Конструкции дымооборотов и движение дымовых газов.

Итак, топливник. Что важно знать о нем? В топливнике происходит сгорание топлива и его стенки принимают большую часть тепловой нагрузки. Все тепло, которое выделяется при сгорании распределяется следующим образом: часть тепла уходит на образование тяги, другая часть аккумулируется в стенках самого топливника и часть тепла от сгоревшего топлива накапливается в стенках каналов, по которым проходят дымовые газы. Чем больше таких каналов, тем больше остается тепла в массиве печи, но, собственно, тем меньше тепла остается на образование самой тяги.

В дымовую трубу будут уходить недостаточно горячие газы, что неизбежно может привести к снижению самой тяги и образованию конденсата на стенках дымоходов.



Приведем несколько схематических примеров существующих дымооборотов. На рисунке а) и б) показана многооборотная система с горизонтальным и вертикальным размещением каналов. В современной практике такие печи стараются уже не использовать, так как они имеют множество недостатков. Один из них описан выше, из-за увеличения числа каналов нарушается тяга, возможно попадание угарных газов в жилое помещение.

На рисунке в) показана система дымооборота, лишенная вышеописанных недостатков, тяга будет создаваться хорошо. Но за счет того, что каналов минимальное количество, прогрев массива печи будет осуществляться дольше, то есть вырастет расход топлива.

Но если печь используется постоянно, то очень хорошо зарекомендовали себя печи с параллельными нисходящими каналами (рисунок г)), то есть имеется один восходящий канал от топливника, который переходит в один (в) или несколько нисходящих. Такая печь будет прогреваться быстрее и равномернее. За счет простоты расположения каналов будет создаваться наименьшее сопротивление для обеспечения тяги. Единственным недостатком такой печи, это возможное обратное опрокидывание газов в дымовой трубе при длительном перерыве в топке.

Можно задать вопрос, зачем же тогда использовать различные варианты каналов, если они приводят к различным недостаткам? Есть такие конструкции печей, в которых каналы вообще не используют (рисунки д) и е)). После топливника раскаленные дымовые газы поступают через хайло непосредственно в другую большую камеру, которая называется подтопочной. Газы поднимаются вверх до перекрыши и нагревают в первую очередь её, потом, остывая, они опускаются вниз, прогревая стенки печи, и уходят в дымовую трубу. Такое устройство печи будет иметь довольно высокий к.п.д. и низкое сопротивление, но и тут существуют свои недостатки.

Первый, это низкое расположение выхода для дымовых газов. Из-за этого, при такой конструкции дымооборота, выход газов нужно делать или через дымовой канал в капитальной кирпичной стене, или через коренную дымовую трубу, то есть насадные дымовые трубы использовать нельзя.

Вторым недостатком является перегрев верхней части печи за счет прямого поступления раскаленных газов. Чтобы этого не происходило, немного усложняют конструкцию, пропуская дымовые газы через насадки (рисунок е)) из кирпича, уложенного на ребро. Каждый ряд такой насадки повернут относительно предыдущего на девяносто градусов. Такие печи называются бесканальными, колпаковыми.

Итак, мы рассмотрели различные системы используемых систем дымооборотов печей с их положительными качествами и недостатками. Давайте теперь на примере простой отопительной печи определимся в назначении каждой ее отдельной части.

Самое основное, что должна иметь отопительная печь это зольная камера, топливник, дымообороты и дымовая труба.



Зольная камера Б находится под топливником, имеет дверку, называемую поддувальной и ограничена сверху колосниковой решеткой, через которую в зольную камеру проваливаются продукты сгоревшего топлива – зола и шлак, а топливник получает свежий воздух для поддержания горения.

Выше зольной камеры находится более крупная камера для сгорания топлива – топливник, имеющий топочную дверку, через которую загружается топливо и производится чистка от остатков горения – сажи и золы. Низ топливной камеры (под) делается под уклон путем стесывания кирпичей для того, чтобы несгоревшее топливо скатывалось на колосниковую решетку, где постоянно присутствует подпор свежего воздуха для горения. Выход из топливной камеры, через который выходят горячие дымовые газы называется хайло. Через хайло дымовые газы поступают в дымообороты, где отдают свое тепло массиву печи, после чего, через дымовую трубу выводятся наружу.

Дымовая труба и дымообороты очень чувствительны к качеству кладки, так как любое сужение или поворот создают лишнее сопротивление движению газов, что может отрицательно сказаться на образовании тяги и тепловоспринимающей способности печи. Стенки дымооборотов должны быть гладкими и ровными, но затирать их глиняным кладочным раствором категорически нельзя, потому что глина плохо проводит тепло, что приведет к нарушению теплообмена и не позволит раскаленным дымовым газам полностью отдать свое тепло.

И напоследок, некоторые важные тонкости: площадь сечения перевала как минимум в два раза должна быть больше сечения канала, который будет следующим по ходу движения газов. То же относится и к сечению подвертки, с той лишь разницей, что не в два раза, а около 1,4 – 1,8. Это нужно для того, чтобы дымовые газы, проходящие через подвертку доставали до дна канала и прогревали его. Так же нужно уделить особое внимание качеству кладки перекрыши и верха дымовых каналов.

Мы рассмотрели принцип работы и отдельные части отопительной печи. Напоминаем вам, что при кладке печей желательно пользоваться чертежами и порядовками, где определено место для каждого кирпича с учетом перевязки рядов.

Движение горячих газов в колпаковой печи (колпаке) происходит не под действием тяги трубы, а под действием собственной силы тяжести газов. Самые горячие газы, как наиболее лёгкие поднимаются под перекрытие колпака, самые холодные, как наиболее тяжёлые, собираются внизу колпака. Газы с промежуточной температурой циркулируют между ними. То есть внутри колпака происходит турбулентное движение газов, что способствует лучшему восприятию теплоты стенками колпака. Внутри колпака, с повышением температуры возникает избыточное (повышенное) давление, что тоже способствует повышению тепловосприятия стенками колпака. Теплопередача происходит за счёт конвекции (аналогия – движение воздуха в помещении), тепловая энергия переносится самими струями газа. При отоплении электричеством не требуется тяги трубы. При отоплении дровами, отработанные условно холодные, продукты сгорания удаляются за счёт тяги трубы. В этом случае под перекрытием колпака образуется объём (мешок) горячих газов, который является идеальной камерой для дожигания газообразной составляющей дров.

Происходит естественный процесс теплопередачи за счёт конвекции, причём нагревание будет одинаковым в каждом горизонтальном сечении. Отсюда следует, что колпак может иметь любую форму, как в сечении, так и по высоте. В каждом вертикальном сечении (объёме) колпака происходит конвективное движение газов и теплопередача за счёт естественных сил природы. Происходит простой и ясный процесс теплопередачи внутри печи.



При длительном перерыве в работе печи она может плохо растапливаться - дым может выходить наружу, не доходя до основного дымохода. Данная проблема легко решается, если пустить дым через задвижку по летнему дымоходу. За небольшой промежуток времени дымоход прогревается и уже можно закрывать задвижку, так как благодаря нагретому дымоходу создается уверенная тяга.

Внутренний объем топливника выложен из шамотного кирпича и облегчает ремонт в случае необходимости. Для компенсации теплового расширения металла рамки дверок обертываются базальтовым картоном ("базальтином"), что значительно снижает вероятность появления трещин.

Деревенский дом - это не квартира, где имеется водопровод с горячей и холодной водой. Для устранения такой "несправедливости" в печи предусмотрена возможность установки водогрейного бака. Он расположен сверху дымогого канала (на самом верху печи, что видно из рисунка) и под действием нагретого воздуха нагревает воду в баке. Нагрев также осуществляется от горячего воздуха, поднимающегося от чугунной плиты (бак устанавливается на кирпичи совместно с металлическим уголком и нижняя его часть не закрыта кирпичами). Такое расположение бака очень оправдано, так как его установка на высоте более 2 метров позволяет направить воду не только в кухонную раковину для мытья посуды горячей водой, но и в душевую кабинку, если таковую сделать в доме. Благодаря тому, что бак находится сверху, то даже при летней топке, когда закрыты колпаки печи вода все равно подвергается нагреву и также можно всегда иметь горячую воду. Если печь летом не топить, то вода имеет комнатную температуру, что для многих также является нормой и вполне комфортно ею мыться. Объем бака - 60-80 литров. Для пополнения бака водой можно использовать систему простейшего водопровода, которая подробно описана в разделе "водоснабжение и канализация".

Духовка располагается на высоте 1м, что для хозяек очень удобно, так как не приходится для контроля за выпечкой совершать наклоны. Выше распологать также будет не очень комфортно, так как что-либо доставать/ложить в духовку на уровне глаз, да еще имеющую высокую температуру (более 100 градусов) не есть хорошо.

В магазинах или интернет-магазинах сейчас продается множество термометров, которые специально созданы для установки в печи и который при желании можно установить на уровне духовки и контролировать процесс приготовления пищи.

Пример используемого печного литья, которое можно купить в интернет-магазинах. Единственное, что я бы не советовал покупать через интернет - это одно- двухконфорочные плиты. Они из чугуна и при транспортировке могут треснуть, если упаковка будет простая, но, наверное, при заказе можно этот вопрос оговорить отдельно.