Температура в кирпичной печи: в зависимости от вида дров – Замеры температуры печи | Печи и камины своими руками

Замеры температуры печи | Печи и камины своими руками

Некоторые читатели блога интересовались температурой в разных местах печи. Я сделал замеры  своей печи и снял это на видео.

Замеры на видео сделаны примерно через 2 часа после растопки.

Температура углей больше 850 градусов. Точнее не было возможности замерить из-за того, что верхний предел измерений моего пирометра 850 градусов.

Температура наружных поверхностей печи в течении суток колеблется от 45 до 60 градусов.  Наружные стенки канала после выхода из топки нагреваются до 70 градусов.

Наиболее горячие места возле плиты, до 120 градусов, т.к. к нагреву кирпича от дымовых газов присоединяется излучение от варочной плиты.

Также самое горячее место над топочной дверкой. В этом месте я не делал футеровку топки и кирпич там выкрошился, толщина стенки стала меньше.

Плита  и топочная дверка при топке лиственичными и березовыми дровами нагреваются до 600 градусов.

Температура на распушке со стороны коридора не поднимается выше 42 градусов. Со стороны кухни нагрев выше, но это от излучения плиты.  Потолок над плитой нагревается до такой же температуры, как и распушка.

Еще делал замеры футеровки топки сразу после прогорания дров -350-400 градусов. Температура футеровки перед следующей топкой или через 10 часов после предыдущей 80-90 градусов.

У некоторых читателей блога возникли вопросы по брикетам из опилок.

Приобрел их я в сентябре 2011 года по цене 35 руб/мешок на одной из пилорам недалеко от Иркутска. Расфасованы они в мешки из под муки, вес мешка около 30 кг.

В машину зараз вошло 13 мешков. Так брикеты выглядят в мешке.

Вот для сравнения со спичечным коробком

Если загружать через открытую конфорку в плите, то в топку входит 12 кг брикетов. Такое же количество дров, если загружать через топочную дверку у меня входит за 3 закладки. Если сравнивать по длительности горения, то горят немного дольше чем сосновые дрова. Примерно 2,5 часа , а дрова 2 часа.

Вот видео горения брикетов. Розжиг снизу.

5 вещей, которые нужно знать о кирпичной печи в доме

Кирпичные печи различаются функционалом, для которого они созданы: отопительные, варочные, отопительно-варочные, садовые, банные и др. А также камины – особый вид домашней печи. Главное назначение всех печей – сжигать топливо, выделяя тепло.

1. Преимущества кирпичных печей.

• У кирпичных печей наличествует аккумулирующий тепловую энергию кирпичный массив. Это позволяет печке отдавать тепло постепенно, поддерживая температуру воздуха в доме в течение суток;
• Средняя температура кирпичной кладки снаружи – около 55-60 градусов. От нее нельзя получить серьезные ожоги, в отличие от стальных и чугунных печек;
• В отличие от отопительных приборов, печь из кирпича не требует электричества или газа, а дрова и уголь доступны и недороги;
• Универсальность – кирпичную печь можно использовать и для обогрева, и для приготовления пищи, и для получения горячей воды, и в качестве вентиляции.

2. Какой кирпич выбрать для строительства печи?

Несмотря на давние традиции и развитую печную индустрию, по сей день бытует мнение, что печную кладку можно делать из обычного кирпича и даже обломков. Это неверно. Дело в том, что обычный керамический кирпич выдерживает температуру ниже 800 градусов, тогда как внутри печи, при сгорании топлива, значения доходят до полутора тысяч! Обычный кирпич в условиях систематического перегрева, быстро теряет влагу и в короткие сроки разрушается, крошится и нарушает свойства печи. Вот почему для кладки печи и дымохода необходим специальный огнеупорный кирпич, произведенный с применением продукта из тугоплавкой глины – шамот.

3. Печной огнеупорный кирпич.

Шамот – это обожжённая до твердого состояния тугоплавкая глина – каолин. Представляет собой алюмосиликатный зернистый сплав, разновидность керамики. Получив сырье для изготовления огнеупорного кирпича, шамот измельчают и добавляют в массу на основе глины, из которой затем формируют и обжигают кирпичики. Шамот в составе замеса составляет до 70%. Именно это обуславливает сверхпрочность и устойчивость к механическим повреждениям – даже более высокую, чем у природного камня.

Шамотный кирпич выдерживает температуру до 1600 градусов. Именно поэтому топливная часть печи или камина должна быть выложена только таким материалом. Благодаря огнеупорным свойствам, шамотный кирпич долго нагревается и не очень хорошо отдает тепло дому. Вот почему внешнюю облицовку кирпичной печки необходимо сделать обычным печным кирпичом. А вот шамотным лучше всего выложить целиком камин, включая облицовку, и печную трубу – в противопожарных целях.

4. Как построить кирпичную печь – нюансы?

Люди опытные подсказывают, что лучше всего с этой целью нанять профессионального печника. Но если Вы решитесь делать печную кладку самостоятельно, начните с проекта. В нем важно предусмотреть все функции, которые Вы ожидаете получать от печки: приготовление пищи, выпечка, поддержание тепла, спальное место, если нужно, и т.д. Предусмотрите подробную порядовку. Это Вам поможет не только в процессе работы, но и в расчете строительного материала перед покупкой.

Помните, что печь, как и дом, нуждается в отдельном фундаменте, и он не должен быть сопряжен с фундаментом дома. После того, как печной фундамент хорошо отвердеет, уложите гидроизоляцию и начинайте кладку.

5. Как выбрать хорошего печника?

В сельской местности лучше всего работает «сарафанное радио». Если Вы увидели у соседа красивый камин с хорошей вытяжкой или многофункциональную печь, отлично справляющуюся со множеством функций, можно смело спросить координаты печника.

Если же Вы житель города, и впервые приобрели загородный участок, нашли несколько печников по объявлениям и теперь выбираете, то обратите внимание на «портфолио»: современные печники фотографируют свои работы и с удовольствием подробно рассказывают, что это был за заказ, с какими нюансами пришлось столкнуться, и как они вышли из положения.

Если печник специально учился своему делу и даже принес на встречу диплом, ознакомьтесь с документом – это еще не гарантия хорошей печи, но, как минимум, защита от профанации. Помните, однако, что хорошие печники встречаются и без дипломов. 

Печной огнеупорный кирпич выбирают здесь >>

Лучшие дымоходы для Вашей лучшей печи у нас здесь >>

Мониторинг температуры отопительной печи — Сайт печника

Мне давно уже хотелось сделать некую модель визуализации характера прогрева щитка отопительно варочной печи и даже придумал нехитрую методику, которая позволила бы получить в качестве результата картинку, обычно получаемую при помощи тепловизора. Суть метода проста: производим замеры температуры каждого кирпича пирометром, заносим данные в предварительно заготовленную электронную таблицу (excel, openoffice и т.п.). Можно даже проявить творчество и сделать ячейки таблицы с цепной перевязкой, сымитировав кирпичную кладку для большей наглядности. Затем присваиваем определенному диапазону температур свой цвет и закрашиваем заливкой ячейки со значениями. Просто, наглядно и эффектно. Этот метод, кстати, можно отнести к одному из видов применяемых технологий в печном деле, как диагностический.

 

Так вот, отопительный щиток на данный момент до конца не исследован. Еще необходимо провести полный цикл замеров на разных режимах, но результаты будут скоро и о них расскажу в следующем цикле статей про отопительно-варочную печь со щитком. Однако подобное моделирование для боковой поверхности отопительного камина, я выполнил достаточно оперативно. Провести внеплановый эксперимент, меня побудило общение с коллегой, который предположил, что нижняя часть подобных печей прогревается недостаточно.

 

В качестве прототипа конструкции одного из элементов данной печи я использовал конструкцию Камина Отопительного Сборного (КОСВ 2), которая мне известна по курсам в Петрозаводске у Сергея Ивановича. Однако, я несколько изменил и модернизировал конструкцию этого камина, уменьшив его высоту и произведя некоторые другие изменения в конструкции. Речь идет о принципиальной конструкции КОСВ2 — конструкция печи противотока, историческое название — печь Вимана, шведского инженера, усовершенствовавшего печь Кронстедта. Кстати, большинство финских печей построены именно в таком форм-факторе. Это и печи из талькохлорита известных фирм, это и двухконтурные печи из кирпича которые строят скандинавские печники. Эта конструкция считается одной из самых удачных.

 

Мне захотелось получить более точные данные по прогреву боковой стенки, нежели чем субъективные, при ощупывании печи рукой, и что бы поставить точку в этом вопросе, хотя бы для себя лично, я и провел небольшие испытания. Для этого была произведена контрольная топка, в качестве исходных данных: печь полностью остывшая до комнатной температуры +/- 18 С, то есть не выведенная на режим, топливник каминопечи был загружен чуть более чем на половину дровами среднего качества (смесь березовых и яблоневых), при росжиге применялся верхний поджиг:

 

Произведена протопка и замеры, через, приблизительно 1,5 часа по окончании топки и через 18 часов после окончания топки. Несомненно, было бы полезно произвести замеры и в промежуточный период, например через 8 часов после протопки, но это время пришлось на ночное, поэтому… в другой раз:) Результат вы можете видеть на следующем рисунке — тепловой карте прогрева боковой стенки:

 

 

После короткой легенды о соответствии цвета температурному диапазону, вы видите две картинки — таблички. Ряд с отсутствующими значениями (n/a) — карнизный, данные не сняты по недоразумению, но их отсутствие не влияет на картину в целом.

На первой тепловой карте видно, что наибольший прогрев получают кирпичи напротив хайла и далее вниз по опускному каналу. Вполне закономерно и естественно. При этом градиент температуры в рабочей зоне (без крайних по периметру и забутовочных слоев) составляет 18 градусов Цельсия, что является достаточно небольшим значением для исследуемого участка, и не является критичным для конструкции. Средняя температура всей поверхности составляет 33,8 градусов Цельсия. Так же, по характеру распределения тепла нельзя говорить о концентрации его в верхней части. Нагрев более или менее равномерный.

 

Ощутимо меняется картина через 18 часов после протопки. Печь полностью «созревает», тепло распределяется по поверхности, что хорошо видно на второй тепловой карте. Градиент температур составляет 9 С. Средняя температура всей боковой поверхности 33,3 С. Стенка прогрета практически равномерно, в том числе и ее нижняя часть. Плохой нижний прогрев или неравномерный прогрев не наблюдается. Так же весьма интересно заметить, что данная печь обладает очень хорошей теплоемкостью и тепло инерционностью: за 16 часов средняя температура вообще не изменилась. Десятые доли градуса можно не учитывать.

 

Интересный побочные наблюдения и вывод: известно, что многие специалисты печного дела не без оснований считают печь с двумя последовательными опускными каналами — печь противотока, частным случаем колпаковой печи. В день измерений на улице была достаточно теплая летняя погода и я не закрыл на ночь задвижку на трубе (попросту забыл). За 18 часов прошедших с момента протопки, по идее печь должна была заметно остыть и выстудиться, но этого не произошло. Средние температуры боковой поверхности практически равны с разницей в десятые доли градуса. Это скорее всего свидетельствует о том, что и у печей противотока, существует такой же эффект сохранения тепла как и у классических колпаковых — автоматическая газовая вьюшка. Этот эффект определяется конструкцией и не позволяет горячим газом быстро покидать полости колпака образуемого каналами и перекрытием. Кроме этого, высокой теплоемкости этой печи, способствует ее футеровка огнеупорным кирпичом.

 

В качестве анонса: тема следующих испытаний — замер тепловой инерционности некоторых элементов печной конструкции с построением диаграмм.

До какой температуры нагревается банная печь. Из какого металла лучше варить печь для баниПроблемы с дымоходами

Опасная температура

Для сравнения рассмотрим ряд исследований, проведенных учеными в двадцатом веке, по наблюдению за последствиями влияния регулярных посещений парилки, нагретой до экстремальных значений в 110-130 °С.

Профессор Х. Теир в 80-е годы прошлого века выдвинул предположение о связи высокой температуры в финских саунах с возникновением рака, которое впоследствии было подтверждено результатами большого исследования. После рассмотрения значительного количества случаев заболеваний раком лёгких у любителей попариться при 110-130 °С, было установлено, что пребывание в парилке нагретой до таких температур способствует образованию этого заболевания.

Дело в том, что в таких условиях можно находиться только когда воздух в помещении очень сухой, а это исключает гидростатическое воздействие пара на организм. В результате кровь недостаточно хорошо снабжает лёгкие и они получают ожег из-за неспособности в необходимой степени адаптироваться к повышенным температурам.

Ряд других исследований также открыл, что пребывание в сухом сильно перегретом воздухе сауны негативно влияет на выработку спермы, а также приводит к возникновению проблем с пищеварением у детей, родившихся от матерей, которые часто посещали такие бани при беременности.

Дискуссий «какая температура печи в бане
» или о температуре вокруг печи в парилке — очень много. К сожалению, все они ведутся на интуитивном уровне и лишь некоторые специалисты посвящают этому вопросу целые исследования с использованием пирометров, термометров и другого оборудования. Как реально отличается температура печи бани и парилке от той, которую нам показывает термометр?

Любители бани — не строители и в своем большинстве согласуют режимы печи со своими ощущениями. Другая половина парильщиков поглядывает на градусник. Я решил узнать в чем разница между нашими восприятиями, между данными стрелки универсального термометра и что покажут нам цифровой измеритель температуры дистанционного действия.

Некоторые данные измерения температуры меня озадачили, о чем я в выводах и написал после видеосюжета.

По-большому счету, нас интересует не температура печи, а условия в парилке. Своя шкура — дороже чем крышка железки. Поэтому я измерял все, куда достреливал лазерный указатель прибора. Измерения температуры я хотел оформить схемой, но решил снять видео с ремарками

Внимание! Я использовал прибор с максимальным порогом измерения 330 градусов (кадры в топке печи)

Правильная температура в парилке

О правилах классических оздоровительных банных процедур можно говорить много, но в данной статье подробно остановимся именно на температуре. Если говорить о наиболее подходящей для здоровья во всех отношениях температуре в парилке, то этот показатель лежит в пределах между 50 °С и 70 °С
. В классической русской бане печи всегда строили из кирпича и были они, как правило, с закрытыми каменками. Такая конструкция была просто не в состоянии нагреть парную выше 60 °С и для того, чтобы хорошенько пропотеть, потребовалось бы сидеть в ней слишком долго, но выход из положения был найден.

На нагретые до красна от прямого пламени камни выливался ковш воды, который мгновенно превращался в легкий горячий мелкодисперсионный пар, наиболее комфортный как для дыхательных путей, так и для кожи. Облако пара поднималось под потолок и человека лежащего на полоке с помощью веников этим паром постепенно обдавали небольшими порциями. При грамотной технике нагнетания пара на различные части тела процесс парения приносит не только незабываемые позитивные ощущения, но и самый сильный оздоровительный эффект.

Проектируя собственную баню важно понимать, что кроме правильной температуры для получения полного спектра положительных воздействий парения на тело, в бане также должна быть определенная влажность. Оптимальный показатель лежит в пределах 60%

Именно такое сочетание температуры и влажности обеспечивает идеальные условия для оздоровления всего организма.

Достичь того, чтобы в парилке была одновременно и указанная температура и правильная влажность, можно только при условии, если печь в ней с закрытой каменкой

Очень важно для получения качественного мелкодисперсионного пара, чтобы камни в печи были нагреты не менее чем до 300 °С. А если каменка открытая, то при нагреве в ней камней до такой степени, сама печь будет настолько разогрета, что температура парилки выйдет за пределы 70 °С

Материалы для дымоходов

Перед приобретением материалов необходимо определиться с конструкционными особенностями дымохода.

Кирпичная система

Сооружение выполняют из жаростойкого кирпича с использованием специальной сухой смеси или печной глины. Помимо этого, может понадобиться материал для создания грибка над трубой.

Конструкция из металла

Перед приобретением материала для изготовления металлического дымохода в бане, необходимо составить его точную схему с подробным расположением всех углов и поворотов трубы.

Также понадобится 2 железных полотна с отверстиями, соответствующими диаметру трубы. Их фиксируют на потолке бани и на полу чердака. Понадобится и жаростойкий материал, который будет закреплен вокруг трубы в месте ее выхода на деревянный чердак.

Для создании гидроизоляции вокруг дымохода на кровле необходимо приготовить герметик или специальный резиновый уплотнитель.

Выбор труб: на что обратить внимание

При покупке железных дымоотводных труб нужно определиться с их сечением. В основном, оно зависит от мощности печи, но для большинства банных вариантов этот параметр равен 15-20 см. Не стоит брать слишком большой диаметр, так как он будет слабо сохранять тепло. А слишком маленький – не создаст нужную для вывода дыма тягу. Как бы там не было, сечение трубы не должно быть меньше диаметра выводного патрубка отопительной конструкции.

Существует еще ряд требований, предъявляемых к элементам дымохода в бане:

• Минимальная высота трубы – 5 м. Пренебрежение данным требованием грозит ухудшением тяги. Точное значение высчитывается в зависимости от расположения трубы на крыше. В любом случае, она должна возвышаться над коньком минимум на полметра. Идеальной высотой от конька считается 1,5 м, но это не обязательно;
• Минимальная толщина металла, используемого при создании трубы, – 1 мм;
• Если планируется, что система дымохода будет оснащена баком для горячей воды, то его нужно обязательно отразить в предварительно составленной схеме. Лучше, если резервуар будет сделан из нержавеющей стали.

Функции и особенности эксплуатации дымовой трубы в бане

Основное назначение дымохода в парилке – качественное и контролируемое отведение продуктов горения, чтобы полностью исключить скопление вредоносной углекислоты и образование гари на поверхностях. Возникающая тяга (с подсосом воздуха в камеру сгорания) поддерживает стабильный процесс работы теплогенератора. Манипулируя потоками, пользователь регулирует теплотворность печи и расход топлива. Топить такую банную печку можно сколь угодно долго, и всё это время можно париться.

Особенности распределения тепла при различных способах подключения каменки к дымоходу

Печь в бане топится непостоянно. Соответственно, дымовой канал полностью остывает между сессиями, поэтому детали дымохода испытывают сильнейшие многократные термодинамические нагрузки. Второй важный фактор – рабочая температура. В отличие от котлов и печей, применяемых для отопления, здесь отводятся газы, нагретые до 700 и более градусов. Часто в бане используют прямоточные печи, из-за отсутствия отопительных щитков или снимающих часть тепла водяных рубашек дым получается таким горячим. Поэтому проблема прогорания дымоходов (опасность загазованности и пожара) всегда остаётся актуальной. Дымоходы для печей в баню изготавливают из высококачественных материалов. Если это заводские изделия, они должны быть одобрены производителем для таких непростых условий эксплуатации.

Защитные термоэкраны

В качестве основной защиты стен бани используют термостойкие экраны – специальные щиты изоляции для закрытия боковых поверхностей печки и снижения интенсивности распространения ИК излучения в помещении.

Экраны разделены на две категории: металлические и кирпичные.

Металлические

Защитный экран из листов стали или чугуна. Он монтируется по периметру банной печи, при этом соблюдаются небольшие технологические зазоры (3-5 см) между экраном и внешними стенками нагревательной конструкции для обеспечения дополнительной конвекции воздуха.

В зависимости от особенностей стен бани и типа печи, металлические экраны могут быть фронтальными и боковыми. Некоторые модели металлических печей производят с дополнительным защитным кожухом, который устанавливается при монтаже топливника.

Монтаж металлических экранов осуществляется при помощи регулируемых ножек с фиксацией к напольному покрытию болтами. Кроме того, ножки позволяют обеспечить зазор в нижней части конструкции для дополнительной вентиляции. Для увеличения срока эксплуатации, экраны покрывают огнеупорным красящим слоем.

Преимущества:

• снижение интенсивности ИК-лучей;
• улучшение конвекции воздуха между стенками печи и экраном;
• снижение общей температуры нагрева наружных стен нагревательной конструкции.

Кирпичные

Защитный экран из кирпича предназначен для ограждения стен печи бани.

Кладка выполняется в ½ кирпича по периметру с соблюдением технологических зазоров в 6 см. Нижняя часть конструкции оснащается дополнительными воздуховодами на расстоянии в 2,5 см друг от друга.

Для обустройства кирпичного экрана для печей используется термостойкий шамотный кирпич без пустот. В качестве соединительной смеси – густой раствор из цемента или глины.

Готовые стены экрана должны быть на 22–25 см выше, чем стена нагревательной конструкции.

Преимущества:

• низкая теплопроводность материала, из которого изготовлен экран;
• устойчивость к повышенной влажности и высоким температурам;
• длительная аккумуляция тепла в помещении;
• получения мягкого жара от печи.

Краткое описание и размеры металлической печки

Наша конструкция будет иметь отдельный бак для нагрева воды и встроенную в верхнюю часть печи каменку. Пламя со всех сторон нагревает каменку, это значительно повышает коэффициент полезного действия печи. Размеры можете брать произвольные, учитывайте параметры парной и количество одновременно моющихся людей. Мы для примера даем размеры своей печки.

1. Внешняя каменка. Ширина 50 см, длина 50 см, высота 80 см.
2. Внутренняя каменка. Ширина 40 см, длина 40 см, высота 50 см. Расстояние между стенками внутренней и внешней каменки составляют пять сантиметров по периметру.
3. Печь. Ширина 50 см, длина 90 см, высота 50 см. Длину печки можете изменять, делать ее только под внешнюю каменку длиной 50 см (тогда бачок воды придется крепить со стороны на упорах) или увеличивать длину для увеличения объема бачка.
4. Бачок для воды. Ширина 40 см, длина 50 см, высота 60 см. В бачок помещается 120 литров воды, что вполне достаточно для помывки трех-четырех человек. Конечно, горячую воду нужно разбавлять холодной.

Нормальная температура отходящих из печи газов

Чтобы имеющаяся в горячих газах вода лучше испарялась,
температура последних должна быть повышенной. На хорошо нагретых стенках
трубы осевшие капли влаги быстро испаряются.

Нормальная температура отходящих из печи газов перед
выходом в трубу — 12О…14О°С, при выходе из трубы в атмосферу — не ниже
100°С.

Если дымовые газы при выходе в трубу, то есть у вьюшки,
достигают температуры около 250°С, то конденсат не образуется, улучшается
тяга, печи быстрее нагреваются, потребляя при этом меньше топлива.

Определить температуру выходящих газов можно с помощью
сухой лучины, которую кладут поперек отверстия вьюшки во время топки. Если
через 30…40 мин вынуть лучину и соскоблить с нее ножом закопченную
поверхность, можно установить температуру газов. Цвет лучины не меняется при
температуре до 150°С. Если лучина желтеет (до цвета корки белого хлеба),
значит, температура дошла до 200°С; если стала коричневой (до цвета корки
ржаного хлеба), то температура поднялась до 250°С. Почерневшая лучина
указывает на температуру 300°С, а когда она превращается в уголь, это значит,
что температура достигает 400°С.

Таким образом, при топке печи температуру газов надо
регулировать так, чтобы у вьюшки она была в пределах 250°С.

Следует знать, что в летнее время конденсат или совсем не
образуется, или бывает в небольшом количестве. Образование конденсата в
большей степени зависит от размеров колосниковой решетки, правильно поднятого
пода и устройства горнила в русской печи, размеров канала, толщины стенок,
глины и высоты дымовой трубы, температуры ее нагрева, влажности применяемого
топлива, температуры выходящих газов из трубы и избыточного количества
дымоходов в печи.

Высота дымовой трубы должна быть не   менее   5…6   м,  
считая   от   уровня зольниковой камеры или пода русской печи.   Толщину  
кладки   стенок   трубы следует      выполнять      в      полкирпича 20 мм). 
Более  тонкие  стенки  трубы быстро нагреваются и быстро остывают, что  
приводит   к   образованию   конденсата. Такие трубы необходимо утеплять.
Различные трещины в трубе и печи, сквозь   которые   проникает   холодный
воздух,   также   способствуют  охлаждению газов и  образованию  конденсата..
Когда сечение канала трубы (дымохода) выше требуемого для данной печи, то
дымовые газы поднимаются по ней очень медленно и холодный наружный воздух
охлаждает их в трубе. Большое влияние на силу тяги, то есть на выход дымовых
газов, оказывает гладкость стенок дымоходов.   Чем   они   глаже,   тем  
сильнее тяга.  Все шероховатости в трубе  способствуют снижению тяги  и 
задерживают на себе сажу.

Иногда для улучшения тяги в печах приходится перекладывать
трубы, уменьшая размеры дымохода, опуская или поднимая высоту трубы на крыше.
Делают это до тех пор, пока не получают удовлетворительного результата. В
местах сужения дымохода следует стесывать прямые углы, чтобы обеспечить более
плавный переход газов.

Кладка печей своими руками

Как упростить выбор дымохода

Что представляет собой дымоход для каминов? Это совокупность труб, у которых один конец подключен к обогревающему устройству, а другой — выведен на улицу. Его установка — достаточно сложный и трудоемкий процесс, требующий определенных знаний и профессионализма. Дымоходы могут изготавливаться из кирпича, нержавейки, керамики, Каждый из этих видов имеет свои преимущества, недостатки, а также особенности монтажа. Конечно же, для того чтобы сделать правильный выбор лучше обратиться за консультацией к профессионалам. Однако для того чтобы иметь некоторое понятие об устройстве дымоходов, приведем ниже краткое описание самых распространенных видов.

Основные моменты, которые следует учесть при выборе дымохода

Выбирая конструкцию дымохода, нужно обратить внимание на следующие факторы:

• Материал дымоотвода нужен устойчивый, чтобы он мог выдержать высокую температуру выходящих продуктов; (См. также: )
• Должен выдерживать смесь сажи и конденсата;
• Конструкция дымохода должна полностью отвечать всем требуемым нормам (строительным, пожарным, технологическим, эксплуатационным).

Для камина, который будет топиться от газа, прекрасно подойдет дымоотвод, выполненный из нержавеющей стали, для угля лучше выбрать дымоход из кирпича, а для дров подойдет конструкция из керамики, кирпича и из стали — нержавейки.

Конструкция дымоотвода

Каждое отдельное здание и любой камин требуют подходящий дымоход с индивидуальными параметрами и характеристиками.

Параметры, по которым следует осуществлять выбор дымохода:

• Материал дымоотвода;
• Расположение его конструкции;

1. Дымоход из стали. В состав конструкции дымоотвода из стали входят трубы, утеплитель и наружный контур. Для изготовления труб используется нержавеющая или оцинкованная сталь. Конструкция стального дымохода легко устанавливается и имеет маленький вес.

Труба из оцинкованной стали имеет более низкую стоимость, но она менее надежна предыдущей модели. Соответственно, лучшие дымоходы из нержавеющей стали.

1. Керамическая конструкция дымохода. Для установки керамического дымохода требуется определенная подготовка специалистов и, очень важна, аккуратность. Керамика позволяет обеспечить прекрасную теплоизоляцию. Срок службы материала приблизительно составляет 30 лет. Керамическая конструкция состоит из внутреннего керамического вкладыша, снаружи располагаются облегченные блоки из бетона и, обязательна, теплоизоляционная прокладка, которую необходимо укладывать между слоями. (См. также: )
2. Стеклянная конструкция считается самой дорогой, его весьма сложно устанавливать. Требуется определенный опыт работы монтажа, но стекло прекрасно вписывается в интерьер дома и смотрится весьма эффектно и неотразимо. Стекло очень устойчиво к образованию коррозийного налета, нагреву от образующихся продуктов горения и любому воздействию влаги. Несомненно, эти преимущества конструкции выводят ее на высокий уровень использования.

Достоинства и недостатки керамических дымоходов для камина

К преимуществам керамической трубы можно отнести следующие характеристики:

• материал очень быстр в монтаже и сборке;
• является гарантией высокого КПД;
• долгий эксплуатационный срок;
• ассортимент блоков велик, что дает возможность смонтировать дымоходное отверстие с любой конфигурацией;
• наличие специального отверстия, дающего возможность прочистить дымоход;
• появляющийся конденсат стекает благодаря расположенному внизу дымохода отверстию.

Среди недостатков систем блочных керамических труб принято выделять следующие:

• относительно высокая цена;
• из-за того, что большинство таких дымоходов производится за рубежом, срок доставки порой бывает очень большим.

Опасная температура

Для сравнения рассмотрим ряд исследований, проведенных учеными в двадцатом веке, по наблюдению за последствиями влияния регулярных посещений парилки, нагретой до экстремальных значений в 110-130 °С.

Профессор Х. Теир в 80-е годы прошлого века выдвинул предположение о связи высокой температуры в финских саунах с возникновением рака, которое впоследствии было подтверждено результатами большого исследования. После рассмотрения значительного количества случаев заболеваний раком лёгких у любителей попариться при 110-130 °С, было установлено, что пребывание в парилке нагретой до таких температур способствует образованию этого заболевания.

Дело в том, что в таких условиях можно находиться только когда воздух в помещении очень сухой, а это исключает гидростатическое воздействие пара на организм. В результате кровь недостаточно хорошо снабжает лёгкие и они получают ожег из-за неспособности в необходимой степени адаптироваться к повышенным температурам.

Ряд других исследований также открыл, что пребывание в сухом сильно перегретом воздухе сауны негативно влияет на выработку спермы, а также приводит к возникновению проблем с пищеварением у детей, родившихся от матерей, которые часто посещали такие бани при беременности.

Технология изготовления банной печи предъявляет особые требования к оборудованию всех ее отделов, в том числе, и дымохода. Его устройство немного отличается от дымоходной системы домашней печи. Он должен обеспечивать долговременное сбережение тепла и безопасность посетителей парной. Перед организацией дымохода в бане, стоит узнать несколько важных нюансов.

В конструкцию банных печей входят 2 типа дымоходов:

• Коренные. Их организуют рядом с печью, используя для соединения специальный патрубок, по которому дым и уходит в основной канал. Один дымоход может быть использован для 2-3 печей. Главное, чтобы его внутренний диаметр имел соответствующие параметры, а трубы от каждого отопительного прибора располагались на различной высоте;
• Системы с насадной трубой монтируются конкретно на печном патрубке и выводятся через крышу. Данный вариант дымохода является самым распространенным для банных печей.

Классификация дымоходов по месту установки включает 2 вида:

• Наружные. Основная их часть расположена на улице и зафиксирована на стене при помощи кронштейна. Не слишком рекомендованы для бани, так как быстро остывают, теряя драгоценное тепло.
• Внутренние. Это вертикальные конструкции с хорошей тягой, расположенные внутри постройки.

По используемому материалу дымоходы бывают:

• Кирпичными. Традиционный вид, характеризующийся трудоемкостью кладки и высокими требованиями к соблюдению всех параметров. Имеют массу преимуществ: долговечность, пожаробезопасность, прочность, хорошую термоизоляцию и теплоаккумуляцию. К недостаткам относят шероховатость и угловатость внутренней поверхности, на которой скапливаются сажные отложения;
• Металлический дымоход быстрее монтируется и дешевле стоит. У него идеально гладкая поверхность, но более слабые теплосохраняющие характеристики;
• Комбинированный вариант, включающий 2 части: нижняя выполнена из кирпича, верхняя – из современной сэндвич-трубы. Позволяет организовывать аккуратные, небольшие проходы, которые проще закрыть жаростойким материалом.

Видео установка дымохода сэндвича своими руками

Особенностью современных банных печей является температура их нагрева, которая может достигать 400 градусов. Важный показатель эффективности печи – это мгновенный нагрев корпуса и максимальная отдача тепла.

Весь процесс нагрева сопровождается выделением инфракрасного излучения, которое распределяется на поверхностях, примыкающих к печи. Под воздействием высокого температурного режима деревянная конструкция бани может обугливаться или воспламеняться.

Именно поэтому так важно обеспечить надежную изоляцию деревянных поверхностей от жара печи. Для этого подойдет защитный экран и обшивка из огнеупорных материалов

Какая температура дымохода печи — MOREREMONTA

Как бороться с конденсатом в дымоходе печи?

Так или иначе, со временем из трубы дымохода начинает просачиваться конденсат, который губительно воздействует на всю конструкцию в целом. В народе на такое явление говорят #171;печь плачет#187;.

Избежать разрушительного воздействия можно, если еще на стадии строительства дома позаботиться об обустройстве качественного конденсатосборника для дымохода.

При отсутствии же подобного устройства и скоплении конденсата нужно принимать меры по его устранению, но сначала нужно выяснить, что представляет собой конденсат и как он устроен?

Описание

Конденсатом принято считать смолянистую жидкость, со временем оседающую на стенках внутри трубы в результате постоянного воздействия на нее паров холодного воздуха.

Изначальная температура дымовых газов, проходящих по каналу, постепенно начинает идти на спад. При охлаждении начинают выделяться водяные пары, которым после превращения в жидкость ничего не остается, как осесть на стенках. Происходит смешивание продуктов горения с данной жидкостью, образуется кислота, которая может быть любой и зависит от вида сжигаемого топлива: азотной, серной, соляной.

Практически во всех современных газовых установках температура на выходе газа достаточно низкая, что приводит к охлаждению стенок. И чем ниже опускаются газы, тем ниже их температура. Уже при температуре газов в 45–60 градусов начинает оседать конденсат в дымоходе печи, а именно на его стенках. Если еще внутри стальной трубы с гладкими стенками жидкость не задержится, а быстро стечет вниз, то при шероховатой кирпичной поверхности внутри трубы, например, жидкость просто въедается в стенки, со временем приводя к разрушению дымохода.

Почему он образуется?

Итак, необходимо выяснить, почему плачет печь? Образование конденсата в дымоходе печи происходит по некоторым причинам, а именно:

• загрузка в печную конструкциювлажного топлива . Стоит заметить, что абсолютно сухим топливо не бывает, да и в котлах длительного горения предусмотрено увлажнение дров перед загрузкой. Даже в природном газе содержатся водяные пары. В результате сгорания газа образуется углекислота, но и водяные пары никуда не исчезают. Независимо от конструкции дымохода и используемого топлива ясно, что без конденсата на стенках просто не обойтись;
• уровень температуры газов и внутри труб . При спаде ниже 100 градусов пары будут образовываться за счет воздуха в дымоходном канале, также выхлопных газов и низкой температуры, которые не смогут разогреть трубу до оптимальной температуры;
• недостаточность тяги внутри трубы по причине медленного передвижения газов по воздуховоду, пары превратятся в воду. Хорошая тяга и высокая скорость передвижения паров просто не оставят шансов на сгущение, оседание в трубе и трансформирование в жидкость, пары будут вылетать из трубы;
• большая разница между температурами в трубе и в атмосфере . Если на улице холодно, то на стенках разгоряченной трубы будет оседать конденсат на поверхности дымохода снаружи. С каждым сезонным похолоданием можно ожидать обострения ситуации в связи с большим скоплением конденсата.

Как избавиться от конденсата?

Теперь давайте разберемся, как устранить конденсат в дымоходе печи своими руками? Факторы свидетельствуют о том, что избавиться от конденсата просто невозможно. Однако можно принять меры по снижению его концентрации, усилению сопротивляемости трубы по отношению к активности конденсата. Понизить концентрацию можно несколькими способами:

• путем использования достаточно сухого топлива, то есть заранее подсушенного угля, паллетов, дров, солярки. Но метод не эффективен при наличии газовых котлов. Пары – это часть выхлопа и топливо, поэтому без конденсата просто не обойтись;
• утепление дымоотвода, благодаря чему точка росы будет сдвинута вглубь трубы, при этом контакты между воздуховодом и холодными парами из внешней среды прекратятся, разогретая труба не будет успевать остывать;
• периодическая чистка канала, в результате чего газовый дым начнет перемещаться свободно. Также при очищенном канале тяга будет лучше;
• установка дефлектора на торец трубы: данная насадка усилит тягу в воздуховоде, защитит торец от влаги и попадания внутрь трубы осадков извне;
• установка конденсатоотводчика на месте скопления конденсата: при соединении с продуктами горения пары сгустятся и превратятся в жидкость.

К сожалению, устранить проблему полностью вышеперечисленными методами невозможно, но, если снизить концентрацию активных веществ, то срок эксплуатации дымохода можно значительно увеличить.

Профилактические меры

Защита дымохода – важная составляющая ухода за печкой в целом. Чтобы внутренняя часть дымохода противостояла агрессивным воздействиям окружающей среды, нужно проделать следующие этапы работ:

1. вмонтировать внутрь воздуховода вставку из стойкого нержавеющего материала либо высоколегированной стали. Материалы устойчивы к агрессивным внешним средам
2. установить сборник конденсата в виде стального стакана на пересечении двух каналов: вертикального и горизонтального, расположив при этом немного ниже узла сопряжения.

Заключение

Итог очевиден, избавить полностью конструкцию от конденсата нельзя, но уберечь канал от разрушающего воздействия природы все-же можно. Конденсат будет стекать в стакан, тем самым опорожнять трубу по мере необходимости. Данная методика при борьбе с такой угрозой для дымохода способна устранить последствия, однако остановить сам процесс образования химических веществ не представляется возможным. Разумеется, изначальная сборка дымохода по конденсату, как источнику угрозы целостности канала, позволяет добиться существенно лучших результатов: ведь вставка-гильза снижает тягу, заузив сечение воздуховода. Но, монтировать устойчивую к кислотам гильзу в сборник конденсата гораздо дешевле, чем демонтировать старый канал или, тем более, строить новый дымоход.

Не допускайте просачивания конденсата из дымохода или примите меры для снижения его накопления в трубах, печная конструкция прослужит дольше, а тяга всегда будет оставаться сильной и устойчивой.

Конденсат в печном дымоходе.

Причины возникновения конденсата в печном дымоходе.

Считается, что для нормальной работы кирпичной печи у дыма на выходе из печи в дымоход должна быть температура не менее 250 градусов Цельсия.

При такой температуре дымовых газов на входе в дымоход, на верхнем срезе трубы будет температура около 105 градусов Цельсия. (при грамотно спроектированном дымоходе)

Такой температурный режим позволяет избежать конденсирования дымохода.

Рассмотрим примеры возникновения конденсата в дымоходе.

1. Режим тления.

Именно так хочется прокричать когда видишь когда люди подключают металлические печи с режимом тления к кирпичным трубам.

Все доводы обычно не могут пересилить вопрос цены.

Пользователь купив в магазине недорогую и вполне симпатичную печь типа #171;Буржуйка#187;, подключает её на кирпичную трубу оставшуюся после разборки плохо работавшей старой кирпичной печи.

В итоге такая конструкция конденсирует и воняет на весь дом.

Причина возникновения конденсата, в данном случае, режим тления.

Подробнее о режиме тления читай здесь.

Финалом, чаще всего, становится разрушение дымохода.

2. Низкая температура газов на выходе из печи в дымоход.

Неграмотный печник сделал слишком много каналов или колпаков в кирпичной печи.

Итог: Проходя через множество каналов дымовые газы слишком охлаждаются, а так же существенно уменьшается скорость их потока.

Выпадающий в дымоходе конденсат разрушает кирпич.

Однажды обратились ко мне дачники с просьбой переложить трубу.

Хозяйка дома уверяла, что кирпич в дымоходе разваливается из за того что печник кирпич замачивал.

Я пытался объяснять:

• Про конденсат.
• Про то что для её печи 7 каналов слишком много.
• Про скорость потока, температуру газов.

В итоге: её муж сказал что я говорю фигню. Печь хорошая, очень тёплая. А чёрная вода вытекающая из задвижки это от дождя.

Историю той печки далее не знаю, т.к. разговаривать более было не о чем.

Эта печь конденсировала из за асбестоцементной трубы над ней.

3. Слишком большое сечение дымохода.

К счастью, на новые печи, всё реже устанавливают асбестоцементные трубы.

Сечение асбестоцементных труб обычно гораздо больше чем необходимое сечение для дымохода тех печей к которым они подключаются.

Большое сечение дымохода неизбежно приводит к конденсату.

Самой асбестоцементной трубе до конденсата как до лампочки, но конденсат будет по ней стекать в печь.

Часто, на старых печах, конденсат начинает даже вытекать из прочистных дверок печки и просачиваться сквозь швы.

4. Плохое качество дров может так же привести к конденсату в дымоходе.

Подробнее о качестве дров читай здесь.

Способы борьбы с конденсатом в дымоходе.

1. Топить только качественным, сухим топливом.
2. Увеличить температуру в топке. (увеличить количество и качество сжигаемого за один раз топлива)
3. Уменьшить сечение дымохода. (заузить сечение дымохода на его вершине)
4. Уменьшить длину пути дымовых газов от топки к дымоходу. (частично переделав каналы в печи)
5. Увеличить количество подаваемого для горения воздуха. (приоткрыть шире поддувальную дверцу)

Чаще всего исправив сечение дымохода и улучшив качество топлива удаётся избавиться от конденсата в печи и дымоходе.

Дымоходы

Топка в печи соединена с каналами. По этим каналам движутся отходящие дымовые газы. Эти каналы называются дымоходами. Благодаря геометрическому напору, т.е. разнице в давлении и температуре печи с окружающей средой, создаётся тяга. Благодаря тяге горячие дымовые газы двигаются по дымоходу, отдавая тепло кирпичной кладке. Кирпичная кладка, нагреваясь, аккумулирует тепло и отдаёт его в помещение. Это явление называется теплопередачей. Именно на нём и построен принцип нагрева помещения печами.
От размеров и расположения дымоходов зависит коэффициент полезного действия печи. Чем больше поверхность дымоходов, тем больше мы возьмём тепла с дымовых газов. Но не надо забывать, что на выходе из дымовой трубы температура дыма не должна быть ниже 120 градусов (во избежание образования конденсата)и выше 150 (греем печь или улицу?)

Требования к дымоходам:

— Внутренняя поверхность каналов дымохода должна быть гладкой.

— Поперечное сечение каналов должно быть достаточно большим, чтобы газы беспрепятственно уходили в дымовую трубу. Обычно размеры канала кратны размерам кирпича — 1/2 х 1/2 или 1 х 1/2 кирпича.

— Большее количество тепла дымовые газы должны отдавать нижней части печи.

Для того, чтобы отходящие газы эффективно нагревали печь, дым в печи опускают по каналу вниз, создавая сопротивление тяге и увеличивая отдачу тепла стенкам печи или, наоборот, пускают по нескольким параллельным каналам. Для каждой печи предусмотрена своя система дымоходов и зависит от назначения и размеров самой печи и отапливаемого помещения.

На практике применяют как бесканальные, так и канальные системы дымоходов (дымооборотов), которые подразделяются на одно- и многооборотные.

Системы дымооборотов печей: а — многооборотная с вертикальными каналами; б — многооборотная с горизонтальными каналами; в — однооборотная с вертикальными каналами; г — однооборотная многоканальная; д — бесканальная.

Однооборотная система состоит из одного подъемного канала и одного (или нескольких, соединенных параллельно) опускных. Преимущество параллельного варианта — низкое сопротивление движению дымовых газов и более равномерный прогрев массива печи. К недостатку однооборотной системы можно отнести то, что верхняя часть печи прогревается значительно больше, чем нижняя. В малых печах этот недостаток в какой-то мере ком-пенсируется достаточно сильным прогревом стенок топливника. В больших же печах приходится прогревать низ печи, пропуская наиболее горячие газы по каналам, расположенным в нижней части печи, что обеспечивает наиболее благоприятный режим прогрева помещения.

Многооборотная система дымоходов включает в себя несколько последовательных вертикальных или горизонтальных каналов. Один из недостатков такой системы состоит в том, что. двигаясь от топливника к дымовой трубе, газы совершают много поворотов и поэтому испытывают значительное сопротивление своему движению. Другой недостаток многооборотных систем — резко неодинаковый прогрев печи на участках, первого и последнего канала, а это может привести к растрескиванию кладки. Поэтому применять многооборотную систему обычно не рекомендуется. При выборе системы каналов надо также учесть, что вертикальная система дымооборотов обеспечивает большую теплоотдачу дымовых газов, а горизонтальная — более надежную тягу, что немаловажно, скажем, при недостаточно высокой трубе.

Из соображений противопожарной безопасности верхняя поверхность перекрытия печи должна располагаться от потолка (обычно делаемого из сгораемых материалов) на расстоянии 35—45 см.

Часть дымовой трубы, находящаяся между корпусом печи и разделкой у потолочного перекрытия, называется шейкой, ее минимальная высота — три ряда кирпича плашмя.

В шейке печи размещаются задвижки или дымовая вьюшка, с помощью которых перекрывают дымоходы печи после окончания топки. Установка этих приборов ниже уровня перекрытия печи ведет к большой потере теплоты.

Дымовая труба служит для отвода дымовых газов из печи и для создания тяги. Если первая из указанных функций трубы не требует пояснений, то о тяге следует рассказать поподробнее.

Тяга — разряжение в участке канала (в нашем случае — трубе), под действием которого создается поток газа. При естественной тяге, а именно такая тяга создается в печной трубе, движущая сила возникает из-за разности плотностей газов различной температуры. Таким образом, в основном сила тяги зависит от температуры отходящих газов и от высоты трубы. Увеличивать температуру газов экономически невыгодно, поэтому, чтобы улучшить тягу, следует увеличить высоту трубы. Опыт показывает, что расстояние между колосниковой решеткой печи я оголовком трубы должно быть не меньше 5—6 м.

На тягу печи влияет также сопротивление стенок дымового канала движению газов, уменьшить которое можно: сокращением числа дымооборотов печи, увеличением площади сечения дымооборотов и дымохода (напомним, что минимальное сечение — 1/2 X 1/2 кирпича), созданием более гладкой поверхности у внутренних стенок дымооборотов и дымохода.

И, наконец, тяга резко снижается, если в кладке печи или дымохода имеются даже небольшие щели (как показывает практика, причина неудовлетворительной тяги чаще заключается в дефектах дымовой трубы, но не топки).

Дымовые трубы бывают трех видов: насадные, опирающиеся на массив печи; коренные, имеющие отдельный фундамент; стенные, встроенные в капитальные стены дома.

Как правило, отопительные, да и другие печи, устраиваемые в сельском доме, оборудуются насадной трубой, которая включает в себя уже упомянутую шейку, разделку у потолка, или распушку (рис. 3), стояк в чердачном помещении, разделку у крыши (выдру), оголовок.

Думаете о создании дымохода в доме? Прежде чем приступить к делу, давайте разберемся, как грамотно его спроектировать и смонтировать.

Все о дымоходах

Общие требования к дымоходам

Каминные вставки можно подключать к существующему дымоходу, но в этом случае выбор мощности топки диктуется площадью сечения дымового канала. Общие требования к дымоходам содержатся в СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование». Этот нормативный документ разрешает применять дымоходы из двустенных стальных труб с тепловой изоляцией из негорючего материала (при температуре отводимых газов не выше 500 °C) и устанавливать на дымовых трубах зонты, дефлекторы и другие насадки, если данные устройства не препятствуют свободному выходу дыма (в этом его отличие от СНиП 2.04.05-91).

Высота дымоходов от устья до колосниковой решетки должна составлять не менее 5 м. Высота частей труб, возвышающихся над кровлей, — не менее 0,5 м над плоской крышей, а также над коньком или парапетом при расстоянии до них не более 1,5 м; не ниже конька или парапета при расстоянии до них 1,5-3 м; не ниже линии, проведенной от конька вниз под углом 10 к горизонту, при дистанции более 3 м между трубой и коньком.

Допускаются отводы труб под углом до 30 к вертикали на расстояние не более 1 м. Трубы на зданиях с кровлями из горючих материалов следует оборудовать искроуловителями из металлической сетки с отверстиями размером не более 5 г 5 мм. Расстояние от наружных поверхностей кирпичных или бетонных дымовых труб до стропил, обрешеток и других деталей крыши, выполненных из горючих материалов, должно быть не менее 130 мм; от керамических труб без изоляции — 250 мм, с изоляцией — 130 мм. Что касается стен и элементов перекрытий из горючих материалов, то здесь нормируется расстояние от внутренней стенки дымового канала: 500 мм до незащищенных конструкций и 380 мм — до защищенных.

Однако приложение к СНиП оперирует термином «разделка», то есть речь идет о кирпичной трубе. Для современных модульных систем четких норм не существует, и застройщики обычно следуют инструкциям производителей.

Виды дымоходов

Дымоход из кирпича

Кирпичные дымоходы до недавнего времени как в городском, так и в сельском строительстве были практически безальтернативными. Будучи универсальным конструкционным материалом, кирпич позволяет варьировать количество каналов дымоходов и толщину стенок (можно делать необходимые утолщения в местах прохождения перекрытий, кровли, а также при сооружении уличной части дымохода).

Мне в руки попался пирометр. Грех было не воспользоваться случаем и не показать вам как меняется температура поверхности дымохода по мере отдаленности от источника огня. Также на примере данного дымохода можна увидеть некоторую закономерность изменения температуры поверхности дымохода. К сожалению мы не смогли измерять температуру поверхности дымохода на улице. так как дымоход утеплен и наружный кожух зеркальная нержавейка. А для измерения температуры нам нужна поглощающая луч поверхность. А зеркало отражает луч сгенерированный пирометром.

Вобщем, что тут говорить смотрите дальше сами.

Теплоаккумуляция и теплоотдача печей

Стенки топливника и дымовых каналов, получив теплоту от сожженного топлива, накапливают и передают ее через толщу своего массива наружным поверхностям печи. Чем тоньше стенки, тем скорее через них передается теплота. Толстостенными называют печи с наружными стенками толщиной 120 мм и более; тонкостенными — печи со стенками топливника толщиной до 120 мм и прочими стенками толщиной до 70 мм.

Наружные поверхности кирпичных тонкостенных печей (в 1/4 кирпича — каркасные или в футляре) начинают прогреваться уже через 20…30 мин после растопки печи, а толстостенных печей (толщина стенок от 1/2 кирпича и более) только через 1…1,5 ч. Продолжительность теплоотдачи небольших тонкостенных кирпичных печей не превышает 10…12 ч, в то время как теплоотдача больших массивных печей может продолжаться 24 ч и более.

Средняя температура внутренней облучаемой поверхности топливника составляет 450…600 °С. Внутренние стенки дымовых каналов нагреваются до 230…350 °С. Средняя суточная температура наружной теплоотдающей поверхности толстостенных оштукатуренных печей равна 55…60 °С, при максимальной температуре этой поверхности в отдельных точках до 90 °С. Средняя суточная температура наружной поверхности тонкостенных печей при двухразовой их топке в сутки составляет 60…70 °С, а максимальная (на короткий промежуток времени) может достигать 120 °С. Наибольшая температура на поверхности толстостенных печей обычно бывает через 2,5…3 ч после ее растопки, у тонкостенных печей — через 1,5…2 ч. Затем температура наружных поверхностей постепенно снижается.

Таким образом, теплоотдача печи в период между двумя топками происходит за счет теплоты, аккумулированной печным массивом во время топки печи. Это количество теплоты тем больше, чем больше массив печи и выше температура, до которой он был разогрет. Свойство печи поглощать и накапливать теплоту во время топки и постепенно отдавать ее помещению в последующие часы называют аккумулирующей способностью печи.
Количество теплоты, аккумулированной печью за время топки, определяют по формуле

где Q_akk — количество теплоты, аккумулированной печью, Дж; V — объем прогреваемой кладки печи, м3; σ— плотность кладки печи (масса 1 м3 в кг), кг/м3; с — удельная теплоемкость материала, из которого выполнена печь, т. е. количество теплоты, которое необходимо затратить, чтобы 1 кг материала нагреть на один градус; Δt — разность между средней температурой массы и сива печи перед топкой и его средней температурой после топки, град.

Теплоотдающей поверхностью печи считается: находящаяся в пределах активной высоты печи поверхность стенок печи, омываемая с одной стороны воздухом, а с другой омываемая дымовыми газами или соприкасающаяся с горящим топливом; перекрыша при высоте печи не более 2,1, м; поверхность стенок воздухонагревательных камер.

Теплота от нагретых тбплоотдающих -поверхностей печи передается окружающему воздуху и предметам следующими способами: прямым лучеиспусканием, когда тепловые лучи, исходящие от печи, пронизывают окружающий воздух и попадают на окружающие предметы с более низкой температурой, чем поверхности печи; соприкосновением движущегося около печи воздуха с ее нагретыми стенками. Воздух, соприкасаясь непосредственно со стенками печи, нагревается, становится легче и поднимается вверх. Его место занимают соседние нижележащие слои и таким образом около разогретой печи создается постоянное движение воздуха.

Полное количество теплоты, отдаваемой печью в помещение, равно сумме количеств теплоты, переданной первым и вторым способами. Оно находится в прямой зависимости от степени разогрева ее теплоотдающих поверхностей и прямо пропорционально разности температур этих поверхностей и окружающего воздуха и предметов.

Однако теплоотдача печи в течение суток происходит неравномерно. Как было указано выше, максимальные температуры на поверхности печи с периодической топкой наблюдаются у толстостенных печей через 2,5…3 ч после растопки, а тонкостенных — через 1,5…2 ч. В этот момент печь выделяет максимальное количество теплоты, превышающее то среднее количество, на которое ее рассчитывали, исходя из теплопотерь помещения Этот избыток теплоты частично поглощается массивом наружных ограждений: стен, пола, потолка и комнатной обстановки.

На короткий промежуток времени температура комнатного воздуха становится несколько выше расчетной внутренней температуры помещения (для жилых комнат 18 °С). Затем массив печи постепенно остывает, после чего наступает короткий период установившегося теплового состояния, когда печь выделяет в час ровно столько теплоты, сколько ее расходуется через наружные ограждения. В этот период все предметы, получившие ранее запас . теплоты, сохраняют его неизменным. Наконец, наступает третий период, когда остывающая печь выделяет теплоты меньше, чем это требуется для поддержания в помещении нормальной температуры. Температура воздуха в помещении начинает понижаться, тогда все предметы, обладающие более высокой температурой и, следовательно, некоторым запасом теплоты, начинают отдавать ее окружающему воздуху, за счет чего температура помещения выравнивается.

Таким образом, несмотря на неравномерность отдачи теплоты поверхностями печи достигается некоторое выравнивание комнатной температуры во время перерыва между топками. При применении толстостенных печей отмеченное колебание температур в помещении бывает меньше, чем при применении тонкостенных. При печном отоплении колебания температуры воздуха внутри отапливаемых помещений не должны превышать ±3 °С в течение суток.

Теплоотдача печи зависит от количества сожженного в ней топлива и может меняться в широких пределах. За нормальную теплоотдачу печи принимают среднее количество теплоты, которое выделяется печью в течение 1 ч при двух топках в сутки отопительные печи следует выбирать так, чтобы средняя часовая теплоотдача их равнялась расчетным теплопотерям отапливаемых ими помещений. Среднюю часовую теплоотдачу теплоемких печей периодической топки следует рассчитывать, исходя из двух топок в сутки, а печей длительного горения принимать равной расчетным теплопотерям помещений.

Двукратная топка печи в сутки — утром и вечером — это режим, который обеспечивает рациональное и выгодное использование массива печи. При средних зимних температурах наружного воздуха, наиболее часто повторяющихся в отопительный период, осуществляется нормальная одноразовая топка печи. При пониженных наружных температурах печь топят два раза в сутки с некоторым увеличением общего количества топлива по сравнению с одноразовой топкой. В более теплые зимние дни достаточно протопить печь один раз в сутки, закладывая при этом меньшее количество топлива.

При соблюдении указанных режимов можно не строить массивных печей, которые необходимы для обогрева помещения при одноразовой тoпке, а пользоваться менее громоздкими печами, но топить их два раза в сутки. При этом объем, стоимость печи и полезная площадь, занимаемая ею, уменьшаются, а работа печи протекает при более высоком коэффициенте полезного действия.

Часовая теплоотдача 1 м3 перекрыши печи при высоте печи 2,1 ми менее составляет в среднем 50 % от часовой тепло отдачи 1 м3 стенок. Теплоотдача стенки печи в отступке, от крытой с обеих сторон, принимается равной 75 % от теплоотдачи открытой стенки при ширине отступки от 70 до 130 мм При отступках шириной более 130 мм теплоотдача принимается та же, что и для открытых поверхностей печей.

Температура горения дров в печи, котле и камине

Домовладельцы, использующие для обогрева своих жилищ твердотопливные котлы и печи, часто обращают внимание на такой параметр, как температура горения дров. Интерес к вопросу понятен, ведь для хозяина дома важно получить максимальное количество тепла. Соответственно, во время заготовки топлива на зиму надо побеспокоиться о достаточном количестве дров на весь сезон. На самом деле вопрос теплоотдачи древесины стоит несколько шире и зависит не только от температуры, но и других параметров. Каких – рассмотрим в данном материале.

Температура горения и теплоотдача

Эти два параметра взаимосвязаны, чем выше температура горения дров в печи или твердотопливном котле, тем больше тепла выделяется. Но каждый, кому однажды доводилось топить печь разными породами дерева, замечал, что одни дрова ярко пылают, выделяя нестерпимый жар, а другие вяло горят и тепла дают совсем мало.

Причина в том, что разные породы древесины имеют различную температуру горения и удельную теплотворность.

Чтобы понять, насколько велика эта разница, ниже предлагается таблица температуры горения различных пород дерева в идеальных условиях. Вы спросите – идеальные условия – это какие? Собственно, их три:

• древесина содержит в себе минимум влаги;
• процесс идет в закрытом пространстве;
• в зону горения подается именно столько кислорода, сколько требуется для полноценного сжигания.

Для справки. Дуб, бук и лиственница считаются ценными породами древесины, в качестве основного топлива они используются очень редко. Разве что их отходы в виде стружки, опилок и горбылей.

Как уже было сказано выше, данные будут неполными, если не представить удельную теплоту сгорания каждой из пород. Ниже в таблице показаны значения теплоотдачи дров, выраженные в различных единицах и по отношению к весу и объему топлива:

Все табличные данные являются справочными и пригодятся для приблизительного расчета количества топлива, что выполняется с большим запасом. Еще по ним можно понять, что дуб и береза горят значительно жарче, чем тополь и ольха, а потому отдадут больше тепловой энергии. Но таблицы не могут представлять практическую ценность для рядового домовладельца, ведь условия сжигания в реальной жизни далеки от идеальных.

В реальности температура горения дерева в различных печах и каминах никогда не достигает значений, указанных в таблице. Для этого нужно, чтобы дрова были абсолютно сухими, чего в жизни не бывает, люди сжигают в топке такое горючее, какое у них есть в наличии. Снижается температура и от недостатка кислорода. Подробнее эти вопросы мы рассмотрим ниже.

Зависимость от влажности

Любое свежесрубленное дерево имеет повышенную влажность, в среднем ее значение лежит в диапазоне 45—55%, а у некоторых пород содержание влаги доходит и до 65%. Что происходит при горении таких дров? Часть выделяющегося тепла попросту расходуется на испарение воды, поэтому температура горения древесины не может повыситься до максимальной. Соответственно, падает и теплоотдача.

Чтобы получить необходимое количество теплоты для обогрева дома, можно пойти двумя путями:

• оптимальное решение – высушить дрова. Чтобы достигнуть приемлемой влажности, их надо распилить и расколоть, а затем сложить в штабель под навесом или в сарае. Срок природной сушки – минимум 1 год. Через 1.5 года, когда поленница простоит 2 летних сезона, вы гарантированно получите дрова влажностью до 20%.
• жечь свежесрубленное топливо или то, что есть в наличии. Тогда надо понимать, что расход дров будет чуть ли не вдвое больше положенного и заготовить соответствующе количество. Не говоря уже о том, что в газоходах и дымовой трубе рекордными темпами будет оседать сажа.

Примечание. Некоторые породы древесины непригодны к сжиганию в топке котла или печи в свежесрубленном виде. К таковым относится ива и тополь, они будут гореть очень плохо и совсем не дадут тепла.

Чтобы определить теплоотдачу дров, сложенных в поленницу, надо снять ее размеры, а потом выяснить общее количество теплоты, пользуясь данными таблицы. В ней теплотворность на единицу складского объема указана в зависимости от влажности:

Породы, чья теплотворная способность наиболее высока, можно сжигать свежесрубленными, имея в виду предостережения, описанные выше. Например, теплоотдача и температура горения дуба, ясеня и березы самые высокие, так что их хватит на испарение влаги и обогрева частного дома. Похуже обстоит дело с хвойными породами – сосной и елью, но они могут успешно гореть из-за своей смолистости. Не до конца высушенную сосну лучше класть в уже разогретую топку.

Вывод здесь простой: чем лучше вам удастся просушить дерево, тем выше будет температура сжигания и больше теплоты выделится, а расход дров уменьшится.

Зависимость от подачи воздуха

Парадокс в том, что температуру горения и теплоотдачу топлива мы снижаем сами путем ограничения поступления кислорода. Заслонки печи или котла прикрываются с целью увеличить длительность процесса и таким образом, по нашему мнению, экономить горючее. Исключение — температура горения костра в камине открытого типа, куда воздух из помещения поступает свободно.

Но даже каминный костер подчиняется химической формуле идеального горения древесины, представленной в упрощенном виде:

С + 2Н2 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + Q (теплота).

В левой части уравнения – углерод и водород, сжигаемые в присутствии кислорода. В правой – продукты горения, это углекислый газ, вода и выделяющееся тепло, что мы используем для обогрева. На практике в топку надо подавать воздух в количестве 130% от объема, нужного для сжигания. Тогда сухие дрова при горении развивают температуру, близкую к максимальной.

Когда мы прикрываем подачу воздуха заслонками, уравнение нарушается, в нем появляется третий элемент – угарный газ (СО). Это результат того, что не все атомы углерода встретили по два атома кислорода, им просто не хватило для этого воздуха. Недожженный угарный газ вылетает в трубу, температура в топливнике снижается, а за ней и теплоотдача.

Правильный подход – это установить буферную емкость и постоянно выводить твердотопливный котел на максимальный режим работы с достаточной подачей воздуха и полноценным сжиганием. А вот с печами такой фокус не пройдет, они нагревают воздух помещения, а не воду в системе, так что аккумулировать тепло не получится. Вот почему при горении смоленых дров, да и вообще, любой древесины в печах всегда присутствует угарный газ.

Помните, количество угарного газа зависит от того, насколько перекрыта подача воздуха. Чем меньше кислорода проходит в топку, тем больше образуется угара, а тепла — меньше.

Заключение

Помимо перечисленных факторов, на реальную теплоотдачу влияет КПД теплогенератора. Например, как бы ни была высока температура в топливнике буржуйки, печка может отобрать только 40% образующегося тепла. Остальное улетает в дымоход, и это надо учитывать при заготовке дров. КПД твердотопливных котлов побольше – до 80%.