О тепловой эффективности печи

Какую печь выбрать: советы эксперта

Какая печь лучше? Казалось бы, простой вопрос. Но именно такие простые вопросы как правило, оказываются самыми трудными и ставят в тупик даже матерых экспертов. Но только не таких, как Владимир Ляхов, председатель «Союза специалистов бани и печи».

– Владимир Николаевич, какие бывают печи и как выбрать лучшую?

– По большому счету, отопительные печи бывают двух типов – теплонакопительные и металлические. Есть еще комбинированные печи, они сочетают в себе конструктивные элементы первых двух типов. Рассмотрим их подробнее.

Теплонакопительные печи – тяжелые, из кирпича или камня, требуют сооружения фундамента. Их топят пару часов в сутки, а потом весь день такие печи отдают тепло. Температура внешних стен достигает 100°С. Лучистое тепло – мягкое, слабый конвективный поток теплого воздуха. Напротив, металлические печи – легкие, фундамент для них не требуется. Стенки топливника сильно раскаляются (до 200 – 300°С), поэтому их надо экранировать, чтобы защититься от жесткого лучистого тепла. И тогда между экраном и стенкой печи возникает мощный вертикальный (направленный вверх) конвективный поток горячего воздуха. Поэтому такие печи-камины еще называют конвективными.

У всех типов печей есть свои достоинства и недостатки. Для того чтобы домовладельцу было проще определиться с выбором, ему необходимо учитывать несколько важных критериев: режим отопления помещения, затраты на устройство и содержание печи. Немаловажны также и такие параметры, как тепловая эффективность (коэффициент полезного действия)
печи, срок службы и ее внешний вид.

– Остановимся на этих критериях поподробнее…

– Теплонакопительные печи обладают большой теплоемкостью. Кирпич, камень – эти материалы накапливают тепло при сжигании топлива и в дальнейшем, долго остывая, отдают его в комнату всей своей поверхностью (так называемым «зеркалом печи»). Тепло от таких печей передается двумя путями: больше инфракрасным излучением, нагревая интерьер и людей в отапливаемом помещении. И в меньшей мере конвективным (потоками теплого воздуха). Инфракрасное тепло от таких печей мягкое, приятное и полезное.

Однако процесс нагрева кирпичной печи – длительный. Поэтому такую печь удобнее использовать в домах с постоянным проживанием, когда топят каждый день. И остывание печи происходит долго, в течение суток. Из-за этих особенностей такие печи не находят положительного отклика среди владельцев дач, поскольку обычно зимой на даче бывают наездами, в выходные и/или праздничные дни. В таких случаях требуется «быстрое» тепло, иногда даже в ущерб тепловому комфорту. Кроме того, каменные и кирпичные печи затратны при монтаже и в обслуживании, но относительно экономны в расходе топлива.

Исходя из этих соображений, дачники часто отдают предпочтение конвективным металлическим печам-каминам Такие печи изготавливают на заводах и поставляются в готовом виде. Брендов и моделей множество! От так называемых в народе «буржуек» до люксовых импортных экземпляров в стильном дизайне. Такие конвективные печи выполнены из толстой стали или чугуна, с декором или без. Печи недорогие, легкие в монтаже и в обслуживании. При затопке печь быстро накаляется и в течение часа нагревает помещение. Однако, как только дрова сгорают, то и печь остывает и перестает греть. Такие печи довольно «прожорливы», но есть модели с режимом «длительного горения», они расходуют топливо более экономно. Правда, есть и минусы. Например, отложение сажи в дымоходе.

Кроме того, металлические печи отапливают помещение преимущественно сильным потоком горячего воздуха, и в меньшей мере ИК-лучами, так как мала площадь нагретой поверхности экрана (о нем говорилось выше). Для лучшей теплопередачи и нагрева воздуха на печах устраивают теплообменные ребра и конвекционные «рубашки». Потоки горячего воздуха активно устремляются к потолку, нагревая его. При этом нагрев пола значительно отстает от нагрева потолка, и это большое неудобство. Часто тепло просто уходит на второй этаж. Владельцы продолжают топить печь, пока не прогреется интерьер помещения, а температура воздуха у пола станет достаточно комфортной. Поэтому приходится перетапливать печь, в результате под потолком становится жарко, как в бане.

И, наконец, комбинированные печи. Они удобны и эффективны в эксплуатации. Их металлическая топка окружена снаружи экраном из кирпича или камня с оставлением зазора между металлом и камнем, который формирует конвективные каналы. Снаружи они похожи на теплонакопительные кирпичные или каменные печи, но имеют внутри металлический топливник и дымоход. В экране таких печей есть конвективные отверстия в нижней и в верхней части для циркуляции горячего воздуха. Эти печи достаточно быстро начинают нагревать помещение потоками горячего воздуха и накапливают в своем каменном экране мягкое тепло для дальнейшей отдачи. Это удобно для отопления помещения в ночное время, когда топливо в печи не горит, а печь продолжает греть. На устройство таких печей также необходимы значительные затраты, но в обслуживании они неприхотливы.

– Вы сказали, что есть мягкое и жесткое инфракрасное тепло. В чем разница и какое тепло лучше?

– Например, сидя у костра (пламя около 500-700°С) мы чувствуем лицом жар и припекание (жесткое лучистое тепло), хотя спина при этом может мерзнуть (контакт с холодным воздухом). Такое же жесткое лучистое тепло мы получаем от металлической печи-буржуйки без экрана, температура поверхности которой 200 – 400°С или от камина (как от костра). Жесткое тепло обжигает кожу, прежде чем человек прогреется внутри.

Гораздо приятнее и полезнее мягкое инфракрасное тепло от кирпичной печи, когда температура стенки не превышает 100°. Такое тепло нагревает интерьер помещения, от которого прогревается и воздух.

– Как действует конвективное тепло?

– Конвективное тепло мы получаем от горячего воздуха, который нагрелся, контактируя с горячей поверхностью печи. Он поднимается вверх, циркулирует в помещении, контактирует с предметами в комнате и нагревает их. Получается так, что конвективное тепло – это контактное тепло, а инфракрасное тепло — бесконтактное, оно действует дистанционно, как от солнца.

– По законам физики, теплый воздух всегда поднимается вверх. Можно ли как-то управлять конвективными потоками?

– Действительно, потоки горячего воздуха от металлической печи, движутся вверх, нагревая потолок и создавая под ним облако теплого воздуха. А нам нужно прогреть нижнюю часть комнаты. Возникает большая разница между температурами потолка и пола – в этом и заключается дискомфорт. Под потолком очень жарко, на средней высоте тепло, на уровне кресла и дивана прохладно, а у самого пола бывает даже холодно. Для устранения этой проблемы надо уметь управлять теплым воздухом в помещении, не давать конвективным потокам подниматься вверх.

С этой задачей отлично справляется тепловой вентилятор для печи «ТермоФан». Достаточно поставить его на разогретую поверхность металлической печи, где он преобразует сам тепло в электричество. А его электромотор начинает вращать лопасти вентилятора. При этом возникает горизонтальный поток горячего воздуха, что и изменяет тепловую обстановку в помещении.

Таким образом, мы рациональнее управляем теплом печи. С «ТермоФаном» не нужно перетапливать печь, расход топлива становится меньше.

– Но не повредится ли вентилятор «ТермоФан» на печи, ведь там температуры около 250°С?

– Этот прибор изготовлен целиком из металла, который выдерживает этот диапазон температур. Он полностью пожаро- и электробезопасен, так как не имеет электропроводов, которые могли бы оплавиться о печь и привести к короткому замыканию в сети. «ТермоФан» генерирует электроток низкого напряжения, что безопасно для здоровья человека. Кроме этого, перед вентилятором можно поставить металлическую емкость (миску) с водой. Она нагреется, пары воды попадут в струю вентилятора и это повысит влажность в помещении. Медики рекомендуют постоянно поддерживать в помещении относительную влажность в пределах 50 – 60%, а обычно в отапливаемом помещении она редко превышает 30%. Это сушит носоглотку и глаза (синдром сухого глаза). «ТермоФан» решает и эту проблему! Все, что надо сделать дачнику, — достать вентилятор из коробки и поставить его на печь! И наслаждаться комфортным теплом!

Повышение тепловой эффективности обогревательных каминов-печей, работающих на твердом топливе.

Универcальный теплoнакoпительный камин

Автoры: Фердман Бoриc Эдуардoвич(RU), Степунин Сергей Владимирoвич(RU), Шумакoва Наталья Петрoвна(RU).

Изoбретение oтнocитcя к кoнcтрукциям oбoгревательных каминoв-печей , рабoтающих на твердoм тoпливе, c иcпoльзoванием канальных дымооборотных cиcтем, конвекционных каналов для нагрева проточного воздуха и вcтроенных маcc для аккумуляции тепла. Техничеcкий результат: повышение тепловой эффективноcти камина. Универcальный теплонакопительный камин cодержит корпуc, топливник c оcтекленной огнеупорной дверцей, поддувало c колосниками, канальную дымооборотную систему, соединенную с дымовой трубой. Он снабжен камерой теплообмена и аккумуляции тепла, расположенной в нижней части камина и заполненной теплоемким материалом; в дне поддувала выполнено закрывающееся отверстие, сообщающееся с камерой теплообмена и аккумуляции тепла, а также с поддувальной камерой; под рамкой дверцы топливника оставлена щель для прохода регулируемого количества воздуха из помещения в топливник. Задняя наклонная стенка топливника снабжена дымовым зубом и они облицованы двумя нержавеющими металлическими листами так, что один лист плотно прижат к поверхности кладки, а второй лист, с перфорированными отверстиями и с отформованными их нижними кромками, в сторону первого листа подвешен на четыре штыря так, что между листами образуется конусная регулируемая щель, наклонно расширенная вверх и входящая в дымовую камеру, образуя тем самым дефлекторную камеру, для дожигания сажи и прохода основного газового потока из топки и вторичного воздуха, подводимого двумя трубками, вмонтированными одним концом в поддувальную камеру, а вторым концом в нижнюю часть дефлекторной камеры. Для усиления тяги отходящих газов, выше дымового зуба установлен трубчатый эжектор, соединяющий полость дымовой камеры с подъемным каналом дымооборотной системы. В задней тыльной стенке, по краям подъемного канала дымооборотной системы, предусмотрены два конвекционных канала для входа холодного воздуха снизу и выхода нагретого воздуха в отапливаемое помещение вверху. 4 ил.

Известен отопительный камин экономичный деликатный многофункциональный (ОК-ЭДМ) (См. патент RU 2261400, МПК F24B 1/28, F24B 1/18). Этот камин совмещен с отопительной печью и образует единый массив-корпус, содержащий топливник или установленную в качестве топливника каменную кассету длительного горения твердого топлива. Между стенками каменной кассеты и массивом-корпусом образована пустотелая конвекционная камера, а в массиве-корпусе дополнительно выполнен пустотелый конвекционный канал, вход которого соединен с выходом конвекционной камеры, а его выход – с отапливаемым помещением. Топливник (или каминная кассета) с топочной дверцей соединен с оборотным пустотным дымовым каналом отопительной печи, выходящим в дымовую трубу с задвижкой, при этом входом в топливник воздуха для обеспечения горения топлива служит поддувало с отверстиями, расположенными ниже дверцы, параллельно поду. В конвекционном канале установлена конвекционная задвижка-блокиратор конвекционного потока воздуха, а в массиве-корпусе дополнительно выполнен пневматический канал, к входу которого подключен нагнетатель воздуха отапливаемого помещения, соединенный электрической цепью с датчиком температуры. Согласно изобретению первый этаж строения отапливается теплом, аккумулированным материалом массива-корпуса камина, а второй этаж – конвекционным теплом воздуха отапливаемого помещения первого этажа.

Однако даже название изобретения «отопительный камин » не соответствует конструктивному воплощению. В описанном отопительном бытовом агрегате нет ни одного признака камина, который используют во все времена года не столько для обогрева помещения, сколько для создания комфортных условий приятного наблюдения за пламенем очага, открытого или закрытого стеклом и для физического ощущения излучаемого тепла из топки. Топку камина следует устанавливать на уровне лица, сидящего у камина отдыхающего наблюдателя, а не на уровне пола. Кроме того, камин не должен без надобности всегда накапливать (аккумулировать) излишнее тепло. Поэтому универсальность использования камина в данном случае отсутствует. Фактически, это – обогревательная печь, неудобная в эксплуатации и имеющая целый ряд недостатков: невозможность регулирования подачи воздуха в топку, из-за отсутствия колосника, поддувала и зольника. Так же усложнен процесс равномерного горения топлива и удаления из топки золы. Многооборотные дымовые каналы с горизонтальными рассечками имеют ряд существенных недостатков, главными из которых являются: большое сопротивление движению дымовых газов, для преодоления которого требуется усиление тяги за счет увеличения высоты дымовой трубы или специальные устройства; быстрое и обильное засорение сажей и золой дымоходов; трудоемкая и неудобная чистка дымоходов. Кроме того, из-за кожуха от пола до потолка, в который установлена печь, ухудшается дизайн конструкции и теплообмен между корпусом печи и воздухом помещения.

Известен аккумулирующий теплокамин (см. патент EP 1764556, F24B 1/24), содежащий внутренний и наружный корпуса, внутри которых размещаются топка, колосниковая решетка, зольник и дымоход, выполненный из теплоемкого материала для аккумулирования тепла. Согласно изобретению внутри дымохода по всей его длине размещены приспособления, которые существенно повышают теплоемкость дымохода. В состав приспособлений включен ограничитель теплового потока, препятствующий утечке тепла от охраняющих тепло приспособлений в наружную оболочку кожуха.

Недостаток данного камина состоит в том, что тепло накапливается, главным образом, в верхней части дымохода, соединенного непосредственно с дымовой трубой, в результате чего значительная часть горячего газа уходит в атмосферу, что резко снижает КПД обогревательного камина и использования топлива.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип предлагаемого изобретения, является камин финской компании Tulikivi (см. «Камины как для себя», 2004, 2, Россия, Санкт-Петербург).

Все камины компании Tulikivi изготавливаются из уникального, редкого горного сланца талькохлорида (или талькомагнезита), обладающего высокой теплоемкостью и различной теплопроводностью в продольном и поперечном сечении сланца.

Камин Tulikivi включает корпус, выполненный из выпиленных из сланца кирпичей, топливник с остекленной дверцей, канальную дымооборотную систему, выносную дымовую трубу, подключаемую к спускным каналам с тыльной нижней части камина.

Практические испытания каминов Tulikivi показывают весьма высокие теплотехнические характеристики.

Однако производство каминов связано с высокой трудоемкостью добычи талькохлоридных пород, подобных мраморным, выпиловки из данного сланца кирпичей, сборки (кладки) каминов с использованием специальных скоб и склеивающих материалов. Цены таких каминов чрезвычайно высоки.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение тепловой эффективности и универсальности камина при одновременном снижении трудоемкости и стоимости его изготовления, а также доступность используемых материалов для всех регионов страны.

Поставленная техническая задача достигается тем, что универсальный теплонакопительный камин, содержащий корпус, топливник с остекленной огнеупорной дверцей, поддувало с колосниками, канальную дымооборотную систему, соединенную с дымовой трубой, снабжен камерой теплообмена и аккумуляции тепла, расположенной в нижней части камина и заполненной теплоемким материалом. В дне поддувала выполнено закрывающееся отверстие, сообщающееся с камерой теплообмена и аккумуляции тепла, а также с поддувальной камерой. Под рамкой дверцы топливника оставлена щель для прохода регулируемого количества воздуха из помещения в топливник. Задняя наклонная стенка топливника снабжена дымовым зубом, и они облицованы двумя нержавеющими металлическими листами так, что один лист плотно прижат к поверхности кладки, а второй лист, с перфорированными отверстиями с отформованными их нижними кромками в сторону первого листа, подвешен на четыре штыря таким образом, что между листами образуется конусная регулируемая щель, наклонно расширенная вверх и входящая в дымовую камеру, образуя тем самым дефлекторную камеру дожигания сажи, куда устремляется основной газовый поток из топки и вторичный воздух, подводимый двумя трубками, вмонтированными одним концом в поддувальную камеру, а вторым концом в нижнюю часть дефлекторной камеры. Над дымовой трубой установлен дефлектор усиления тяги. Для усиления тяги отходящих газов при растопке камина, выше дымового зуба установлен трубчатый эжектор, соединяющий полость дымовой камеры с подъемным каналом дымооборотной системы. В задней тыльной стенке, по краям подъемного канала дымооборотной системы, предусмотрены два конвекционных канала для входа холодного воздуха снизу и выхода нагретого воздуха в отапливаемое помещение вверху. Камера теплообмена и аккумуляции тепла выполнена из огнеупорного шамотного кирпича, а сам камин – из однородного, полнотелого керамического кирпича. Корпус разделен по вертикали на две части: основную и дополнительную, позволяющие эксплуатацию камина в трех переключаемых теплонакопительных и теплообменных режимах: при открытом или закрытом топливнике и при открытых трубных задвижках; при закрытом дверцей из огнеупорного стекла топливнике и при открытых двух верхних задвижках; при закрытом топливнике и открытых верхних задвижках. Универсальный теплонакопительный камин выполнен по принципу «золотого сечения» таким образом, что отношение общей высоты к высоте нижней части, а нижней части к верхней, соответствует значению 1,62.

Читайте также:  Кровли из металлочерепицы: Металлочерепица и основные доборные элементы

Технический результат достигается за счет внесения конструктивных изменений в устройство самого универсального теплонакопительного камина, а также за счет замены дорогостоящего, редкого материала на доступные технологические материалы, широко используемые промышленностью.

Благодаря камере теплообмена и аккумуляции тепла, выполненной из огнеупорного шамотного кирпича и заполненной теплоемким материалом, размещенной в нижней части камина (под поддувалом), обеспечивается равномерный нагрев всей массы камина, накапливание тепла теплоемким материалом и стенками камеры, выполненными из шамотного кирпича с малой теплопроводностью. Этим самым обеспечивается также сохранение и регулирование расхода каминного тепла, создавая комфортный температурный режим помещения в любое время года в течение 12-36 часов и более.

В дне поддувала выполнено закрывающееся отверстие, сообщающееся с камерой теплообмена и аккумуляции тепла и с камерой поддувала, через которое можно выводить накопленное аккумулированное тепло через поддувало и колосники в топливник для тепловой обработки продуктов питания или для создания комфортного температурного режима помещения при остывании массива камина в пределах 12-36 часов.

Под рамкой дверцы топливника оставлена щель для прохода регулируемого количества воздуха из помещения в топливник, для экранизации внутренней поверхности стекла от копоти и от прямого контакта пламени со стеклом, а также для обеспечения нормального горения топлива и газов по всей высоте топки и нижней части дымохода и для борьбы с осаждением сажи во всей дымоходной системе.

Задняя наклонная стенка топливника снабжена дымовым зубом и они облицованы двумя нержавеющими металлическими листами так, что один лист плотно прилегает к поверхности кладки, а второй лист, с перфорированными отверстиями и с отформованными их нижними кромками в сторону первого листа (внутрь), подвешивается на четыре штыря так, что между листами образуется конусная регулируемая щель, наклонно расширенная вверх и входящая в дымовую камеру, образуя тем самым дефлекторную камеру дожигания, через которую проходит основной газовый поток из топки и вторичный воздух, подведенный двумя трубками, вмонтированными одним концом в поддувальную камеру, а вторым концом в нижнюю часть дефлекторной камеры.

Такая конструкция обеспечивает полное сгорание сажи и других частиц топлива, а также способствует равномерному распределению потока газа, поступающего из топки, на два потока, направляемые через перевалы в опускные каналы дымооборотной системы.

Над дымовой трубой установлен дефлектор усиления тяги.

Для возбуждения и усиления тяги отходящих газов при растопке камина, выше дымового зуба установлен трубчатый эжектор, соединяющий полость дымовой камеры с подъемным каналом дымооборотной системы. Такое конструктивное решение способствует увеличению тяги во всей дымооборотной системе.

По краям подъемного канала дымооборотной системы предусмотрены два конвекционных канала для входа холодного воздуха снизу и выхода нагретого воздуха в отапливаемое помещение вверху, ускоряющих нагрев помещения.

Универсальный теплонакопительный камин изготовлен из экологически чистого, доступного, однородного, полнотелого керамического кирпича. Камера теплообмена и аккумуляции тепла выполнена из огнеупорного шамотного кирпича с малой теплопроводностью. Все это способствует накоплению, сохранению и регулированию расхода каминного тепла.

Благодаря тому, что корпус разделен по вертикали на две части: основную и дополнительную, обеспечивается универсальность камина, заключающаяся в возможности его эксплуатации в трех переключаемых теплонакопительных и теплообменных режимах (лучистом, конвекционном и теплопроводном): при открытой или закрытой топливнике и при открытых трубных задвижках; при закрытом дверцей из огнеупорного стекла топливнике и при открытых двух верхних задвижках; при закрытом топливнике и открытых верхних задвижках.

Выполнение камина по принципу «золотого сечения» , где отношение общей высоты к высоте нижней части, а нижней части к верхней соответствует значению 1,62 обеспечивает совершенство пропорций конструкции.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами.

Универсальный теплонакопительный камин (Фиг.1, 2, 3) содержит нижнюю 1 и верхнюю 2 часть, топливник 3, дверцу 4 с огнеупорным стеклом, поддувало 5, колосники 6, камеру теплообмена и аккумуляции тепла 7, отверстие с пробкой 8 в основании поддувала 5, теплоемкий материал (вкладка) 9, канальную дымооборотную систему 10, дымовой зуб 11, дефлекторную камеру дожигания 12, трубки подачи вторичного теплого воздуха 13, трубчатый эжектор 14 возбуждения тяги, задвижки 15, 16, 17, 18, дымовую трубу 19, прочистные дверцы 20, дымовую камеру 21, поддувальную камеру 22, щелевой проход 23 для вторичного воздуха, смешанную систему дымооборотов 24, конвекционные каналы 25, опускные каналы 26, дымоход 27, перевалы 28 канальной дымооборотной системы 10, вертикальный подъемный канал 29, перфорированный лист 30, дверцы 31 камеры теплообмена и аккумуляции тепла 7, фундамент 32, облицовочный лист 33, каналы 34 смешанной системы 24, дверцы 35 конвекционных каналов 25.

На фиг.1, 2, 3 видно, что универсальный теплонакопительный камин выполнен так, что его корпус разделен по высоте на две части: основную 1 и дополнительную 2. Это позволяет эксплуатировать его в трех переключаемых теплонакопительных и теплообменных режимах.

Работа универсального теплонакопительного камина осуществляется в трех тепловых режимах следующим образом.

Первый тепловой режим осуществляется при открытой или закрытой топке 3 дверцей 4 с огнеупорным стеклом и при открытых задвижках 15, 16, и 18. При этом топочные газы, поднимаясь из топки 3 вверх, оттесняются фронтальным воздухом к стенке дымового зуба 11, проходят через перфорированные отверстия с отформованными их нижними кромками внутрь наклонного листа 30 дефлекторной камеры 12, обогащаются вторичным тепловым воздухом, вводимым из поддувала 5 по трубкам 13 в нижнюю ее часть и выходят через дымоход 27 в дымовую трубу 19. Обогрев помещения происходит, главным образом, лучистой энергией с КПД 20-25%.

Второй тепловой режим осуществляется при закрытом топливнике 3 дверцей 4 и при открытых задвижках 16 и 18. При растопке камина топочные газы поднимаются вверх и попадают в нижнюю часть дымохода 27, где часть топочных газов проходит через трубчатый эжектор 14 в подъемный канал 29 дымооборотной системы 10, соединенной с дымовой трубой 19, возбуждает устойчивую тягу, сила которой зависит от температуры топочных газов, проходящих через эжектор 14, а основной поток топочных газов устремляется в дымовую камеру 21 через внутреннюю камеру дефлектора 12, где он обогащается вторичным теплым воздухом, вводимым из поддувала 5 по трубкам 13 в нижнюю часть дефлектора 12. Пройдя через дефлекторную камеру 12, топливные газы попадают в дымовую камеру 21, расположенную над дымовым зубом 11, снижают скорость движения, увеличивая при этом время дожигания сажестого углерода и угарного газа, и разделяются на два противоположно направленных горизонтальных потока и, пройдя перевалы 28, устремляются вниз по опускным двум каналам 26 дымооборотной системы 10 в камеру теплообмена и аккумуляции тепла 7, снижая при этом вновь скорость движения топочных газов и, увеличивая тем самым время контакта газов с площадями кладки и теплоемким материалом 9. Далее тепловой поток газа поднимается по вертикальному каналу 29 дымооборотной системы 10 в дымовую трубу 19. При этом КПД составляет 70-75%.

Третий тепловой режим осуществляется при закрытой топке 3 и при открытых задвижках 17 и 18. Дымовые газы проходят через все канальные системы дымооборота второго теплового режима, и на выходе из основной каминной части 1 входят в смешанную систему дымооборотов 24. Сначала дымовые газы входят в безканальную систему, а затем поднимаются вверх по двум каналам 34 и входят в дымовую трубу 19. При этом КПД составляет 75-85%.

Переключение с одного теплового режима на другой осуществляется с помощью предусмотренных задвижек 15, 16, 17 и 18.

После окончания топки камина во втором и третьем режиме, его топочную камеру можно использовать для приготовления пищи и для тепловой обработки продуктов. Для этого необходимо незначительно приоткрыть задвижки 17 и 18 и открыть отверстие 8 перекрытия между камерой теплообмена и аккумуляции тепла 7 и поддувалом 5, а на под топливника 3 уложить противень с продуктами, требующими тепловой обработки.

Таким образом, заявляемый универсальный теплонакопительный камин обладает универсальностью, тепловой эффективностью, низкой себестоимостью изготовления и доступностью используемых материалов для всех регионов страны.

О тепловой эффективности печи

В данной статье мы хотели бы немного рассказать о печах, ее видах, основных технических параметрах, и о том, как правильно подобрать печь для ее эксплуатации в квартире, загородном доме или же на даче.

Виды современных печей

Все бытовые печи подразделяются по назначению. Самые простые и популярные модели – это обычные отопительные печи, которые используются исключительно для обогрева жилых помещений. Существуют хозяйственно-бытовые печи, используемые для отопления комнат и приготовления пищи на встроенной варочной поверхности и/или духовке. Также бывают печи-камины, выполняющие две основные функции: обогрев помещения с помощью камина и поддержание оптимальной температуры за счет печи.

Стоит заметить, что каждая модель имеет свои достоинства и подходит для конкретных условий, предъявляемых покупателем. Все современные печи отличаются простотой в обслуживании, возможностью использовать различные виды топлива, высоким КПД (до 60% на дровах или угле), который не может достичь ни один камин. Печи предоставляют возможность контролировать процесс горения, подачи и отдачи воздуха, траты топлива, за счет имеющихся подвижных заслонок.

Обязательные требования к печи

Независимо от типа, все печи обязательно должны удовлетворять списку предъявляемых требований:

  1. Экономия. Печь должна быть экономичной, иначе говоря, при малом расходе топлива она обязана обеспечивать расчетную температуру в комнате.
  2. Прогрев по всей поверхности. Печь должна прогреваться по всему объему, особенно внизу, и равномерно распределять выделяемое тепло в течение суток.
  3. Обеспечение максимальной температуры поверхности, не превышающей отметку в 90-95° С.
  4. Простая конструкция. Печь не должна иметь сложную конструкцию, затрудняющую монтаж.
  5. Простота эксплуатации и удовлетворение противопожарным требованиям. Главное условие соблюдения правил противопожарной безопасности – это отсутствие трещин в конструкции печи, которые не только ухудшают равномерный нагрев, но и могут стать причиной возникновения пожара.
  6. Облицовка изразцами или штукатуркой. Недопустимо использование любых видов мастики или клея облицовке печи.
  7. Поддержание архитектурно-эстетического вида помещения. Печь должна гармонично вписываться в интерьер.

Основные параметры подбора печи

  • Тепловая эффективность печи зависит от нескольких параметров:
  • Мощность изделия;
  • КПД;
  • Наличие системы очистки стекла;
  • Изготовление из качественного материала;
  • Герметичность топки, наличие конвекции, системы длительного горения и прочие важные параметры.

Определение необходимой мощности печи

Если вы приобретаете печь для отопления дома, тогда в первую очередь стоит обратить внимание на отопительные показатели тепловой эффективности печи, и в первую очередь учитывать мощность, которая напрямую зависит от объема помещения. Согласно принятым стандартам, считается, что на 25 куб. метров комнаты необходим 1 кВт мощности.

Возьмем для примера загородный дом с имеющимися двумя смежными комнатами с объемом по 30 квадратных метров каждая и высотой потолков 2,5 метра (тепло в смежную комнату попадает при открытой двери без каких либо препятствий). Для начала рассчитываем объем помещения для обогрева, получаем (30+30)х2.5=150 куб. метров. Делим получившийся объем комнат на 25, получаем 150/25=6 кВт. Необходимо брать печь с запасом по мощности в несколько кВт. Тогда 6+2=8 кВт – это и есть искомая мощность для печи, способной оптимально обогреть наш дом. Однако важно учитывать, что дома все неидентичные, и климат отличается в разных регионах. Поэтому, при выборе печи также нужно брать в расчет теплоизоляцию помещения и климатическую зону. Согласно существующим французским стандартам, считается, что каждый кВт номинальной мощности печи способен прогреть воздух:

  • 14 куб. метров в доме, не имеющем изоляцию, в холодной климатической зоне;
  • 25 куб. метров в доме с нормальной теплоизоляцией, в умеренной климатической зоне;
  • 33 куб. метра в доме с хорошей изоляцией или же в теплой климатической зоне.

Часто покупатели путают при выборе печи понятия минимальная, номинальная и максимальная мощность. Выбирается печь именно по показателю номинальной мощности, которая определяется после учета количества тепла за три часа испытаний. Максимальная мощность печи достигается за 40-60 мин после растопки и может превосходить номинальную в 2 раза. Не редко производитель указывает максимальную мощность, а не номинальную, из-за чего и возникает путаница (как пример, указанная мощность в 18 кВт может обозначать номинальную мощность в 9 кВт). Чтобы точно понять, какая мощность указана, посмотрите на шильдике изделия, в паспорте или инструкции.

КПД отопительной печи

Второй важный показатель тепловой эффективности печи – это КПД, то есть коэффициент полезного действия. Определяется он как отношение числа тепловой энергии, передаваемое от печи на обогрев комнаты к количеству энергии, которая получается при полном сжигании топлива. Выражается КПД, как известно, в процентах. Нетрудно догадаться, что чем выше КПД, тем больше тепла передается в воздух в комнате и меньше уходить в дымоходную трубу. Обычно этот показатель варьирует в пределах 60-80%. В современных печах на высокие показатели КПД и мощности влияют следующие параметры:

  1. Наличие системы дожига дымовых газов, способствующей более полному сгоранию топлив. Вторичный и третичный дожиг становится возможен благодаря подаче воздуха в разные участки топки. Как известно, катализатором для процесса горения является кислород. И когда он поступает с воздухом через особые каналы, дымовые газы, в которых содержатся частички углерода, дожигаются вторично или третично На выходе из печи дымовые газы после дожига сильно охлаждаются, из-за чего большее количество тепла выделяется в отапливаемую комнату, а не трубу. Отсюда главное правило – чем выше степень дожига дымовых газов, тем больше показатель КПД печи!
  2. Качество дров также имеет большое влияние на тепловую эффективность. Важно использовать исключительно сухую древесину по возможности из лиственных пород деревьев. Лучшей древесиной для печи является береза. С сухой древесиной не возникает сложностей при розжиге, выделяется много тепла, так как энергия не тратится на испарение из нее влаги и в дальнейшем у вас не возникнет проблем с дымоходной системой из-за накопления на внутренних стенках большого количества конденсата.
Читайте также:  Софиты на свесах крыши

Система самоочистки стекла

На данный момент в современных печах встречаются разных системы очистки стекла:

  • Обдув стекла холодным воздухом происходит с помощью особого зазора между стеклом и чугунной рамой. Воздух как бы создает барьер между очагом и стеклом при движении сверху вниз. У такой системы имеется и недостаток – на стекле образовываются пятна нагара, которые приходится очищать.
  • Обдув стекла горячим потоком воздуха. Считается, пожалуй, самой эффективной системой в настоящее время. Благодаря двойному корпусу, в топку подается сразу горячий поток воздуха и по специальным каналам в двойном корпусе попадает на стекло, тем самым не давая саже осесть на стекло.
  • Двойное стекло – более эффективная система, чем очистки холодным воздухом, однако имеются некоторые трудности при чистке печи из-за двойных стекол.
  • Пиролизное напыление на стекле в виде пленки, защищающее его от образования сажи. К сожалению, со временем оно прогорает и эффект пропадает.

Лучшие материалы для печи

  • Чугун является самым долговечным материалом и качественнее прочих сохраняет тепло (остывает чугунная печь в целых 2-3 раза дольше стальных печей).
  • Стальные печки с чугунными, керамическими и шамотными вставками в топочной камере быстрее и качественнее нагревают помещение по сравнению с чугунными.
  • Печки из нержавеющей стали е­ще быстрее стальных с футеровкой отдают тепло, однако тепловое излучение от них получается жесткое. Также недостатком таких печей является сильная деформация от перегрева.

Остальные важные параметры

Работа практически всех современных изделий основана на принципе конвекции воздуха, в основе которого лежит простое физическое явление – горячий воздушный поток поднимается вверх, а холодный занимает освободившееся место.

Печь, имеющая кожух конвектор более быстро и равномерно обогревает комнату, благодаря способности за короткий промежуток времени пропускать через себя и нагревать большое количество воздуха. В случае печи, не оборудованной кожухом конвектором, печь сразу отдает тепло, не перемешивая его, из-за чего возникает неравномерный прогрев помещения (у печи уже достаточно тепло, а в дальних углах еще холодно). Конвекция позволяет избежать этого, но если помещение небольшое по объему, то особого эффекта от конвекции ощутить вы не сможете.

Герметичность топки, в первую очередь, благоприятно отражается на режиме медленного горения, благодаря использованию разных уплотнителей на дверце печки. Однако важно помнить, что уплотнители являются лишь расходным материалом, который со временем подлежит замене, иначе при наступлении его износа в топочную камеру будет поступать воздух, а значит ухудшится контроль за режимом горения. Станет настоящей проблемой перевод печи в режим тления или медленный режим работы, когда печь на одной закладке дров способна работать несколько часов. А происходит это из-за того, что режим тления осуществляется только при ограниченной подаче воздуха в камеру.

Также очень полезным является так называемый режим медленного горения, благодаря которому можно существенно сэкономить на дровах, не изнашивать печь и в то же время поддерживать комфортную температуру в комнате. Однако медленное горение также имеет свои минусы – КПД печи падает, а стекло сильно коптится при такой работе, несмотря на наличие любой системы очистки стекла.

В отопительно-варочных печах стоит обратить внимание на колосниковую решетку также известную как колосник.

Существует два варианта ее расположения:

  1. Летний вариант, когда колосник устанавливается в верхнее положение, при этом размер топочной камеры становится меньше и используется она на полную мощность, а значит, не будет создаваться излишков тепла, мешающих в теплое время года комфорту в помещении.
  2. Зимний вариант подразумевает нижнее положение колосника и увеличение камеры в размерах. Вместе с этим появляется возможность закладки большего количества дров, а печь выводится на номинальную мощность. Как следствие печь значительно быстрее разогревается и отдает большее количество тепла.

Современные печи — энергоёмкость, теплоэффективность и долговечность

Экология потребления. Усадьба: Печь предназначена для отопления загородного дома и может быть использована для приготовления пищи

Каким требованиям должна отвечать современная отопительная печь? Эксперты рекомендуют обратить внимание на такие характеристики, как: высокую энергоёмкость, повышенную теплоэффективность, долговечность и привлекательный внешний вид. Именно этим требованиям соответствует отопительно-варочная печь Harmaja Dacha HTU от компании Tulikivi.

Печь предназначена для отопления загородного дома и может быть использована для приготовления пищи. Для этого в печь встроена чугунная варочная поверхность и духовка. Решётка-гриль входит в стандартную комплектацию печи. Благодаря этому, прямо в печи можно запекать или жарить на гриле мясо, овощи и рыбу. Ключевая особенность данной печи – материал, из которого она изготовлена – это финский талькомагнезит.

Талькомагнезит, благодаря большой плотности и волокнистой структуре, имеет более высокую теплопроводность и удельную теплоёмкость, чем шамот или кирпич. Печь из талькомагнезита прогревается намного быстрее, чем кирпичная или шамотная. Она излучает полезное лучистое тепло, которое равномерно распределяется вокруг.

Такая печь нагревает не воздух, а окружающие предметы, что благотворно влияет на организм человека, согревая его изнутри. Обладая высокой энергоёмкостью, печь из талькомагнезита компактна, её не надо часто топить, т.к. она долго сохраняют тепло.

Особенности и теплотехнические характеристики отопительно-варочной печи Harmaja Dacha HTU (подтверждённые данные согласно европейскому стандарту сертификации теплоаккумулирующих печей EN 15250):

  • Благодаря высокому КПД печи – 73.7% и энергоёмкости – 13,4 кВт*ч, печь после протопки отдаёт тепло в течение 10-12 часов и может обогреть помещение площадью в 40-60 кв.м.
  • Максимальное количество закладываемых дров – 4 кг/час.
  • Через чугунную дверцу с жаропрочным стеклом можно любоваться пламенем.
  • Быстрый прогрев помещения и возможность приготовления пищи.
  • Подключить дымоход к печи, в зависимости от выбора домовладельца, можно вверху слева или вверху справа.

Печь из талькомагнезита не нуждается в отделке, т.к. натуральная фактура серого камня выигрышно смотрится в любом интерьере, подчёркивая респектабельность кухни или гостиной. На выбор можно придать поверхности из талькомагнезита белый или тёмно-серый цвет.

Отопительные печи, камины, твердотопливные и жидкотопливные котлы нуждаются в надёжной и долговечной системе, отводящей продукты сгорания – дымоходе. Традиционно считается, что лучшие дымоходы делаются из керамики, но такие дымоходы на больших диаметрах имеют большой вес и стоят недёшево. Компания Schiedel предлагает свой вариант решения – комбинированный дымоход KERASTAR, который обладает всеми преимуществами стальных и керамических дымоходных систем.

Дымоход состоит из трёх основных слоёв:

  1. Внутренняя труба, изготовленная из высококачественной керамики.
  2. Теплоизолирующий слой толщиной в 60 мм, который полностью охватывает керамическую трубу.
  3. Внешняя оболочка – труба, изготовленная из нержавеющей стали.

Благодаря такому «пирогу», система взяла всё лучшее от керамических и стальных сэндвич-дымоходов.

Среди главных особенностей дымохода KERASTAR можно выделить:

  • Наличие отводов под 15, 30 и 45 градусов значительно расширяет «гибкость» при монтаже дымохода, при прохождении перекрытий, выводов трубы наружу через стены и т.д. Это позволяет собирать дымоходную систему сложной конфигурации.
  • Небольшой вес дымоходной системы. Её можно смонтировать как внутри, так и снаружи дома.
  • Дымоход не нуждается в дополнительной отделке, т.к. внешняя оболочка из полированной стали сама по себе имеет привлекательный внешний вид.
  • Дымоход может использоваться для присоединения к отопительному оборудованию (включая конденсационные котлы), работающему на различных видах топлива. Например: дровах, пеллетах, угле, солярке и природном газе.
  • Высокая скорость и простота монтажа дымохода достигается за счёт использования обжимных хомутов, выполненных из нержавеющей стали.
  • Стык труб тщательно герметизируется. Применение герметика обеспечивает высокую газоплотность дымохода.
  • На керамическую трубу предоставляется гарантия 30 лет от прогорания, воздействия влаги и коррозию.

Величина КПД любого отопительного прибора влияет на его теплотехнические характеристики. Компания «Мой камин» представляет чугунную печь-камин Vermont Castings Defiant, сконструированную по принципу «два в одном» и имеющую КПД 84%.

Для достижения высокого КПД печь работает в двух режимах:

  1. Некаталитический режим – это обычное сжигание дров в закрытой топке.
  2. Каталитический режим. Камера дожига дымовых газов, образующихся при горении дров, для этой модели сделана из крупноячеистой термостойкой керамики с покрытием из металлов и (или) их окислов, выполняющих роль катализатора. В камеру поступает подогретый вторичный воздух, вызывающий воспламенение газов.

В результате вредные продукты сгорания, включая окись углерода, преобразуются в тепловую энергию, что повышает КПД печи с 76% до 84%. Срок службы катализатора составляет пять лет, по прошествии которых его нужно будет заменить.

Преимущества печи-камина Vermont Castings Defiant:

  • Печь-камин имеет колосниковое устройство, оборудована термостатом и клапаном для дозированной подачи воздуха.
  • Благодаря почти полному сгоранию топлива и поворотной конструкции зольного ящика печь легко чистится.
  • Загрузка дров производится сверху. В этом случае удобнее заполнять топку на 100%, чтобы не добавлять поленьев до полного прогорания одной закладки топлива. Продолжительность её горения составляет от 8 до 14 часов.
  • Печь оборудована варочной поверхностью и удобными боковыми чугунными полочками для просушки вещей. Несмотря на то, что водяной контур здесь не предусмотрен, мощности прибора достаточно для отопления помещения объёмом 223 м³.
  • Привлекательный дизайн. Эмалевое покрытие (доступно пять разных оттенков), нанесённое на шлифованную чугунную поверхность печи, имеет идеально гладкую поверхность и лёгкий глянец.

Отопительный сезон в самом разгаре. Многие загородные домовладельцы задумываются над вопросом: как сократить расходы на отопление и отказаться от использования дорогостоящей электроэнергии в качестве источника тепла. Завод ТеплоГарант предлагает свой вариант решения – установить энергонезависимый твердотопливный пиролизный котёлБуржуй-К Стандарт-10.

Пиролизные котлы работают на различном виде твёрдого топлива: уголь, дрова, торфяные или дровяные брикеты. При этом твердотопливный пиролизный котёл использует для выработки энергии не топливо само по себе, а продукты его горения – горючие газы, которые сжигаются в камере котла. Т.к. топливо сгорает практически без остатка и без отходов, то КПД котла и экономичность его работы увеличивается.

Среди особенностей твердотопливного пиролизного котла Буржуй-К Стандарт-10 можно выделить:

  • Котёл можно установить в доме или на производстве. Высокий КПД котла, который составляет 85%, а также мощность в 10 кВт позволяют отопить площадь до 100 кв.м.
  • При установке дополнительного бойлера котёл нагревает воду для системы ГВС.
  • Котёл полностью энергонезависим. Для его работы не требуется подключение к электрической сети. Это значит, что при отключении электроэнергии или обрыве проводов дом не останется без отопления.
  • Котёл может работать на дровяных брикетах, на отходах деревянного производства и на других видах твёрдого топлива.
  • Размеры котла составляют: 430х740х860 мм, вес – 150 кг. Благодаря небольшому весу и габаритам, котёл можно разместить на ограниченной площади. Под котёл не нужно возводить отдельный фундамент, он не оказывает большой нагрузки на перекрытие.
  • Котёл не нуждается в настройке. Сразу же после установки его можно запускать в работу.

Можно ли совместить в одном оборудовании эстетическое удовольствие от наблюдения за пламенем в камине с теплоэффективностью отопительной печи, имеющей высокий КПД? Компания ПЕЧИ ТУТ отвечает на этот вопрос утвердительно и представляет печь-камин Invicta Chamane.

Печь-камин мощностью 14 кВт предназначена для отопления помещения площадью до 140 кв.м. Благодаря особой форме корпуса, изготовленного из чугуна, и дверцы с жаропрочным стеклом, при горении дров пламя видно на всю его высоту.

Печь-камин имеет небольшой вес (160 кг) и не оказывает существенной нагрузки на пол. Благодаря компактным размерам, печь-камин можно встроить в угол или поставить посередине помещения. За счёт своего дизайна печь-камин подчёркивает и облагораживает интерьер комнаты.

Технические характеристики печи-камина Invicta Chamane:

  • ширина – 560 мм;
  • высота – 1200 мм;
  • глубина – 578 мм;
  • КПД – 80%.

Высокий КПД печи-камина достигается за счёт системы вторичного дожига газов. Благодаря этому увеличивается общая теплоэффективность печи-камина.

Также в конструкции печи-камина предусмотрены два способа подачи воздуха. Сначала воздух проходит через колосник, на котором лежат дрова. Это упрощает растопку печи-камина. Вторичная регулировка предусматривает подачу воздуха на стекло дверцы, что не даёт образовываться на ней копоти. Таким образом, печь-камин позволяет созерцать пламя и становится эффективным отопительным прибором. опубликовано econet.ru

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Повышение эффективности твердотопливного камина

Талькомагнезит обладает высокой
теплоемкостью и является прекрасным
материалом для облицовки каминов и печей

В небольшом загородном доме, который изредка посещают владельцы, зимой не обойтись без источника тепла, который не требовал бы постоянного технического обслуживания и был бы удобен в эксплуатации. Таким теплогенератором может служить камин, имеющий металлическую топку с дверкой из термостойкого стекла. Правда, для этого камин должен уметь запасать впрок тепло, выделяемое сгорающими дровами.

Хорошего камина должно быть много!

Камины с закрытой топкой эффективнее традиционных моделей с открытым топочным пространством. Благодаря регулированию доступа воздуха в зону горения их КПД нередко превышает 80%, причем они начинают отдавать тепло почти сразу после того, как в них воспламеняется первая щепка. Но когда закладка дров обращается в пепел, то есть примерно через час-полтора после розжига, топка быстро остывает, а еще через час-другой выхолаживается и все обогретое камином пространство. Поэтому для поддержания в помещении комфортной температуры нужно регулярно, в том числе — ночью и в утренние часы, подкладывать в топку все новые порции сухих дров.

Читайте также:  Виды натяжного потолка

Низкая инерционность каминного отопления обусловлена малой физической массой закрытой топки — не более 150–200 кг. Из-за этого по теплотехническим возможностям она мало чем отличается от печей малой теплоемкости — «буржуек», кирпичных печей-времянок и других подобных устройств. Все эти конструкции практически не накапливают тепло, а нагретый ими воздух после прогорания дров очень быстро улетучивается.

Каминная топка в облицовке из
термобетона

К сожалению, даже режим длительного горения, который предусмотрен для увеличения времени теплоотдачи практически во всех закрытых топках, в климате средней полосы России часто не позволяет избежать существенного снижения температуры, поскольку теплоотдача топки в таком режиме ниже номинальной примерно в 3–7 раз.

В то же время печам большой теплоемкости, масса которых колеблется от сотен килограммов до нескольких тонн, недостатки каминных вставок несвойственны. Конечно, прежде чем массивная печь хорошенько прогреется, пройдет немало времени. Но после этого запасенное в массе печного кирпича тепло будет долго компенсировать теплопотери, в течение 10–20 часов не позволяя комнатам ни перегреваться, ни переохлаждаться. Зная это, производители каминного оборудования, ориентированные на рынки северных стран, предлагают различные решения, позволяющие перевести камин на основе закрытой топки в категорию печей большой теплоемкости.

Камины с теплонакопительной облицовкой

Один из весьма эффективных способов увеличения массы камина — использование теплоаккумулирующей облицовки, которая обычно поставляется в виде готового к монтажу комплекта блоков и крепежных элементов. Облицовка от лучших производителей отличается первоклассным дизайном и точностью подгонки элементов. Использование металлических стяжек позволяет быстро собрать и разобрать облицовку. Теплоотдача от теплоаккумулирующей облицовки идет равномерная, а воздух в комнате в течение 3–5 часов остается теплым и умеренно влажным.

Островной камин в массивной
конической облицовке из термобетона

Образцовым материалом для производства теплонакопительной облицовки по праву считается талькомагнезит, который еще называют талькохлоритом, жировиком, горшечным, мыльным или ледяным камнем. Его теплоемкость в два с половиной раза превышает аналогичный показатель для печного кирпича. Отшлифованный до блеска талькомагнезит похож на мрамор, его оттенки изменяются от светло-серого до почти черного. Модели каминов с облицовкой из талькомагнезита представлены в ассортименте Tulikivi и Nunnauuni (Финляндия), Hark (Германия).

Очень современно выглядит теплонакопительная облицовка из термо­бетона, в состав которого, помимо собственно бетона входят шамот и другие компоненты. Из этого материала выполнена, к примеру, облицовка фирмы Camina, поставляющаяся с чугунными закрытыми вставками Schmid (Германия).

В последнее время российские потребители проявляют повышенный интерес к каминам с теплонакопительной облицовкой из кафеля (печного изразца). Этот материал по свойствам почти не уступает талькомагнезиту. Выпуклые и вогнутые поверхности кафельных блоков увеличивают теплоизлучающую площадь и способствуют более равномерной теплоотдаче. Из представленных на российском рынке можно отметить компактные модели кафельных каминов фирмы ABX (Чехия), вес которых составляет примерно 300 кг.

Усовершенствование традиционного решения

Если применение теплоаккумулирующей облицовки невозможно, вместо нее применяют легкую облицовку, выполненную из гипсо­картона или из гипсо­волокна, и покрытую изнутри слоем теплостойкой термоизоляции. Теплоемкие материалы, такие как талькомагнезит, при этом либо не применяют вовсе, либо используют в декоративных целях — для изготовления каминной полки и стола, боковых стенок ниши. Такая легкая облицовка не накапливает тепло, а нагрев воздуха во время работы камина происходит главным образом за счет конвекции, возникающей в пространстве между облицовкой и нагретыми до высокой температуры поверхностями закрытой топки.

Кафельный камин

В случае применения легкой облицовки добиться от камина выдающихся теплоаккумулирующих способностей непросто. Для этого придется отдать предпочтение наиболее массивной закрытой топке со вставками из шамотной глины и отводить дымовые газы через теплонакопитель.

Подобная модернизация приводит к заметному увеличению межтопочного интервала (времени между загрузками топлива) и снижению, а в ряде случаев к полному исключению опасности пригорания пыли и пересушивания воздуха, контактирующего с нагретыми металлическими поверхностями топки.

Для установки непосредственно над закрытой каминной топкой наиболее эффективны теплонакопители из термобетона и шамотной глины, которые обычно представляют собой «сэндвичи» из нескольких тяжелых пластин со сквозными каналами для прохода дымовых газов и нагреваемого воздуха. Пакет пластин может скрепляться металлическими стяжками или фиксироваться обручем из стального листа. Одним из лидеров по производству таких «бетонных» теплонакопителей является компания Schmid (Германия). Заслуживает внимания также оборудование фирмы Brunner (Германия).

Если над каминной топкой смонтировать аккумулятор тепла невозможно, то топочные газы можно выводить в дымоход через теплонакопители, установленные за камином на полу или в стене. Их масса обычно ограничена только несущей способностью перекрытия каминного зала. Интервал между топками камина, подключенного к такому теплонакопителю, может составлять несколько десятков часов.

Среди готовых решений следует отметить дымоход-теплонакопитель компании Brunner (Германия), который собирается из выполненных из термобетона и шамотной глины тяжелых, около 20 кг, угловых колен и прямых участков. Из этих элементов можно создавать массивные теплонакопители сложной формы, которые могут образовывать плоский или угловой участок внутренних стен.

Менее затратно подключение камина к отопительному щитку в виде приставной или встроенной в ограждающие конструкции стенки из печного кирпича с каналами для дымовых газов внутри.

Камин наряду с другими источниками
и потребителями тепла подключен
к мультибойлеру

Зимой при работе камина поток дымовых газов будет удаляться через отопительный щиток, отдавая тепло шамотной облицовке его внутренних каналов. Летом горячие газы из вставки идут через щиток по короткому пути или же вообще удаляются непосредственно в дымоход, для чего непосредственно за каминной вставкой встраивают разветвитель потока дымовых газов с двумя задвижками. Поскольку отопительные щитки делают под конкретный дом и камин, для их изготовления приходится привлекать квалифицированных специалистов.

Огонь, вода и медные трубы

Ряд ведущих производителей закрытых каминных топок, таких как Brunner (Германия), Gogin (Франция), Jotul (Норвегия), предусматривают возможность аккумуляции тепла дымовых газов, образующихся в закрытых каминных топках, в массе воды или антифриза, заполняющего систему отопления. Для этого выпускаются специальные камины-котлы. Некоторые из них могут использоваться и в качестве генераторов тепла для систем отопления и горячего водоснабжения.

К камину-котлу достаточно подключить накопительный бак с радиаторами и заполнить систему теплоносителем. В итоге получится энергонезависимая система отопления с естественной (гравитационной) циркуляцией. Хорошо известны достоинства подобной установки — относительная простота устройства и эксплуатации, независимость от электроснабжения, отсутствие циркуляционных насосов, а значит шума и вибрации, долговечность.

Впрочем, при стабильном электроснабжении чаще заказывают энергозависимую насосную систему. При разводке радиаторов она позволяет обойтись трубами малого диаметра, использовать коллекторную разводку труб по помещениям, применять любые отопительные приборы, в том числе — и с повышенным гидравлическим сопротивлением. Каминные вставки, предназначенные для сжигания кускового дерева, оборудованные всем необходимым для организации системы отопления с принудительной циркуляцией, производит, к примеру, компания Termo Jolly (Италия).

В Европе, в особенности в Германии, Австрии, а также во Франции, широкое распространение получили системы, в которых тепло каминов аккумулируется в бойлере-теплонакопителе (мультибойлере). К нему подключаются и другие источники тепла: грунтовый тепловой насос, котел на газовом или жидком топливе или солнечный коллектор. Потребители тепловой энергии — ветки радиаторного отопления, теплые полы, система горячего водоснабжения — получают тепло под чутким контролем микропроцессорной автоматики, которая держит на учете каждый кВт•ч запасенной энергии. При этом анализируются текущие потребности в тепле и используются все возможности по минимизации затрат, дабы снизить коммунальные платежи и не причинить вреда окружающей среде.

Как увеличить КПД печи на дровах?

Твердотопливная печь является традиционным устройством для обогрева загородного или частного дома, а также гаража или дачи. Каждый владелец печи стремится сделать отопление в своем доме максимально экономичным. Однако на это влияет не только цена используемого топлива, но и конструкция печи и ее эффективность.

Чтобы понять, насколько эффективна ваша печь и можно ли сократить расход топлива при той же мощности, необходимо определить коэффициент полезного действия.

Как и в каких случаях можно увеличить КПД дровяной печи? Ответы на эти вопросы вы найдете в нашей статье.

Что такое КПД печи?

Коэффициентом полезного действия является показатель, который получают путем расчета соотношения количества затраченного топлива и выделенного тепла. Чаще всего измерение выполняют в процентном соотношении. Чем выше КПД, тем больше тепла она выделяет при определенном расходе дров. В странах Европы данный показатель называют эффективностью печи.

Особенности металлической печи

Металлическая печь в доме занимает намного меньше места, но её установка предполагает свои особенности и нюансы. Для таких печей нужно оборудовать специальное место.

Печи изготавливаются из прочного чугуна или специализированной профилированной стали. Толщина стенок начинается от 2 мм и может достигать 8 мм. Обычно корпус таких печей имеет несколько слоёв — стальные стенки, изолирующий материал, кожух-конвектор. При таком устройстве корпуса печного оборудования жильцы надежно защищены от ожогов и тепловых ударов, а риск возникновения пожара будет минимальным.

Преимущества металлических печей:

  • Такие печи имеют более красивый дизайн, чем, например, кирпичные и эстетичный вид, благодаря чему не только обогревает помещение, но и служат украшением интерьера.
  • Длительность службы таких печей. Оборудование не нужно перекладывать или переделывать со временем, как кирпичную печь.
  • Довольно недорогая стоимость.
  • Металлические печи быстро нагреваются и начинают отдавать тепло, благодаря чему в помещении создается комфортная температура.

Способы увеличения КПД металлической печи

В настоящее время мастера используют разные варианты увеличения мощности при создании печей. Используются новые схемы и проекты конструкций.

Рассмотрим несколько эффективных и несложных вариантов, благодаря которым можно увеличить количество выделяемого тепла без дополнительных затрат на топливо.

Для того чтобы повысить КПД металлической печи, существуют несколько распространённых способов:

  1. Первым делом для печи без кожуха-конвектора можно установить боковые экраны. Для этого необходимо приобрести листы металла и прикрепить их к корпусу печи с помощью болтов или саморезов. Толщина железа не важна, так как железо является хорошим проводником тепла. Такие экраны должны находиться на расстоянии 5-6 см от металлической печи.

Благодаря данной конструкции полностью изменяется принцип распространения и передачи тепла. Теперь тепловая энергия, вырабатываемая с помощью печи, будет передаваться за счёт конвекции, а не благодаря излучению, как это происходило ранее. В промежутке между печью и железом будет образовываться тёплый воздух и циркулировать тепло в помещении. Благодаря такому приёму в разы увеличивается скорость прогрева помещения, а также происходит заметная экономия топливных ресурсов.

  1. Одним из несложных и эффективных способов увеличения тепла в доме также является монтаж металлической вытяжки над печью. Таким образом, тепло будет подниматься вверх и переходить в вытяжку, а далее с помощью трубы подаваться в дальний угол комнаты. За счет этого будет быстрее происходить нагрев зоны, в который тепло поступает меньше всего и помещение будет нагрето значительно быстрее. Благодаря такому простому изобретению тепло не будет уходить через потолок над печкой.
  2. Третьим вариантом, увеличивающим КПД металлической печи, является изменение конструкции дымохода печи. Дымоход является неотъемлемой и необходимой частью отопительной системы печи. Именно на этом промежутке возникает множество проблем с нормальным функционированием печи, а также происходит значительная потеря тепла. В стандартном варианте металлической печи труба является прямой, и дымовые массы, попадая в такую конструкцию, сразу же выходят на улицу. Для того чтобы повысить теплоотдачу традиционной трубе можно добавить пару колен. Например, можно создать пару отводов по 90 градусов и сделать формат трубы в форме английской буквы S. Дым будет проходить медленнее, труба будет нагреваться, что будет обеспечивать дополнительную теплоотдачу.

Как повысить теплоотдачу печи обычной конструкции?

Рассмотрим отдельный вариант усовершенствования, который служит непосредственным ответом на вопрос: «Как увеличить КПД печи на дровах?».

Особенности конструкции печи приводят к быстрому прогоранию дров. Поэтому, чтобы не допустить охлаждения по причине полного сгорания топлива, приходится постоянно добавлять дрова в топку.

Для экономии ресурсов рекомендуют использовать для отопления короткие дрова. Для этого необходимо немного сталиварного мастерства. Нужно подготовить сухой герметичный цилиндр высотой 40 см. Цилиндр изготавливается заранее, его необходимо сварить из стали. Данное изделие будет служить кассетой и заполняется длинными дровами, он устанавливается в конфорочное отделение верхней плиты, если у вас печь буржуйка. После его монтажа конструкцию необходимо крепко закрепить с помощью упорного фланца.

Когда будете заполнять кассету дровами не нужно забивать их под завязку. При их опрокидывании должно быть выполнено свободное перемещение. Перед использованием данной конструкции нужно разжечь печь и подождать, когда будет достаточно углей. Дрова, которые находились в цилиндре, начнут гореть. Основным преимуществом в данной конструкции является то, что при таком типе сгорания будет гореть только часть дров, оставшиеся дрова будут просушиваться и дожидаться своей очереди. Через некоторое время под своей тяжестью они будут перемещаться в топку, где уже постепенно перегорает предыдущий слой дров.

Цилиндр в это время будет нагреваться и отдавать своё тепло окружающей среде, за счёт чего будет повышаться температура в помещении.

Самым простым и незамысловатым, «народным» способом увеличения теплоотдачи металлической печи является установка сверху на печь ведёр с различными веществами, такими как вода или песок. При нагреве они будут передавать тепло окружающей среде.

Помимо всех вариантов и советов по увеличению коэффициента тепла, важным также является правильная эксплуатация печи. Как все мы знаем, при долгосрочном использовании внутри печи и в дымоходе накапливается зола, что может привести к тому, что со временем помещение будет хуже нагреваться. Поэтому необходимо своевременно соблюдать правила чистки печи. Очищать её от сажи и налёта, прочищать трубу, в которой нередко могут образовываться различные засоры. Обязательно необходимо проводить ежегодный осмотр печи.


Ссылка на основную публикацию