<<< На главную <<<

Кому-то приходится сжигать растительное или твердое ископаемое топливо просто для того, чтобы не замерзнуть. Для других такое топливо дешевле или доступнее, чем более традиционные виды топлива, - метан, пропан или жидкое топливо. Давайте поговорим о некоторых «примитивных», но прошедших проверку временем способах отопления. Основные системы отопления, являются типичными, но имеют много разновидностей.

На горячей плите теплота передается от конфорки к кастрюле с водой. Это способ передачи теплоты за счет теплопроводности (рис. А).



Когда инфракрасная (ИК) лампа светит на ваше больное плечо, энергия передается на поверхность вашей кожи от нити накаливания лампы. Это способ передачи теплоты посредством излучения (радиации).(рис. Б)

Когда электронагреватель с вентилятором обогревает комнату, воздух проходит через нагревательные элементы, затем вдувается в комнату, где нагретый воздух поднимается вверх и смешивается с остальным воздухом комнаты. Это способ передачи теплоты с помощью конвекции (переноса).


Как это работает

В дровяной печи регулируемый огонь нагревает тяжелый чугунный корпус печи, который в свою очередь, испускает теплоту в виде излучения. Эта ИК-энергия нагревает стены, пол, потолок и мебель. В результате, кроме излученной печью теплоты, воздух получает дополнительную теплоту еще и благодаря теплопроводности, непосредственно контактируя с горячей печью и нагретыми стенами, потолком и мебелью. Нагретый воздух поднимается, вызывая непрерывную циркуляцию воздуха (конвекцию), которая способствует выравниванию температуры по всей комнате. Поэтому дровяная печь нагревает комнату, используя все три способа, известные физикам.


Хорошая дровяная печь сможет нагреть большую комнату за приемлемое время, даже если температура на улице значительно ниже нуля. Если дровяную печь установить на фундаменте дома рядом с системой забора воздуха основной системы отопления, ее вентилятор может обеспечить циркуляцию нагретого воздуха основной системы отопления по всему дому, даже если сама система отопления не работает. Таким образом, большая дровяная печь может поддерживать средний уровень тепла в доме всегда, исключая самые холодные дни.
На рисунке 1.3 изображена типичная дровяная печь в разрезе, если смотреть на нее сбоку. Заборник первичного воздуха всегда обеспечивает поступление небольшого количества воздуха в топку. Интенсивность горения может регулироваться с помощью вторичного воздухозаборника. Открывая его клапан, увеличиваем интенсивность горения и, соответственно, повышаем температуру. Закрывая, уменьшаем интенсивность горения до минимума. Каталитический конвертер превращает большую часть энергии, содержащейся в дыме, в полезное тепло, а также уменьшает загрязнения, которые выходят в дымоход. (При желании каталитический конвертер можно исключить из процесса). Большая дровяная печь в нормальных условиях может иметь мощность свыше 150 000БТЕ/ч. Это сравнимо с мощностью большой газовой печи.


Преимущества дровяной печи
- Дровяная печь не требует никаких внешних источников энергии, чтоб обогревать комнату, в которой она стоит. Если эта комната на нижнем этаже, то двери ее можно оставить открытыми так, чтобы теплый воздух поднимался вверх и обогревал остальную часть дома. В этом случае дровяная печь может служить резервным источником тепла, если основное отопление отключилось.
- Дрова – это возобновляемое топливо. Деревья могут быть специально выращены и спилены, чтобы обеспечить топливо для обогрева, так же как они выращиваются и спиливаются для обеспечения пиломатериалами строительства.
- сжигание дров в печи может минимизировать отходы. Деревья, которые так или иначе были бы сожжены на мусорной свалке или создавали бы пожароопасную ситуацию (например, сухостой в лесу), могут быть собраны, распилены и использованы для отопления домов.
- Частое и регулярное использование дровяных печей может существенно уменьшить стоимость отопления дома обычными способами. Это может также смягчить влияние неожиданного дефицита природного газа или нефти.
- Для некоторых людей дровяные печи имеют эстетическую привлекательность.
Недостатки дровяных печей
- Дровяные печи могут быть опасными! Перед их установкой и использованием прочтите инструкцию по эксплуатации.
- Следует приобрести и хранить запас сухих напиленных дров. Бревна должны быть разрублены и распилены по длине так, чтобы они легко входили в топку и хорошо помещались в ней. Все это может быть неудобно и хлопотно. В некоторых местностях дрова могут оказаться слишком дорогими.
- Дерево нужно просушивать по крайней мере 12 месяцев после рубки, а лучше – 18 месяцев. Свежесрубленное дерево содержит много влаги, и дрова из них горят неэффективно (а иногда и совсем не горят).
- Огонь требует постоянного внимания.
- Дрова – это относительно неэффективный источник топлива. Ни одна дровяная печь не сравниться по эффективности с первоклассной газовой печью. - Дровяная печь требует частой очистки. Зола и уголь должны полностью остыть перед удалением, и это время исключается в период простоя печи. - Дымовую трубу нужно регулярно прочищать, чтобы избежать опасности образования сажи, которая может воспламениться и вызвать опасный пожар в дымоходе (или пожар в дымовой трубе).
- В некоторых местностях использование дровяных печей ограничено или запрещено. Некоторые страховые компании не выдадут страховой полис на дом, в котором есть дровяная печь.
- Если вы хотите обогревать весь дом с помощью одной дровяной печи, то в комнате, где она установлена, будет слишком жарко.

Задача 1.1.
Что можно сжечь в дровяной печи, кроме дров, чтобы получит тепло? Как насчет древесного угля, каменного угля, каменного угля ли горючих жидкостей?
Решение 1.1
Большинство дровяных печей сконструированы так, что их можно топить только определенным образом распиленными сухими дровами и ничем иным. Древесный и каменный уголь выделяют слишком много теплоты. Использование любого жидкого топлива может вызвать взрыв и моментально спалить вещи, ковры и мебель. Вместе с тем есть печи, специально сконструированные так, чтобы их можно было топить не только дровами, но и углем.


Печи на пеллетах
Существует более эффективный, чистый и безопасный способ топить деревом, чем старый способ использования «вязанок дров». На лесопилках опилки прессуются в гранулы (пеллеты), которыми можно топить печи.
Как это работает
На рисунке приведена упрощенная функциональная схема печи на пеллетах. Пеллеты – это гранулы, которые немного похожи на сухой корм для животных, их нужно засыпать в бункер.


Система подачи гранул, обычно состоящая из электромотора и шнека или другого механического приспособления, загружает их в топку со скоростью, которая может быть выбрана вручную или автоматически в зависимости от типа печи или предпочтения пользователя. Пеллеты при засыпке образуют слишком плотный слой, чтобы эффективно гореть. Вы не можете просто загрузить гранулами обычную дровяную печь и надеяться, что она будет работать. Чтобы обеспечить горение, необходимо прокачивать воздух через кучу гранул. Воздух можно брать извне, чтобы не создать в доме пониженное давление, из-за чего холодный воздух может быть затянут внутрь. Дым также нужно выпустить наружу. Теплый чистый воздух из печи после нагревания в топке и через теплообменник из гофрированного металла вдувается в комнату.
Печи на пеллетах имеют одинаковую базовую конструкцию, отличаясь по размерам. Горячий воздух из печи втягивается в воздухоотвод и циркулирует по всему дому. Печи на пеллетах могут быть установлены вместо газовых печей с принудительной воздушной тягой после небольшой модернизации системы распределения воздуха. Автономные бытовые печи на пеллетах обеспечивают от 30000 до 70000БТЕ/ч. Промышленные печи могут иметь существенно большую мощность.

Преимущества печей на пеллетах

- Печи на пеллетах более эффективны, чем дровяные печи. Гранулы очищены, в них минимум влаги, мало или совсем нет смолы (сока), нет грязи, насекомых, коры. В результате получается больше тепла, меньше загрязнений и меньше золы на килограмм топлива.
- Печи на пеллетах безопаснее, чем дровяные печи. Поверхность печи на пеллетах не перегревается (за исключением стекла дверцы).
- В печи на пеллетах температура регулируется проще, чем в дровяной печи. Печь на пеллетах не требует постоянного контроля. Вы можете установить термостат и достаточно надолго забыть о ней, только периодически пополнять бункер.
- Золу можно удалить, не дожидаясь остывания печи.
- Печи на пеллетах не требуют дымовых труб. Вытяжная труба может быть выведена из стены дома, так же как это делается при установке высокоэффективных газовых печей. Таким образом, здесь, не происходит образование сажи.
- Печи на пеллетах могут быть разрешены в тех областях или районах, где дровяные печи запрещены.

Недостатки печей на пеллетах

- Если отключится напряжение в сети, то печь на пеллетах не сможет работать, если ее не снабдить резервным аккумулятором или если у вас нет резервной системы электроснабжения. Это происходило потому, что для вентилятора и мотора(ов) необходимо электричество.
- Печи на пеллетах имеют сложную внутреннюю электронику. Эти электронные схемы, практически такие же, как в современных газовых печах, определяют срок службы системы – пока не откажут компоненты. После чего вся установка выходит из строя и не может работать до тех пор, пока квалифицированный специалист не починит ее. Любая печь на пеллетах должна иметь сетевой фильтр для того, чтобы исключить риск выхода из строя электронной системы из-за скачков напряжения в сети.
- Если посторонние предметы окажутся в системе подачи пеллет, возникнет затор, который приведет к остановке работы печи. Если вас день другой не было дома, когда это случилось, то вы вернетесь в холодный дом.
- Пеллеты, вполне доступны в одних местностях, бывает трудно найти в других. И вам нужно будет иметь их запасы так же, как запасы для дровяной печи. - Пеллеты пакуются в тяжелые мешки, обычно весящие 18 кг. В холодную погоду бункер будет заполняться пеллетами раз в день, а то и чаще. Это значит, что вам придется поднимать и перетаскивать много таких мешков.

Задача 1.2.
Может ли дровяная печь или печь на пеллетах быть безопасно подсоединена к той же вытяжной трубе, что и другое применяемое оборудование, например газовая печь?
Решение 1.2
Единая дымовая труба может включать много труб (изолированных огнеупорных воздуховодов, выходящих наружу), каждая из которых обслуживает свое оборудование. Но такая дымовая труба должна проверятся пожарными инспекторами и страховой компанией, прежде чем запускаться любое оборудование. У каждой дровяной печи должна иметься своя отдельная труба. Попытка сделать общую трубу для дровяной печи или печи на пеллетах и для любого другого оборудования может привести к проблемам. В местных законах не всегда это разъясняется, но после недолгих поисков в Интернете вы сами убедитесь, что для того, чтобы, сохранить здоровье и деньги и жить в неповрежденном доме, не нужно подсоединять дровяные печи, печи на пеллетах и любое другое оборудование к одной и той же вытяжной трубе.

Печи на кукурузном зерне

Альтернативой гранулированным опилкам могут быть очищенные сухие кукурузные зерна, которыми тоже можно топить печи. Печи на кукурузном зерне во многом похожи на печи не пеллетах, но имеют несколько существенных отличий.
Как это работает
Рисунок 1.4, представленный выше, может служить упрощенной функциональной схемой печи на кукурузном зерне. Наиболее очевидное различие – используются вместо прессованных опилое – зерна кукурузы.
Есть и второе отличие между печью на пеллетах и на печью на кукурузном зерне. Кукуруза, в отличие от дерева, содержит заметное количество этанола2 (этот же этанол используется в качестве добавки в таких видах альтернативного автомобильного топлива, как газохол3 и Е854 ), тогда как в дереве его нет. Этанол горит с большим выделением теплоты, чем дерево. Кроме того, в кукурузных зернах есть масло (таким маслом вы, возможно, пользуетесь, поджаривая еду), и оно также горит с большим выделением теплоты, чем дерево, хотя гораздо медленнее, чем этанол5 .
Отходы в печах на кукурузном зерне накапливаются в виде шлака, похожего на куски высококонцентрированного угля. Шлак надо периодически удалять и выбрасывать, так же как золу из печей на пеллетах. Отходов в системах на кукурузном зерне много больше, чем в системах на пеллетах. Небольшие печи на кукурузном зерне обеспечивают примерно от 30000 до 70000БТЕ/ч. Большие печи на кукурузном зерне, предназначенные для систем принудительного воздушного отопления домов, могут иметь гораздо большую мощность – свыше 100000БТЕ/ч.

Преимущества печей на кукурузном зерне

- Печи на кукурузном зерне более эффективны, чем дровяные печи. Сухие и чистые зерна сгорают практически полностью. В результате вы получаете максимум теплоты при минимуме загрязнений и мусора.
- Печи на кукурузном зерне безопаснее, чем дровяные печи, по тем же причинам, что и печи на пеллетах.
- В системах отопления на кукурузном зерне проще регулировать температуру, как и в системах на пеллетах.
- шлак можно удалить, не останавливая печь надолго, и от него меньше грязи, чем золы, которая образуется при горении пеллет, а тем более дров.
- Для печи на кукурузном зерне, так же как и для печи на пеллетах, не требуется дымовая труба на крыше, так что все проблемы, связанные с ней исчезают.
Выходящие газы могут быть выведены наружу с помощью вытяжной трубы в стене дома.
И т.д.

Угольные печи

Украина пока еще обладает большими запасами угля. По этой причине, а также из-за возрастающей стоимости обычного топлива и все еще экзотического характера более продвинутых технологий обогрева, угольные печи в последние годы стали более популярными.
Угольные печи похожи на дровяные. Более того, существуют гибридные варианты, которые можно топить как углем, так и дровами. Главное отличие угольных печей от дровяных заключается в принципе действия системы подачи воздуха. Дрова горят лучше, если воздух поступает преимущественно сверху, а уголь – если воздух подается снизу.


На рисунке представлена функциональная схема гибридной печи, которую можно топить как углем, так и дровами. Чтобы обеспечить горение дров, нужно закрыть заслонку «угольного» воздухозаборника, предназначенного для создания потока воздуха для горения угля, и использовать «дровяной» воздухозаборник, который влияет на интенсивность горения. Производители угольных печей рекомендуют покупать уголь-антрацит глубокого залегания. Использование битумного угля не рекомендуется. Торф и бурый уголь могут гореть, как дрова, в некоторых гибридных печах, но возможность их использования должна оговариваться в инструкции по эксплуатации.
Печи, предназначенные только для топки дровами, не могут топиться углем, так как в таких печах конструкция системы подачи воздуха не рассчитана на использование любого другого топлива, кроме сухих пиленых дров. Точно так же и печи, предназначенные только для топки углем, не могут топиться ничем, кроме антрацита.

Преимущества угольной печи

- В районах, где уголь легкодоступен, его использование экономически оправдано. Это делает уголь предпочтительным топливом для людей, проживающих в местностях (если вы к ним принадлежите, то это вам известно!).
- Антрацит горит чисто, вопреки распространенному мнению, что всякий уголь – это «грязь».
- Угольные печи эффективны и, если их правильно установить вместе с системой распределения воздуха, могут поддерживать комфортную температуру в маленьком доме даже при холодной погоде.
- Наличие угля и его цена не зависят от того, что происходит на сельскохозяйственном рынке, как это имеет место в случае кукурузного зерна.
- Бытовые угольные печи могут быть спроектированы без шнека или других электромеханических устройств для подачи топлива. Это исключает потенциальные проблемы, которые могут возникнуть при их наличии. Однако при желании пользователя могут быть предусмотрены электромеханические системы подачи.
- Частое и регулярное использование угольных печей в дополнение к обычным газовым печам или печам на жидком топливе позволит существенно уменьшить расходы на обогрев дома.
- Угольная печь может служить запасной системой обогрева в случае, если возникли перебои в других системах обогрева.

Недостатки угольной печи

- Угольные печи могут быть пожароопасными по тем же причинам, что и дровяные.
- Запасы угля нужно разместить в доме. Это может быть неудобно и даже неприемлемо для некоторых людей.
- Хотя уголь и не создает столько загрязнений, как представляют некоторые , это все же не такое чистое топливо, как жидкое или газообразное.
- Горение угля требует много внимания, если только это не печь, в которую загружается много угля и в которой имеется автоматическая система подачи.
- Угольная печь требует частой очистки. Дымоход также нуждается в регулярной очистке и проверке.
- Если вы хотите обогревать весь дом с помощью одной угольной печи, то комната, где установлена печь, будет слишком жарко, если не применяется система распределения воздуха.
- Уголь легкодоступен не во всех местностях.
- Некоторые областные или региональные власти ограничивают или запрещают применение угольных печей.

Задача 1.4.

Я читал рассказы об использовании угольных и дровяных печей в суровые зимы, когда пионеры осваивали Великие Северные Равнины Америки. Водной истории рассказывалось о том, что угольная печка так нагрелась, что раскалилась докрасна. Не опасно ли это?

Решение 1.4

Если угольная или дровяная печь настолько перегревается, что начинает светиться, это значит, что горение слишком интенсивное. Перегрев будет постоянно вредить печке и может привести к тому, что ее топка внезапно разрушится. И тогда горящие угли окажутся на полу! Если вы считаете, что уголь или дрова слишком сильно разгорелись, ограничьте подачу воздуха.

Задача 1.5.

Предположим, вы решили в дополнение к обычному отоплению установить дровяную либо печь на пеллетах, на кукрузном зерне, угле (какую именно – вы в конце концов решите). Вас беспокоит пожарная безопасность. Что вы должны делать?

Решение 1.5.

Проконсультируйтесь с сотрудниками вашего пожарного отделения. Проконсультируйтесь с пожарным инспектором. Воспользуйтесь их значениями! Получите все брошюры и другую информацию, какую только сможете, узнайте ваши местные законы, убедитесь, что ваша страховая компания знает и одобряет то, что вы делаете, и получите официальный акт об окончательной проверке систем после установки. Обзаведитесь огнетушителями и поместите их в легкодоступном месте, установите в доме датчики дыма и окиси углерода (СО), подготовьте план эвакуации на случай пожара. В некоторых городах и округах проводятся семинары и учебные занятия. Воспользуйтесь возможностью их посещать.


Яндекс.Метрика