Більшість власників приватних будинків з основним або резервним опаленням від звичайної цегляної печі на твердому паливі, складаючи піч своїми руками або замовляючи її встановлення спеціалісту, використовують традиційні способи кладки за певними проектами навіть не здогадуючись про те, що існують народні, перевірені часом і дуже прості способи збільшення ККД печі.
На превеликий жаль у проектах і схемах печей не передбачаються і не пропонуються варіанти збільшення коефіцієнта корисної дії печі, крім традиційних схем збільшення кількості оборотів, розмірів і зовнішньої конфігурації печі.
Але в народній практиці (сміливості та досвіду нашому народу не займати) дуже часто застосовуються прості та досить ефективні методи збільшення ККД печі, які непогано було б знати та застосовувати під час початкової кладки печі.
Коефіцієнт корисної дії – це ефективність пристрою для перетворення та/або передачі енергії. Якщо співвіднести це визначення до печі, то її ККД виражатиметься у співвідношенні тепла, переданого приміщенню, до кількості тепла, що теоретично міститься в паливі.
Виміряти ККД конкретної печі та видати технічний паспорт з конкретними даними ні теоретично, ні практично неможливо з наступних причин:
ККД печі нерівномірно на різних етапах топки. Він може бути виміряний лише у певний проміжок часу та мати різні значення протягом усього часу топки. І це означає, що з різному періоді протоплювання печі їх середні ККД будуть різними;
Коефіцієнт корисної дії печі має різні значення при спалюванні сухого та сирого однойменного палива;
ККД печі залежить від кількості теплових втрат з газами, що йдуть, хімічних і механічних втрат неповноти згоряння палива, які залежать не тільки від пристрою печі, а й від атмосферного тиску, температури та вологості повітря;
ККД печі залежить від кількості зольних відкладень у димарях. А швидкість відкладень залежить від багатьох чинників і в усіх печей різна.
Як Ви розумієте, врахувати всі параметри можливо тільки теоретично для певного етапу топки печі і, якщо Вам пропонується піч із зазначенням значення ККД, це буде звичайний рекламний хід, який має певну мету.
Саме тому, що розрахунок ККД печі висловити у конкретних теплових значеннях неможливо, прийнято ККД взагалі, і не лише печі, виражати у відсотках.
Говорячи про способи збільшення коефіцієнта корисної дії печі, ми матимемо на увазі зменшення тепловтрат конкретної печі, що стоїть або зводиться у Вашому будинку, у проміжках між двома топками, що неодмінно позитивно позначиться на швидкості нагріву повітря приміщення, зменшенні тепловтрат та економії палива.
Пропоновані способи простого, але дуже ефективного збільшення ККД печі призначені насамперед для тих, хто зібрався скласти піч своїми руками або запросив пічника, який не знає про подібні способи.
Способи збільшення ККД печі
Збільшення ефективності нагрівання приміщення з допомогою зміни піддува.
Ті, у кого пекти є основним і єдиним джерелом обігріву житлових приміщень, знають, що при розпалюванні печі та в перші 30 хвилин горіння твердого палива температура в кімнатах продовжує падати на 2-3 градуси. При цьому швидкість падіння температури повітря в приміщенні в кілька разів більша, ніж охолодження кімнати при звичайному охолодженні печі.
Відбувається це через те, що в момент розпалювання печі ми відкриваємо хуртовину і тепле повітря з приміщення прямує через трубу назовні, а його місце займає холодне повітря, яке засмоктується створюваним розрядженням повітря в приміщенні, різко охолоджуючи квартиру.
Надалі, у міру збільшення жару вогню і тяги, швидкість охолодження кімнати або будинку в цілому продовжує збільшуватися. Нагрів приміщення буде відбуватися лише після достатнього прогріву кладки печі, тобто моменту, коли швидкість нагрівання кімнати від тепла печі стане більшою за швидкість охолодження приміщення, що засмоктується холодним повітрям.
При цьому, процес підсмоктування холодного повітря не припиняється весь період протоплювання печі до повного закриття хлипки. Саме тому ККД печі має дуже мале значення, яке може коливатися в досить великих межах залежно від пристрою кожної конкретної печі.
Пропонований спосіб не може бути віднесений безпосередньо до ККД печі, але він залежить від способу нагрівання приміщення та взаємозв'язку печі та повітря приміщення.
Усунути цей недолік опалення приміщення за допомогою печі та збільшити ефективність нагріву повітря можна простим пристосуванням
(малюнок 1).
У піддувало печі необхідно вбудувати металеву трубу із заслінкою, як у карбюратора автомобіля. Труба відіграватиме роль піддувала - забірника повітря, що забезпечує подачу повітря не з приміщення, а з простору підпілля. Саме ж піддувало виконуватиме роль збірника золи та тунелю, через який надходить повітря.
Для забезпечення природної вентиляції приміщення в процесі топки печі можна прикрити заслінку і повітря почне циркуляцію у звичайному для такої печі режимі.
Подібний пристрій забору повітря не тільки зберігає тепло під час розпалювання печі, але й підвищує ефективність нагрівання приміщення під час топки печі. Тобто безпосередньо впливає на ККД печі.
Але оскільки при такому пристрої підсмоктування холодного повітря відбувається в підпіллі, а в кімнаті повітря залишається нерухомим, то підпілля почне остигати до мінусових температур в зимовий час. А холодне підпілля - це не лише холодна підлога, а й загроза запасам продуктів, які зазвичай зберігаються у голбцях.
Щоб виключити остигання підпілля, можна піти двома шляхами: відокремити відсік забору повітря від загального підпілля або надіти на кінець труби подовжувач з виведенням забору повітря на вулицю. Як подовжувачі можуть бути використані ПВХ або гумові труби діаметром 50мм.
Для тих, у кого у просторі під підлогою зберігається підвищена температура (у мене взимку у підпіллі температура зберігається на рівні плюс 10-11 градусів, що небажано для нормального зберігання овочів), такий спосіб збільшення ККД печі принесе додаткову користь.
Економію, яку можна отримати від такого простого пристрою, підрахувати важко насамперед тому, що ККД печі збільшується ще й за рахунок різкого зниження витрат на тверде паливо.
Подумайте та зробіть – не пошкодуєте!
Збільшення ККД печі за рахунок використання тепла димоходу.
Всім відомо, що нагріте в топці печі повітря, незалежно від кількості обертів печі, на виході з димаря має досить високу температуру. Відбувається це тому, що в процесі топки цегла кладки печі прогрівається. При цьому чим більше прогрів, тобто чим довше ми топимо піч, тим менший відбір тепла проводиться цеглою димоходу і тим вище температура газів на виході з труби і тим менше коефіцієнт корисної дії печі.
Епізод із моєї практики. Якось мені довелося побувати у відрядженні в невеликому селищі, розташованому поруч із Байкало-Амурською магістраллю в Сибіру. У "готельному" номері – кімнаті розміром 3х4 метри, стояла цегляна піч. Я заніс два оберемки дров і розтопив піч. Яке ж було моє здивування, коли в досить холодній кімнаті (на вулиці був мороз близько 30 градусів) вже через 10-15 хвилин стало тепло, а дрова тільки починали нормально горіти. Хвилин через 40 довелося відкрити кватирку, тільки після цього я помітив у димарі металеву трубу діаметром близько 200мм (рисунок 2), з якої йшло по-справжньому гаряче повітря, що миттєво нагріває приміщення. У жодних схемах і пропонованих проектах я не спостерігав подібні доробки. Залишається лише шкодувати про те, що народна мудрість дуже важко пробиває собі дорогу до своєї заслуженої популярності та популярності.
Для збільшення ККД печі необхідно додатково використовувати температуру гарячих газів, що йдуть димарем. Для цього вбудуйте в коліно димаря металеву круглу або з квадратним перетином трубу діаметром 200-300 міліметрів (малюнок 2) з невеликим нахилом до плити печі.
Кількість труб, які можна вбудувати в коліно димоходу, залежить від розмірів печі, кількості колін та Вашого бажання. Швидкість нагрівання приміщення різко зросте за рахунок високих властивостей теплопровідності металу та додаткового відбору тепла з димоходу та передачі його в опалювальне приміщення.
Природно, ККД печі зросте на кількість додатково відібраного тепла, при якому гарячі гази димоходу печі нагріватимуть трубу. Труба створить рух повітря та додатково потягне за собою гаряче повітря від плити. Обидва потоки будуть перенаправлятися трубою на інший бік печі і, якщо це вихід в іншу кімнату, то відбуватиметься її швидке і пряме нагрівання.
Швидке нагрівання приміщення відбуватиметься тому, що гаряча труба виробляє нагрівання повітря, що циркулює в приміщенні, не створюючи розрядження, а лише посилюючи рух все більш теплого повітря.
Перевірено на практиці: ККД печі стає набагато вищим, нагрівання приміщення відбувається швидше (напрочуд швидко), економія палива відчутна. Спробуйте, не пошкодуєте. Одна умова - таку доробку легко вбудовувати під час кладки печі, якщо Ви робите кладку печі своїми руками, то свобода дій і місце установки труб у Ваших руках.
Якщо Ви застосуєте першу та другу пропозиції на практиці для вже діючої печі, то різницю у швидкості нагрівання приміщення та економії палива до і після доробки печі помітите відразу.
Збільшення ККД печі завдяки додатковому відбору тепла плити.
Ще одним додатковим способом можна збільшити ККД печі, зменшити витрати пального та прискорити нагрівання далекого приміщення, не суміжного зі стінкою печі.
Для цього над плитою необхідно встановити витяжку, виготовлену із тонкого нержавіючого металу. До витяжки приєднується труба діаметром 80-100
мм (малюнок 3).
Для виготовлення витяжки можна використати оцинковане залізо. У цьому випадку витяжку слід встановлювати не надто близько до плити, не допускаючи сильного нагрівання металу.
Початкова частина відвідної труби (довжиною близько 1 метра) повинна бути так само металевою, а далі можна використовувати сантехнічні труби ПВХ, щільно підігнані короби з дошки, стінові панелі МДФ або будь-який інший матеріал, включаючи паперові труби, які використовуються для накрутки поліетиленової плівки рулонів.
Труба проводиться вздовж стіни під стелею без зворотного ухилу в далеку кімнату, що слабко обігрівається. Для збільшення швидкості нагрівання приміщення в кінці труби або в будь-якому зручному місці всередині труби можна встановити невеликий, малошумний, побутовий електричний вентилятор потужністю 13 Вт.
В результаті обігрів дальньої кімнати буде проводитися набагато швидше, кімната стане найтеплішою, а загальне нагрівання приміщення також прискорюється. Один лише недолік - при остиганні плити, надходження теплого повітря припиняється, хоча піч ще віддає тепло розігрітої цегли бічних стінок у тій кімнаті, де вона встановлена. Але загальний плюс установки витяжки над плитою очевидний – прискорений прогрів усієї квартири та відчутна економія палива.
Всі вище описані доробки для збільшення ККД печі можна застосовувати як окремо, так і в комплексі. Особливих труднощів у виготовленні вони не становлять і не вимагають великих витрат та застосування спеціального обладнання чи інструменту. Все просто і може бути виготовлено з домашніх умов, а ефект дуже серйозний – тепло в будинку та економія палива відчутні.
Бажаю всім тепла та затишку!
