|
По своему назначению бытовые печи делят на:
— отопительные;
— отопительно-варочные;
— варочные;
— русские, выполняющие сразу несколько функций; —- каменки для русской бани.
С целью отопления загородного дома рекомендуют возводить отопительные или отопительно-варочные печи.
Печь, предназначенная для обогрева жилого помещения, должна иметь высокий КПД, иначе от нее будет мало проку. При грамотной кладке и правильной эксплуатации отопительной печи ее КПД достигает 80-85 %, что сопоставимо с КПД электрообогревателей и несколько выше КПД водяных отопительных приборов. Для сравнения: КПД камина составляет всего 20-35 %.
Средняя температура наружной поверхности отопительной печи не должна превышать 60*, а в отдельных точках - 80-90°. Печь должна медленно нагреваться и долго сохранять тепло. А это возможно только в том случае, если толщина печных стенок - не меньше 1/2 кирпича.
Важным параметром отопительной печи является ее теплоотдача. В среднем при одной топке в сутки удельная теплоотдача отопительной печи должна составлять 290-350 Вт/м2, а при двух топках - 520-580 Вт/м2. Если печь имеет закрытые поверхности, обращенные к стене здания (в отступки), то теплоотдачу печи рассчитывают с учетом поправочного коэффициента, равного 0,75-1 (в зависимости от размеров и конструкции отступок). Следует учитывать, что на протяжении суток теплоотдача отопительной печи неодинакова. Максимальная отдача тепла наблюдается примерно через 1,5-2 часа для тонкостенных печей и 2,5-8 часа для толстостенных печей после начала топки. Спустя 10 часов печь начинает остывать; температура воздуха в помещения понижается, но при этом становится более ровной за счет тепла, отраженного от нагретых предметов. При отоплении толстостенными печами колебания температуры менее заметны, так как чем толще стены, чем дольше печь сохраняет тепло,
У традиционной бытовой печи нижняя часть прогреваться сильнее, чем верхняя, в результате все тепло скапливается под потолком. Отдача тепла отопительной печи должна быть приблизительно одинаковой как на уровне пола, так и под потолком. Допустима минимальная разница температуры в 2-3°С. Для того чтобы температура на уровне пола была комфортной, у отопительной печи должны быть две камеры отопления - верхняя и нижняя. Только
в этом случае печь будет равномерно прогреваться и равномерно отдавать тепло.
Отопительно-варочные печи не только греют, но и "готовят пищу". Такие печи можно использовать в двойном режиме:
1. летнем, когда массив печи не прогревается, а горячие газы от варочной плиты поступают в дымовую трубу;
2. зимнем, когда горячие газы поступают в дымоход печи и отдают свое тепло стенкам.
Расчет теплоотдачи и размера печи
До начала кладочных работ нужно четко представлять себе следующие моменты:
1. конструкцию печи;
2. размеры печи и, главное, площадь теплоотдающей поверхности (зеркала);
3. суммарную теплоотдачу печи;
4. предполагаемую теплоотдачу различных частей печи;
5. вид, качество и количество топлива;
6. количество топок в сутки.
При выборе конструкции печи учитывают количество отапливаемых комнат, теплопроводность строительных конструкций, размер и количество окон и дверей, облицовку помещений и т.д.
Теплоотдачу отопительной печи рассчитывают, исходя из теплопотерь всех отапливаемых печью помещений с учетом теплопотерь каждого вида строительных конструкций.
Более простой способ расчета требуемой тепловой отдачи печи заключается в том, что теплопотери отапливаемого помещения (или нескольких помещения) вычисляют исходя из того, что для нагрева 1 м3 помещения до 18е требуется примерно 21 ккал/ч. Чтобы определить теплопотери всего помещения, величину удельных теплопотерь умножают на объем отапливаемого помещения.
После расчета требуемой теплоотдачи необходимо определить площадь зеркала (нагреваемой поверхности) печи. Для обычных отопительных печей средняя высота зеркала составляет порядка 2 м. Чтобы получить более точные данные о площади зеркала конкретной печи, величину тепловой отдача печи делят на 300 ккал/ч (именно столько тепла отдает 1 м2 зеркала).
Зная площадь зеркала, можно определить периметр печи и длину каждой ее стороны. Для этого площадь зеркала делят на активную (нагревательную) высоту печи, Полученную величину делят на 2. Таким образом, мы находим длину двух сторон печи. Ширина и длина печи могут варьироваться, но в любом случае при сложении должны быть равны длине двух сторон печи.
Для теплоотдачи печи имеют принципиальное значение размеры топочного пространства, в котором происходит сжигание топлива. Чтобы в топке успевало сгореть все топливо, необходимо, чтобы топливник имел определенную высоту:
для дров - 80-100 см,
для каменного угля - немного выше, так как для горения угля требуется больше воздуха,
для сухого торфа - 65-75 см,
для влажного торфа - более 80 см.
Оптимальная ширина топки для небольших печей составляет 20-25 см, для больших печей - 30-38 см.
Комбинированное отопление
Комбинированное отопление объединяет в себе достоинства печного и водяного отопления. Печи комбинированного отопления, помимо обогрева помещений, обеспечивают загородный дом горячей водой. Конструкция такой печи предусматривает наличие металлического водогрейного котла, расположенного на месте духовки, сбоку от топливника. Металлический котел нагревается значительно быстрее и интенсивнее, чем кирпичная кладка, поэтому примерно через 1-1,5 часа после начала топки водяные отопительные приборы загородного дома будут уже горячими и начнут отдавать тепло, в то время как массив печи еще не успеет прогреться. Отдача печного тепла начинается примерно через 2,5 часа после начала топки. Максимум печной теплоотдачи приходится на 9-10-ый час с момента начала топки; в последующие часы происходит медленное остывание печи. Но даже когда печь перестанут топить, она все еще будет отдавать тепло, накопленное кирпичными стенками и специальным водяным аккумулятором, установленным в верхней части печи. Бак-аккумулятор не только утилизирует тепло отходящих дымовых газов, но и дополнительно нагревает воду для отопительных приборов второго этажа. Именно в нем теплоноситель остывает в последнюю очередь.
Таким образом, от водяного отопления комбинированный способ обогрева берет быстроту прогрева помещения и равномерную теплоотдачу, а от печного отопления - долгое сохранение тепла и отдачу тепловой энергии преимущественно излучением, в отличие от мало комфортного конвективного способа обогрева, свойственного водяным отопительным приборам.
Комбинированное отопление рекомендуют использовать в тех загородных домах, где печи топят дровами. Надо заметить, что водогрейный котел, вмонтированный в печь, - чуть ли ни единственная разновидность котла, работающего на древесном топливе. Самостоятельные твердоотапливаемые водогрейные котлы работают либо на угле, либо на торфе, и крайне редко на дровах. Между тем, как дрова являются дешевым и широко распространенным топливом. Печь со встроенным водогрейным котлом можно использовать в отопительной системе как с естественной, так и с принудительной циркуляцией теплоносителя.
|
|
