Принцип работы печи

Печи Кузнецова пользуются огромным спросом, благодаря чему их строительством занимается огромное количество печных мастеров. В этой статье мы расскажем о:

принципах работы таких печей;
наиболее популярных моделях;
особенностях проектирования и строительства;
объективных достоинствах и недостатках.

Принцип работы печей Кузнецова

Все печи этого мастера работают на принципе свободного движения газов. Этот принцип был разработан профессором В. Е. Грум-Гжимайло и усовершенствован его учеником И. С. Подгородником. Суть принципа в том, что горячие газы всегда движутся вверх, вытесняя остывшие и вынуждая их двигаться в дымоход. Благодаря этому все пространство печи заполнено горячими газами, которые, по мере остывания, покидают горячую зону и не снижают температуру стенок печи или грубы. Такие печи лишены каналов и представляют собой полый купол или колпак, отсюда и одно из названий «колпаковые печи». И. В. Кузнецов провел дальнейшее усовершенствование этого принципа и добавил к нему много различных новшеств, улучшающих горение топлива и общую эффективность.

В печи Грум-Гжимайло и Подгородника Кузнецов внес подачу вторичного воздуха. В обычной топке воздух поступает снизу, проходит через лежащие дрова и обходит огонь вдоль стенок, из-за чего древесина сгорает не полностью и с меньшей температурой. В печах Кузнецова помимо основного потока воздуха, который поступает через колосники или открытую дверцу топки (русские печи), поступает и второй поток воздуха через специальные каналы. Он выходит на уровне основного горения, благодаря чему не успевает подняться и вступает в реакцию с недогоревшими газами. В результате помимо пламени более высокой температуры происходит и очистка дыма, благодаря чему меньше сажи оседает на стенках дымохода.

Во многих печах Кузнецова реализован еще один способ увеличения КПД, разработанный профессором Грум-Гжимайло. Дым, поднимаясь от огня, разделяется на два потока.

лее горячий и легкий дым движется вверх, заполняя купол, а холодный дым и не участвовавший в горении воздух, благодаря низкой температуре и высокой плотности, направляются вниз, к выходу из купола. В результате холодные воздух и дым не снижают температуры горячего дыма, что неизбежно в канальных печах. Помогает в таком разделении «сухой шов» – оригинальная разработка Кузнецова. Сухой шов – это щель в канале дымохода, выводящего остывшие газы из колпака. Поэтому холодные газы сразу же уходят в дымоход и не охлаждают колпак.

Преимущества и недостатки колпачковых печек

Всем конструкциям этого автора присущи одинаковые преимущества и недостатки. К преимуществам можно отнести:

высокий КПД (83–87%);
равномерность прогрева всего массива печи;
нетребовательность к влажности дров;
возможность работать с низкими дымоходами.

Есть у этих конструкций и минусы:

высокие требования к квалификации мастера;
требовательность к материалам;
высокая стоимость работ.

Высокий КПД обусловлен более полным и жарким сгоранием топлива, отсечением холодных газов и равномерным распределением тепла по всему массиву печи. Помимо высокого КПД, у этих конструкций есть одно качество, недоступное канальным печам – они прогреваются до самого низа.

Благодаря отсечению холодных газов и подаче вторичного воздуха в топке жарко горят не только сухие, но и сырые дрова (хотя, эффективность отопления сырыми дровами заметно ниже). Ведь горят не сами дрова, а пиролизный газ, который выделяет древесина при нагреве. Вторичный воздух улучшает сгорание газов, благодаря чему поднимается температура пламени, а значит, дым становится более горячим при том же количестве дров.

Еще одна отличительная черта любых колпаковых печей – возможность работы с низким дымоходом. В канальных конструкциях каждый поворот канала снижает скорость движения дыма, а значит и тягу всей печи. Учитывая, что поворотов в каналах много, для эффективной работы канальной конструкции необходим высокий дымоход. Ведь тяга возникает из-за разной плотности воздуха вокруг дымохода и проходящего дыма. Чем горячей дым, тем лучше тяга и ниже КПД, потому что тепло улетает в атмосферу. И чем выше дымоход, тем сильней тяга, потому что больше участок, на котором проявляется разница в плотности и подъемная сила. Фактически, поднимаясь в трубу, дым вытягивает за собой воздух из комнаты, который и обеспечивает сгорание дров. Печи Кузнецова, благодаря минимальному числу поворотов и свободному движению газов, не требуют высокого дымохода. Ведь дым свободен в своем движении, в отличие от канальных устройств, поэтому даже небольшой тяги достаточно для работы печи.

Определение размера печи по площади дома

Печи Кузнецова, как и любые другие отопительные печи, подчинены общему принципу – 1 м² поверхности печи каждый час выдает 500 Вт тепловой энергии при двух топках в сутки.

я отопления 10 м² площади хорошо утепленного дома необходим 1 кВт в час. Следовательно, для отопления хорошо утепленного дома площадью 100 м² необходима площадь печи 20м². Поэтому невозможно отопить такой дом печью размером 2х1х2 метра (длина, ширина, высота), ведь даже с учетом сложного рельефа стенок печи ее площадь не превышает 14–16 м². Из-за этого многие авторитетные печники и критикуют печи Кузнецова, ведь большинство сторонников использования таких печей завышают их характеристики. Тем не менее, печи Кузнецова действительно во многом превосходят традиционные канальные печи.

Наиболее популярные модели

Наибольшее распространение получили следующие печи:

Отопительные, семейства ОИК.
Банные, семейства БИК.
Русские, семейства РТИК.
Печи-котлы семейства КИК.

ОИК

Печи ОИК различаются по форме, размеру и внешнему виду, но выполняют общую функцию – обогревают хорошо утепленный дом. Среди них встречаются и печи с лежанкой. Наиболее популярна модель ОИК-4, размером 156х91*200 см (длина, ширина и высота). При двух топках в сутки она выдает 4 кВт/ч тепла, что достаточно для отопления дома площадью 35–40 м². Модель ОИК-5, это относительно небольшая печь с лежанкой. Размеры самой печи 100х70х200 см, размеры прилегающей к печи лежанки 180х70х50 см. Такая печь хуже подходит для отопления дома из-за меньшей мощности (3,5 кВт/ч), зато на ней гораздо теплей ночью, ведь лежанка хранит тепло 12–18 часов. Печь ОИК-5 будет полезна для людей со слабым здоровьем, живущих в небольших (30–40 м²) домах, потому что лежанка этой печи действует аналогично лежанке русской печи и благотворно влияет на все процессы, протекающие в организме.

БИК

Печи БИК изготавливают в различных вариантах, от простых каменок, до устройств со встроенным котлом для нагрева воды. Встречаются даже банные печи с лежанкой. Модель БИК-2 почти квадратная (104х91х200 см), духовка для камней расположена сзади, а топка спереди (со стороны комнаты отдыха). Такая печь выдает 3 кВт/ч тепла, что вполне достаточно для парилки площадью 4 м². Печь БИК-6, размером 195х78х200 см подходит для парной площадью 6–8 м² и выдает до 4,5 кВт/ч общей тепловой энергии.

РТИК

Печи РТИК выполнены по мотивам традиционных русских печей, разница лишь в том, что русские печи греют от топки и выше, а печи Кузнецова прогреваются с самого низа. Лежанка таких печей может быть установлена на любой высоте, в зависимости от пожеланий заказчика. Модель РТИК-1 – маленькая печь размером 117х117х200 см с лежанкой произвольного размера. Она хорошо подходит для отопления маленьких домов из-за небольшой отдаваемой мощности (2,5 кВт/ч). РТИК-5 – печь размером 130х169х200 см с небольшой полкой вместо лежанки, и мощностью 4,8 кВт/ч, поэтому ее можно использовать для отопления домов площадью 45–55 м².

КИК

Печи-котлы КИК применяют для систем водяного отопления больших домов. Они представляют собой колпаковую печь, в колпак которой помещен водяной регистр. Все модели котлов этого типа отличаются только площадью регистра и размером корпуса, но выполнены по одной и той же схеме. Размер самого слабого котла КИК18 130х90х160 см. При двух топках в сутки он обеспечивает 17 кВт/ч тепловой энергии, что достаточно для отопления дома площадью 150–170 м². Более мощная модель КИК34 выдает 34 кВт/ч тепловой энергии, а размеры котла такие же, как и у КИК17, разница в том, что вместо одного регистра площадью 1,7 м² в одном куполе установлены два таких регистра.

Стоимость оригинальных печей Кузнецова

Оригинальные печи Кузнецова кладут только сам Игорь Викторович Кузнецов и печники – выпускники Русской Академии Знаний Умений Мастерства, в которой преподает Кузнецов.

и могут не только сложить печь по уже готовым порядовкам, но и оптимизировать ее к конкретным условиям. Поэтому их услуги обходятся очень дорого и составляют 200–300 рублей за один кирпич. Для кладки русской печи семейства РТИК необходимо 1300–1800 кирпичей, поэтому примерная стоимость работ составит 260–540 тысяч рублей. Стоимость зависит от региона, типа печи и других факторов, поэтому может оказаться как несколько ниже, так и заметно выше. Если же вы уговорите печника сложить печь по готовой порядовке, то его услуги обойдутся в 2–3 раза дешевле, но это будет стандартная печь, построенная без учета особенностей дома. Поэтому велика вероятность, что ее характеристики будут хуже, чем в описании порядовки.

Вывод

Печи Кузнецова превосходят большинство печей канальной системы, однако это относится только в оригинальным печам, которые разработаны и просчитаны для конкретных условий. Кроме того, они очень требовательны к квалификации печника, поэтому их стоимость выше большинства печей других моделей. Из-за этого только состоятельные люди могут себе позволить такие печи, ведь небольшая экономия дров не окупит огромных затрат на их строительство.

aquagroup.ru

Принцип работы дровяных печей

Принцип работы этих отопительных приборах базируется на классике печного отопления, но дополнен более рациональным и эффективным механизмом преобразования топлива в энергию. Устройство дровяной печи для жилых домов и бань позволяет добиться максимальной энергоэффективности при незначительных затратах на топливо.

Печи длительного горения производятся, как правило, из чугуна или толстых листов стали, которые хорошо удерживают тепло внутри печи и дома, не выпуская его в дымоход. Реже их изготавливают на основе кирпичей. Выбор агрегата нужно планировать уже при разработке проекта дома, бани, мастерской, склада или другого помещения, которое необходимо будет отапливать. Это позволит использовать возможности обогревательных приборов наиболее рационально.

Схема работы

Схематически чертеж дровяной печи для бани можно изобразить следующим образом.

Конструкция и устройство дровяных печей

цилиндрический корпус для сжигания топлива;
дымоход диаметром от 100 мм и более;
поршень для подачи воздуха в камеру сгорания;
задвижка в верхней части для регулирования потока поступающего воздуха;
крышка с отверстием под трубу поршня.

Устройство дровяных печей длительного горения имеет свои особенности. Механизм их действия основан на газогенерации или, говоря более простым языком, тлении, достигаемом за счет постоянного регулируемого притока воздуха. Выделяемое печью тепло равномерно и мягко распределяется по помещению за счет встроенного калорифера. Внешние стены обогревательного прибора достигают лишь безопасно допустимого температурного уровня.

Установка

Установить дровяную печь в баню и даже дом можно самостоятельно либо заказать услугу в компании, профессионально занимающейся проектированием бань, домов и технических помещений.

Основные рабочие зоны:

область загрузки топлива;
сборник золы;
область сгорания пиролизного газа.

Очень популярна установка дровяных печей в баню. Они способны очень быстро нагревать помещение и долго поддерживать необходимую температуру. Даже в очень холодное время для этого требуется всего около получаса.

В верхней части печи, где тлеют дрова, находится распределитель воздуха, регулирующий интенсивность поступающего к топливу потока для поддержания оптимальных условий работы. Дрова тлеют сверху и разжигаются тоже сверху. Это позволяет добиться выделения пиролизных газов, так же способных гореть с выделением тепла. Такой механизм работы позволяет получать дополнительное тепло от одного объема топлива.

Дымоход

Важная часть конструкции печи – дымоход и соединительные трубы. Установка дровяных печей и в домах, и в банях требует особой тщательности и точности. Особенно сложен процесс монтажа дымохода. Поэтому особенности установки печи следует продумывать на стадии строительства домов .

В целом же конструкция печи проста, за счет чего она функционирует в течение максимально возможного срока эксплуатации, легко поддается ремонту и проста в обслуживании.

Как работают дровяные печи

В классической печи дрова сгорают за 1-3 часа. Отопительные приборы длительного горения работают в среднем 6-10 часов. Они не требуют частого добавления дров, лучше удерживают тепло и не забирают из воздуха кислород.

Устройство дровяных печей для бань организуется по принципу целенаправленного блокирования притока воздуха в область горения. В таких условиях древесина под действием высоких температур распадается на летучую часть (пиролизный газ) и твердую составляющую (уголь или кокс).

Дрова в топке прогорают значительно медленнее и на более высокой температуре по сравнению с обычной печью. Это достигается за счет загрузки в топку дров в большом объеме при ограниченном доступе воздуха. Дрова не сгорают сразу, а тлеют, вырабатывая горючий топливный газ, который тоже эффективно участвует в обогреве помещения.

Устройство дымохода дровяной печи, устанавливаемой в бане или доме лучше осуществлять с помощью специалиста, потому что это очень трудоемкий и длительный процесс. При монтаже дымохода должна соблюдаться полная герметичность всех стыков, правильно обрабатываться все части системы для гарантии безопасной работы оборудования.

Конструкционно топка печи длительного горения более вместительна и разделена на две части. В одном отделении тлеют дрова, обогревая помещения, в другом – сухое топливо просто постепенно нагревается, выделяя газ. Процесс горения газов регулируется. Удобно, что пополнять топку можно в процессе работы печи в любой момент.

Некоторые модели оснащены водяным теплообменником и имеют воздушную конвекционную систему. В процессе проектирования системы отопления на основе дровяной бани необходимо учесть минимальный функционал прибора, который позволит ему справиться с конкретными задачами.

Особенности

Дровяные печи обеспечивают цикличный нагрев воздуха в помещении, что положительно сказывается на состоянии здоровья. Цикличность смены температур обладает эффектом закаливания и, по мнению медиков, такой обогрев является самым благоприятным для дома.

Главный принцип работы этих обогревательных приборов – возможность функционирования в двух режимах: быстрого нагрева помещения и длительного горения. Экономичность же работы печей достигается за счет пиролиза – тления топлива за счет работы газа.

Классификация

Печи длительного горения в зависимости от особенностей конструкции классифицируются по таким признакам как:

форма,
размер,
назначение,
мощность,
способ обработки топлива,
способ теплоотдачи,
толщина стенок.

По форме агрегаты бывают круглыми, прямоугольными, треугольными и угловыми; по назначению – компактными, с экономичным расходом топлива, повышенной эффективностью использования топлива, печи-камины. Существует два типа обработки топлива – прямой и инжекторный.

По времени длительности тления топочного материала печи делятся на агрегаты с минимальным периодом обогрева (до 4 часов), средним (до 8 часов) и максимальным (более 10 часов). Для установки в баню, дом или мастерскую подбирается соответствующая модель дровяной печи.

Наиболее популярные модели – Булерьян, профессор Бутаков, Теплодар и т.д. Очень востребованы печи-камины, которые помимо функции обогрева отличаются особой внешней эстетикой. Они могут использоваться в жилых помещениях в качестве декоративных элементов. Огнеупорная стеклянная дверца безопасно прикрывает пламя, позволяя в то же время наблюдать за ним.

Монтаж дымохода

Дровяные печи часто используются в бане. Простота конструкции вполне позволяет собрать и установить такую печь своими руками. Но очень важно при этом уделить должное внимание монтажу дымохода. Только при правильной организации работы дымохода можно быть уверенным в пожарной безопасности.

Проблемы с дымоходами печей длительного горения возникают из-за их высокого КПД. Все тепло отдается помещению, а не выходит в трубу. При этом сгоревшие газы конденсируются на внутренних стенках трубы и стекают вниз. Этот конденсат при малейших щелях на стыках труб способен выходить на их внешнюю сторону, что приводит к появлению неприятного запаха и портит внешний вид прибора. Во избежание таких проблем на стадии проектирования домов и бань учитываются все особенности помещений и внутренняя архитектура пространства для создания оптимальной формы и конструкции дымохода.

Принципы монтажа дымоходов

«По дыму» – верхние звенья труб надеваются на нижние, чтобы дым на своем движении не испытывал сопротивления стыков. Такой монтаж допустим для примитивных печей и только при наличии специального отстойника для сбора конденсата.
«По конденсату» – оптимальный тип монтажа для печей длительного горения. В этом случае верхнее звено трубы вставляется в нижнее, чтобы позволить конденсату стекать вниз. Так исключается возможность прохождения конденсата наружу. Вся жидкость попадает в специальный отстойник и сгорает в печи.

На что обратить внимание при покупке

При покупке прибора отопления, в первую очередь, необходимо обращать внимание на его мощность. Это ключевая характеристика, влияющая на эффективность работы. Расчет мощности дровяной печи для бани для уверенности можно заказать накануне покупки у специалистов.

Кроме того, не мене важно правильно подобрать размер печи. Если печь по габаритам слишком велика для помещения, то оно будем перегреваться, а топливо – расходоваться зря. Выбор печей очень велик, поэтому есть возможность подбора оптимального оборудования абсолютно для любого типа и размера помещений.

До выбора печи необходимо узнать площадь потенциально отапливаемого помещения и определиться с необходимым набором технических характеристик. При помощи разных моделей печей возможно отапливаться помещения площадью 80-250 м2.

Данный тип агрегатов, кроме того, имеет две разновидности. Первая используются исключительно для обогрева помещения. Вторая модель более функциональна и помимо обогрева воздуха предоставляет возможность приготовления пищи.

Самые простые модели весьма демократичны по стоимости. Более сложные модели с расширенным функционалом варьируются по цене и могут быть достаточно дорогими. Поэтому нужно знать, какие функции необходимы, чтобы не переплачивать за неиспользуемые возможности.

Преимущества дровяных печей

не требуют возведения фундамента,
компакты, легки по весу,
имеют высокий КПД (до 85%),
экономичны в потреблении топлива,
допускают применение не только дров, но и угля или пеллета,
пригодны для работы во всех типах помещений,
многие модели имеют современный дизайн и хорошо сочетаются практически с любым интерьером.
многие виды печей длительного горения не работают на жидком топливе,
имеют сложную система настройки,
создают конденсат,
требуют присмотра в процессе работы.

В целом, печи длительного горения – лучший вариант для экономного и качественного обогрева загородного дома, бани и любых технических помещений.

www.almaz2000.ru

Принцип работы пиролизных печей

Принцип действия отопительных агрегатов данного типа основан на использовании эффекта пиролиза.

Определение! Пиролизом называют процесс разложения топлива на твёрдый компонент и летучую часть, называемую пиролизным газом. Этот газ отличается прекрасной горючестью и высоким коэффициентом теплоотдачи. Пиролиз осуществляется в особых условиях, подразумевающих наличие высоких температур в сочетании с недостатком воздуха.

Основные этапы работы пиролизных печей:

Топливо загружают в камеру загрузки, поджигают, дверцы закрывают.
В первой камере топливо обугливается с выделением древесного газа.
Все выделяемые топливом продукты сгорания направляются в камеру сгорания. В эту камеру подаётся воздух, способствующий эффективному сгоранию летучих газообразных веществ. Часть тепла уходящих газов передаётся к нижнему слою дров или иного топлива и способствует поддержанию процесса пиролиза.

Внимание! Пиролизные печи иначе называют отопительными агрегатами длительного горения и могут работать на одной закладке древесины – до суток, угля – до нескольких суток.

Особенности конструкции пиролизных печей

Основной особенностью устройства печей, использующих процесс пиролиза, является разделение топки на две части. Эти пространства разделены колосником, на который загружают топливо. Первичный воздух поступает сверху вниз и проходит через слой загруженного топлива.

Внимание! Топкам, имеющим такую конструкцию, характерно высокое аэродинамическое сопротивление, поэтому в большинстве случаев необходимо организация принудительной тяги. Для небольших отопительных агрегатов используется дутьевой вентилятор, иногда целесообразно устанавливать дымосос.

Преимущества и недостатки пиролизных агрегатов длительного горения

Время работы газогенераторной печи на одной закладке топлива зависит от многих параметров – наружных климатических условий, требуемой температуры в помещении, утепления строения, вида и влажности топлива, точности проекта отопительной системы. Но, согласно отзывам, пиролизные печи на одной закладке топлива в любом случае работают гораздо дольше, по сравнению с печами классической конструкции.

Можно отметить дополнительные достоинства таких печей:

В отработанных газах после пиролизных агрегатов присутствует уменьшенное количество канцерогенных веществ. Это обеспечивается взаимодействием при горении пиролизного газа с активным углеродом. В итоге этого процесса отработанные выходящие газы представляют собой, по большей части, смесь углекислого газа и водяного пара. Поэтому в таких печах можно утилизировать без вреда для природы даже резину и полимеры.
При обычном сжигании дров, особенно влажных, не удаётся достичь таких высоких температур, которые возможны при сгорании древесного газа, полученного в результате пиролиза.
Данное оборудование – идеальный вариант для местностей, в которых трудно найти подходящее топливо для обогрева жилья.

К недостаткам пиролизных агрегатов можно отнести следующие факторы:

Пиролизные печи на дровах требовательны к влажности топлива.
Необходимо постоянное присутствие электропитания.

Топливо для пиролизных агрегатов

Газогенераторные печи для отопления могут работать на дровах, любых отходах пиломатериалов, пеллетах, угле, коксе, опилках и даже шелухе от семечек.

Если для работы агрегата используется сухая древесина, то печь работает с максимальной мощностью, а период её службы увеличивается. 1 кг древесины, содержащей 20% влаги, имеет теплоту сгорания 4 кВт/час, при содержании 50% влаги – теплота сгорания снижается в два раза.

Об эффективности работы печей длительного горения говорит следующий факт. При сгорании в них 1 кг опилок, влажность которых не более 16%, выделяется тепла в четыре раза больше, чем при сжигании в обычной печи 1 кг берёзовых дров.

kotel-otoplenija.ru

Принцип работы пиролизных отопительных устройств

Что такое пиролиз

Суть пиролиза заключается в том, что при температуре от 200 до 800 градусов (в условиях недостатка кислорода) происходит газификация древесины – она обугливается и тлеет, постепенно распадается на твёрдый углеводород (кокс), смолы и смесь неконденсируемых горючих газов. Выделяемый топливом пиролизный газ можно дожигать отдельно от твёрдого остатка, что даёт возможность получить дополнительную тепловую энергию. Используя уникальные свойства данного процесса, есть возможность создать полноценное отопительное устройство для обогрева крупного дома. По такому же принципу работают походные пиролизные минипечи, которые своими руками собирают туристы и любители активного отдыха на природе.

Фактическая теплота горения высвобождаемых газообразных продуктов может отличаться в разы (примерно от 3 до 15 МДж/м³), теплотворность дожига зависит от состава газовой смеси. В свою очередь, состав пиролизного газа определяется способом подвода тепла для нагрева топлива, скоростью и конечной температурой протекания процесса. От этих же условий будет зависеть процентное соотношение получаемых твёрдых и летучих компонентов.

Обратите внимание! Во время топки пиролизной печитвёрдый остаток (уголь) горит в штатном режиме. При этом его теплотворность в два с половиной раза выше, чем у древесины.

Топливо для пиролизных теплогенераторов

Дрова являются основным и самым эффективным сырьём для пиролиза, причём лучшим вариантом считаются твёрдые лиственные породы древесины. Но пиролизные печи способны работать и на других видах твёрдого топлива органического происхождения. Это может быть:

торф;
уголь/кокс;
жмых, солома;
стружка и щепа древесины;
топливные брикеты;
пеллетные гранулы.

Обратите внимание! В газогенераторных печках можно утилизировать полимеры, резину, вторичную древесину и другие горючие отходы. Главное, чтобы в каждой такой загрузке было не менее 75 процентов нормального органического топлива.

Физические характеристики топлива (и особенно его качество) сказываются на эффективности пиролизных печей. Например, если на дровах имеется толстая и плотная кора, выход продуктов пиролиза будет в полтора-два раза меньше номинального. Такой же негативный эффект наблюдается при сжигании древесины, поражённой гнилью. Многое зависит от размера дров: считается, что крупные поленья обеспечивают большую длительность процесса, но снижают общую энергоэффективность теплогенератора, хотя в некоторых конструкциях можно использовать даже нерубленные чурки.

Обратите внимание! Для нормального функционирования пиролизной печи необходимо использовать хорошо высушенное топливо. Дело в том, что при термодеструкции влажной древесины выделяется большое количество водяных паров, которые смешиваются с пиролизными газами и препятствуют процессу горения.

Условия эффективного протекания процесса пиролиза для каждого вида сырья будут существенно отличаться, поэтому при изготовлении пиролизной печи своими руками чертежи необходимо корректировать, чтобы адаптировать конструкцию под конкретное топливо.

Типы газогенераторных печей

Есть много вполне рабочих конструкций печей, работающих на основе пиролиза. Для их классификации используются как традиционные для твердотопливных отопительных устройств критерии, так и уникальные параметры для этого класса теплогенераторов.

По материалу, из которого изготовлены:

Металлическая печь.
Кирпичная пиролизная печь.

По способу эксплуатации и назначению:

Периодического действия (имеет накапливающие тепло материалы, долго отдаёт энергию после прекращения топки).
Постоянного действия (лёгкая тонкостенная конструкция, нет накапливающего тепло массива, для обеспечения комфортного обогрева необходимо сжигать топливо непрерывно).

По способу передачи тепла:

С водяным контуром отопления (также может нагреваться вода для ГВС).
С теплообменниками для нагрева воздуха (для систем воздушного калориферного отопления).
Теплообменники отсутствуют, отопление помещений осуществляется за счёт теплового излучения, а также конвективного нагрева воздуха при его контакте с горячими поверхностями пиролизной печи.

По взаимному расположению камер и типу тяги:

Камера газификации расположена сверху, а камера дожига пиролизных газов – внизу (иногда они находятся в одном уровне). Тяга принудительная, используются дымососы и дутьевые вентиляторы.
Камера газификации находится внизу, а пиролизные газы дожигаются в камере, расположенной выше. Тяга в таких печах может быть естественной.

Основные элементы пиролизных печей

Корпус

Кирпичные пиролизные печи по спецификации материалов ничем не отличаются от обычных дровяных моделей. Для возведения стенок здесь применяется керамический или облицовочный кирпич, выложенный на самодельный глиняно-песчаный раствор или на готовую заводскую смесь. Ядро футеруется шамотом, между ним и облицовкой прокладывают базальтовый картон.

Корпус металлических печей сваривают из высококачественного стального проката, как правило, собираются прямоугольные конструкции. Чтобы сделать пиролизную печь своими руками, также можно использовать цилиндрические заготовки, например, газовый баллон или металлическую 200-литровую бочку, установленную на ножках горизонтально.

Чтобы избежать опасного нагрева наружных поверхностей, металлические пиролизные печи делают с двойными стенками. В полученных полостях часто располагают змеевики-теплообменники, которые являются частью контура ГВС и в случае необходимости прокачкой холодной воды позволяют быстро охладить перегретый кожух. Для защиты металла от прогорания в уязвимых участках камер устанавливается огнеупорный камень.

Обратите внимание! Полости двойного корпуса иногда заполняют водой – получается своеобразная водяная рубашка, как правило, подключенная к системе ГВС. Иногда в пространство между металлическими стенками засыпается песок, играющий роль изолятора и одновременно аккумулятора тепла.

Камера сгорания

В любой пиролизной печи есть две камеры. Одна из них – это основная топка, которая предназначена для генерации газа и сжигания твёрдого угольного остатка. Именно в неё закладываются дрова (или подаётся измельчённое сырьё), которые после розжига продолжают тлеть при закрытых дверцах. В другой камере осуществляется смешивание летучих продуктов пиролиза с вторичным воздухом, что при наличии высокой температуры (около 1000 градусов) обеспечивает воспламенение газа и его стабильное горение.

Каким бы образом ни были взаимно ориентированы эти камеры, между ними всегда есть проём для перетока пиролизного газа. В конструкциях, где камера дожига расположена ниже топки, между ними устанавливается колосниковая решётка. В металлических печах с верхним расположением камеры сгорания газов разделка внутреннего пространства выполнена с помощью специальных горизонтальной пластин, которые могут быть полыми и являться также элементами теплообменника. В аналогичных по компоновке теплогенераторах, собранных из кирпича, между камерами создаётся кирпичная переборка с так называемым «газовым окном» или «форсункой».

Вентиляторы

Двухкамерная компоновка пиролизных печей создаёт повышенное аэродинамическое сопротивление, которое должны преодолевать дымовые газы. Кроме того, в теплогенераторах с нижним расположением камеры дожига естественная тяга невозможна, так как летучие продукты пиролиза необходимо направлять сверху вниз. Для решения этих проблем в конструкцию таких отопительных приборов часто включают дымососы (на отводящих каналах) и вентиляторы наддува на подаче вторичного воздуха.

Дверцы

Процесс пиролиза может протекать только при ограниченном доступе воздуха в топку. Именно поэтому для каждой камеры и зольника необходимо использовать высококачественные герметичные дверцы.

Для подачи первичного и вторичного воздуха в камеры на дверцах могут устанавливаться клапаны-задвижки, иногда для воздуха создают отдельные проёмы с задвижками.

Автоматика

Продвинутые газогенераторные котлы, как правило, снабжаются электронными системами, контролирующими температуру горения топлива и нагрев теплоносителя. Они регулируют соотношение пиролизных газов и вторичного воздуха в смеси, изменяют мощность надувных вентиляторов. В печах настройки приходится осуществлять вручную, хотя в некоторых моделях можно установить рычажный терморегулятор, который с помощью цепи будет управлять клапаном подачи воздуха.

Потребительские характеристики пиролизных печей

Достоинства таких отопительных устройств неоспоримы:

Процесс пиролиза обеспечивает длительное горение топлива в автономном режиме. С одной закладки дров можно получать тепло на протяжении 6-12 часов, а, например, уголь может «работать» несколько дней.
КПД устройства повышается до 80-90%, что намного больше, чем у традиционных твердотопливных печей. Сокращается расход топлива, больше тепла остаётся внутри дома (об этом можно судить по малой температуре дымовых газов – порядка 160 градусов).
Удаётся автоматизировать некоторые параметры работы теплогенератора.
После топки остаётся очень мало золы, соответственно приходится намного реже производить её выборку.
Продукты горения пиролизных генераторов тепла оказывают минимум влияния на экологию.

Есть и ряд недостатков:

Большинство пиролизных печей являются энергозависимыми, так как принудительная тяга и наддувы предполагают использование электрических вентиляторов.
Существуют жёсткие требования к качеству топлива, особенно по влажности.
Пиролизный теплогенератор не может нормально эксплуатироваться на малой мощности, так как при нагрузке, близкой к 50%, газификация топлива становится нестабильной, а на элементах печи может скапливаться дёготь.
Конструкция этих печей сложнее, а расходы на строительство выше.

Опыт использования пиролизных печей показывает, что это удобные и эффективные источники тепла. Но построить такое отопительное устройство своими руками всё же очень непросто. Мастер должен быть хорошо подготовлен технически (навыки, инструмент), понадобятся точные, грамотно разработанные чертежи.

teploguru.ru

Принцип действия печи длительного горения

В обычной печи, отапливаемой дровами, топливо сгорает за два, три часа. Помещение прогревается быстро, но так же быстро остывает после прекращения горения. Это значит, что дрова необходимо добавлять часто, что неудобно, особенно в ночное время. Кроме того, такой отопительный прибор забирает кислород из помещения, а часть тепла уходит в дымоход.

Отопительные приборы с длительным горением дров производятся из чугуна или стали (толщина листа 3−6 мм). По конструкции они отличаются от обычных печей — топка разделена на две части и более вместительная. Некоторые модели имеют воздушную конвекционную систему или водяной теплообменник.

Основная особенность этих отопительных приборов — способность работать в двух режимах. При необходимости быстро нагреть помещение шибер открывается полностью, зольник выдвигается на несколько сантиметров. Режим длительного горения предназначен для поддержания температуры на одном уровне.

Дрова сгорают очень медленно, с небольшим объемом кислорода и при более высокой температуре, чем в обычной печи.

Такие специфические условия создаются путем загрузки большого объема топлива и ограничения поступления воздуха (перекрытия шибера и поддувала). Дрова не горят, а тлеют, причем только небольшая часть. Основная масса только нагревается и образует горючий «топливный» газ, который впоследствии тоже сгорает, обеспечивая помещение теплом. Благодаря такой конструкции КПД у печи с длительным горением гораздо выше, чем у обычной. С каждой закладки дров можно получить гораздо больше тепла достаточно длительное время.

Преимущества и недостатки

Как любой товар, отопительные приборы длительного горения обладают как преимуществами, так и недостатками. К достоинствам можно отнести:

компактные размеры и небольшой вес, не требующие сооружения фундамента;
КПД 75−85%;
одна заправка может гореть до 10-и часов;
экономичнее традиционных отопительных приборов, что позволяет сократить потребление топлива;
добавить в топку дрова можно не прерывая процесс горения;
все модели оснащены регулировкой горения газов;
допускается применение в качестве топлива пеллет и угля;
чугунные модели служат до 50-и лет (устойчивы к коррозии);
можно установить в любом помещении, в котором есть дымоход;
два человека могут перенести печь в другое помещение;
привлекательный вид позволяет сочетать подобный отопительный прибор практически с любым интерьером;
приемлемая стоимость;
доступное и экологически чистое топливо, не загрязняющее среду.

К недостаткам относится:

невозможность использовать жидкое топливо;
достаточно сложная настройка;
повышенные требования к дымоходу (труба не должна быть изогнутой из-за небольшой тяги);
газы в дымоход попадают с низкой температурой, что способствует образованию конденсата;
требуется постоянный присмотр.

При покупке газогенераторной печки выдается инструкция. Но существуют нюансы, которые она не определяет. Следует учесть, что:

дымоход должен быть разборный (необходимо часто чистить дымоход);
трубы следует установить по движению газов;
требуется обеспечить пространство вокруг печи защитой от возгорания.

Это значит, что в деревянном доме под печь необходимо уложить цементный или металлический лист, а расстояние от дверцы до стены не должно быть меньше, чем 1,2 м, расстояние от печи к любой другой стене — не менее 0,5 м. Ближе к стене отопительный прибор можно установить, если на стене установлена преграда.

На что обращать внимание при выборе?

При покупке основной показатель, который следует учитывать, мощность. Кроме того, размер отопительного прибора тоже зависит от мощности. Если поставить в маленьком помещении мощную печку большого размера, она займет много места, температура воздуха будет слишком высокой, а дрова будут сжигаться зря. Маленький маломощный прибор в большом помещении придется использовать на пределе возможностей, что, скорее всего, выведет его из строя.

Выбор печек длительного горения достаточно большой, поэтому есть возможность выбрать устройство для помещения любого объема.

teplo.guru