Як влаштовані опалювальні печі Кузнєцова? Чим вони краще традиційних печей з примусовим рухом пічних газів? Які особливості конструктивного виконання потрібно врахувати, якщо ви збираєтеся класти піч своїми руками? Давайте з'ясуємо.
На фото - Ковпакова піч з варильною плитою і лежанкою.
Перше знайомство
Недоліки традиційних печей
Щоб відповісти на питання про переваги конструкції, нам потрібно від чогось відштовхуватися. Які проблеми звичних нам цегляних печей є їх конструктивними недоліками?
- Горіння - це екзотермічна реакція окислення вуглецю і водню з утворенням CO і H2O. Однак саме водяні пари і вуглекислота, насичуючи повітря в топці, перешкоджають використанню частини кисню для горіння дров. А ось температуру продуктів згоряння ця суміш (так звані баластні гази) знижує, змішуючись з ними і в результаті зменшуючи ефективність обігріву.
- Пічні гази навіть при дуже довгому димоході часто залишають його з досить високою температурою. Чим сильніше розтоплена опалювально-варильна піч - тим сильніше тяга і ... тим більше тепла несеться продуктами згоряння.
Нюанс: так, для регулювання тяги служать заслінки. Однак регулювати тягу, покладаючись на суб'єктивні відчуття - все одно, що піднімати стрижні сповільнювач в ядерному реакторі, орієнтуючись на фазу Місяця. Точності ви не досягнете.
Сучасні печі досягли стелі ККД, можливого в рамках конструктивного виконання. Щоб зробити ефективність вищою - потрібна не еволюція, а революція.
Конструкцію, якої багато століть, все ж можна поліпшити.
Вирішення проблем
Основи теорії належать не Ігорю Кузнєцову, а професору Академії Наук СРСР В.Є. Грум-Гріжайло і кандидату наук І.С Подгороднікова, які працювали на початку і середині 20-го століття. А ось практичне втілення теоретичних досліджень вікової давнини - заслуга нашого сучасника.
Сама концепція досить проста. Все, що потрібно зробити - це розташувати відразу після топки ковпак - ємність, що представляє собою щось на кшталт перевернутого склянки. Причому вихід для пічних газів буде розташовуватися в нижній частині ковпака.
Ця конструкція призначена для опалення двоповерхового будинку.
І що нам дасть настільки дивна інструкція по конструюванню димоходу? А ось що:
- Пічні гази відразу після топки розшаровуються по температурі. Більш холодні баластні гази продовжують подорож по димоходу; гарячі продукти згоряння затримуються в ковпаку.
- Усередині ковпака підтримується висока температура, адже він розташований в безпосередній близькості від топки, і туди потрапляють продукти згорання, які не віддали своє тепло. В результаті чадний газ, частинки золи і летючі вуглеводні, які в традиційному димоході остигають і несуться в димову трубу, тут догоряють. Очевидний наслідок - збільшення тепловіддачі і зменшення кількості сажі в трубі.
Сажа - одна з проблем неповного згоряння. У нашому випадку її кількість різко зменшиться.
- Піч Кузнєцова з опалювальним котлом відрізняється від усіх традиційних печей з водяним опаленням тим, що теплообмінник винесено з топки в ковпак. Він не впливає на температуру полум'я і знову-таки не знижує ККД печі, приводячи до неповного згоряння палива.
- Нарешті, головне: гарячі пічні гази фізично не можуть покинути піч до того, як охолонуть, віддадуть всю свою теплову енергію. Природна конвекція усередині ковпака витісняє гаряче вміст вгору; шлях по димоходу можуть продовжити тільки остиглі гази.
- Ніщо не заважає встановити на шляху продуктів згоряння послідовно два або три ковпака. В результаті ми не тільки відберемо у пічних газів більше тепла: ми отримаємо в тілі печі кілька зон зі східчасто спадної і відносно постійною температурою.
Наприклад, над першим ковпаком, наступним відразу за топкою - прекрасне місце для розміщення вручений плити. Над другим, більш холодним - сушарка для овочів або тепла лежанка.
Корисно: розміщену над першим ковпаком чавунну варильну плиту краще вибрати цільної, без знімних конфорок. Інакше в силу конструкції продукти згоряння підуть в кімнату.
У печах з примусовим рухом продуктів згоряння навіть при відкритих конфорках тяга віднесе дим і сажу в димохід. Якщо варильна плита знаходиться над ковпаком, дим піде в кімнату.
І ціна всіх цих достоїнств - всього лише незначне ускладнення конструкції опалювальної печі для дому !
Корисні дрібниці
Отже, самостійно складена опалювальна піч Кузнєцова стане джерелом тепла у вашому домі. Що ще корисно знати про неї?
Топку і розташований поруч з нею ковпак об'єднує вузька вертикальна щілина (так званий сухий шов). Ця конструктивна особливість пов'язана з тим, як рухаються в топці і ковпаку конвекційні потоки. Частина баластних газів з невисоким вмістом водяної пари втягується в повторній циркуляції в топці, сприяючи виникненню турбулентності і покращуючи згорання летючих частинок палива.
Робити топку частиною ковпака - неправильно. Дрова повинні згоряти в обмеженому обсязі, в якому може бути створена досить висока температура. В іншому випадку ми отримаємо лише класичну піч зі збільшеною топкою і поганий тягою.
Принципова схема. 1-топка; 2-сухий шов; 3-нижній ковпак; 4-теплообмінник водяного опалення; 5-верхній ковпак; 6-труба.
Над топкою присутній каталізатор - решітка з шамотної цегли, який розігрівається в факелі до високої температури і допомагає допалювати продукти неповного згоряння дров.
Повітря з піддувала надходить не тільки знизу, через колосник, але і в верхню частину факела через порожнини в стінах. Це необхідно знову-таки для того, щоб допалювати летючі вуглеводні і чадний газ. Минулий через колосник повітря до моменту, коли він досягне верхньої межі факела, вже занадто бідний киснем.
висновок
У відео в кінці статті ви знайдете додаткову інформацію про конструктивні особливості колпакових печей. Крім того, багато кваліфікованих пічники можуть запропонувати вам скласти цю конструкцію під ключ (читайте також статтю «Опалювальні печі Термофор - готові рішення для дому та дачі» ).
Теплих зим!
Чим вони краще традиційних печей з примусовим рухом пічних газів?
Які особливості конструктивного виконання потрібно врахувати, якщо ви збираєтеся класти піч своїми руками?
Які проблеми звичних нам цегляних печей є їх конструктивними недоліками?
І що нам дасть настільки дивна інструкція по конструюванню димоходу?
Що ще корисно знати про неї?