Маленькая кирпичная печь с высоким кпд. Дымоход для дровяной печи

ВОЗВЕДЕНИЕ ПЕЧИ С ВЫСОКИМ КПД

Дровяная печь с высоким КПД И отопительные, и отопительно-варочные печи в последнее время становятся постоянным атрибутом большого частного дома или коттеджа. Многие устраивают такие конструкции, даже не заботясь об их целесообразности или о производительности. Между тем, часто кпд печи в современном доме неприлично низкий, что вызывает перерасход топлива, дополнительную необходимость внеочередной топки и банальные лишние траты.

Как повысить кпд, к каким хитростям прибегнуть? Современные печи, это совсем не те буржуйки, которые мы хорошо помним и недолюбливаем за повсеместность и чрезвычайно низкий, до 5%, кпд. И по конструкции, и по предназначению, и по внешнему виду. При правильном подходе можно добиться кпд печи до 85% и даже больше!

Как повысить кпд дровяной печи, что нужно делать и что выбирать при покупке, если нет желания выполнять кладку печи самостоятельно? Придерживайтесь наших советов и рекомендаций, ориентируйтесь на выбор и предпочтения специалистов.

ВЫБОР ПЕЧИ

Центральное отопление, тем более для отдельного дома, — это сегодня довольно-таки дорогое удовольствие, которое еще и подается с перебоями. Поэтому многие покупают готовые печи, стараясь выбрать модели, совмещающие в себе и отличные эксплуатационные характеристики, и приемлемую стоимость, и, разумеется, высокий кпд. Однако работающие на твердых видах топлива печи считаются менее эффективными, чем газовые, поскольку у них низкий коэффициент полезного действия. При имеющихся в настоящее время ценах на уголь, торф, мазут или дрова затраты на отопление здания будут высоки, даже выше, чем на услуги центрального отопления - если не позаботиться о том, чтобы приобрести или построить печь с высоким кпд.

Какие модели печей нужно рассматривать при выборе? Если финансовая сторона вопроса является определяющей для выбора, то взглянем на отечественные модели, так как зарубежные аналоги имеют более высокую цену, используя тот же принцип сжигания топлива. Это будут отопительные печи типа «Профессор Бутаков», «Теплодар», «Варвара», «Термофор» и подобные.

Печь «Профессор Бутаков»

схема без водяного контура

схема с водяным контуром

Эти модели отличаются высоким кпд, поскольку в них максимально снижены теплопотери с дымом, отрегулирована равномерность процесса горения, практически отсутствует недожиг закладки и СО. На конструкцию именно таких печей нужно ориентироваться, если вы планируете спроектировать и выложить печь самостоятельно. В любом случае без готового проекта не обойтись, нужно будет использовать не только кирпич для возведения печи, но и листовую сталь, желательно толщиной не менее 4 мм - так зачем изобретать велосипед, если его уже скоро перестанут выпускать?

ГЛАВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПАРАМЕТРЫ ПЕЧИ С ВЫСОКИМ КПД

Разберемся, какие параметры влияют на кпд печи:

1. обязательное присутствие возможности подключения водяного отопления как на одно, так и на два и более контуров;
2. мощный нагреватель воды для вариантов, работающих на электрической энергии, или хороший топливник для печей на твердом топливе. При этом учитывайте, что печи на твердом топливе являются энергонезависимыми, то есть, они работают независимо от наличия электросети или газопровода на участке, а этот момент может быть определяющим при выборе. Так, к примеру, если на дачном участке нестабильное электроснабжение и напряжение в сети часто «проседает», то выбирать энергозависимую модель печи в этом случае нерационально;
3. печи на топливе работают независимо от наличия электросети или газопровода на участке;
4. имеется возможность контролировать процесс горения и регулировать его по мере необходимости;
5. возможность использовать оборудование для обогрева зданий с достаточно большой площадью (для определенных моделей или типов печей); простота обслуживания; высокая экономичность.

Все топливные затраты можно резко сократить, даже не производя расчет кпд печи: расходы снижаются до 10 раз (!) при использовании каталитической печи медленного горения. Она работает на любом топливе, в том числе на дешевых отходах сельскохозяйственных продуктов и процесса обработки дерева - щепа, опилки, стружка. Это будет особенно выгодно для современных поселков в экологически чистой зоне и различных небольших предприятий, где такие виды топлива получаются в результате их производственной деятельности. Печи медленного горения с высоким КПД можно использовать не только для отопления помещений, но и для приготовления пищи, сушки фруктов и ягод, грибов, даже пиломатериалов и небольших бревен.

ТРЕБОВАНИЯ К ПЕЧАМ С ВЫСОКИМ КПД

Чтобы кпд печи, работающей на твердом топливе, был 85% или более, нужно, чтобы конструкция удовлетворяла следующим требованиям:

1. непременное наличие колосниковой решетки, так что или ставьте ее, переоборудовав конструкцию, или сразу планируйте кладку печи с решеткой;
2. Решетка колосниковая вся печка должна прогреваться от низа до верха, при этом прогрев должен проходить снизу вверх, а внизу печь должна нагреваться сильнее; именно такой характер прогрева позволит сохранять тепло 24 часа, при этом разница температур воздуха в помещении под потолком и внизу будет минимальной;
3. даже при незакрытой вьюшке печь не должна быстро остывать — позаботьтесь об уплотнении соединений;
4. на поверхности стенок печи и по соединениям, если печь пристроена к капитальной стене, не должно быть трещин: желательно произвести ее оштукатуривание или даже выложить облицовочную глазурованную плитку;
5. должна быть предусмотрена хорошая система очистки печи и дымохода от сажи;
6. организуйте качественное, правильное сжигание топлива - это не только соответствующая конструкция топливника, но и надлежащее обслуживание печи как во время горения, так и при профилактике;
7. печные каналы должны регулярно прочищаться от золы; конструкция должна предусматривать минимальное движение газов по трубопроводам, не должно быть излишних изгибов дымохода;
8. наконец, конструкция печи должна быть максимально простой.

КАК ЕЩЕ МОЖНО ПОПРОБОВАТЬ ПОВЫСИТЬ КПД ОТОПИТЕЛЬНОЙ ПЕЧИ?

Есть следующие небольшие секреты, позволяющие увеличить коэффициент полезного действия печи:

1. Увеличение коэффициента полезного действия за счет дополнительного использования тепла, уходящего по дымоходу. В дымоход можно встроить дополнительные трубы, в которых проходит воздух или вода - их и нагревать отводящимися газами. Как потом полученный носитель тепла использовать - дело техники.

2. Повышение КПД изменением поддува. Если в поддувало дополнительно инсталлировать металлическую трубу, имеющую заслонку - в самом начале розжига печи тепло не будет уноситься в дымоход с такой высокой скоростью.

3. Над варочной поверхностью можно установить вытяжку, которая в процессе топки печи будет забирать тепло и отводить его, например, в другую комнату. Такой воздухоотвод можно провести даже через все помещения в самую дальнюю комнату, в которой, как правило, самый холодный воздух. Это пусть и непрямые, но действенные способы повысить отдачу вашей печи, а, следовательно, сэкономить на топливе. Поскольку в нашем климате отопительный сезон продолжается 6–7 месяцев, то повышение кпд печи приведет к существенному сокращению расходов. Дерзайте!

1. Источник: http://sdelaikamin.ru/pech-dlya-doma/pechi-s-vysokim-kpd-154

Экономайзер

Дымоход-конвектор — это теплообменник, который располагается над отопительным котлом или банной печью, осуществляющий ускоренный нагрев одного помещения и подачу нагретого от дымохода воздуха в соседние помещения. Также он выполняет защитную функцию, предотвращает распространение жесткого инфракрасного облучения от дымохода. Другое его название — экономайзер. Такой агрегат отапливает смежные помещения любого типа и повышает уровень КПД котла.

Материал

Дымоход-конвектор изготавливается из жаропрочной, высоколегированной стали (с содержанием хрома на менее 13%) и должен обладать противокоррозионными, кислотоустойчивыми свойствами. Кожух конвектора некоторых моделей иногда выполнен из бучардированного камня, натурально камня (мрамора, змеевика, жадеита, талькохлорит), который равномерно отдает тепло дымохода и аккумулирует его.

Строение и принцип работы

Экономайзер представляет собой стальной модуль, состоящий из двух основных частей:

1. внутренняя труба дымохода с толщиной стенок 1 мм, через него проходят горячие газы;
2. внешняя труба кожуха теплообменника с толщиной стенок 0,5 мм.

Экономайзер устанавливается как стартовый элемент дымохода печи. Длина модуля может быть от 50 см до 100 см. Чем длиннее модуль, тем сильнее прогревается воздух за счет большей площади соприкосновения с дымоходной трубой. Небольшие варианты подойдут для помещений с низким потолком. Экономайзер не пропускает угарный газ, а работает за счет циркуляции воздуха прогретого от горячего дымохода.

Конструкция экономайзера может быть простой, с конвективными отверстиями по краям, для быстрого прогрева помещения и снятия излишнего тепла со стенок дымовой трубы. Модели для бань снаружи имеют корзину, в которую можно сложить банные камни для накопления тепла.

Более сложную конструкцию имеет дымоход-конвектор, оснащенный несколькими патрубками, предназначенными для движения воздуха.

Если конструкция имеет два патрубка, то дымоход-конвектор может отапливать одно помещение, четыре патрубка - два помещения. К патрубкам прикрепляются стальные трубы толщиной 0,5 мм соответствующего диаметра (обычно 115 мм, 120 мм). Трубы выводятся в нужное помещение через стенку, в которой заранее необходимо сделать проход. Если стена имеет в своей структуре легковоспламеняемые материалы, то проем, через который идет выводящая горячий воздух труба, необходимо покрыть слоем теплоизоляции. В качестве материала изоляции можно использовать базальтовое волокно.

Длина подводящих труб зависит от расстояния между котлом и стеной. Чем меньше эта длина, тем более высокие температуры выводит конвектор. Длина труб, которые обычно идут в комплектации 0,5 метра. Если требуется более длинный вариант, его можно собрать самостоятельно, докупив стальную трубу, заранее сверив ее диаметр и толщину с вариантом производителя. В редких случаях используют гофрированную гибкую трубу, когда в помещении, где расположена печь, прямолинейный участок установить невозможно. Внешняя часть трубы, выходящая из стены, имеет на конце декоративную насадку-заглушку.

Трубы, принимающие холодный воздух, располагаются на высоте не более 20 см от пола, так как холодный воздух тяжелее теплого — он опускается вниз. Для ускорения динамики движения на нижний выход трубы, расположенный в соседнем обогреваемом помещении, можно установить вентилятор. Поэтому рядом с ним необходимо вывести электрическую розетку.

Холодный воздух поступает в трубу, попадает в тело конвектора, где нагревается от дымохода, и его единственным выходом становится верхняя выводная труба. Верхняя труба располагается под потолком, через нее выходит горячий воздух (температура свыше 140 градусов по Цельсию), постепенно охлаждаясь в окружающей среде, он опускается и цикл повторяется снова.

Экономайзер снизу надежно фиксируется при помощи уплотнительной прокладки или жаростойкого герметика, на выход трубы из топки печи. Сверху к нему таким же способом крепится продолжение дымохода, обычно либо простого металлического, либо утепленного (сэндвич-система).

Дымоход-конвектор часто используется в банных печах. Некоторые модели экономайзеров оборудованы механизмом перекрытия конвекционных каналов для управления прогревом. Если требуется быстро нагреть, например, парилку, то ходы для поступления воздуха извне закрываются, и все тепло от дымохода и печи идет на прогрев помещения. Когда парилка прогрелась, задвижку открывают, и начинается циркуляция воздуха через теплообменник в смежные помещения.

Отопление смежных помещений рядом с печкой — частый вопрос. Экономайзер позволяет существенно сократить расход топлива, и не отпускать тепло в трубу. Приобретая дымоход-конвектор, необходимо обратить внимание на стыки конструкции, они должны быть неподвижно сварены, парубки надежно закреплены, ни один элемент не должен болтаться. Также необходимо осмотреть металлические части экономайзера, наличие разводов или пятен говорит о низком качестве используемой стали.

Тема данного видео «теория дровяных печей». Это совсем не сложная наука и понять ее может любой человек. Для того, кто хочет построить металлическую печь самостоятельно и не может разобраться в её принципах и механизмах, это видео будет очень полезно. Очень полезный материал для тех, кто хочет понять принципы устройства, которая конструируется для бани с высоким кпд.

Костер и русская печь

Начнем с самого простейшего. На рисунке изображен костер. Его принцип прост: снизу к горящим дровам поступает огромное количество свежего воздуха, несущего в себе кислород, а продукты сгорания после нагрева уходят наверх. Таким образом создается тяга, которая еще больше усиливает приток свежего воздуха к дровам. При этом происходит очень значительный оборот. Большой объем поступает, костер горит очень быстро и жарко, он ничем не ограничен в горении. Эффективность его очень низкая.

В русской печи принцип подобен костру. В ней также мы ничем не можем контролировать горение огня, так как приток воздуха максимальный, тяга соответствует мощности трубы. Закладывается много дров, которые выдают огромное количество тепловой энергии в виде инфракрасного излучения и прямого тепла, которое нагревает пространство вокруг себя. Тепловая эффективность такой печи по соотношению дров и тепла на выходе минимальная.

Кпд двух видов металлических печей

Теперь о металлических дровяных печах. На рисунке нарисована такая. Это может быть банная, буржуйка для бытовых помещений и др. Они выдают максимальное количество тепла, пожирая много дров. Экономичность их очень низкая, дрова в них очень быстро сгорают. Такие тоже невозможно регулировать.

Подобные печи обычно делают с колосниковой решеткой. Она может быть из разных материалов. Основной принцип в том, что дрова лежат на решетке, печь разжигается. У нее есть дверца в колосниковое пространство, в котором тоже могут быть проделаны дырки для притока воздуха. В дверке тоже могут быть отверстия для этой цели. Огонь в такой печи это практически костер, но горящий на воздухе, на весу. В костре, в отличие от такой, снизу поток воздуха не поступает. В этой же печи приток почти ничем не ограничен. Весь огонь объят притоком свежего воздуха. Поэтому быстро сгорает топливо. Горение можно частично регулировать открыванием и закрыванием дверцы.

Дымовые газы смешиваются с холодным воздухом, большая часть тепла уходит в дымоход, прокаливая сильно только часть, которая находится рядом с дымоходом.

Теперь рассмотрим другую конструкцию печи, которая сделана в таком же исполнении, но у нее нет колосниковой решетки.

У нее круглая или квадратная герметически закрывающаяся дверь с уплотнителем из асбестового шнура и узел подачи воздуха с заслонкой, которая может регулировать подачу. Печи следует делать без колосниковой решетки и без какого-либо зольника. Нужно, чтобы дверь была выше пола на 10 см. Это нужно для того, чтобы могла скапливаться зола.

Предположим, что в печь заложили качественные дрова. Затопили её с открытой на максимум заслонкой, она вышла на режим горения и заслонку можно прикрыть. Тогда в печи начинают действовать другие физические процессы. Все тепло поступает на её стенки, потому что воздух поступает на пламя только со стороны дверцы. Холодный воздух не смешивается с горячим. Нижняя часть тоже прокаливается хорошо благодаря золе. Скорость горения дров в такой минимальна, она контролируется регулировкой.

Полностью сгорая, пламя перемещается по ходу сложенных дров. Все охвачены пламенем быть не могут, так как есть ограничение на поступление воздуха. Если же полностью открыть дверцу, она станет подобной буржуйке-дровожорке. Но и в этом случае есть экономия горения, так как снизу лежит зола и дает ограничение воздуху и горению. Таким образом в данного типа печи складываются условия, подобные печи длительного горения. Все тепло, которое выработала, отдаст в помещение.

Если из трубы валит богатый и жаркий дым, значит печь дровожорка.

КПД печи. Упрощенный метод.

Печи могут быть разных конструкций, разной мощности, разной теплоемкости и т.д. Но все печи объединяет один общий параметр - это КПД печи. В печи происходит сжигание дров, сопровождающееся выделением тепла. И именно КПД печи показывает, сколько тепла осталось в печи от того теоретического количества тепла, содержавшегося в сожженных дровах. Т.е. КПД печи - это отношение количества тепла, оставшегося в печи (именно в печи, а не переданное помещению. Тепло, которое печь передаст помещению будет меньше, чем тепло полученное от сгорания топлива. Т.к. часть тепла уйдет через неплотные заслонки, уйдет в фундамент.)) к количеству тепла, теоретически содержавшемуся в топливе.
Коэффициент полезного действия печи определяется по формуле:
КПД= (Q1/ Qтоп)*100 (1)
где: Q1-тепло, оставшееся в печи;
Qтоп количество тепла содержащееся в топливе
Поскольку Qтоп чаще обозначают как Qрн - низшая теплопроизводительность рабочего топлива, поэтому
КПД= (Q1/ Qрн)*100
Тепловой баланс определяется по формуле:
Qрн = Q1+ Q2+Q3+Q4 (2)
Где Q2+Q3+Q4 (3) тепловые потери в печи,
Q2 - потери с уходящими газами,
Q3 –потери от химической неполноты горения,
Q4 –потери от механической неполноты горения,
Зная эти величины, можно определить и КПД печи.
Потери Q4 от механической неполноты горения - это то, недополученное количество тепла, заключенное в несгоревших частичках топлива, которые провалились через колосник в зольную камеру. Потери тепла от механической неполноты горения q4 в % от Qрн определяется по формуле:

q4= (Q4/ Qрн)*100 (3)

Обычно эти потери составляют около 2%.

Потери Q3 от химической неполноты горения - это то, недополученное количество тепла, заключенное в несгоревших частичках топлива и горючих газов, улетевших в трубу.

Величина потерь тепла от химического неполноты горения q3 в % от Qрн определяется по формуле:
q3= (Q3/ Qрн)*100 (4)

Обычно эти потери составляют около 3%.

Потери Q2 потери с уходящими газами, являются основными потерями в печи, и оказывают большое влияние на КПД печи.
Эти потери определяются по формуле:

Q2=Сгор*V*(Тух-tв) ккал/кг, (5)
Где: V - полный объем продуктов сгорания 1 кг топлива, т.е. это объем газов на выходе печи (объем воздуха, поступившего в топку плюс объем газов, от сгоревших дров),
Сгор – теплоемкость газов,
Тух - температура уходящих в трубу газов,
tв – температура воздуха внутри помещения.
Потери тепла с уходящими газами q2 в % от Qрн определяется по формуле:

Q2= (Q2/ Qрн)*100 (6)
Из формулы (5) видно, что величина потерь с уходящими газами зависят от объема воздуха проходящего через печь и от разницы температур между выходом печи и помещения. Для снижения этих потерь необходимо снижать температуру на выходе печи, но нижний предел ограничивается опасностью возникновения конденсата и не может быть ниже 125-150- грС, а снижение объемов воздуха приводит к ухудшению процесса горения, и тоже имеет свои ограничения. А потери с уходящими газами в % зависят еще и от величины Qрн. Которая зависит от влажности дров и снижается пропорционально росту влажности. Однако быстрее, т. к. часть тепла расходуется на преобразование лишней влаги в пар. Потери с уходящими газами в некоторых печах могут достигать 40%.

Для подсчета КПД печи необходимо определить ее потери. И зная количества тепла в сгоревших дровах, определяют по формуле (2) Q1. И соответственно КПД. Но если замеры температур не вызывают трудностей, то непосредственные замеры объемов воздуха на выходе печи из-за высоких температур пока не возможны. Поэтому измеряют химический состав газов на выходе печи газоанализатором (ГА) и по этим результатам по формулам подсчитывают объем газов на выходе. Но ГА весьма дорогой прибор, и многим на по карману. Существуют и упрощенные методы определения КПД. Один из таких методов предложен автором.

Упрощенный метод расчета КПД.
Для расчета воспользуемся таблицами из книги М.Б. Равича «Упрощенная методика теплотехнических расчетов». Стр.218, гл. тринадцатая «Упрощенные теплотехнические расчеты при сжигании дров», где весьма подробно изложен материал по расчету потерь в печи. По таблицам для наглядности построим графики потерь с уходящими газами в зависимости от выходной температуры газов, коэффициента избытка воздуха и влажности дров. На рис.1 представлены эти графики.

Как видно из графиков на величину потерь с уходящими газами самое большое влияние оказывает температура. Это и понятно. Чем больше температура выходных газов в печи, тем больше тепла улетает в трубу. Коэффициент избытка воздуха "альфа" также влияет на величину потерь, чем больше воздуха проходит через печь, тем больше потери, но в меньшей степени. Меньше всего влияет на потери влажность дров. Это также понятно. Чем больше влаги в дровах, тем меньше горючего материала. Тем меньше требуется воздуха для его сжигания. Значит и меньше потери с уходящими газами. Но для преобразования лишней влаги в пар необходимо дополнительное тепло, что в итоге и незначительно увеличивает потери.
На практике дрова, которые используются при топке, имеют среднюю влажность около 30%.
Поэтому для упрощения зададимся средней влажностью дров в 30%. Отклонения в +- 5%практически не скажется на точности замеров КПД.

Исходя из результатов таблиц и графиков Рис1 построим график зависимостей КПД от температуры и коэффициента избытка воздуха для влажности 30%. Рис.2. Потери на химический и механический недожог возьмем как 5% и прибавим их к потерям с уходящими газами для значений температуры 300грС. В процентах КПД будет выглядеть следующим образом:
КПД= 100% - Qп(%) (5),
где Qп(%)-суммарные потери в процентах из графиков рис 1., с учетом потерь на химический и механический недожог.

Получим графики КПД в зависимости от выходной температуры и от коэффициента избытка воздуха "альфа" . Рассмотрим, как влияет "альфа" на режим горения дров в печи. При 1 горение плохое. При четырех горение интенсивное. Из практики известно, для нормального горение дров, необходима больше 2. Если истопник, наблюдая за горением, регулирует поддувальную дверку, то он получает среднее значения "альфа" в пределах от двух до трех. Конструктивно печь рассчитывается на среднее значение "альфа" в пределах 2-3 при горении дров. Т.е. я хочу сказать, что если задать на графиках среднее значение "альфа" равное 2,5 , то при определении КПД мы сильно не ошибемся. На рис 2 показан график КПД для этого случая. Например, для температуры 200грС погрешность определения КПД при изменении "альфа" = 2-3 составляет +-4%, при температуре 300грС погрешность составит +-6%. Реальная средняя погрешность должна быть меньше, т.к. мы задали среднее значение "альфа" и отклонения в ту или другую сторону должно компенсироваться. В аналитическом виде формула для КПД будет представлена как:
КПД =100 - К*Т (%) (5) Где К –коэффициент пропорциональности, зависящий от коэффициента избытка воздуха и от влажности дров.(1/грС).

Для "альфа" равное 2,5 и влажности дров 30% К =0,12(1/грС)

Тогда:
КПД=100 - 0,12* Т (%) (6)

Из выражения 6 видно, что в данном случае КПД печи зависит только от выходной температуры газов.
Получилась очень простая и наглядная формула для определения КПД печи.
Т.к. коэффициент избытка воздуха может сильно изменяться во время всего цикла горения, то необходимо оговорить те рамки, где этот метод будет давать приемлемую точность. Начало отсчета надо выбрать при достижении выходной температуры в 25% от максимальной. А окончание, когда начнется догорание углей и выходная температура уменьшится на 10% от максимальной. В дальнейшем эти величины могут быть скорректированы.
Конечно, необходимо сравнить предлагаемый метод с известными. Например: Если взять график температуры для печи в методе А.Бацулина, то по предложенным допущениям средняя температура получается примерно 163 грС. Тогда среднее значение КПД составит 82%. По расчетам А.Бацулина КПД составил 85%. Но в его методе трудно учесть возможный подсос воздуха, который снизит КПД. Как видно значения достаточно близкие. Конечно, этот метод вряд ли годится для точных расчетов КПД печи и исследования печных процессов. Но для оценочных измерений он подходит. И, учитывая его простоту и доступность, надеюсь, он найдет применение. С другой стороны сейчас отсутствуют гарантированные точные методы определения КПД. Да и вряд ли они появятся в ближайшее время.

И отопительные, и отопительно-варочные печи в последнее время становятся постоянным атрибутом большого частного дома или коттеджа. Многие устраивают такие конструкции, даже не заботясь об их целесообразности или о производительности.

Между тем, часто кпд печи в современном доме неприлично низкий, что вызывает перерасход топлива, дополнительную необходимость внеочередной топки и банальные лишние траты. Как повысить кпд, к каким хитростям прибегнуть?

Современные печи, это совсем не те буржуйки , которые мы хорошо помним и недолюбливаем за повсеместность и чрезвычайно низкий, до 5% , кпд. И по конструкции, и по предназначению, и по внешнему виду. При правильном подходе можно добиться кпд печи до 85% и даже больше! Как повысить кпд дровяной печи, что нужно делать и что выбирать при покупке, если нет желания выполнять кладку печи самостоятельно? Придерживайтесь наших советов и рекомендаций, ориентируйтесь на выбор и предпочтения специалистов.

Выбор печи

Центральное отопление, тем более для отдельного дома, — это сегодня довольно-таки дорогое удовольствие, которое еще и подается с перебоями. Поэтому многие покупают готовые печи, стараясь выбрать модели, совмещающие в себе и отличные эксплуатационные характеристики, и приемлемую стоимость, и, разумеется, высокий кпд. Однако работающие на твердых видах топлива печи считаются менее эффективными, чем газовые, поскольку у них низкий коэффициент полезного действия. При имеющихся в настоящее время ценах на уголь, торф, мазут или дрова затраты на отопление здания будут высоки, даже выше, чем на услуги центрального отопления – если не позаботиться о том, чтобы приобрести или построить печь с высоким кпд.

Какие модели печей нужно рассматривать при выборе? Если финансовая сторона вопроса является определяющей для выбора, то взглянем на отечественные модели, так как зарубежные аналоги имеют более высокую цену, используя тот же принцип сжигания топлива. Это будут отопительные печи типа «Профессор Бутаков», «Теплодар», «Варвара», «Термофор» и подобные.

Эти модели отличаются высоким кпд, поскольку в них максимально снижены теплопотери с дымом, отрегулирована равномерность процесса горения, практически отсутствует недожиг закладки и СО.

На конструкцию именно таких печей нужно ориентироваться, если вы планируете спроектировать и выложить печь самостоятельно. В любом случае без готового проекта не обойтись, нужно будет использовать не только кирпич для возведения печи, но и листовую сталь, желательно толщиной не менее 4 мм – так зачем изобретать велосипед, если его уже скоро перестанут выпускать?

Главные характеристики и параметры печи с высоким КПД

Разберемся, какие параметры влияют на кпд печи:

• обязательное присутствие возможности подключения водяного отопления как на одно, так и на два и более контуров;
• мощный нагреватель воды для вариантов, работающих на электрической энергии, или хороший топливник для печей на твердом топливе. При этом учитывайте, что печи на твердом топливе являются энергонезависимыми, то есть, они работают независимо от наличия электросети или газопровода на участке, а этот момент может быть определяющим при выборе. Так, к примеру, если на дачном участке нестабильное электроснабжение и напряжение в сети часто «проседает», то выбирать энергозависимую модель печи в этом случае нерационально;
• печи на топливе работают независимо от наличия электросети или газопровода на участке;
• имеется возможность контролировать процесс горения и регулировать его по мере необходимости;
• возможность использовать оборудование для обогрева зданий с достаточно большой площадью (для определенных моделей или типов печей);
• простота обслуживания;
• высокая экономичность.

Все топливные затраты можно резко сократить, даже не производя расчет кпд печи: расходы снижаются до 10 раз (!) при использовании каталитической печи медленного горения. Она работает на любом топливе, в том числе на дешевых отходах сельскохозяйственных продуктов и процесса обработки дерева – щепа, опилки, стружка. Это будет особенно выгодно для современных поселков в экологически чистой зоне и различных небольших предприятий, где такие виды топлива получаются в результате их производственной деятельности.

Печи медленного горения с высоким КПД можно использовать не только для отопления помещений, но и для приготовления пищи, сушки фруктов и ягод, грибов, даже пиломатериалов и небольших бревен.

Требования к печам с высоким КПД

Чтобы кпд печи, работающей на твердом топливе, был 85% или более , нужно, чтобы конструкция удовлетворяла следующим требованиям:

• вся печка должна прогреваться от низа до верха, при этом прогрев должен проходить снизу вверх, а внизу печь должна нагреваться сильнее; именно такой характер прогрева позволит сохранять тепло 24 часа, при этом разница температур воздуха в помещении под потолком и внизу будет минимальной;
• даже при незакрытой вьюшке печь не должна быстро остывать — позаботьтесь об уплотнении соединений;
• на поверхности стенок печи и по соединениям, если печь пристроена к капитальной стене, не должно быть трещин: желательно произвести ее оштукатуривание или даже выложить облицовочную глазурованную плитку;
• должна быть предусмотрена хорошая система очистки печи и дымохода от сажи;
• организуйте качественное, правильное сжигание топлива – это не только соответствующая конструкция топливника, но и надлежащее обслуживание печи как во время горения, так и при профилактике (см. ст. Как правильно печь топить дровами и углем);
• печные каналы должны регулярно прочищаться от золы;
• конструкция должна предусматривать минимальное движение газов по трубопроводам, не должно быть излишних изгибов дымохода;
• наконец, конструкция печи должна быть максимально простой.

Как еще можно попробовать повысить КПД отопительной печи?

Есть следующие небольшие секреты, позволяющие увеличить коэффициент полезного действия печи :

1. Увеличение коэффициента полезного действия за счет дополнительного использования тепла, уходящего по дымоходу. В дымоход можно встроить дополнительные трубы, в которых проходит воздух или вода – их и нагревать отводящимися газами. Как потом полученный носитель тепла использовать – дело техники (см. ст. Наружный дымоход — делаем своими руками).
2. Повышение КПД изменением поддува. Если в поддувало дополнительно инсталлировать металлическую трубу, имеющую заслонку – в самом начале розжига печи тепло не будет уноситься в дымоход с такой высокой скоростью.

3. Над варочной поверхностью можно установить вытяжку, которая в процессе топки печи будет забирать тепло и отводить его, например, в другую комнату. Такой воздухоотвод можно провести даже через все помещения в самую дальнюю комнату, в которой, как правило, самый холодный воздух.

Это пусть и непрямые, но действенные способы повысить отдачу вашей печи, а, следовательно, сэкономить на топливе. Поскольку в нашем климате отопительный сезон продолжается 6-7 месяцев, то повышение кпд печи приведет к существенному сокращению расходов. Дерзайте!

Видео-журнал «Горячий мастер» представляет: как можно увеличить коэффициент полезного действия вашей печи, не переделывая её, но получить заметное увеличение тепла от горения дров.

В фильме используется схематичная модель Hot Master 4. Это очень мощная и популярная печь, о которой вам рассказывали в одном из видео. Она так и называется Hot Master 4 на канале Горячий мастер. Открыв, и посмотрев это видео, вы сможете самостоятельно сконструировать эту печь, соблюдая все соотношения, и изготовить ее.
Эта печь для довольно больших парных, рассчитанных на 5-6 человек. Хорошие показатели по теплу и по прогреву каменки.

Дымоходы нержавеющие – их очень легко купить и собрать, но это как раз и помешает увеличить КПД. Совет распространяется в основном на дымоход, сделанный из цельного куска трубы из стали, идущей до обреза самого дымохода через весь чердак. Это обычная труба, которую закрепили. Уберем сейчас камни, чтобы рассмотреть подробнее.

Любая печь – это ящик, в котором горит огонь, и все стенки этого ящика должны равномерно накаливаться. Как мерцают все стенки! Они раскалены, и это позволяет отдавать то тепло, ради которого она установлена. Но не стоит забывать, что и дымоход накаляется, и очень сильно. Как показывают правила, печь плохо отдает тепло. Видите – ребра теплоотдачи мигают. А обсуждаем одну из популярнейших моделей Hot Master.
Эти ребра способствуют тому, что воздух, прогреваясь, идет по ребрам, и согревает все помещение. Обратите внимание, на печи сверху установлены ребра теплоотдачи – они мерцают. Это гениальное решение позволяет еще более сильно прогревать камни, лежащие сверху, и саму каменку.

Для многих людей состояние каменки является наиболее важным. Насколько горячие камни – многие и оценивают баню, в которой они присутствуют – как хорошо раскалена каменка, идет пар.

Давайте обсудим: если наша печь хорошо нагревается, раскаляется, то и дымоход сильно калится. Каменка сверху набирает тепло в себя, а эти дымоходы нержавеющие, как однослойные, так и двухслойные (которые сейчас мерцают), они абсолютно не способствуют отдаче тепла внутрь помещения. Тепло остается, выносится на улицу и теряется.

Если возьмем обычный дымоход из стальной трубы – он очень сильно раскален, и можем предпринять меры, чтобы его забрать. Просто приварим к этой трубе ребра теплоотдачи. как вы видите, будет такая история, когда 2-3-4 пластины, приваренные к трубе, они отдают тепло очень эффективно.
У нас есть фотографии, где люди приварили эти ребра к дымоходу, и очень сильно увеличилось КПД. Т.е. печь берет дров столько же, горит также, но идет тепла больше за счет того, что приварены ребра.
Продолжение с 4 минуты