Дров`яні печі тривалого горіння з водяним контуром

Ми часто користуємося технічними виробами, не замислюючись над тим, що для їх створення довелося проходити через такі етапи, як теорія, висування гіпотези, доказ, практичне застосування. Подібний підхід здійснюється і при удосконаленні готових пристроїв.

Ефективне опалення будинку - це поєднання фізичної теорії розділу теплових явищ з досвідом майстрів, накопиченим роками. Кожен, в чиїх руках виявлялося будівництво або ремонт житлового приміщення, вирішував питання забезпечення тепла.

Проста класифікація опалювальних печей

Щоб повноцінно вести бесіду на тему, присвячену конкретного виду опалювальних печей, необхідно надати інформацію про існуючі аналоги, забезпечуючи тим самим можливість порівняння. Проте класифікація всіх печей в її істинному розумінні досить складна, тому подаємо її в спрощеному вигляді.

• По виду палива. В такому поділі відзначають опалювальні печі, що працюють на вугіллі, дровах, пеллетах, газі. ККД для однотипних пристроїв, що використовують різний паливо, по-різному. Вище за всіх воно у газових печей, але дрова є в деяких випадках найдоступнішим матеріалом.
• За матеріалом конструкції. Іноді така класифікація важлива, тому слід виділити цегляні печі, чавунні печі або комбіновані. Найбільш ефективними вважаються металеві конструкції, так як вони дозволяють відвести максимальну кількість тепла в опалювальне приміщення.
• За ефективним технологіям. Піч сама по собі має низький ККД. Тому доводиться застосовувати різні конструктивні рішення для збільшення тепловіддачі, це технології тривалого горіння, піроліз.

Принцип технології тривалого горіння

Якщо дрова чи вугілля в топці будуть згоряти звичайним природним способом, то низька ефективність їх горіння обумовлена ​​тим, що матеріали, які служать для відводу тепла, не встигають передати виділилася енергію через топку в приміщення. Існує кілька шляхів модернізації таких печей.

• Перший заснований на тому, щоб підібрати більш адаптовані матеріали.
• Ідея другого полягає в зниженні швидкості згоряння палива зі збереженням загальної кількості виділилася теплоти.

Знизити швидкість згоряння можна, обмеживши доступ кисню. Цей підхід був названий технологією тривалого горіння. Він дозволяє підняти ККД пристрою до 80. Такими показниками не володіє ні одна дров`яна піч з природним горінням.

Реалізовується технологія методом контрольованого дозування подачі повітря. При нестачі кисню продукти згоряння вдруге розщеплюються і газ, що виділився в процесі піролізу, стає пальним і дожигается в окремій камері.

Цегляна піч тривалого горіння працює на одній закладці дров до десяти годин. У деяких печах інвертується напрямок горіння. Дрова горять зверху, і вогонь поширюється вниз. Так як при такому напрямку порушена природна конвекція кисню, то горіння перетворюється в тління і відбувається довше звичайного.

Переваги подібних печей

Застосування нової технології обов`язково тягне за собою ряд перспективних переваг.

• Підвищується ККД. Навіть камін тривалого горіння використовується як засіб опалення невеликого будиночка з однією кімнатою.
• Збільшено інтервал між закладками. Тепер можна не затьмарювати свій відпочинок постійними підходами до печі. Одна закладка дров може тліти близько 10 годин. Це не тільки ефективне тепло, а й економія.
• Знижено витрати палива. Облаштоване в будинку пічне опалення завжди має на увазі заготівлю на зиму запасів твердого палива. З використанням даної технології необхідні обсяги істотно скоротяться.
• Прийнятна ціна. Доступна вартість готових печей з технологією тривалого горіння.
• Автономна робота.

Для того щоб застосувати обмеження доступу повітря, як при використанні технології тривалого горіння, в цегляних печах, доведеться встановлювати готову металеву топку в підготовлену для цього нішу. Ця топка забезпечується каналами, через які надходить кисень, а також дверцятами, герметично закриває камеру.

Класичне ж пристрій печі має на увазі відкрите вогнище, де забір повітря відбувається через вхід топки і через піддавали. Багато хто плутає технологію тривалого горіння з роботою заслінки піддувала. Прикриваючи дверцята, ми зменшуємо тягу, а в зазначеному способі зменшується подача повітря без зміни тяги, що не заважає подальшому горіння дров.

Функції підводу води

Для тих, хто замислювався над питанням, чи може цегляна піч тривалого горіння стати єдиним джерелом тепла? - відповідь буде неоднозначним. Такі моделі підійдуть для дачі або невеликого будиночка. Наявність декількох кімнат ускладнить процес передачі тепла. Відомо, що теплопровідність повітря низька, а випромінювання не може передати енергію через стіни кімнати. Тому для будинку з великою площею, кількома кімнатами, горищних надбудовою застосовуються печі з водяним контуром.

Передати тепло можна або за рахунок теплопровідності, або за допомогою транспортування самого речовини. В даному випадку це речовина буде називатися теплоносієм. Перевага водного теплоносія полягає у відносно високої теплоємності. Велике значення величини теплоємності має на увазі те, що теплоносій буде віддавати енергію тривалий час, проходячи по всьому маршруту.

Перебіг води забезпечується монтажем системи опалення у вигляді труб з радіаторами для ефективного теплообміну. Усередині печі система має теплообмінник. Це пристрій, що дозволяє воді циркулювати поблизу топки з метою поглинання виділилася енергії. Так як системи виходить замкнутої, то вона була названа контуром.

Працюють печі для дому на дровах тривалого горіння з водяним контуром за наступним принципом. Є певна кількість палива, для якого розраховано теоретичне значення енергії у вигляді теплоти, що виділяється при повному згорянні. Але природне горіння дає тільки 20 від цієї енергії, а інша частина просто не встигає поглинатися. Система тривалого горіння пригальмовує весь процес, тому загальна частка поглиненої енергії збільшується до 80.

Вода в контурі нагрівається і під дією конвекційних потоків піднімається у верхню точку системи опалення. Потім під дією сили тяжіння починається протягом рідини по магістралі, змонтованої під певним ухилом. Вода, протікаючи по трубах і радіаторів, в кожній кімнаті віддає частину теплоти. Природно, що ближня кімната буде опалюватися ефективніше, ніж інші. Тому при наявності великого числа кімнат в будинку монтують систему опалення з двома контурами.

готові варіанти

Цегляна піч має безліч переваг, головним з них є данина традиціям. Багато хто йде на те, щоб в будинку встановити справжню піч тільки для того, щоб створити приміщенню певний колорит. Як опалення же існують готові чавунні чи сталеві моделі печей тривалого горіння, в тому числі, і з водяним контуром. Багато з них з варильною поверхнею, що дозволяє використовувати піч для приготування їжі.

Незважаючи на те, що дрова не провідною в таблиці питомої теплоти згорання, і часто застосовуються більш ефективні види палива, дров`яні печі не втрачають своєї популярності, особливо серед жителів заміських селищ. Це цілком природно, тому що ще залишилося багато не газифікованих населених пунктів, а доставка балонного газу надто дорога.

Деякі користувачі відзначають, що система з водяним контуром має низку недоліків. Вони полягають в тому, що не можна повністю автоматизувати процес горіння. Регулювання інтенсивності і подачу палива доводиться робити вручну. Однак слід зазначити, що дані показники не відносяться до характеристик підводу води так як зустрічаються і газові печі, оснащені теплообмінником.

Перспективу використання дров`яних печей підтверджує той факт, що їх виробництвом займаються такі брендові компанії, як Harvia, Helo, Kastor (Фінляндія), ABX (Чехія), La-Nordica (Італія), Термофор, Вулкан (Росія). Різні моделі від представлених виробників можуть відрізнятися по потужності, зовнішнього оформлення і способу підключення контуру. Але всі вони засновані на технології тривалого горіння, а значить, мають високі технічні показники.