Вы здесь

Вторичный воздух в печи


Вторичный воздух - полезное улучшение для вашей печи.

Вторичный воздух – “колдовское” решение в современных печах.

В это сложно поверить, но это факт: Подача вторичного воздуха в печь делает сжигание топлива более эффективным, т.к. при, правильной, подаче вторичного воздуха в печь, происходит дожигание топлива.

Для полного понимания дожига, разберём процесс горения в печи, в подробностях:

Горение – химическое соединение горючих веществ топлива с кислородом воздуха, сопровождающееся резким повышением температуры и выделением значительного количества теплоты.

При горении топлива образуются газообразные продукты (дымовые газы) и очаговые остатки в виде золы и шлака.

 Процесс сжигания твердого топлива делят на три стадии:

  • воспламенение (зажигание),
  • активное горение
  • дожигание.
  • В первой стадии твердое топливо вначале подогревается и подсушивается и при температуре 105 – 110 °С теряет свою влагу.
  • Затем при температуре 300 – 400 °C оно начинает разлагаться на летучие вещества и твердый остаток.
  • При дальнейшем нагреве, когда его температура становится равной температуре воспламенения, топливо загорается. Температура воспламенения (примерная) различных топлив следующая, °С: дров – 300; бурого угля – 300 – 400; каменного угля – 450 – 500; антрацита – 700 – 750; жидкого топлива 500 – 600; газа около 600.
  • Стадия активного горения характеризуется высокой температурой (более 1000 °С) с максимальным выделением тепла и наибольшим потреблением воздуха (кислорода), расходуемого на горение кокса и летучих веществ.
  • Дожигание твердого топлива характеризуется уменьшающимся тепло-выделением и снижающейся потребностью в воздухе.

Причины и условия возникновения процесса дожигания в дровяной печи:

Недогоревшее топливо (летучие вещества), утягиваемые вглубь печи, способны воспламеняться.

При условии высокой температуры и наличия кислорода происходит вторичное воспламенение.

Т.к. вторичное воспламенение происходит уже внутри печи, а не в топке, это существенно увеличивает температуру газов в каналах.

Способы подачи вторичного воздуха в печь:

  • Подача вторичного воздуха через дверцу топки.
  • Подача вторичного воздуха через специальное отверстие в корпусе печи.
  • Подача вторичного воздуха через силому.
  • Подача вторичного воздуха по специальному кирпичному каналу внутри печи.

1.Подача вторичного воздуха через дверцу топки.

Наиболее часто встречающийся способ подачи вторичного воздуха в печь.

Многие современные печные дверцы имеют на своём корпусе специальные отверстия для прохода воздуха в топку. Обычно эти отверстия удобно закрываются шибером. Этим шибером регулируется количество подаваемого воздуха.

2. Подача вторичного воздуха через специальное отверстие в корпусе печи.

Достоинство этого способа в том, что можно сделать подачу точно в место скопления недогоревших веществ.

Сложность в том что определить, такое, волшебное место в печи непросто.

И самое большая сложность, это несоответствие дыры в печи с противопожарными нормами.

3. Подача вторичного воздуха через силому.

Силома это такой канал для прохода воздуха из поддувала печи в область подачи вторичного воздуха. Силома изготавливается из нержавеющей стали и устанавливается в печь с компенсационными зазорами для возможного расширения.

Устраивать подачу вторичного воздуха через силому это довольно техничное и современное решение в строительстве печей.

Для грамотного устройства силомы в печь важно понимать процессы горения в печи и последствия воздействия огня на материалы.

По факту, немногие печники используют этот способ, т.к. это довольно сложное мероприятие требующее чёткости проекта и хорошего качества материала силомы.

4. Подача вторичного воздуха по специальному кирпичному каналу внутри печи.

Хороший способ для подачи вторичного воздуха при условии достаточности места внутри печи.

У меня обычно не получается разместить внутри печи ещё один канал для вторичного воздуха.

Обычно печь проектируешь с максимальной мощностью в минимальном размере и для канала под воздух просто не остаётся места, но если вы не ограничены размерами тогда сделать канал для вторичного воздуха из кирпича будет хорошим решением.

Возможно есть и ещё какие то более экзотические способы для подачи вторичного воздуха в печь.

Отопительный камин печь

Проще и легче поставить дверцу с отверстиями и шибером, этот способ работает и не требует каких то ухищрений.

Бесплатная консультация печника здесь: petropech.ru

Строим русскую баню по уму

Просмотров: 3 566

Настоящая статья будет посвящена рассмотрению вопроса необходимости и способам организации подачи так называемого «вторичного» воздуха в топливник колпаковых банных печей.

Будут рассмотрены в общем виде схемы, реализующие подачу в кирпичные банные печи «вторичного» воздуха.

Вначале определимся с понятиями и вспомним физику процесса горения дров. Для лучшего понимания дальнейшего материала рекомендуется вначале ознакомиться с содержанием статьи «Как горят дрова», ранее опубликованной на страницах этого блога.

В дальнейшем по ходу изложения материала под «первичным» воздухом будет пониматься воздух, подаваемый в топливник через поддувальное отверстие банной печи через колосниковую решетку.

Основным назначением этого воздуха является организация активации реакции горения дров в печи, газификации дров путем их нагрева до состояния термической деструкции (перевод исходной структуры древесины в  составляющие ее элементарные летучие (Н2, О2, СО, СО2,      Н(С-Н), Н2О) и нелетучие компоненты), а также поддержание и обеспечение устойчивого  протекания реакций окисления кислородом воздуха образовавшихся горючих компонентов (С, Н2, СО, Н(С-Н)).

При этом желательно достижение максимальной полноты протекания таких реакций. Полнота завершения реакций горения дров подразумевает, что в результате их протекания образуются компоненты (углекислый газ СО2 и вода Н2О), не способные в дальнейшем окисляться кислородом воздуха (гореть). Компоненты еще способные вступать в реакцию с кислородом воздуха (окись углерода СО, водород Н2, сажистые частицы Н(С-Н) и атомарный углерод С)  должны, в принципе, отсутствовать среди продуктов горения.

Большинство реакций окисления летучих кислородом воздуха являются экзотермическими, т.е. проходят с большим выделением тепла.

Напомним также, что целью процесса сжигания дров в топке  любой печи является максимальное извлечение из топлива содержащейся в нем энергии, и максимальная утилизация выделившегося тепла на требуемые цели (нагрев массива печи для дальнейшего прогрева парной и нагрева в ней воздуха, нагрев каменной закладки для парообразования, нагрев воды).

Другим способом подачи воздуха в топливник кирпичной печи с колосниковой решеткой, является подача воздуха либо из поддувала через специальную щель, организованную в поде возле топочной дверки, либо через ряд отверстий, находящихся, как правило, снизу той же топочной дверки.

Главное назначение этого воздуха – дожечь выделяемые горящими дровами летучие до их негорючей формы в виде  углекислого газа СО2 и паров воды Н2О.

Такой воздух принято называть «вторичным».

Как показывает практика, подавая воздух в топку печи исключительно лишь одним из указанных выше способов, не удается достичь полноты сгорания дров (перевода горючих летучих в форму СО2 и Н2О) и, как следствие, достигнуть максимального извлечения потенциально заключенной в дровах энергии.

Среди продуктов горения, поступающие из топливника в конвективную систему печи и дальше через трубу в атмосферу,  помимо СО2 и Н2О присутствуют также молекулы угарного газа СО  и сажистые частицы Н(С-Н) и атомарный углерод С. 

Угарный газ СО не имеет ни цвета, ни запаха и является ядовитым газом.  При повышении концентрации СО до 0,32 % об./м3 возникает паралич и потеря сознания (смерть наступает через 30 минут). При концентрации выше 1,2 % об./м3 сознание теряется после двух—трёх вдохов, человек умирает менее чем через 3 минуты. Предельно допустимой концентрацией СО в воздухе допускается величина 5 мг/м3 = 0,000005%/м3.

Частицы сажи Н(С-Н),  при выбросе их через трубу, загрязняют атмосферу, а при оседании на внутренних поверхностях конвективной системы печи снижают тепловую отдачу ее стенок и увеличивают пожароопасность печи.

С целью устранения этих недостатков в зону максимальной концентрации выделяемых горящими дровами горючих летучих (как правило, в верхнюю часть топливника) целесообразно подать дополнительный объем  воздуха с целью обеспечить полноту сгорания  продуктов термического разложения древесины (их полного окисления) . 

При этом этот воздух перед подачей его в топливник целесообразно  максимально предварительно подогреть с целью недопущения снижения  им температуры в месте протеканий реакций окисления горючих летучих.

 Предварительный подогрев «вторичного» воздуха перед подачей его в топку является  одним из условий достижения полноты сгорания летучих (СО, Н2, Н(С-Н)), выделяемых горящими дровами и одним из способов достижения этой цели.

Под полнотой сгорания летучих понимается преобразование окиси углерода СО до углекислоты СО2, водорода Н2 до воды Н2О, и полное преобразование сажи Н(С-Н) и атомарного углерода С в те же компоненты СО2 и Н2О.

Вспомним, что горение углерода дров С (окисление его кислородом О2) начинается при температурах порядка Т=320-3500С. При этом реакция окисления может идти либо до конца с образованием углекислого газа С+О2 =СО2, либо нет. В этом случае образуется окись углерода (угарный газ) С+0,5О2 = СО.

Полнота протекания этих реакций зависит от того, достаточно ли для завершения реакции окисления углерода С  горящих дров кислорода О2 в воздухе.

При этих же температурах начинает сгорать и выделяемый дровами водород Н2 с образованием воды 2h3+O2 = 2h3O.

При достижении определенной температуры в топливнике пары воды Н2О начинают газифицировать углерод древесины С, с образованием горючего синтез-газа (смесь СО+ Н2):  2Н2О+С —› СО+2Н2 – Q. 

Причем, при достижении в топливнике температур Т≥4000С, начинается протекание реакции 2Н2О+С —› СО2+2Н2 .

А при достижении Т≥6000С начинается реакция Н2О+С —› СО+Н2.

Реакции образования синтез-газа СО+Н2 сопровождаются поглощение тепла (- Q) и снижением температуры в топливнике.

Однако, реакции окисления 2СО+О2—›2СО2  и  2Н2+О2—›2Н2О являются экзотермическими (с выделением тепла +Q), поэтому общий баланс тепла при протекании реакций  2Н2О+С —› СО+2Н2, 2СО+О2—›2СО2  и  2Н2+О2—›2Н2О является положительным (+Q).

Для дожига образовавшегося угарного газа СО в углекислый газ СО2 требуется не только соответствующее количество кислорода О2, но и более высокая температура.

Окисление угарного газа СО в углекислый газ СО2 начинается при температурах не ниже Т>700ºС (да и то, либо в присутствии какого-либо катализатора, либо наличия паров воды Н2О): 2CO+O2 = 2CO2 . Лучше всего данная реакция протекает при температурах не ниже Т≥800ºС.

Скорость протекания реакции окисления углерода древесины кислородом воздуха С+0,5О2 —› СО  превосходит скорость протекания реакций Н+Н—›Н2  и О+О—›O2. А это приводит к избытку в топке свободного водорода Н2  и недостатку кислорода O2  для завершения процесса полного сгорания (окисления) всех образовавшихся при этом компонентов (в т.ч. и СО).

Поэтому, как видно из изложенного, для ускорения протекания реакции 2CO+O2 = 2CO2 в зоне ее протекания (а это, в большинстве случаев, верхняя часть топливника) необходимо создать соответствующие условия – поднять каким-либо образом температуру до значений Т≥800ºС и подать туда дополнительный объем воздуха (в том числе и кислорода О2).

Другими словами, подаваемый в верхнюю часть топливника воздух ни в коем случае не должен понизить там температуру газов. То есть подаваемый воздух должен быть предварительно подогретым.

Однако и это еще не все.

Подогретый «вторичный» воздух следует подавать не просто так, а лишь во вполне определенных объемах. 

Излишний воздух в месте протекания реакций окисления летучих снижает температуру образовавшихся дымовых газов (за счет их разбавления) и может тем самым существенно ухудшить условия дожига летучих (до образования конечных продуктов окисления углеводородов древесины: Н2О и CO2 ).

В случае подачи в топку количества воздуха строго равного количеству, необходимому для полного сжигания находящегося в топке абсолютно сухих дров, температура топочных газов будет максимальной порядка Т~20000C. По мере поступления в топку излишнего воздуха, температура газов будет неуклонно понижаться. Другими словами, количество извлеченного из дров тепла будет распределено в большем количестве печных газов (смеси воздуха и продуктов термической деструкции древесины), а, следовательно, усредненная их температура будет неизбежно ниже, чем в случае отсутствия в топке избыточного для горения воздуха .

На рис.3. показана зависимость температуры продуктов сгорания древесины от содержащейся в дровах влаги (относительной влажности дров w,%) при различном избытке воздуха ά, получившем название стехиометрического коэффициента.

Стехиометрическим соотношением, характеризуемым коэффициентом ά, называется отношение объема воздуха, подаваемого в топку для горения Gп, к объему воздуха, требуемому для горения (обеспечения полноты протекания реакций окисления углеводородов древесины кислородом) Gт :   ά =Gп/Gт,. В случае, когда α=1 количество подаваемого для горения воздуха Gп равно количеству требуемого для проведения реакций полного окисления дров воздуха Gт.

Рис.3. Влияние избытка воздуха на температуру продуктов сгорания древесины

Из рис.3 видно, что при стандартной относительной влажности дров равной 25% температура продуктов их сгорания понижается практически в 4 раза: с ~20000C (при α=1) до ~ 5500C (при α=5).

Отсюда следует, что наиболее эффективно (в смысле полноты извлечения из дров, содержащейся в них энергии и ее величины) процесс сжигания проходит при α=1.

Достичь на практике соотношения α=1 довольно трудно, если не сказать, что это сделать практически невозможно. Если уменьшение расхода воздуха при α

Вторичный воздух в печи.

В это сложно поверить, но это факт: Подача вторичного воздуха в печь делает сжигание топлива более эффективным, т.к. при, правильной, подаче вторичного воздуха в печь, происходит дожигание топлива.

Для полного понимания дожига, разберём процесс горения в печи, в подробностях:

Горение – химическое соединение горючих веществ топлива с кислородом воздуха, сопровождающееся резким повышением температуры и выделением значительного количества теплоты.

При горении топлива образуются газообразные продукты (дымовые газы) и очаговые остатки в виде золы и шлака.

 Процесс сжигания твердого топлива делят на три стадии:

  1. воспламенение (зажигание),
  2. активное горение
  3. дожигание.
  • В первой стадии твердое топливо вначале подогревается и подсушивается и при температуре 105 – 110 °С теряет свою влагу.
  • Затем при температуре 300 – 400 °C оно начинает разлагаться на летучие вещества и твердый остаток.
  • При дальнейшем нагреве, когда его температура становится равной температуре воспламенения, топливо загорается. Температура воспламенения (примерная) различных топлив следующая, °С: дров – 300; бурого угля – 300 – 400; каменного угля – 450 – 500; антрацита – 700 – 750; жидкого топлива 500 – 600; газа около 600.
  • Стадия активного горения характеризуется высокой температурой (более 1000 °С) с максимальным выделением тепла и наибольшим потреблением воздуха (кислорода), расходуемого на горение кокса и летучих веществ.
  • Дожигание твердого топлива характеризуется уменьшающимся тепло-выделением и снижающейся потребностью в воздухе.

Причины и условия возникновения процесса дожигания в дровяной печи:

Недогоревшее топливо (летучие вещества), утягиваемые вглубь печи, способны воспламеняться.

При условии высокой температуры и наличия кислорода происходит вторичное воспламенение.

Т.к. вторичное воспламенение происходит уже внутри печи, а не в топке, это существенно увеличивает температуру газов в каналах.

Вторичный дожиг происходит, в специально организованной, камере дожига.

Способы подачи вторичного воздуха в печь:

  1. Подача вторичного воздуха через дверцу топки.
  2. Подача вторичного воздуха через специальное отверстие в корпусе печи.
  3. Подача вторичного воздуха через силому.
  4. Подача вторичного воздуха по специальному кирпичному каналу внутри печи.

1.Подача вторичного воздуха через дверцу топки.

Наиболее часто встречающийся способ подачи вторичного воздуха в печь.

Многие современные печные дверцы имеют на своём корпусе специальные отверстия для прохода воздуха в топку. Обычно эти отверстия удобно закрываются шибером. Этим шибером регулируется количество подаваемого воздуха.

2. Подача вторичного воздуха через специальное отверстие в корпусе печи.

Достоинство этого способа в том, что можно сделать подачу точно в место скопления недогоревших веществ.

Сложность в том что определить, такое, волшебное место в печи непросто.

И самое большая сложность, это несоответствие дыры в печи с противопожарными нормами.

3. Подача вторичного воздуха через силому.

Силома это такой канал для прохода воздуха из поддувала печи в область подачи вторичного воздуха. Силома изготавливается из нержавеющей стали и устанавливается в печь с компенсационными зазорами для возможного расширения.

Устраивать подачу вторичного воздуха через силому это довольно техничное и современное решение в строительстве печей.

Для грамотного устройства силомы в печь важно понимать процессы горения в печи и последствия воздействия огня на материалы.

По факту, немногие печники используют этот способ, т.к. это довольно сложное мероприятие требующее чёткости проекта и хорошего качества материала силомы.

4. Подача вторичного воздуха по специальному кирпичному каналу внутри печи.

Хороший способ для подачи вторичного воздуха при условии достаточности места внутри печи.

У меня обычно не получается разместить внутри печи ещё один канал для вторичного воздуха.

Обычно печь проектируешь с максимальной мощностью в минимальном размере и для канала под воздух просто не остаётся места, но если вы не ограничены размерами тогда сделать канал для вторичного воздуха из кирпича будет хорошим решением.

Возможно есть и ещё какие то более экзотические способы для подачи вторичного воздуха в печь.

Отопительный камин печь

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Pinterest

{title}>LiveJournal

Одноклассники

Мой мир

E-mail

Отопление. Печи. Внешний приток и вторичный воздух | Cвобода Изнутри

Честно говоря, писать теорию уже порядком поднадоело. Хочется уже скорее перейти к рассказу непосредственно про наш дом. Ибо мил сердцу. Чего уж говорить — НАШ!

Но я обещал, и поставлю в теме про отопление жирную точку.

Итак, разобрались в разнице между голландской и русской системами, познакомились с колпаковым принципом, и даже про печь-ракету узнали. Некоторые, наверняка, уже и с верхним розжигом поэкспериментировали.

Пришла пора рассказать про вторичный воздух и внешний приток. С чего из них начать даже не знаю…

Думаю, что логичнее начать с простого. Простого, да не для всех очевидного.

Начну с цитаты небольшой заметки в старом советском журнале «Сделай сам» за 1992 год. Заметку написал А.Т. Данилов. Не постесняюсь привести её целиком, того стоит:

«Кто имеет дом с печным отоплением, знает, что когда затапливают печь, температура внутри здания резко понижается и в комнате становится холодновато. И прежде чем комната нагреется до необходимой температуры, иной раз проходит не один час. Понижение температуры после розжига печи объясняется просто. Когда открывают перед розжигом дров заслонки печи, появляется тяга и необходимый для горения дров воздух поступает из комнаты. В комнате создаётся пониженное давление, и холодный воздух с улицы, через щели, окна и двери просачивается в комнату, и температура внутри дома падает. Кирпичная печь – сооружение с низким КПД. Прежде чем нагревать, она сама должна основательно прогреться. А она нагревается медленно. Для того, чтобы печь не забирала воздух из комнаты, я подвёл к ней воздух из подвала. От колосникового поддувала я вывел через пол трубу в неотапливаемый подвал. Трубу предусмотрел с задвижками. Все щели в дверцах, духовке, металлической плите тщательно промазал. Хотите верьте, хотите нет, а через 10 минут после розжига дров температура в комнате начала подниматься.

Я не теплотехник и не могу дать математического обоснования эффекта, но топливо стал тратить на треть меньше! У меня было намерение просчитать всё это, но вскоре получил новую квартиру, а старый дом пошёл на слом.»

Для горения топлива необходим воздух, и печь берёт его из дома. За час она просасывает через себя не один десяток кубометров воздуха. Прикинем: дом 40 м², высота потолков 2,5 метра, тогда объём воздуха равен 200 м³. Печь топится от одного до трёх часов, так что при работе она высасывает из дома 5-15% процентов воздуха, который должна нагреть.

Так почему бы не забрать этот воздух не с жилого помещения, а, например, с подвала? А ещё лучше — с улицы. И если точка забора воздуха будет находится ниже уровня топливной камеры, то мы ещё и создадим дополнительную тягу! И тогда можно сделать дымоход покороче. Либо, если следовать рекоммендациям из упоминавшейся ранее статьи и делать дымоход по периметру помещения, то добрать необходимую длину вертикального дымохода можно не трубой вверх, а трубой вниз!

А самое интересное — наши предки так и делали! Слышали про Аркаим? Если нет — почитайте, материалов в тырнетах много. Но на что нужно обратить внимание — так это на наличие в каждом доме Аркаима печи, подача воздуха в которую происходило из колодца. И тяга в печи была такая, что можно было плавить бронзу без мехов!

Мог бы ещё порассуждать о том, что это ещё один повод ставить дом на склоне холма, но, думаю, фантазия читателя уже сама рисует новые горизонты.

Самое главное, о чём нужно поразмышлять: прирост КПД не только засчёт не-забирания воздуха из помещения, но и засчёт увеличения тяги (выше температура = эффективнее сгорание топлива). Думаю, как минимум 10%, хотя вряд ли выше 30% (у чувака в заметке по его словам на треть). Но даже если 15-20% — то тоже очень неплохо.

Это уже магия не для простых смертных :)

Пока для меня самого в этой теме много белых пятен, и личного опыта пока ноль. Так что не буду мудрствовать лукаво, и просто пробегусь по верхам. Вглубь сможете копнуть на соответствующих форумах. Если решитесь пройти по ссылкам — осторожно, можно сломать мозг. Но всё, что не убивает, делает нас сильнее :)

Дело в том, что на разных этапах топки воздух необходим в разных местах. То он нужен дровам, то он нужен пламени (проходя через угли воздух беднеет на кислород). И его как-то нужно подавать то туда, то сюда.

Задача непростая. Можно решить датчиками и прочей электроникой, но это сложно, дорого, и к тому же ненадёжно. Вот и появляются разные идеи решения этой задачи не датчиками, а конструктивом.

Некоторые предлагают делать сухой шов, через который воздух подаётся в нужные места. По мере нагрева топочной камеры кирпичи расширяются и шов закрывается. Воздух начинает идти другим путём (или через другой сухой шов). Так можно подавать воздух сначала вниз, и потом по мере нагрева топки вторичка будет подаваться всё выше и выше.

Идея интересная, но лично я себе пока не представляю как это сделать с должным уровнем надёжности.

Вот этот дядька предлагает делать кожух подачи вторичного воздуха вокруг топки и подавать его в её верхнюю часть, в пламя, через соответствующие отверстия. И я с ним согласен. Так прощё и надёжнее, но эффективнее ли это схемы с сухим швом — вопрос. Кстати, блог у дядьки классный. Много очень полезной информации. У него своё видение на всё, очень ценю.

Но загвоздка в том, что универсального и гарантированно надёжного решения подачи вторичного воздуха пока не придумали. И практикой в достаточной мере не обосновали. Это нормально, ведь это те самые новые технологии. Они экспериментальны. Так что надо пробовать.

На этом тема печного отопления временно закрывается.

Как я уже говорил, печь в нашем доме мы ещё не сделали. Уже завезён кирпич, уже заведена 250-литровая ванна глино-песчаного раствора (нынче замёрзшего). Придёт весна — будем делать. Что конкретно — покажет время.

Может, я наткнусь на какую-то информацию, которая в корне изменит моё видение. А может и не наткнусь. В любом случае процесс и результаты будут описаны на страницах этого блога.

А теперь настала пора приступить к самому интересному: к НАШЕМУ! Думаю, все вы с нетерпением ждали этого. Читайте в следующей серии!

Дополнение 21.09.2014: Печная тема продолжена. Как я применил всю описанную печную теорию на практике можно прочитать здесь.

< Предыдущая статья«Отопление. Печи. Ракетные печи и верхний розжиг» Следующая статья >«Поиск места под дом. Часть первая»

Воздух для печи.

Это значит, что если мы абсолютно перекроем подачу воздуха в печь, горение дров прекратиться.

Таким путём в кассетных топках достигается режим тления.

Конечно в топках не перекрывается 100% кислорода, но очень уменьшается его подача, от этого топливо начинает гореть менее интенсивно, что увеличивает время горения одной закладки дров.

В обычной кирпичной печи воздух для горения поступает:

  1. Через поддувальную дверцу. Воздух берётся из отапливаемого помещения.
  2. Через топочную дверцу. Воздух берётся из отапливаемого помещения.
  3. Через специальный канал с улицы непосредственно в топку. Такой способ считается наиболее современным и правильным, т.к. это позволяет не уменьшать количество кислорода в помещении при топке печи.

Первичный и вторичный воздух в печи.

  1. Первичный воздух для горения. Это тот воздух который подаётся непосредственно в зону топлива (на дрова). Первичный воздух поддерживает горение дров в топке печи. Первичный воздух может подаваться как с улицы так из отапливаемого помещения.
  2. Вторичный воздух для горения. Вторичный воздух подаётся в верхнюю часть топливника, для того чтобы воспламенить догоревшее топливо, которое посредством тяги печи несёт из топливника в дымоходы.

Сейчас можно, конечно, представить летящие в трубу дрова.

Спешу уточнить. Дрова никуда не летят, летят горючие летучие вещества.

Чтобы лучше понять процесс горения читай здесь.

Подача вторичного воздуха в печь позволяет существенно повысить её КПД.

Подача воздуха в отопительном камине.

Традиционно подачу вторичного воздуха мы можем пронаблюдать на примере финского отопительного камина.

В отопительном противоточном камине имеется специальная камера дожигания находящаяся над топливником и отделённая от него зубом или катализаторной решёткой.

Недогаревшее топливо поднимается  в камеру дожига, где на него поступает вторичный воздух.

Т.к. температура в камере дожига достаточно высока, при смешивании недогаревшего топлива с кислородом. происходит воспламенение.

Подача воздуха через дверцу камина

 Чаще всего, поступление вторичного воздуха, в отопительном камине, происходит через специальные отверстия в дверце топливника.

Таким образом воздух поступаемый через отверстия в дверце позволяет оставлять стекло дверцы чистым (не закопчённым) и участвует в процессе дожигания топлива.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Pinterest

{title}>LiveJournal

Одноклассники

Мой мир

E-mail

Внешний приток и вторичный воздух печи

Итак, разобрались в разнице между между голландской и русской печами, познакомились с колпаковым принципом, и даже про печь-ракету узнали. Некоторые, наверняка, уже и с верхним розжигом поэкспериментировали.

Пришла пора рассказать про вторичный воздух и внешний приток. С чего из них начать даже не знаю… Думаю, что логичнее начать с простого. Простого, да не для всех очевидного.

Внешний приток

Начну с цитаты небольшой заметки в старом советском журнале «Сделай сам» за 1992 год. Заметку написал А.Т. Данилов. Не постесняюсь привести её целиком, того стоит:

«Кто имеет дом с печным отоплением, знает, что когда затапливают печь, температура внутри здания резко понижается и в комнате становится холодновато. И прежде чем комната нагреется до необходимой температуры, иной раз проходит не один час. Понижение температуры после розжига печи объясняется просто. Когда открывают перед розжигом дров заслонки печи, появляется тяга и необходимый для горения дров воздух поступает из комнаты. В комнате создаётся пониженное давление, и холодный воздух с улицы, через щели, окна и двери просачивается в комнату, и температура внутри дома падает. Кирпичная печь – сооружение с низким КПД. Прежде чем нагревать, она сама должна основательно прогреться. А она нагревается медленно. Для того, чтобы печь не забирала воздух из комнаты, я подвёл к ней воздух из подвала. От колосникового поддувала я вывел через пол трубу в неотапливаемый подвал. Трубу предусмотрел с задвижками. Все щели в дверцах, духовке, металлической плите тщательно промазал. Хотите верьте, хотите нет, а через 10 минут после розжига дров температура в комнате начала подниматься. Я не теплотехник и не могу дать математического обоснования эффекта, но топливо стал тратить на треть меньше! У меня было намерение просчитать всё это, но вскоре получил новую квартиру, а старый дом пошёл на слом.»

Для горения топлива необходим воздух, и печь берёт его из дома. За час она просасывает через себя не один десяток кубометров воздуха. Прикинем: дом 40 м², высота потолков 2,5 метра, тогда объём воздуха равен 200 м³. Печь топится от одного до трёх часов, так что при работе она высасывает из дома 5-15% процентов воздуха, который должна нагреть.

Так почему бы не забрать этот воздух не с жилого помещения, а, например, с подвала? А ещё лучше — с улицы. И если точка забора воздуха будет находится ниже уровня топливной камеры, то мы ещё и создадим дополнительную тягу! И тогда можно сделать дымоход покороче. Либо, если следовать рекоммендациям из упоминавшейся ранее статьи и делать дымоход по периметру помещения, то добрать необходимую длину вертикального дымохода можно не трубой вверх, а трубой вниз!

А самое интересное — наши предки так и делали! Слышали про Аркаим? Если нет — почитайте, материалов в тырнетах много. Но на что нужно обратить внимание — так это на наличие в каждом доме Аркаима печи, подача воздуха в которую происходило из колодца. И тяга в печи была такая, что можно было плавить бронзу без мехов!

Мог бы ещё порассуждать о том, что это ещё один повод ставить дом на склоне холма, но, думаю, фантазия читателя уже сама рисует новые горизонты.

Самое главное, о чём нужно поразмышлять: прирост КПД не только засчёт не-забирания воздуха из помещения, но и засчёт увеличения тяги (выше температура = эффективнее сгорание топлива). Думаю, как минимум 10%, хотя вряд ли выше 30% (у чувака в заметке по его словам на треть). Но даже если 15-20% — то тоже очень неплохо.

Вторичный воздух

Это уже магия не для простых смертных :) Пока для меня самого в этой теме много белых пятен, и личного опыта пока ноль. Так что не буду мудрствовать лукаво, и просто пробегусь по верхам. Вглубь сможете копнуть на соответствующих форумах. Если решитесь пройти по ссылкам — осторожно, можно сломать мозг. Но всё, что не убивает, делает нас сильнее :)

Дело в том, что на разных этапах топки воздух необходим в разных местах. То он нужен дровам, то он нужен пламени (проходя через угли воздух беднеет на кислород). И его как-то нужно подавать то туда, то сюда.

Задача непростая. Можно решить датчиками и прочей электроникой, но это сложно, дорого, и к тому же ненадёжно. Вот и появляются разные идеи решения этой задачи не датчиками, а конструктивом.

Некоторые предлагают делать сухой шов, через который воздух подаётся в нужные места. По мере нагрева топочной камеры кирпичи расширяются и шов закрывается. Воздух начинает идти другим путём (или через другой сухой шов). Так можно подавать воздух сначала вниз, и потом по мере нагрева топки вторичка будет подаваться всё выше и выше.

Идея интересная, но лично я себе пока не представляю как это сделать с должным уровнем надёжности.

Вот этот дядька предлагает делать кожух подачи вторичного воздуха вокруг топки и подавать его в её верхнюю часть, в пламя, через соответствующие отверстия. И я с ним согласен. Так прощё и надёжнее, но эффективнее ли это схемы с сухим швом — вопрос. Кстати, блог у дядьки классный. Много очень полезной информации. У него своё видение на всё, очень ценю.

Но загвоздка в том, что универсального и гарантированно надёжного решения подачи вторичного воздуха пока не придумали. И практикой в достаточной мере не обосновали. Это нормально, ведь это те самые новые технологии. Они экспериментальны. Так что надо пробовать.

Итог

На этом тема печного отопления временно закрывается. Как я уже говорил, печь в нашем доме мы ещё не сделали. Уже завезён кирпич, уже заведена 250-литровая ванна глино-песчаного раствора (нынче замёрзшего). Придёт весна — будем делать. Что конкретно — покажет время. Может, я наткнусь на какую-то информацию, которая в корне изменит моё видение. А может и не наткнусь. В любом случае процесс и результаты будут описаны на страницах этого блога.

Оригинал статьи

Как от печи получить максимум тепла?

Думаю, что каждый хочет получить от печи максимальное количество тепла при сжигании одного и того же количества дров. Я тоже не исключение. Здесь хочу поделиться, что я для этого делаю.

1. Использую сухие дрова

Вот сравните сколько энергии получается при сжигании дров разной влажности:

Влажность 50%  — 9300 кДж/кг

Влажность 20% — 16300 кДж/кг

Влажность 15% — 18000кДж/кг

Здесь мы видим, что с 1 кг сухих дров можно получить в 2 раза больше энергии, чем с сырых.

Чтобы дрова хорошо просохли, нужно защитить их крышей от осадков и обеспечить сквозняк. Для этого дрова обычно сушат под навесом 1,5-2 года.

Я обычно покупаю дрова весной, в марте-апреле, складываю их под навесом, они сохнут два лета и к следующему отопительному сезону они сухие.

2. Топлю печь не более двух часов за раз.

Чем сильнее кирпич нагрелся, тем меньше он может аккумулировать теплоты уходящих газов. Чем дольше топить печь, тем больше тепла будет вылетать в трубу.

3.Топлю печь 2 раза в сутки.

За 10-12 часов после топки внутренняя поверхность кирпича уже достаточно остыла, чтобы воспринимать тепло отходящих газов, а наружная поверхность кирпича еще теплая и отдает тепло в помещение. Делал замеры температуры в топке сразу после прогорания дров — 320-360 градусов, а через 10 часов  80-90 градусов.  Температура наружных стен печи при таком режиме эксплуатации  в течении суток колеблется от50 до 60 градусов.

4.Подготавливаю дрова перед растопкой.

Дрова заношу с улицы сразу как протопилась печь и складываю их перед печью. Перед топкой за полчаса — час закладываю дрова в топку, чтобы они нагрелись, и затем уже разжигаю.  Делаю это для того, чтобы топка максимально быстро  нагрелась до температуры выше 600 градусов. Только в этом случае происходит полное сгорание дров.

Прочистную дверку нижнего горизонтального канала открыл и закрыл отверстие стеклом на герметике, чтобы иметь возможность наблюдать за огнем и дымом в этом канале. Через стекло в луче фонаря хорошо видно сколько идет дыма.

При розжиге холодных дров дым идет плотной стеной и довольно долго. Если я разжигал уже подогретые дрова, то дым был заметен только в луче фонаря и постепенно он исчезал, что говорит о более полном сгорании, ведь дым — это недогоревшие частицы.

5.Верхний розжиг

Также, наблюдая через стекло, я заметил, что при верхнем розжиге дров дыма идет значительно меньше, чем при нижнем и исчезает он быстрее. Отсюда сделал вывод, что при верхнем розжиге получается более полное сгорание.

Также при верхнем розжиге одно и то же количество дров горит примерно на полчаса дольше, чем при нижнем.

6.Подаю вторичный воздух

Для увеличения полноты сгорания подаю в топку вторичный воздух. Это делаю через съемные конфорки в варочной плите. Наблюдал через стекло, что при подаче воздуха через конфорку языки пламени длиннее, чем через поддувало. При открывании поддувальной дверки пламя уменьшается. Это вы можете увидеть на видео в конце статьи. Видимо это происходит из-за того, что поток воздуха через колосник сильно охлаждает топку.

Решил, что когда буду переделывать печь, то сделаю ее без зольника, с подовым горением и подачей вторичного воздуха. Причем подача вторичного воздуха должна быть регулируемой. Она нужна через 10-15 минут после растопки и до конца активного горения. Когда в топке угли и нет языков пламени подачу вторичного воздуха нужно закрывать. Если за время топки делается несколько закладок дров, то после каждой закладки опять нужно его открывать.

7.Делаю минимальное количество закладок за одну топку.

Желательно загрузить нужное количество дров в топку сразу, чтобы потом не подбрасывать. При подбрасывании через топочную дверку поступает большое количество комнатного воздуха, который охлаждает топку и всю печь. Если все же необходимость в добавлении дров есть, то это лучше делать  когда огня уже нет, а угли еще не прогорели и светятся красным. В этом случае температура в топке быстрее поднимается до необходимой для полного сгорания дров.

8.Вовремя закрываю задвижку на трубе.

После того, как закончилась фаза активного горения дров я прикрываю задвижку. Оставляю зазор около 2 см. После того как угли полностью прогорели —  закрываю. Если задвижку не закрыть, то печь значительно быстрее остывает, проверено. Пару раз забывал закрыть задвижку на ночь, к утру печь  остывала до 30 градусов.

А теперь видео

Если кто знает еще способы добиться большего КПД печи, пожалуйста напишите в комментариях.


Смотрите также