Повышение кпд печи дело не сложное но полезное
Большинство владельцев частных домов с основным или резервным отоплением от обычной кирпичной печи на твердом топливе, складывая печь своими руками или заказывая ее установку специалисту, используют традиционные способы кладки по определенным проектам даже не догадываясь о том, что существуют народные, проверенные временем и очень простые способы увеличения КПД печи.
К большому сожалению в проектах и схемах печей не предусматриваются и не предлагаются варианты увеличения коэффициента полезного действия печи, кроме установившихся традиционных схем увеличения числа оборотов, размеров и внешней конфигурации печи.
Но в народной практике (смекалки и опыта нашему народу не занимать) очень часто применяются простые и достаточно эффективные методы увеличения КПД печи, которые неплохо было бы знать и применять во время первоначальной кладки печи.
Коэффициент полезного действия – это эффективность устройства по преобразованию и/или передаче энергии. Если соотнести 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 по следующим причинам:
— КПД печи неравномерно на различных этапах топки. Он может быть измерен только в определенный промежуток времени и иметь разные значения на протяжении всего времени топки. А это значить, что 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 печи зависит от количества 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;
— КПД печи зависит от количества зольных отложений в дымоходах. А скорость отложений зависит от многоих факторов и у всех печей различна.
Как Вы понимаете, учесть все параметры возможно только теоретически для определенного этапа топки печи и, если Вам предлагается печь с указанием значения КПД, то это будет обычный рекламный ход, имеющий определенную цель.
Именно потому, что расчет КПД печи выразить в конкретных тепловых значениях невозможно, принято КПД вообще, и не только печи, выражать в процентах.
Говоря о способах увеличения коэффициента полезного действия печи, мы будем иметь в виду уменьшение теплопотерь конкретной печи, стоящей или возводящейся в Вашем доме, в промежутках между двумя топками, что непременно положительно скажется на скорости нагрева воздуха помещения, уменьшении теплопотерь и экономии топлива.
Предлагаемые способы простого, но очень эффективного увеличения КПД печи предназначены прежде всего для тех, кто собрался сложить печь своими руками или пригласил печника, который не знает о подобных способах.
Способы увеличения КПД печи
Увеличение эффективности нагрева помещения за счет изменения поддува.
Те, у кого печь является основным и единственным источником обогрева жилых помещений, знают, что при растопке печи и в первые 30 минут горения твердого топлива температура в комнатах продолжает падать на 2-3 градуса. При этом скорость падения температуры воздуха в помещении в несколько раз больше, чем охлаждение комнаты при обычном остывании печи.
Происходит это из-за того, что в момент растопки печи мы открываем вьюшку и теплый воздух из помещения устремляется через трубу наружу, а его место занимает холодный воздух, который засасывается создаваемым разряжением воздуха в помещении, резко охлаждая квартиру.
В дальнейшем, по мере увеличения жара огня и тяги скорость охлажения комнаты или дома в целом продолжает увеличиваться. Нагрев помещения будет происходить лишь после достаточного прогрева кладки печи, то есть момента, когда скорость нагрева комнаты от тепла печи станет больше скорости охлаждения помещения засасываемым холодным воздухом.
При этом, 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 в зависимости от устройства каждой конкретной печи.
Предлагаемый способ не может быть отнесен непосредственно к КПД печи, но он зависит от способа нагрева помещения и взаимосвязи печи и воздуха помещения.
Устранить этот недостаток отапливания помещения с помощью печи и увеличить эффективность нагрева воздуха можно простым приспособлением
(рисунок 1).
В поддувало печи необходимо встроить металлическую трубу с заслонкой, как у карбюратора автомобиля. Труба будет играть роль поддувала — заборника воздуха, которая 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 топки печи можно прикрыть заслонку и воздух начнет циркуляцию в обычном для такой печи режиме.
Подобное устройство забора воздуха не только сохраняет тепло во время розжига печи, но и повышает эффективность нагрева помещения во время топки печи. То есть, непосредственно влияет на КПД печи.
Но, так как при таком устройстве подсос холодного воздуха происходит в подполье, а в комнате воздух остается недвижим, то подполье начнет остывать до минусовых температур в зимнее время. 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 50мм.
Для тех, у кого в пространстве под полом сохраняется повышенная температура (у меня зимой в подполье температура сохраняется на уровне плюс 10-11 градусов, что нежелательно для нормального хранения овощей), такой способ увеличения КПД печи принесет дополнительную пользу.
Экономию, которую можно получить от такого простого устройства подсчитать трудно прежде всего потому, что КПД печи увеличивается еще и за счет резкого снижения расходов на твердое топливо.
Подумайте и сделайте — не пожалеете!
Увеличение КПД печи за счет использования 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 кладки печи прогревается. При этом, чем больше прогрев, то есть, чем дольше мы топим печь, тем меньший отбор тепла производится кирпичом дымохода и тем выше температура газов на выходе из трубы и, тем меньше коэффициент полезного действия печи.
Эпизод из моей практики. Однажды мне пришлось побывать в командировке в небольшом селении, расположенном рядом с Байкало-Амурской магистралью в Сибири. В «гостиничном» номере — комнате размером 3х4 метра, стояла кирпичная печь. Я занес две охапки дров и растопил печь. Каково же было мое удивление, когда в достаточно холодной комнате (на улице был мороз около 30 градусов) уже через 10-15 минут стало тепло, а дрова, только начинали нормально гореть. Минут через 40 пришлось приоткрыть форточку, только после этого я заметил в дымоходе металлическую трубу диаметром около 200мм (рисунок 2), из которой шел по настоящему горячий воздух, мгновенно нагревающий помещение. Ни в каких схемах и предлагаемых проектах я не встечал подобные доработки. Остается лишь сожалеть о том, что народная мудрость с очень большим трудом пробивает себе дорогу к своей заслуженной популярности и известности.
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 миллиметров (рисунок 2) с 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 тепла из дымохода и передачи его в отапливаемое помещение.
Естественно КПД печи возрастет на количество дополнительно отобранного тепла, при котором горячие газы дымохода печи будут нагревать трубу. Труба 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.
Быстрый нагрев помещения будет происходить потому, 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 (на удивление быстро), экономия топлива ощутимая. Пробуйте, не пожалеете. Одно условие — такую доработку легче встраивать во время кладки печи, если Вы делаете кладку печи своими руками, то свобода действий и место установки труб в Ваших руках.
Если Вы примените первое и второе предложения на практике для уже действующей печи, то разницу в скорости нагрева помещения и экономии топлива до и после доработки печи заметите сразу.
Увеличение КПД печи за счет дополнительного отбора тепла плиты.
Еще одним дополнительным способом можно увеличить КПД печи, уменьшить расход топлива и ускорить нагрев дальнего помещения, не смежного со стенкой печи.
Для этого над плитой необходимо установить вытяжку, изготовленную из тонкого нержавеющего металла. К вытяжке подсоединяется труба диаметром 80-100
миллиметров (рисунок 3).
Для изготовления вытяжки можно использовать оцинкованное железо. В этом случае вытяжку следует устанавливать не слишком близко к плите, не допуская сильного нагрева металла.
Начальная часть отводной трубы (длиной около 1 метра) должна быть так же металлической, а далее можно использовать сантехнические трубы ПВХ, плотно подогнанные короба из доски, стеновые панели МДФ или любой другой материал, включая бумажные трубы, которые используются для накрутки рулонов полиэтиленовой пленки.
Труба проводится вдоль стены под потолком без обратного уклона в дальнюю, слабо обогреваемую комнату. Для увеличения скорости нагрева помещения в конце трубы или в любом удобном месте внутри трубы можно установить небольшой, малошумный, бытовой электрический вентилятор мощностью 13 ватт.
В результате обогрев дальней комнаты будет производиться намного быстрее, комната станет самой теплой, а общий нагрев помещения также ускоряется. Один только недостаток — при остывании плиты, поступление теплого воздуха прекращается, хотя печь еще отдает тепло разогретого кирпича боковых стенок в той комнате, где она установлена. Но общий плюс установки вытяжки над плитой очевиден — ускоренный прогрев всей квартиры и ощутимая экономия топлива.
Все, выше описанные доработки для увеличение КПД печи можно применять как отдельно, так и в комплексе. Особых трудностей в изготовлении они не представляют и не требуют больших расходов и применения специального оборудования или инструмента. Все просто и может быть изготовлено с домашних условиях, а эффект очень серьезный — тепло в доме и экономия топлива ощутимы.
Желаю всем тепла и уюта!
Источник
Чтобы поддержать хорошее горение в топливнике, необходимо обеспечить в нем достаточно высокую температуру.
Самая высокая температура сгорания и наилучший прогрев печи достигаются при поступлении в топливник воздуха в 1,5 раза больше, чем нужно для полного сгорания топлива.
О количестве воздуха, поступающего в топливник, можно судить по цвету пламени.
Цвет пламени.
- Ярко-белое пламя в топливнике указывает на избыточное поступление воздуха.
- темно-желтый цвет – мало воздуха.
- Светло-желтое пламя – нормальное поступление воздуха в топливник.
Цвет пламени в топке зависит не только от количества поступающего к топливнику воздуха и тяги в трубе, но и от толщины слоя топлива на колосниковой решетке.
Топливо должно равномерно покрывать всю колосниковую решетку.
При меньшей толщине топлива увеличивается поступление воздуха в топливник, причем пламя бывает ярко-белое и короткое.
Яркое, почти белое пламя говорит о избытке воздуха для горения.
Избыточный воздух не участвует в процессе горения и уменьшает КПД печи.
Часто избыточный воздух вызван избыточной тягой дымохода.
Слишком высокая скорость потока газов затягивает в топку лишний воздух.
Именно поэтому, необходимо правильно рассчитывать сечение дымохода для каждой печи.
Тёмное бурое пламя – недостаток кислорода.
При недостатке кислорода и низкой скорости потока газов в печи и дымоходе образуется конденсат.
При этом увеличивается длительность горения одной закладки дров.
Теплоёмкая отопительная печь не рассчитана на длительное горение.
Режим тления, в такой печи, ухудшает её КПД и вызывает конденсат.
Пламя должно иметь светло-желтый цвет.
Светло-жёлтый цвет пламени говорит о эффективном сжигании топлива в печи, а значит и о высоком КПД.
Как регулировать подачу воздуха и увеличить КПД печи.
Приток воздуха в топливник сокращают, прикрывая дымовую задвижку и поддувальную дверцу.
Внимание: Будьте особенно аккуратны при прикрывании задвижки дымохода.
Излишне прикрытая задвижка может вызывать выход угарных газов из печи в помещение.
Лично я не советую никому прикрывать задвижку, обычно для регулировки скорости потока газов и количества поступающего в печь воздуха достаточно поддувальной дверцы.
Дожигание топлива.
Длительное догорание топлива вызывает сильное остывание печей.
После сгорания топлива, когда на колосниковой решетке останутся одни угли без синих огоньков, полностью закрывают поддувальную дверку.
Дымовую задвижку оставляют чуть приоткрытой.
Через определенное время, когда в зольниковой камере и в топливнике погаснут все угольки, можно полностью закрыть дымовую задвижку.
Внимание: Запрещается закрывать задвижку дымохода при недогоревших углях в топке печи.
Итак, удельная теплота сгорания топлива в бытовых печах используется полностью только при его умелом сжигании.
Высокий КПД печи зависит от правильного сжигания топлива и умелого обращения с печью.
Потери тепла в трубу.
КПД печей зависит и от потерь ими теплоты.
Оптимальной температурой дымовых газов около дымовой задвижки считается 200-250°С.
При такой температуре дымовых газов печь хорошо прогревается, т.е. она будет работать с наивысшим КПД,
А температура дымовых газов у выхода из дымовой трубы будет около 120-140°С.
При такой температуре дымовых газов, уходящих в атмосферу, количество теплоты, поглощаемой печью, достигает 80—85% теплоты, выделенной при сжигании топлива.
Если же температура уходящих газов будет выше, то увеличиваются теплопотери печи и снижается ее КПД.
Если же температура уходящих газов ниже 100°С, то будет конденсат, что постепенно разрушит кирпичную кладку.
При этом влага накапливается на внутренних стенках дымовой трубы и стекает вниз до дымовой задвижки или же попадает в дымоходы печи, раз
рушая их.
В холодное время года вода в трубе замерзает, что усиливает процесс разрушения дымовой трубы.
Как определить температуру газов в дымоходе.
Определить температуру уходящих дымовых газов у дымовой задвижки можно с помощью термометра (с температурой измерения до 300°С и выше) или же с помощью сухой лучины.
Их устанавливают поперек отверстия дымовой трубы через прочистную дверку.
Монтаж прочистной дверцы.
Во время топки нужно вынуть термометр и посмотреть температуру.
По цвету древесины, соскобленной ножом, можно судить о температуре дымовых газов.
В этом случае лучину вынимают после окончания топки печи.
При температуре дымовых газов до 150°С цвет древесины не меняется.
При температуре 200°С она желтеет и приобретает цвет корки белого хлеба.
При 250°С принимает цвет корки ржаного хлеба.
При температуре ЗОО°С становится черной.
При температуре дымовых газов выше 400°С лучина превращается в уголь.
При светло-желтом цвете пламени в топливнике и при лучине, имеющей цвет корки белого или ржаного хлеба (I = 200—250°С), можно считать, что печь имеет наивысший КПД в пределах 80— 85%.
Здесь инструкция: Как топить дровяную теплоёмкую печь.
Спасибо за проявленный интерес к каналу.
Подпишись.
Больше материалов о печах на сайте печника: petropech.ru
_______________________________________________________________________________________
А какой цвет пламени в вашей печи?
Источник
Твердотопливная печь является традиционным устройством для обогрева загородного или частного дома, а также гаража или дачи. Каждый владелец печи стремится сделать отопление в своем доме максимально экономичным. Однако на это влияет не только цена используемого топлива, но и конструкция печи и ее эффективность.
Чтобы понять, насколько эффективна ваша печь и можно ли сократить расход топлива при той же мощности, необходимо определить коэффициент полезного действия.
Как и в каких случаях можно увеличить КПД дровяной печи? Ответы на эти вопросы вы найдете в нашей статье.
Содержание:
- Что такое КПД печи?
- Особенности металлической печи
- Способы увеличения КПД металлической печи
- Как повысить теплоотдачу печи обычной конструкции?
Что такое КПД печи?
Коэффициентом полезного действия является показатель, который получают путем расчета соотношения количества затраченного топлива и выделенного тепла. Чаще всего измерение выполняют в процентном соотношении. Чем выше КПД, тем больше тепла она выделяет при определенном расходе дров. В странах Европы данный показатель называют эффективностью печи.
Металлическая печь в доме занимает намного меньше места, но её установка предполагает свои особенности и нюансы. Для таких печей нужно оборудовать специальное место.
Печи изготавливаются из прочного чугуна или специализированной профилированной стали. Толщина стенок начинается от 2 мм и может достигать 8 мм. Обычно корпус таких печей имеет несколько слоёв — стальные стенки, изолирующий материал, кожух-конвектор. При таком устройстве корпуса печного оборудования жильцы надежно защищены от ожогов и тепловых ударов, а риск возникновения пожара будет минимальным.
Преимущества металлических печей:
- Такие печи имеют более красивый дизайн, чем, например, кирпичные и эстетичный вид, благодаря чему не только обогревает помещение, но и служат украшением интерьера.
- Длительность службы таких печей. Оборудование не нужно перекладывать или переделывать со временем, как кирпичную печь.
- Довольно недорогая стоимость.
- Металлические печи быстро нагреваются и начинают отдавать тепло, благодаря чему в помещении создается комфортная температура.
Способы увеличения КПД металлической печи
В настоящее время мастера используют разные варианты увеличения мощности при создании печей. Используются новые схемы и проекты конструкций.
Рассмотрим несколько эффективных и несложных вариантов, благодаря которым можно увеличить количество выделяемого тепла без дополнительных затрат на топливо.
Для того чтобы повысить КПД металлической печи, существуют несколько распространённых способов:
- Первым делом для печи без кожуха-конвектора можно установить боковые экраны. Для этого необходимо приобрести листы металла и прикрепить их к корпусу печи с помощью болтов или саморезов. Толщина железа не важна, так как железо является хорошим проводником тепла. Такие экраны должны находиться на расстоянии 5-6 см от металлической печи.
Благодаря данной конструкции полностью изменяется принцип распространения и передачи тепла. Теперь тепловая энергия, вырабатываемая с помощью печи, будет передаваться за счёт конвекции, а не благодаря излучению, как это происходило ранее. В промежутке между печью и железом будет образовываться тёплый воздух и циркулировать тепло в помещении. Благодаря такому приёму в разы увеличивается скорость прогрева помещения, а также происходит заметная экономия топливных ресурсов.
- Одним из несложных и эффективных способов увеличения тепла в доме также является монтаж металлической вытяжки над печью. Таким образом, тепло будет подниматься вверх и переходить в вытяжку, а далее с помощью трубы подаваться в дальний угол комнаты. За счет этого будет быстрее происходить нагрев зоны, в который тепло поступает меньше всего и помещение будет нагрето значительно быстрее. Благодаря такому простому изобретению тепло не будет уходить через потолок над печкой.
- Третьим вариантом, увеличивающим КПД металлической печи, является изменение конструкции дымохода печи. Дымоход является неотъемлемой и необходимой частью отопительной системы печи. Именно на этом промежутке возникает множество проблем с нормальным функционированием печи, а также происходит значительная потеря тепла. В стандартном варианте металлической печи труба является прямой, и дымовые массы, попадая в такую конструкцию, сразу же выходят на улицу. Для того чтобы повысить теплоотдачу традиционной трубе можно добавить пару колен. Например, можно создать пару отводов по 90 градусов и сделать формат трубы в форме английской буквы S. Дым будет проходить медленнее, труба будет нагреваться, что будет обеспечивать дополнительную теплоотдачу.
Как повысить теплоотдачу печи обычной конструкции?
Рассмотрим отдельный вариант усовершенствования, который служит непосредственным ответом на вопрос: «Как увеличить КПД печи на дровах?».
Особенности конструкции печи приводят к быстрому прогоранию дров. Поэтому, чтобы не допустить охлаждения по причине полного сгорания топлива, приходится постоянно добавлять дрова в топку.
Для экономии ресурсов рекомендуют использовать для отопления короткие дрова. Для этого необходимо немного сталиварного мастерства. Нужно подготовить сухой герметичный цилиндр высотой 40 см. Цилиндр изготавливается заранее, его необходимо сварить из стали. Данное изделие будет служить кассетой и заполняется длинными дровами, он устанавливается в конфорочное отделение верхней плиты, если у вас печь буржуйка. После его монтажа конструкцию необходимо крепко закрепить с помощью упорного фланца.
Когда будете заполнять кассету дровами не нужно забивать их под завязку. При их опрокидывании должно быть выполнено свободное перемещение. Перед использованием данной конструкции нужно разжечь печь и подождать, когда будет достаточно углей. Дрова, которые находились в цилиндре, начнут гореть. Основным преимуществом в данной конструкции является то, что при таком типе сгорания будет гореть только часть дров, оставшиеся дрова будут просушиваться и дожидаться своей очереди. Через некоторое время под своей тяжестью они будут перемещаться в топку, где уже постепенно перегорает предыдущий слой дров.
Цилиндр в это время будет нагреваться и отдавать своё тепло окружающей среде, за счёт чего будет повышаться температура в помещении.
Самым простым и незамысловатым, «народным» способом увеличения теплоотдачи металлической печи является установка сверху на печь ведёр с различными веществами, такими как вода или песок. При нагреве они будут передавать тепло окружающей среде.
Помимо всех вариантов и советов по увеличению коэффициента тепла, важным также является правильная эксплуатация печи. Как все мы знаем, при долгосрочном использовании внутри печи и в дымоходе накапливается зола, что может привести к тому, что со временем помещение будет хуже нагреваться. Поэтому необходимо своевременно соблюдать правила чистки печи. Очищать её от сажи и налёта, прочищать трубу, в которой нередко могут образовываться различные засоры. Обязательно необходимо проводить ежегодный осмотр печи.
Все вышеперечисленные методы и усовершенствования помогут значительно уменьшить расход топливных ресурсов, а также продлить горение топлива и увеличить количество выделяемого тепла.
Источник