Свободное движение газов

ovik_bk7-gotovaya-2.jpg Что такое колпаковая печь Кузнецова, и чем она принципиально отличаются от традиционных, или канальных печей? Давайте разберёмся в подробностях.

Поясню сразу, что речь у нас будет идти именно о кирпичных печах Кузнецова. Современные буржуйки — металлические печи медленного горения — мы пока рассматривать не будем.

Богатое разнообразие печей, встречающихся в нашей стране и не только, можно условно разделить на две категории: печи канальные (оборотные) и печи колпаковые. Есть, конечно же и промежуточные варианты. Но эти две — наиболее типичные, и в устройстве своём опираются на два различающихся между собой принципа.

Канальные (оборотные) печи

pech_kanalnaya.gif Основной принцип канальной печи — длинный дымоход, по которому топочные газы протягиваются в трубу. Тепловая энергия отбирается у выходящих газов по мере их продвижения по каналам дымохода. Чем длиннее дымоход, тем больше тепла остаётся в печи, однако и тяга с удлинением дымохода падает. Потому должна соблюдаться правильная пропорция между длиной дымохода и тягой. Самые распространённые варианты: трёхоборотка и пятиоборотка. В первом случае в печи три канала, во втором — пять. Оборотные печи можно назвать печами принудительного движения газов. Газовые потоки, выходящие из топки неоднородны по температуре: есть потоки более горячие, есть менее. В дымовых каналах эти потоки перемешиваются, их температура усредняется. Газовый поток движется как одно целое. Самые ходовые: «голландка» (отопительная) и «шведка» (отопительно-варочная).

Колпаковые печи

pech_kolpakovaya.gif Принцип устройства колпаковых печей иной. Схема колпаковой печи на рисунке. Топочные газы, выходя из топки, попадают в колпак (один или два) и для того чтобы попасть в трубу, должны опуститься в нижний ярус колпака. То есть на пути топочных газов встаёт преграда, или подвёртка, и газам приходится, прежде чем они покинут колпак и попадут в трубу, отдать часть тепла верхней части колпака. Действие колпака основано на том физическом явлении, что более лёгкие, то есть более горячие газы поднимаются вверх, а более холодные опускаются вниз. В то же время, газы менее горячие, попав в колпак, занятый более горячими газами, могут покинуть колпак понизу и, устремляясь в трубу, не перемешиваются с более горячими, которые какое-то время находятся в верху колпака. Таким образом происходит разделение газовых потоков на более горячие и менее горячие, которые ведут себя по разному. Менее горячие не мешают более горячим отдавать тело в верхней части печи, или колпака. Это первое отличие колпаковых печей: раздельное движение разнотемпературных потоков. И второе различие в том, что потоки движутся более свободно, чем в оборотных. Поэтому применительно к этим печам мы говорим о свободном движении газов.

Сухой шов в печи

suhoy_shov.jpg В дополнение к этому на выходе из топки в печи делается ещё так называемый сухой шов — небольшая щель в два-три сантиметра, чтобы ещё больше разделить потоки по температуре. По сухому шву наиболее холодные фракции топочных газов вытекают низом и уходят прямотоком в дымход и трубу. Более горячие — поднимаются вначале в верх колпака и, отдав ему часть своей тепловой энергии и слегка остынув, вынужденны опуститься вниз и только после этого уйти в дымоход и в трубу.

Таким образом колпак оказывается более эффективной конструкцией, лучше отбирающей тепло у выходящих топочных газов, и не требующих для эффективной теплоотдачи длинного дымохода. Что предоставляет лучшие возможности для проектирования бОльшего разнообразия печных конструкций. Ну а если мы над первым колпаком разместим второй, то ещё больше улучшим теплотехнические характеристики печи. И при совсем незначительном удлинении дымохода получаем серьёзный прирост в сохранении тела внутри печи.

Что же в итоге мы получаем?

Преимущества колпаковых печей

Двухколпаковые печи имеют целый ряд преимуществ перед классическими канальными, или оборотными печами.

Во-первых, лучший отъём тепла у топочных газов делает их более экономичными. Нужно меньше дров для того же результата.

Во-вторых, более равномерный прогрев всего печного массива и более равномерная теплоотдача в помещение. Эти печи медленнее прогреваются до максимума и дольше отдают тепло в пространство, и, как следствие, медленнее остывают. В итоге в помещении между топками меньшее колебание температуры.

В-третьих, более короткий дымоход позволяет проектировать большее разнообразие конструкций, вписываемых в конкретные условия и обстановку помещения. Меньше опасности ошибиться с длиной дымохода, а это значит — большая уверенность получить печь без выкрутасов. Меньшая зависимость от внешних погодных условий, которые могут создавать неблагоприятные условия ведущие к образованию тепловой пробки в дымоходе, дымлению печи и плохому поведению на стадии розжига. Такие ошибки нередко создают дополнительные трудности при топке печи.

В-четвёртых, разделение газовых потоков ещё в топочном пространстве (благодаря сухому шву) и отводу более холодных газов за пределы топки создают более благоприятные условия для горения. А это повышает эффективность использования дров и уменьшает образование сажи, так как углеводороды древесины сгорают (окисляются) в оптимальных условиях. При правильно подобранном режиме горения сажи может вообще не образовываться, и из трубы поднимается лёгкий белый дымок, по сути пар — смесь углекислого газа и паров воды. Меньше коптится внутреннее пространство колпаков. Отсюда и реже требуется его очищение.

В-пятых, колпаковые печи могут быть более эффективно использованы для отопления с помощью выносных отопительных радиаторов. Чтобы организовать водяное отопление помещения, в традиционных печах нагревательный элемент (регистр, краб) встраивается в саму топку — ему там больше негде быть, так как в каналы его не встроишь. Он потому и называется в народе «крабом», что по форме напоминает этакого стального краба, охватывающего с боков топку. Но работа регистра состоит в том, чтобы прогонять по системе теплоноситель, который, проходя через топку, охлаждает её. В итоге дрова горят не в оптимальном температурном режиме, а постоянно охлаждаемые. Максимальная температура в топке с крабом всегда будет ниже аналогичной топки без краба. В колпаковой же печи есть свободные пустоты, или карманы в колпаках, куда можно вставить обогревательный регистр без ущерба для топочных процессов. Таким образом внешнее отопление не мешает оптимальному режиму горения дров. Это опять же ведёт к более высокой эффективности работы колпаковой печи.

В-шестых. Чтобы понять это преимущество, стоит вспомнить, что печь канальная по настоящему начинает отдавать тело только после того, как все дрова прогорели до углей и мы перекрыли дымоход, препятствуя выносу тепла в трубу. Причём чем раньше мы это сделаем, тем больше тепла сохраним. Однако если мы закроем печь на стадии раскалённых углей, есть опасность появления какого-то количества угарного газа, образующегося в условиях недостатка кислорода. Во время топки реакция окисления углерода до СО и СО2 взаимообратима. СО, образующийся в какой-то момент горения в определённых зонах топочного пространства тут же окисляется до СО2, а СО2 в свою очередь, отдавая кислород, восстанавливается до СО. И т. д.

Но когда мы печь закрыли и ограничили поступление кислорода воздуха, а температура ещё высокая (реально она должна быть больше 400 градусов), вполне возможно восстановление СО2 до СО и накопление последнего в топочном пространстве. Поэтому для страховки от этой опасности СНИПы и предлагают сверлить в задвижке отверстие 15 мм, чтобы сохранялся небольшой подсос воздуха в топочную камеру сквозь щели закрытых дверец. Ну а на практике это означает, что для страховки желательно на последней стадии, когда в топке остались только угли, задвижку закрывать не до конца, но оставляя небольшую щель 2-3 мм для создания такого страховочного подсоса воздуха. Ну а что в итоге имеем? Имеем потерю тепла через дымоход.

Что же происходит в колпаковой печи? За счёт разделения газовых потоков, даже при полностью открытой задвижке, теплопотерь через трубу практически не происходит. С более холодными газами тепло тоже, конечно же, выносится в трубу, но много меньше, чем в канальных печах, которые буквально через час остаются уже как бы и не топленными вовсе, стоит нам по рассеянности забыть закрыть задвижку. Колпаковые же печи колпаками удерживают основное тепло и остывают намного медленнее. И потому задвижка, закрытая не до конца, со щелью 2-3 мм, практически никак не ухудшит теплосбережение. Проводились специальные испытания теплопотерь с открытой задвижкой после топки и с закрытой. Отличия совсем небольшие. К следующей топке печь с полностью открытой задвижкой остывала всего на 2-3 градуса сильнее по сравнению с печью с закрытой задвижкой.

И если у вас есть страх угореть или вы привыкли закрывать печь только после того, как угли совсем погасли, самый резон переходить на печь Кузнецова. С ними вы можете не бояться такой опасности.

В-седьмых. Это преимущество так же вытекает из принципа разделения газовых потоков. Если мы оставляем задвижку открытой или частично прикрытой после протопки, мы создаём в своём помещении дополнительную возможность для вентиляции. Поскольку любая печь с открытой задвижкой работает как вытяжная конструкция, активно вентилирующая помещение, и тем сильнее, чем у неё лучше тяга. А вентиляция, как мы знаем охлаждает помещение, вынося из него тёплый воздух и засасывая холодный. В оборотной печи она ещё и вытягивает тепло из самой печи. Ну а колпаковая печь, опять же, застрахована от таких теплопотерь. То есть она и помещение позволяет вентилировать (если мы не плотно закроем задвижку), и тепло не отдаёт в трубу.

Вот сколько преимуществ у колпаковых печей. Так что уверен, что будущее за ними. По сути двухколпаковые печи, или как их у нас называют печи Кузнецова (хотя первую такую печь разработал Подгородников), — это новое слово и следующий шаг в печном деле, как в теории, так и в практическом воплощении этой теории. И множественный интерес к ним только подтверждает их бесспорные преимущества. И хотя существует много критики в их адрес, она, по сути, обусловлена в основном тем,что печники старой школы, привыкшие строить традиционные «шведки» и «голландки», просто не хотят с ними расставаться и подхватывать это печное нововведение. Но это их дело — каждому своё. Я же для себя уже давно решил, что к старым оборотным больше возвращаться не буду. Не вижу смысла трёхать на телеге, когда можно ехать на авто. Сравнение, конечно же условное, так что понимать его нужно в контексте сказанного. А не в смысле того, что я противник природных решений и, если честно, то телега мне милее.

Комментарии (2) на “Свободное движение газов”

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться для отправки комментария.

Рассылка 'Печи Кузнецова своими руками'
Скоро новый фильм! Скидка!
Ваше имя
Ваш email:
email рассылки Конфиденциальность гарантирована
email рассылки
Печные новости — рассылка
Ваше имя
Ваш email:
email рассылки Конфиденциальность гарантирована
email рассылки
Лента новостей:
Слайдшоу
Свежие комментарии
Яндекс.Метрика
Сайт размещается на хостинге Спринтхост