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!
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.
Несмотря на то, что современные производители предлагают множество отличных решений для отопления домов, навряд ли удастся полностью отказаться от использования дровяной печи традиционного образца.
Кирпичная печь на твёрдом топливе в загородных домах используется и как основной, и как резервный источник отопления. Однако не все знают о том, что коэффициент полезного действия от дровяных печей можно значительно повысить. Как это сделать своими силами? Попробуем разобраться, воспользовавшись опытом наших предков.
Печной КПД. Что это такое?
Коэффициент полезного действия применительно к печи – это отношение тепла, поступающего в комнату, к уровню тепловой энергии, которую способно выделить топливо. Однако измерить этот показатель сегодня нельзя по нескольким причинам.
Во-первых , на разных этапах топки КПД печи будет меняться.
Во-вторых , КПД меняется в зависимости от используемого топлива, сырых или сухих поленьев.
В-третьих , на этот показатель влияют потери тепла: это могут быть уходящие газы, механические и химические потери, причиной которых становится неполное сгорание топлива. Всё это зависит от того, как устроена печь, каковы атмосферное давление, температура и влажность воздуха.
Изменить многие показатели мы не сможем, но улучшить работу печи всё-таки есть возможность. Рассмотрим два способа.
Вариант первый – изменение конструкции поддува
Многим известно, что после растопки печи в первые полчаса сгорания топлива комнаты не нагреваются, а теряют тепло. Эти потери составляют примерно два-три градуса, а сама скорость остывания повышается.
Причина тепловых потерь заключается в том, что тёплый воздух стремительно выходит после того, как была открыта заслонка на трубе. Его замещает холодный воздух, поэтому комната резко охлаждается.
Помещение начнёт нагреваться только тогда, когда кирпичная кладка прогреется очень хорошо. То есть скорость поступления тепла начнёт превышать скорость охлаждения. Однако процесс поступления охлаждённого воздуха не завершится до тех пор, пока заслонка печи не будет закрыта. Это снижает печной КПД.
Чтобы улучшить печь и повысить её полезное действие, нужно вмонтировать стальную трубу в поддувало , оборудовав её специальной заслонкой. Эта конструкция станет заборником воздуха, но не из комнаты, а из подполья.
Чтобы комната вентилировалась в процессе растопки печи, заслонку можно закрывать. Тогда воздух будет циркулировать как обычно. Это устройство позволяет сохранить тепло, когда печь разжигается, а также позволяет нагревать комнату гораздо быстрее, чем при использовании обычной кладки.
Однако недостатком такой системы является то, что холодный воздух будет уходить в подполье, которое зимой может промёрзнуть. В результате пол будет холодным, а продукты хранить в таком подполье будет невозможно.
Но и эту проблему можно решить. Во-первых, можно разделить подполье, сделав два отсека: в один будет поступать охлаждённый воздух, а другой будет хорошо теплоизолирован. Во-вторых, можно оборудовать трубу удлинителем, уводящим холодный воздух на улицу. В качестве такого удлинителя можно использовать трубы ПВХ или из резины. Их диаметр должен составлять 50 миллиметров.
Если же в подполье даже зимой держится высокая температура, что не способствует сохранности овощей, то изменение конструкции поддува выполнит роль охладителя.
Такая конструкция не только повышает КПД, но и сокращает расход топлива.
Вариант второй, позволяющий использовать тепло дымохода
В дымоходе воздух нагревается до очень высокой температуры, так как кирпич в процессе топки достаточно хорошо прогревается. Чем дольше топится печь, тем меньше тепла забирает кирпич и тем больше нагреваются газы, выходящие через трубу. Вместе с тем это же снижает коэффициент полезного действия. Чтобы его повысить, нужно использовать высокую температуру, нагревающую газы, которые идут по дымоходу.
Для повышения КПД достаточно встроить в дымоход стальную трубу. Для этого можно использовать и круглые, и квадратные трубы. Их диаметр может варьироваться от двухсот до трёхсот миллиметров. При размещении трубы необходимо позаботиться о наклоне по направлению к печи.
В дымоход можно встроить несколько труб. Это зависит от размера печи. Обустроив таким образом дымоход, вы заметите, что комната нагревается гораздо быстрее, так как металл имеет высокую теплопроводность и позволяет передавать в помещение тепло дымохода, которое раньше уходило на улицу.
Хорошо разогретая труба нагревает воздух, который циркулирует в комнате, и при этом не создаёт разряжение, а наоборот усиливает движение тёплого воздуха. В результате комната нагревается быстрее, топливо экономится, КПД печи существенно вырастает. Однако такую реконструкцию необходимо выполнять ещё на этапе кладки.
Эти два способа уже проверены на практике и доказали свою эффективность. Знатоки же рекомендуют не ограничиваться одним из них, а смело внедрять оба, чтобы почувствовать разницу и в экономии топлива, и в нагреве дома до начала использования и после усовершенствования печи.
Многие хозяева сталкиваются с тем, что их дровяная печь не вытягивает по мощности на качественное отопление дома, вследствие чего начинаются поиски вариантов решения данного вопроса. К счастью, опыт свидетельствует, что в подавляющем большинстве случаев при правильном подходе вполне реально повысить коэффициент полезного действия печки, после чего она станет работать намного эффективнее. Однако чтобы правильно выполнить все необходимые технологические операции важно знать особенности функционирования печи, правила воздухооборота и теплоотдачи.
Что такое КПД?
Коэффициент полезного действия представляет собой математическую характеристику, которая представляет собой соотношение затрачиваемых ресурсов к получению высокого результата. Чаще всего данный показатель характеризует энергоэффективность работы отопительного прибора, выражаемый в процентном отношении. КПД печи определяется путем соотношения количества тепла, содержащегося в топливе к количеству тепла, переданному помещению. Чем выше данный показатель, тем выше КПД и эффективнее работа печки.
Встраивание в дымоход 2 или 3-х труб небольшого диаметра
с выходом в одно или два помещения
Установка над плитой специальной металлической вытяжки,
которая будет захватывать тепло, идущее вверх от плиты
и направлять его по трубе в дальний конец комнаты
Как увеличить КПД различных печей
В настоящее время печники при кладке используют новые схемы и проекты, в которых КПД будет более высоким, нежели при традиционном конструировании печи. В то же время печки старого образца, сложенные традиционным способом, далеко не всегда имеют высокую теплоотдачу. Даже те варианты, где предусматривается установка большего числа оборотов, далеко не всегда способствуют достижению желаемого результата. Однако опыт многих наших соотечественников позволяет говорить о том, что каждый хозяин при желании может повысить данный показатель.
Одним их эффективных способов повышения тепла в доме является установка над плитой специальной металлической вытяжки, которая будет захватывать тепло, идущее вверх от плиты и направлять его по трубе в дальний конец комнаты. Благодаря этому нехитрому методу смежное с плитой помещение нагреется гораздо быстрее, причем КПД также будет увеличен, поскольку тепло не будет теряться, уходя через потолок над печкой.
Существует еще и такой интересный вариант, как встраивание в дымоход 2 или 3-х стельных труб небольшого диаметра с выходом в одно или два помещения. Лучше всего такое приспособление сделать еще на этапе строительство дымохода, однако при грамотной реконструкции можно доработать и существующий дымоход. Благодаря этому температура в помещении сразу после растапливания печи начинает стремительно повышается за счет тех горячих газов, которые идут по дымоходу и нагревают вставленные трубы. Высокая теплопроводность стали позволяет практически мгновенно разогреть их, после чего трубы начинают передавать теплый воздух комнатам. При такой конструкции даже если мощность печи невысокая, в помещении все равно будет тепло.
Что дает увеличение КПД хозяину?
Принимая во внимание высокую стоимость любого топлива, включая дрова и уголь, любой хозяин стремится сделать свою печь максимально производительной. В этом отношении также можно обратить внимание на конструкцию поддувала, которое можно немного усовершенствовать и снизить объем выдуваемого теплого воздуха при розжиге печи.
Если установить в поддувале металлическую трубу, направив ее в подполье, то теплый воздух из помещения не будет забираться в дымоход, сохраняя, таким образом, температуру в помещении.
Подводя итоги вышеизложенному можно сказать, что печи с высоким КПД выполнить вполне реально, однако для этого нужно внимательно продумать методы усовершенствования конструкции печи. Благодаря этому все владельцы дровяных печей получают уникальную возможность эффективность теплоотдачи, сделав проживание в доме более комфортным и уютным.
