vees olevast tiivikust isoleeritud tihendusrõngastega. Võrreldes vees oleva mootoriga pumpadega on “kuivadel” pumpadel kõrgem kasutegur.

Puudustena võib aga nimetada kõrget mürataset, regulaarse hoolduse vajadust ja väiksemat mootoriressurssi. Seetõttu kasutatakse eramajas reeglina “märja” rootoriga tsirkulatsioonipumpasid.

Pumba toite tüübi valik sõltub vee loomuliku tsirkulatsiooni võimalusest süsteemis. Kui see pole ilma pumbata võimalik, tuleb valida variant, mis toetab pinget 12 V ja katkematut toiteallikat.

Vastasel juhul võib elektrikatkestuse korral vesi keema minna ja süsteem rikneda. Kui loomulik tsirkulatsioon on võimalik, on parem osta levinum ja odavam variant toitega 220 V võrgust.

Ühendades 12-voldise pinge pumba katkematu toiteallikaga, ei pea muretsema küttesüsteemi toimimise pärast

220 V toitega pumba paigaldamisel tuleb tagada võimalus küttesüsteemi tööks elektrikatkestuse korral. Selleks paigaldatakse torule sulgventiil, ja sellest mööda monteeritakse pumpaga möödaviigutoru (nn “bajpass”).

Möödaviigutorule pumba ette paigaldatakse kraanfilter, ja järele – sulgventiil. Reguleerides sulgventiilide asendit põhitorul ja möödaviigutorul, saab sisse lülitada sund- ja loomuliku tsirkulatsiooni režiimi.

Reeglina paigaldatakse pump “tagasivoolule” ahju lähedale, et seadet läbiva vedeliku temperatuur oleks võimalikult madal. See pikendab oluliselt pumba eluiga.

Lisaks tuleb paigutada võimalikult palju küttesüsteemi juhtelemente ühte kohta, et hädaolukorras saaks kiiresti rakendada meetmeid nende kõrvaldamiseks.

Möödaviigutoru (by pass) paigaldamine võimaldab küttesüsteemil töötada elektrikatkestuse ajal ning võimaldab ka pumba eemaldada ilma vett tühjendamata

Paisupaagi kasutamise reeglid

Vedelik soojenemisel paisub ja kui see toimub suletud süsteemis, tõuseb rõhk sees tugevalt ning rõhu tõus võib põhjustada vee läbimurde. Kaitseklapi kasutamine on ebaotstarbekas, sest pärast vee jahtumist ja mahu vähenemist pääseb süsteemi õhku.

Seetõttu kasutatakse sundtsirkulatsiooniga kütteringides spetsiaalseid paisupaake, mis võivad olla kas avatud või suletud tüüpi. Nende maht arvutatakse lähtudes mitte ainult vedeliku maksimaalsest soojuspaisumisest (5-7%), vaid ka arvestades süsteemi keemisvõimalust.

Avatud tüüpi paak varustab ahjukütte veeringi gravitatsioonitüüpi, see tähendab loomuliku soojuskandja transpordiga. See on suvalise kujuga metallmahuti, mis asub kütteringi kõige ülaosas. See on otse ühendatud atmosfääriga, mistõttu soojuskandja osaliselt aurustub.

Torustik ühendatakse paagi põhja või alumise veerandiga, ning selle ülaosale keevitatakse toru vee ärajuhtimiseks ülevoolu korral ja õhu väljumiseks süsteemist. Praktika näitab, et avatud tüüpi paagi maht peab olema vähemalt 15% kütteveemahust.

Avatud tüüpi paisupaak paigutatakse tavaliselt tehnilisse ruumi ja selle välimus ei oma tähtsust.

Suletud või membraantüüpi paak on suletud anum sees oleva membraaniga. Vesi kuumenedes suurendab rõhku, venitab membraani ja siseneb paaki. Rõhu ületamise korral käivitub automaatika ja liigne soojuskandja juhitakse kanalisatsiooni.

Pärast esimest väljalaset tavaliselt pole enam põhjust selle kordamiseks, kuna soojuskandja maht võrdub süsteemi mahuga.

Suletud membraanpaak paigaldatakse pumba ette. Selline mahuti erinevalt avatud tüüpi paagist ei saa ise õhust vabaneda, seetõttu tuleb kütteringi ülaossa paigaldada Maevski kraan (mehaaniline õhutusventiil) või selle automaatne analoog.

Ainus membraanpaagi element, mis aja jooksul võib rikki minna, on membraan, seetõttu on parem osta paak, mille membraani on võimalik vahetada.

Suletud tüüpi paagi ostmisel, mida mõnikord nimetatakse hüdroakumulaatoriks, on oluline mitte segi ajada seda veevarustuse hüdroakumulaatoriga.

Küttel kasutatava membraanpaagi töötemperatuur on kuni 120°C ja rõhk kuni 3 baari. Veevarustuses kasutatakse paake temperatuuriga kuni 70°C ja rõhuga kuni 10 baari.

Valik torude ja radiaatorite vahel

Ahjukütte veeringina saab kasutada plasttorude süsteemi radiaatoritega (patareidega) või metalltorude süsteemi. Radiaatorite kasutamise peamine eelis on see, et need näevad välja ilusamad võrreldes massiivsete õhukanalitega.

Plasttorustikku saab hõlpsasti põrandasse peita, kuna see ei eralda soojust. Kuigi reeglite järgi peab veeküttetorustik olema avatud. Polümeertorustikel on aga piirangud: neid ei tohi paigaldada kohtadesse, kus on sulamis- ja otsese UV-kiirguse oht.

Metalltorude eelis seisneb kogu küttesüsteemi madalamas hinnas, lihtsas paigaldamises ja harvemini esinevates probleemides süsteemi kasutamisel.

Metallist küttetorude kasutamine radiaatorite süsteemi asemel metallplastist ühendustega on õigustatud, kui ruumi disaini esteetiline aspekt ei ole oluline.

Radiaatoritega süsteemi oluline eelis on temperatuuri reguleerimise lihtsus. Isegi kõige täpsemaid ruumi temperatuurirežiimi arvutusi saab korrigeerida. Näiteks alla 6-kuusele väikelapsele soovitatakse temperatuuri 19-21°C, samas kui ülejäänud majas peetakse mugavaks temperatuuriks 25°C.

Sellise temperatuuri tagamiseks pika aja jooksul tuleb toas täielikult või osaliselt sulgeda soojusvarustuse kraan ühele radiaatoritest. Metalltoru puhul saab probleemi samuti lahendada, kuid keerulisemal viisil: vähendada toru segmendi soojusülekannet polüuretaanvahu või fooliumkesta abil.

Veel üks küttekontuuri variant võib olla vesipõrandküte. See on inimese tunnetuse järgi väga mugav soojuse andmise viis, kuid põrandkütte paigaldus on oluliselt töömahukam kui varem vaadeldud variandid.

Lisaks pole põrandkütte kasutamisel võimalik tagada kallet vee loomulikuks tsirkulatsiooniks, mis koos põrandküttetorude väikese läbimõõduga toob kaasa kohustusliku tingimuse tsirkulatsioonipumba kasutamiseks.

Vee läbi põrandküttetorude surumiseks tuleb kasutada pumpa, loomulik tsirkulatsioon ei tööta sellise küttesüsteemi geomeetria korral.

Küttesüsteemi külmumise vältimine

Vee kasutamisel soojuskandjana on üks miinus – küttesüsteemi külmumise korral saavad kahjustada torustik ja seadmed. Eriti keeruline on sel juhul taastada ahju integreeritud soojusvaheti.

See probleem on aktuaalne majadele, mida talvisel perioodil võidakse pikemat aega mitte kütta. Üks võimalus süsteemi kahjustuste vältimiseks on kasutada vee asemel küttesüsteemidele mõeldud antifriisi.

Eluruumides kasutatakse antifriisina propüleenglükoolil põhinevaid vedelikke, mis on mürgivaba aine erinevalt etüleenglükoolist.

Kuid antifriisi kasutamise ideel on omad puudused:

• propüleenglükoolil põhinev antifriis on kallis (alates 0,8 €/liiter);
• antifriisi erisoojusmahtuvus on väiksem kui veel (ligikaudu 15%), mistõttu on vaja suuremat ahju võimsust ja suuremat ruumide kütteseadmete pindala;
• antifriisil on suurem dünaamiline viskoossus kui veel, mistõttu on vaja võimsamat tsirkulatsioonipumpa, ja loomulik tsirkulatsioon on võimatu;
• Kuumutamisel paisub antifriis kuni 40%, seetõttu on vaja kasutada suurt suletud tüüpi paisupaaki;
• Propüleenglükool on väga vedel, seetõttu tungib see läbi küttesüsteemi ühenduste, millest vesi ei tungi läbi;
• Propüleenglükool ei sobi tsingitud torudega, sest kokkupuutel kaotavad antifriisi lisandid oma omadused;
• Antifriisi keemise ajal (mis on tõenäoline ahjude kasutamisel) toimub pöördumatu keemiline reaktsioon, mille tulemusel tuleb kogu süsteem tühjendada ja antifriis uuesti täita.

Antifriisi jaoks tuleb küttesüsteem eelnevalt projekteerida – selle kasutamine vee jaoks loodud projektides on üsna problemaatiline.

Pealegi on antifriisiga projekt oluliselt kallim kui vee soojendamise süsteem. Seetõttu ei ole selle kasutamine ahiküttega eramajades veel laialt levinud ning külmumise vältimiseks kasutatakse muid meetodeid.

Küttesüsteemi vedeliku valimisel tuleb arvestada mitte ainult füüsikalis-keemiliste omadustega, vaid ka selle ohtlikkusega ümbritsevatele inimestele

Vee väljalaskmine kontuurist ja särgist või ahju registrist on kõige sagedasem lahendus probleemile, kui majaomanikud on pikemat aega eemal. Lisaks lisatööle tuleb selle meetodi puudustena arvestada õhu pääsu süsteemi metallosadele seestpoolt ja sellest tulenevat korrosiooni levikut.

Samuti kasutatakse lühiajalise probleemi lahendusena väikese võimsusega elektriboileri integreerimist kütteringi. Selle töö minimaalsel energiatarbimise tasemel suudab ajutiselt säilitada vee positiivset temperatuuri.

Küttesüsteemiga ühendatud väikese võimsusega elektriboiler suudab säilitada vee positiivset temperatuuri juhuks, kui omanikud on pikemalt eemal.

Järeldused ja kasulik video teemal

Töötav küttesüsteem, mis põhineb ahjul ja vesiringil eramajas, pindalaga 80 ruutmeetrit:

Soojuse andmine ahjudest ja kaminatest küttesüsteemi toimub portsjonitena, mis raskendab kütteringi elementide parameetrite arvutamise ülesannet. Kontuuri ümbertegemine on üsna problemaatiline, seetõttu on kogemuste puudumisel selles valdkonnas parem pöörduda spetsialistide poole, kellel on oskusi selliste ülesannete lahendamiseks.

Kas teil on kogemusi ahikütte korraldamisel? Või kasutate te oma kodu kütmiseks ahju ja tahaksite jagada oma kogemusi ahju kasutamisel? Palun jätke kommentaare ja esitage küsimusi. Tagasisidevorm asub allpool.