Печь очень длительного горения

Загородному дому нужны автономные системы жизнеобеспечения. Подключение к централизованным сетям, это хорошо – надежно и комфортно. Но известно, что лучший результат получается там, где есть комбинирование разных вариантов. Для отопления дачного коттеджа хорошо бы иметь отдельную печурку с быстрым розжигом и возможностью длительного обогрева. Печи для дома на дровах длительного горения как раз то, что нужно: после недельного отсутствия зашел в дом, заправил топку дровишками, раскочегарил на полную, а дальше спокойно занимаешься своими делами.

Печи для дома на дровах длительного горения: разновидности и конструкции

Существует три типа печей:

  • с естественной саморегулируемой системой подачи воздуха и отведения дыма. Сюда относятся булерьяны, Бутаковы и Синевы.
  • с принудительной подкачкой воздуха;
  • с принудительным дымоотсосом.

Эти агрегаты смело можно назвать буржуйками 5-го поколения. Все конструкции относятся к конвекторному типу, все они помещены в металлический корпус, все устроены по единому принципу:

  • дрова тлеют в многокамерной топке,
  • воздух подается через шибер,
  • дымовая труба оснащена управляющим дросселем.

Однако каждая печь – это сложная инженерная система с высоким кпд, рассчитанная на длительное горение. Аппараты различных типов сконструированы по-разному, но все обладают пятью общими достоинствами.

  1. Компактны: печи можно переносить, перевозить.
  2. Мобильны: их легко смонтировать в любом доме.
  3. Просты в обслуживании: управлять процессом горения может и ребенок.
  4. Безопасны: все системы надежно защищены от протечек угарного газа, при контакте с железными корпусами и деталями печей обжечься невозможно,
  5. Эффективны: могут за полчаса прогреть помещение объемом 50–70 кубометров. Способны поддерживать заданную температуру на протяжении 7–10 часов.

Печи всех типов используют общий принцип работы – газогенерацию. Тепло в печах всех видов, образуется в результате протекания похожих циклов сгорания дров. Рабочий режим у всех разновидностей котлов аналогичен:

  • Топливо сгорает в камере газификации с минимальным количеством воздуха. При этом образуются продукты сухой возгонки – пиролизный газ.
  • Летучие вещества поступают в камеру сгорания, туда же подается часть воздуха, не использованного ранее, и газы сгорают с образованием высокой температуры.
  • Часть газов не сгорает, а поступает далее – в камеру дожигания, там воспламеняются, завершая цикл.

Так как сгорание происходит полностью, в результате остается два вещества:

  • углекислый газ – вылетает в трубу;
  • вода – выпадает в конденсат.

Рекламные буклеты декларируют, что печи длительного горения предназначены для работы на твердом топливе. Если говорить точнее, то агрегаты рассчитаны на древесное топливо, а конкретно – на топливные брикеты из лузги или опилок. Эта особенность – прямое следствие достоинств и недостатков работы подобных долгогорящих тепловых агрегатов.

Преимущества и недостатки

  • Важная особенность печек – использование древесного топлива. Можно в топку загрузить и уголь, однако чистый углерод почти не образует пиролизных газов: они уже выжжены. Древесина – комплекс множества природных высокомолекулярных соединений, поэтому ее способность к газогенерации значительно выше. Отсюда вытекает первое достоинство: древесина доступна.
  • Однако, чтобы обеспечить высокий кпд, древесина должна быть сухой. Требование конструкторов к влажности дров – 20%. Допускается максимальное количество – 30%. Однако лес естественной сушки имеет 50%. Поэтому предпочтительнее использовать брикеты из шелухи злаковых культур – овсовые, подсолнечные. Это недостаток.
  • Долгое горение: печь может работать от четырех до девяти часов в непрерывном режиме, обогревая просторное помещение. Это – ценное достоинство.
  • Печь работает в режиме тления. Остаточные газы попадают в дымоход значительно охлажденными. Дымоотводящие трубы должны обеспечивать устойчивую тягу, поэтому их изготавливают в точном соответствии с требованиями производителя печей и СНиП. Это сопутствующая сложность.
  • Печи экономные – это преимущество.
  • Однако их работу сложно форсировать – из-за резкого падения кпд. Предел наращивания мощности – +50%. При более активном режиме топливо воспламенится и эффективность работы снизится.
  • Печь эффективная: топливо сгорает полностью и всю энергию отдает на обогрев помещения. Это – плюс.
  • Отстойная вода – токсичное вещество. При использовании подобных печей нужны четкие мероприятия по утилизации шлама. Лучше захоранивать такие отходы подальше от дома и сада.

Как рассчитать мощность и установить дровяную печь

Требуемая мощность печи зависит от размера помещения и его теплоизолирующих свойств: агрегат должен отдавать достаточно тепла, чтобы компенсировать его потери.

Существуют различные методы расчета потребной мощности. Один из них нормативный. Технология расчета:

  1. На первом этапе определяют расчетную температуру воздуха зимой.
  2. Вычисляют возможные потери тепла различными элементами дома: площадь каждого элемента умножают на значение удельных тепловых потерь. Расчет производят для всех помещений отдельно. За основу берут нормативные удельные теплопотери для каждого кв. метра поверхности. Данные приведены в СНиП 23-02-2003. Цифры различаются для стен, окон, полов, дверей. Единицы измерения – ккал в час.
  3. Подбирают печь соответствующей мощности. Ее вычисляют по формуле: 1 ккал/час = 1,16 Вт.

Существует и более простая методика. Согласно ей, для отопления дома достаточного тратить 100 Вт на 1 м2. Таким образом, в коттедже площадью 150 кв. метров нужно установить печь мощностью 15 кВт.

Нужно лишь соблюсти нормативные требования по противопожарной безопасности:

  • под ножками печи делают огнестойкий настил – 1,2 м от дверцы топки;
  • края настила должны быть больше на 30 см габаритов печки.
Читайте также:  Керамзитный пол в квартире

Особенности самодельных печей длительного горения на дровах

Эффективная работа печей длительного горения во многом зависит от соотношения размеров топки, камер газообразования и догорания, наличия и расположения экономайзера, работы дросселя и пропускной способности форсунок и каналов.

На долговечность службы печи влияют: марка стали, сечение стенок корпуса, конфигурация колосников, наличие и толщина футеровки.

Первые печи были рассчитаны с помощью арифмометров и логарифмических линеек, но проектировали их сертифицированные инженеры. Сегодня фирмы-производители используют компьютерное моделирование.

Чтобы сделать печь своими руками, нужно иметь в распоряжении аналог, а к нему – спецификацию материалов. Можно попытаться сделать агрегат с примерными параметрами, однако в этом случае нужно быть готовым к тому, что через годик-другой корпус придется реставрировать. Ведь температуры в отдельных отделах топливника достигают 900о С, а пиролизные газы – это смесь высокоактивных реактивов, которые запросто разъедают углеродистую сталь.

Перед началом проектирования желательно сопоставить цену печи и планируемые затраты. Сегодня новый сертифицированный агрегат можно приобрести за 200–300 у.е. Стоят ли самодельные печи дешевле? – это вопрос.

Какие лучше дрова для печки?

Важная характеристика поленьев – очищающая способность. Например, дрова из осины или граба отлично выжигают смолистые отложения на печных стенках. И хотя теплотворная способность осины в полтора раза хуже, чем у березы, запас таких чурок нужно иметь, чтобы удалять сажу в дымовых каналах.

Пригодность дров зависит от способа их хранения. Вкратце требования к дровяному складу можно сформулировать так: поленья максимально должны быть укрыты от дождей и открыты ветру. Вентилируемый дровяник долго сохраняет отличные теплотворные свойства.

Конструкция печей долгого горения

Самую простую печь долгого горения можно сделать из газового баллона. Принцип ее действия прост: дрова лежат на поду, внизу топки, а кислород в камеру поступает сверху – через вертикальную трубу. Эта труба одновременно выполняет функцию прижима дров. С этой целью к трубе приваривают основание, диаметр которого на 5 мм меньше внутреннего диаметра топки – баллона.

  1. Баллон устанавливают вертикально. Для этого к его нижней торцевой части приваривают ножки-подставки.
  2. Верхний торец срезают. Это крышка. В ней по центру вырезают круглое отверстие диаметром 102 мм.
  3. В корпусе баллона с одной стороны вырезают окошко для закладки дров. К нему изготавливают дверцу.
  4. С противоположного края вырезают окно для дымохода. К торцам отверстия приваривают патрубок для отведения СО2.
  5. Изготавливают прессующий блин с трубой подсоса воздуха.
  6. Воздуховод вставляют в корпус, сверху надевают крышку и приваривают ее на прежнее место. Печь готова.

Агрегаты других конструкций требуют больших знаний в области теплотехники и обработки металла. Многие умельцы пытаются делать самодельные булерьяны. Это отопительная канадская печка с тремя камерами сгорания, в которую вварены трубчатые воздуховоды. Однако, чтобы аппарат эффективно работал, трубы должны быть определенной, конфигурации. Практика показывает: получить нужную форму воздуховодов в домашних условиях сложно.

Также трудно изготовить самостоятельно водогрейный котел на основе аппарата длительного горения. Здесь сюрпризы поджидают мастера, когда он рассчитывает объем и конфигурацию водяного регистра. Вода – теплоемкое вещество, а мощность котла сложно форсировать. Получить надежную конструкцию, которая подогревала бы в режиме реального времени проточную воду до заданной температуры, удается лишь избранным мастерам.

Печи от профессиональных производителей отличаются высоким качеством. Наибольший рейтинг имеют агрегаты бренда Теплодар. Марки Ермак и Финские печи располагаются в золотой середине списка. Замыкает перечень элитных изделий знаменитый Булерьян.

Как увеличить длительность горения и КПД

Печи длительного горения обладают одним секретом: если открыть дверцу для дозагрузки топлива во время розжига, эффективность работы агрегата снижается вдвое. Чтобы сохранить драгоценные килокалории, топку загружают дровами под завязку сразу, до старта. Поленья укладывают с максимальной плотностью. Затем шибер открывают полностью и дровяную закладку поджигают. Результат – эффективный длительный обогрев гарантирован.

Что представляет собой печь длительного горения и как его добиться?

Что такое длительное горение?

Понятие "длительное горение" используется в двух значениях:

Первое – отдача тепла топкой в течение 8-10 часов после одной полной загрузки. Это режим тления либо чрезвычайно медленного горения дров, когда пламени нет, а расход топлива не существенный и составляет 0,5-1 кг дров в час. Именно об этом и будет наша статья.

Второе – временной ресурс непрерывной работы топки. Этот режим предусматривает работу прибора круглые сутки много дней подряд. Требуется постоянная подача дров. Часто топки ограничены по продолжительности горения (уточняйте в инструкции к прибору). Только отопительные приборы высокого класса могут работать без остановки на протяжении дней, недель или даже месяцев.

Наглядные расчеты

Высушенные дрова сгорая выделяют в среднем 4 кВт энергии с одного килограмма. Скорость горения дров установлена так, что в состоянии поддержать процесс горения. К тому же, в дровах (даже самых сухих) содержится вода, которую необходимо выпарить. На это также уходит часть энергии, выделяемой при горении. Соответственно, если умножить количество энергии , выделяемой при горении дров на коэффициент КПД печи (камина или котла), можно получить среднее значение количества тепла, выделяемого за 1 час в режиме длительного горения. В среднем оно составляет 1,5-3 кВт/час.

Если считать теплопотери загородного дома в 40м2 (100м3) – они составят 1,5-3 кВт. Это указывает на то, что режим длительного горения не будет отапливать, он будет поддерживать тепло в помещении на определенном уровне. Когда теплопотери составляют 8-10 кВт/час, печь (камин) должна производить 10 кВт, на что способны только громадные приборы с мощностью до 50 кВт. А отсутствие теплоизоляции в доме также увеличивает теплопотери.

Читайте также:  Масло для системы отопления

Как узнать ресурс длительного горения?

Приборы длительного горения относятся к отопительному классу и должны соответствовать установленным параметрам:

Объем топки – количество дров, необходимых для поддержания теплоотдачи в течение 8-10 часов. На это требуется не менее 10 кг дров, которые должны вмещаться в топку.

  • Объем зольника – длительное использование печей (каминов) ведет к повышенному образованию золы, которая должна свободно входить в зольник, не вынуждая постоянно заниматься очисткой.
  • Герметичность дверцы – излишнее количество воздуха увеличивает интенсивность горения и расход дров. Поднесите к дверце зажженную свечу – пламя должно оставаться неподвижным.
  • Качественное регулирование подачи воздуха на горение с помощью рычага.
  • Наличие шиберной заслонки, снижающей тягу.
  • Указание в инструкции к отопительному прибору, что он подходит для использования в режиме длительного горения. Остальные топки и печки относят к приборам продолжительного горения.
  • Отдельно выделяют теплонакопительные печи, способные длительное время сохранять и отдавать тепло благодаря материалам, из которых выполнены. Но механизм работы у них иной. Большая масса теплонакопителя (около тонны и выше) вбирает в себя тепло, а затем длительное время это тепло отдает.

    Что представляет собой длительное горение?

    Первая и вторая закладки дров, сгорая, прогревают помещение до нужной температуры и одновременно образуют поддерживающий слой углей. При третьей закладке топку полностью наполняют колотыми дровами, перекрывают подачу воздуха в топку, и топка переходит в режим длительного горения. Если не использовать первые две закладки и не создать поддерживающий слой, невозможно достичь длительности горения. Огонь будет просто затухать от нехватки воздуха.

    Если изделие произведено качественно и грамотно отрегулировано, то в течение 8-10 часов от одной закладки просто приложив руку к выходам теплого воздуха, можно почувствовать тепло. Такой прибор относят к приборам отопительного класса и рекомендуют для отопления. Наличие обширного количества подсосов воздуха и бурного горения говорит о невозможности правильного режима длительного горения. Если пламя видимое – горение длительным не будет. Большая тяга также отрицательно влияет на длительность горения. По сути, режим длительного горения – это режим медленного тления.

    Заполните свои данные и наш специалист свяжется с вами

    Кроме широко рекламируемой и представленной на отечественном рынке линейки печей "Булерьяна"(Bullerian) покупатель может выбрать печи ещё нескольких моделей, обладающие своими достоинствами и недостатками.

    Печи серии «Профессор Бутаков»

    Работает на тех же принципах, что и Булерьян, однако является полностью отечественной разработкой и производится тоже у нас. На мой взгляд, печи указанной конструкции смотрятся гораздо симпатичнее своих многорогих «визави» из Канады.

    Если верить рекламному проспекту производителя, то у печей данной серии конструктивно достигнута большая теплоотдача с каждой единицы поверхности (по отношению к булерьянам аналогичных мощностей). Такой результат стал возможен за счёт увеличения количества конвективных труб и изменения технологии встраивания последних в конструкцию печи.

    В печах «Бутакова» патрубок, к которому подсоединяется отводная труба, закреплён сверху, поэтому конденсат, по мере образования, стекает непосредственно в топку и полностью там сгорает (если верить утверждениям производителя). Пропала необходимость возиться со стаканом. Это плюс. Но возникла проблема с чисткой дымохода. Сверху это можно сделать далеко не всегда. Тогда приходится «вынимать» достаточно тяжёлую печь из-под дымовой трубы. Поэтому данные печи лучше всего устанавливать на невысоких подставках. Последние, при необходимости, извлекаются, корпус печи опускается и двигается вперёд, после чего дымоход можно чистить.

    Так как печи линейки «Профессор Бутаков» имеют колосниковую решётку, время сгорания топлива в них значительно меньше, чем в булерьяне, даже в режиме тления. В данной линейке представлено в настоящее время пять типоразмеров разной мощности (от 9 до 55 кВт), которые рассчитаны на обогрев помещений разных объёмов.

    Это следующие конструкции:

    Гимназист – 100 кубометров (выпуск прекращён, но в торговых организациях ещё встречается);

    • Студент – 150 кубометров;
    • Инженер – 250 кубометров;
    • Доцент – 500 кубометров;
    • Профессор – 1000 кубометров;
    • Академик – 1200 кубометров.

    В основе всех вышеназванных конструкций лежит общий принцип действия, назначение, компоновка и используемое топливо. Отличительными особенностями являются различные геометрические размеры, масса, размеры топливника, количество конвекционных труб и их диаметр, площадь поверхности нагрева и т.п.

    Среди достоинств печей указанного проекта следует отметить:

    • Печи имеют весьма солидную поверхность нагрева, которая, с одной стороны, непосредственно контактирует с открытым пламенем в топке, а с другой, передаёт получаемое тепло сразу воздуху того помещения, которое призвана обогревать;
    • Система вторичного горения и вместительный топливник с герметичными дверками позволяют эффективно эксплуатировать такие печи в режиме тления (длительного горения);
    • Форма топливника адаптирована под тепловую эпюру свободно горящего топлива;
    • В конвективном теплообмене используются все стороны печи. Включая переднюю и заднюю стенки.
    • Имеется достаточно удобный зольный ящик, который можно чистить, не прерывая горения.

    Кроме них в настоящее время на рынок начата поставка печей новой серии «Нормаль». Печь позиционируется, как изделие эконом-класса. В её конструкции отсутствуют технические излишества, форма печи гораздо ближе к традиционной «буржуйке». Правда и КПД несколько ниже при тех же объёмах обогреваемых помещений.

    Индигирка

    Производитель и разработчик речей линейки «профессор Бутаков», новосибирская компания «Термофор» начала серийное производство уникальнейшего изделия, аналогов которому в мире не производится.

    Читайте также:  Утепление отмостки вокруг дома своими руками

    Это отопительно-варочная металлическая печь, работающая на твёрдом топливе и имеющая встроенный электрогенератор, посредством которого тепловая энергия сгорающего топлива ретранслируется в электричество. Когда печь отапливает помещение, побочным вариантом её деятельности является генерация постоянного тока напряжением 12В и мощностью 50 Вт.

    В северных районах это бесценное свойство изделия, которое позволяет вдохнуть жизнь в любое электрическое устройство бытового назначения, а также радиоприёмник и передатчик. На режим стабильной выработки электроэнергии генератор выходит уже через 8 минут после розжига печи.

    Отопительные печи длительного горения «Синель»

    Родилась данная печь, как побочный продукт работы оборонного предприятия, занимающегося разработкой ракетной техники. Печи данной серии зовут «сёстрами» печей булерьян, настолько они похожи. В основе работы – единый принцип. Закладка – розжиг – регулировка интенсивности открытого пламени (тягой и подачей воздуха), плюс наличие процесса дожигания отводимых топочных газов. Главная разница заключается в том, как именно происходит циркуляция воздуха в отапливаемом помещении. Если установлена «Синель», то упомянутая выше циркуляция достигается за счёт просвета, имеющегося у данной печи между её наружным кожухом и камерой сгорания. Принцип работы печей булерьян подробно был рассмотрен здесь. Печи «Синель» дополнительно оборудуются решёткой размещённой с внешней стороны поверх камеры сгорания. На ней можно греть воду или готовить пищу.

    Дожигание газов в печах «Синель» предусматривает обязательное наличие в топливнике золы, которая гасит открытое пламя и способствует газообразованию.

    На первый взгляд, удобная и добротная печь, более дешёвая, чем булерьян, но обладающая сопоставимыми с ней характеристиками.

    Но, первый отопительный сезон выявляет ряд принципиальных недостатков конструкции:

    • Начиная со второго типоразмера, конструкция печи имеет редко встречающийся в торговых сетях диаметр – 140 миллиметров. Поэтому покупать их придётся у производителя данной печи. Дорого.
    • Крайне высокие требования к утеплению трубы, прямо вытекающие из высокого КПД «Синели». Медленное горение топлива и дожигание отводимых газов снижают температуру уходящих в трубу газов. В трубах кирпичных печей или банных она не может опускаться ниже 110 градусов. А здесь мы имеем 20 градусов. Это ведёт к возникновению обильного конденсата, который, при несвоевременном удалении, течёт из стакана на пол, образуя на этом месте несмываемое и трудно закрашиваемое пятно.
    • Металлические печи длительного горения. Правда и мифы.

    1. вышерассмотренные печи относятся к печам газогенераторного типа – можно сказать, что это МИФ №1

    Чтобы печь можно было отнести к газогенераторным, необходимо не просто сжигать в ней генераторный газ во второй камере, с использованием для этого специальных форсунок. Требуется, чтобы воздух поступал к месту горения под давлением, чтобы там имелся катализатор, чтобы температура была существенно выше той, которая бывает в топках этих печей. Это – УСЛОВНО газогенераторные печи. Газ в них генерируется, но практически не используется. То есть более правильное название для них – печи тления (медленного горения). Вариант «пиролизные» также не совсем корректен.

    2. такие печи имеют вседа высокие КПД – это МИФ №2

    Безусловно, КПД рассмотренных выше печей, больше, чем у классической буржуйки. Но в сравнении с КПД хорошей печи, выложенной из кирпича, он заметно уступит последней. Как правило, в 2 и более раз.

    3. эксплуатация указанных печей – низкозатратный процесс – МИФ № 3.

    Это только на первый взгляд. Да, по своей стоимости они в несколько раз дешевле традиционной печи из кирпича. Но цена печи это только половина проблемы, причём меньшая. Печам, использующим в своей работе принцип пиролиза, требуется качественный дымоход, желательно металлический и выполненный из сэндвич-панелей. С учётом всех технических нюансов его монтажа и установки цена готовой печи в сборе возрастает почти в два раза. А если приобретались только качественные материалы, то по затратам можно выйти на уровень обустройства печи кирпичной, а то и превзойти его.

    4. такие печи занимают в помещениях мало места – это МИФ №4.

    В любом паспорте подобной печи чёрным по белому написано, что пе6чь должна отстоять от поверхностей, выполненных из горючих материалов, на расстояние не менее 500 миллиметров. А в отдельных моделях оно возрастает до 1000 миллиметров. Защитный экран (деньги на приобретение и установку) снижает данное расстояние до 200 миллиметров. Плюс толщина собственно экрана. Т.е. в среднем 250 мм. А если вспомнить, что оно откладывается с трёх сторон, то площадь получается вполне приличная. Печь-голландка, выложенная из кирпича, займёт гораздо меньше места.

    ВСЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПЕЧИ ОКАЗЫВАЮТ НЕГАТИВНОЕ ВЛИЯНИЕ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА.

    Наружные стенки металлических печей постоянно обдуваются потоками воздуха, поэтому сильно не нагреваются (не успевают). На них всегда оседает пыль. И горит. Для термического её разложения вполне достаточно 120 градусов. Продукты горения разлетаются по всему объёму отапливаемого помещения. А печи конвективные его ещё и перемешивают. Именно поэтому СНиП на печи, запрещают в жилых помещениях использовать печи более 5 процентов, поверхности которых нагревается выше 120 градусов. И открытая форточка тут не поможет.

    Обратите внимание на то, как обходят этот деликатный момент все производители данных печей. В разделе назначение указываются исключительно места ВРЕМЕННОГО пребывания человека (гараж, теплица, дача…).

    Крайне нежелательно использовать подобные печи в спальне.

    Мы не умаляем достоинств конструкций, рассмотренных выше. Но и о присущих им недостатках забывать нельзя.

    “>

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *