Большинство владельцев частных домов с основным или резервным отоплением от обычной кирпичной печи на твердом топливе используют традиционные способы кладки по определенным проектам. И даже не догадываются о том, что существуют народные, проверенные временем и очень простые дополнительные способы увеличить КПД печи.
Однажды мне пришлось побывать в командировке в небольшом селении, расположенном в Сибири. В «гостиничном» номере размером 3х4 метра стояла кирпичная печь. Я занес две охапки дров и растопил ее.
Каково же было мое удивление, когда в достаточно холодной комнате (на улице был мороз – 30 С) уже через 10-15 минут стало тепло. А ведь дрова только начинали гореть!
Минут через 40 пришлось приоткрыть форточку, только после этого я заметил в дымоходе металлическую трубу диаметром около 200 мм, из которой шел по-настоящему горячий воздух, мгновенно нагревающий помещение.
Ни в каких схемах и предлагаемых проектах я не встречал подобные доработки. Остается лишь сожалеть о том, что народная мудрость с очень большим трудом пробивает себе дорогу к заслуженной популярности.
Но давайте уточним, что же такое КПД печи. Коэффициент полезного действия – это эффективность устройства по преобразованию и/или передаче энергии. Если применить это определение к печи, то ее КПД будет выражаться в соотношении тепла, переданного помещению, к количеству тепла, теоретически содержащемуся в топливе.
Измерить КПД конкретной печи и выдать технический паспорт с конкретными данными ни теоретически, ни практически невозможно.
Причины следующие.
- КПД печи неравномерно на различных этапах топки. Он может быть измерен в определенный промежуток времени и иметь разные значения на протяжении всего времени топки. Т.е. при разном периоде протапливания печи их средние КПД будут разными.
- Коэффициент полезного действия печи имеет разные значения при сжигании сухого и сырого одноименного топлива.
- КПД зависит от тепловых потерь с уходящими газами, химических и механических потерь неполноты сгорания топлива, которые зависят не только от устройства печи, но и от атмосферного давления, температуры и влажности воздуха.
Учесть все параметры можно только теоретически и для определенного этапа топки. Так что если вам предлагается печь с указанием значения КПД, то это лишь рекламный ход.
Я предлагаю вам способы простого, но очень эффективного увеличения КПД. Предлагаю их всем, кто собрался сложить печь своими руками или пригласил печника, который не знает о подобных способах.
Способ 1. Изменение поддува
Те, у кого печь – основной и единственный источник обогрева жилых помещений, знают, что при растопке в первые 30 минут горения твердого топлива температура в комнатах продолжает падать на 2-3 градуса. Скорость падения температуры в несколько раз больше, чем охлаждение комнаты при обычном остывании печи.
Происходит это из-за того, что в момент растопки печи мы открываем трубу, и теплый воздух из помещения устремляется наружу, а его место занимает холодный воздух, который засасывается разряжением, созданном в помещении, и резко охлаждает квартиру. Скорость охлаждения комнаты или дома в целом продолжает увеличиваться.
Нагрев помещения будет происходить лишь после достаточного прогрева кладки печи, то есть с того момента, когда скорость нагрева комнаты от тепла печи станет больше скорости охлаждения помещения засасываемым холодным воздухом. Процесс подсоса холодного воздуха не прекращается весь период протапливания печи, до полного закрытия вьюшки. Именно поэтому КПД печи имеет слишком малое значение, которое может колебаться в довольно больших пределах.
Устранить этот недостаток отапливания помещения с помощью печи и увеличить эффективность нагрева воздуха можно простым приспособлением: в поддувало нужно встроить металлическую трубу с заслонкой (как у карбюратора автомобиля).
Труба будет играть роль поддувала – заборника, который обеспечивает подачу воздуха не из помещения, а из пространства подполья. Само же поддувало будет выполнять роль сборника золы и тоннеля, через который поступает воздух.
Для обеспечения естественной вентиляции помещения в процессе растапливания печи можно прикрыть заслонку: воздух начнет циркуляцию в обычном для такой печи режиме. Подобное устройство забора воздуха не только сохраняет тепло во время розжига, но и повышает эффективность нагрева помещения во время топки .
Однако, так как при таком устройстве подсос холодного воздуха происходит в подполье, а в комнате воздух остается недвижим, то в зимнее время подполье начнет остывать до минусовых температур. А холодное подполье – это не только холодный пол, но и угроза запасам продуктов, которые обычно хранятся в голбцах.
Чтобы исключить остывание подполья, можно пойти двумя путями: отделить отсек забора воздуха от общего подполья или надеть на конец трубы удлинитель с выводом забора воздуха на улицу. В качестве удлинителей могут быть использованы ПВХ или резиновые трубы диаметром 50 мм.
Для тех, у кого в пространстве под полом сохраняется повышенная температура (у меня, например, зимой в подполье +10+11С, что нежелательно для нормального хранения овощей), такой способ увеличения КПД печи принесет дополнительную пользу.
Экономию, которую можно получить от такого простого устройства, даже трудно подсчитать. Ведь КПД печи увеличивается еще и за счет резкого снижения расходов на твердое топливо.
Способ 2. Использование тепла дымохода
Всем известно, что нагретый в топке печи воздух (независимо от количества оборотов печи) на выходе из дымохода имеет достаточно высокую температуру. Происходит это потому, что в процессе топки кирпич печной кладки прогревается. Чем больше прогрев (то есть чем дольше мы топим печь), тем меньший отбор тепла производится кирпичом дымохода, тем выше температура газов на выходе из трубы и тем меньше коэффициент полезного действия печи.
Для увеличения КПД печи необходимо дополнительно использовать температуру горячих газов, идущих по дымоходу.
Для этого встройте в колено дымохода металлическую круглую или с квадратным сечением трубу диаметром 200-300 мм с небольшим наклоном к плите печи. Количество труб, которые можно встроить в колено дымохода, зависит от размеров печи, количества колен и вашего желания. Скорость нагрева помещения резко возрастет за счет высоких свойств теплопроводности металла и дополнительного отбора дымоходом их тепла и передачи его в отапливаемое помещение.
Естественно, КПД печи возрастет на количество дополнительно отобранного тепла, при котором горячие газы дымохода печи будут нагревать трубу, которая создаст движение воздуха и дополнительно увлечет за собой горячий воздух от плиты. Оба потока будут перенаправляться по трубе на другую сторону печи и, если это выход в другую комнату, то будет происходить ее быстрый и прямой нагрев.
Дело в том, что горячая труба производит нагрев воздуха, циркулирующего в помещении, не создавая разряжения, а лишь усиливая движение все более теплого воздуха.
Проверено на практике: КПД печи становится намного выше, нагрев помещения происходит быстрее, экономия топлива ощутимая. Попробуйте – не пожалеете. Одно условие: такую доработку легче встраивать во время кладки печи. Так что если вы делаете кладку печи своими руками, то свобода действий и место установки труб – в ваших руках!
А если вы примените и первое, и второе предложение на практике для уже действующей печи, то сразу заметите разницу в скорости нагрева помещения и экономии топлива до и после доработки! Гарантирую!
Как от печи получить максимум тепла?
Думаю, что каждый хочет получить от печи максимальное количество тепла при сжигании одного и того же количества дров. Я тоже не исключение. Здесь хочу поделиться, что я для этого делаю.
1. Использую сухие дрова
Вот сравните сколько энергии получается при сжигании дров разной влажности:
Влажность 50% — 9300 кДж/кг
Влажность 20% — 16300 кДж/кг
Влажность 15% — 18000кДж/кг
Здесь мы видим, что с 1 кг сухих дров можно получить в 2 раза больше энергии, чем с сырых.
Чтобы дрова хорошо просохли, нужно защитить их крышей от осадков и обеспечить сквозняк. Для этого дрова обычно сушат под навесом 1,5-2 года.
Я обычно покупаю дрова весной, в марте-апреле, складываю их под навесом, они сохнут два лета и к следующему отопительному сезону они сухие.
2. Топлю печь не более двух часов за раз.
Чем сильнее кирпич нагрелся, тем меньше он может аккумулировать теплоты уходящих газов. Чем дольше топить печь, тем больше тепла будет вылетать в трубу.
3.Топлю печь 2 раза в сутки.
За 10-12 часов после топки внутренняя поверхность кирпича уже достаточно остыла, чтобы воспринимать тепло отходящих газов, а наружная поверхность кирпича еще теплая и отдает тепло в помещение. Делал замеры температуры в топке сразу после прогорания дров — 320-360 градусов, а через 10 часов 80-90 градусов. Температура наружных стен печи при таком режиме эксплуатации в течении суток колеблется от50 до 60 градусов.
4.Подготавливаю дрова перед растопкой.
Дрова заношу с улицы сразу как протопилась печь и складываю их перед печью. Перед топкой за полчаса — час закладываю дрова в топку, чтобы они нагрелись, и затем уже разжигаю. Делаю это для того, чтобы топка максимально быстро нагрелась до температуры выше 600 градусов. Только в этом случае происходит полное сгорание дров.
Прочистную дверку нижнего горизонтального канала открыл и закрыл отверстие стеклом на герметике, чтобы иметь возможность наблюдать за огнем и дымом в этом канале. Через стекло в луче фонаря хорошо видно сколько идет дыма.
При розжиге холодных дров дым идет плотной стеной и довольно долго. Если я разжигал уже подогретые дрова, то дым был заметен только в луче фонаря и постепенно он исчезал, что говорит о более полном сгорании, ведь дым — это недогоревшие частицы.
5.Верхний розжиг
Также, наблюдая через стекло, я заметил, что при верхнем розжиге дров дыма идет значительно меньше, чем при нижнем и исчезает он быстрее. Отсюда сделал вывод, что при верхнем розжиге получается более полное сгорание.
Также при верхнем розжиге одно и то же количество дров горит примерно на полчаса дольше, чем при нижнем.
6.Подаю вторичный воздух
Для увеличения полноты сгорания подаю в топку вторичный воздух. Это делаю через съемные конфорки в варочной плите. Наблюдал через стекло, что при подаче воздуха через конфорку языки пламени длиннее, чем через поддувало. При открывании поддувальной дверки пламя уменьшается. Это вы можете увидеть на видео в конце статьи. Видимо это происходит из-за того, что поток воздуха через колосник сильно охлаждает топку.
Решил, что когда буду переделывать печь, то сделаю ее без зольника, с подовым горением и подачей вторичного воздуха. Причем подача вторичного воздуха должна быть регулируемой. Она нужна через 10-15 минут после растопки и до конца активного горения. Когда в топке угли и нет языков пламени подачу вторичного воздуха нужно закрывать. Если за время топки делается несколько закладок дров, то после каждой закладки опять нужно его открывать.
7.Делаю минимальное количество закладок за одну топку.
Желательно загрузить нужное количество дров в топку сразу, чтобы потом не подбрасывать. При подбрасывании через топочную дверку поступает большое количество комнатного воздуха, который охлаждает топку и всю печь. Если все же необходимость в добавлении дров есть, то это лучше делать когда огня уже нет, а угли еще не прогорели и светятся красным. В этом случае температура в топке быстрее поднимается до необходимой для полного сгорания дров.
8.Вовремя закрываю задвижку на трубе.
После того, как закончилась фаза активного горения дров я прикрываю задвижку. Оставляю зазор около 2 см. После того как угли полностью прогорели — закрываю. Если задвижку не закрыть, то печь значительно быстрее остывает, проверено. Пару раз забывал закрыть задвижку на ночь, к утру печь остывала до 30 градусов.
