Экономная печь, экономная топка

 

Когда в 1994 году я поставил избу размерами 6 на 6 метров, встал вопрос о выборе печки для ее обогрева, быстрой сушки зимней одежды (особенно валенок), приготовлении пищи в условиях частого отключения электроэнергии и, наконец, для того, чтобы постоянно была теплая вода. А жене хотелось иметь еще и духовку.
Предполагалось, что я буду жить в этом доме. Печь нужна была небольшая и экономичная, чтобы обходиться небольшим количеством дров и топить ее один раз в день.
При описании своих печей авторы обычно не рассказывают о расходе дров, режимах и длительности топки и других важных вопросах их эксплуатации, увлекаясь описанием конструкции и технологии кладки. Это и понятно, потому что в эксплуатационных требованиях к печи заключено много противоречий. Трудно при малых габаритах и малой массе кладки печи обеспечить ее многофункциональность, большую теплоемкость и небольшой расход дров.
К тому времени я уже имел опыт эксплуатации разл ичных печей, в том числе с водяным баком для нагрева воды. И мне пришла в голову идея аккумулировать тепло не в кирпичной кладке, а в баке с водой. Вода по сравнению с кирпичом имеет большую теплоемкость, в результате конвекции она быстрее нагревается и отдает накопленное тепло в помещение в течение длительного времени. Эти свойства характерны для воды с температурой ниже точки кипения. При кипении же все подводимое к воде тепло расходуется на парообразование. Режим подогрева бака без закипания в нем жидкости позволяет экономить не только на дровах, но и на воде.
Кроме того, пар в помещении вреден как для бревенчатого сруба, так и для здоровья людей. Поэтому для бака нужно было найти не только оптимальное место расположения его в теле печи, но и форму.
По профессии я не печник и экспериментировать с кладкой в преддверии зимы не стал, а нашел мастера, с которым обсудили идею и подробности конструкции. Вскоре мы соорудили такую печь.
Для водяного бака и для духовки я использовал имеющиеся у меня барабаны размерами 350x350x390 мм из нержавейки от стиральных машин «Эврика». Для дымовой трубы нашлась асбоцементная труба 0175 мм. В барабанах заварил отверстия на дне. У барабана, который предназначался для водяного бака, заварил большую часть верха и сделал откидывающуюся крышку, а сбоку вварил кран (рис. 1).
Бак для воды я закрепил так, чтобы треть объема выходила за габариты печи. Это позволило удобно заполнять бак водой и обеспечило теплообмен нагретой воды с воздухом помещения.
Печник, с которым мы работали, настаивал на устройстве под печью монолитного фундамента и сплошного основания из кирпича. Я посчитал нагрузки и обнаружил, что вся печь с трубой, дровами в топке и водой в баке будет весить не более 400 кг, тогда как одна кладка сплошного основания под печь весила бы более тонны. Отмечу, что за 10 лет эксплуатации этой печи уровень деревянного настила, выведенного на уровень пола помещения (рис. 3) не изменился ни на миллиметр.
Фундамент для печи я поставил, отступив от стены на 350 мм. Дно полости под настилом застелил пергамином, полностью заполнил стекловатой и сверху накрыл полиэтиленом. Щели между настилом фундамента и полом я замазал смесью клея ПВА с опилками.
Печь устроена просто (рис. 4,5). Духовка расположена напротив бака для воды. Пространство между баками заложено кирпичом. Варочная камера выложена в четверть кирпича и имеет свод, который опирается на полосовое железо. Рядом с варочной камерой печник по своей инициативе сделал небольшой приступок, на котором можно просушить валенки. Устье камеры по периметру обрамлено стальными уголками 35×35 мм. Планировалось к ним прикрепить дверцы, чтобы закрывать камеру во время готовки варева для коз, имеющего специфический запах. Но с козами пришлось нам «расстаться», а дверки так и не поставили.
При топке воздух из помещения через поддувальную дверцу поступает в зольную камеру размерами 270x200x550 мм, задняя часть которой имеет подъем. Затем он через колосниковую решетку поднимается в топочную камеру размерами 270x350x550 мм, где горят дрова. Пройдя над перевальной стенкой в полкирпича сквозь щель 75×500 мм, горячие газы обтекают сверху и снизу бак с водой и помещенную за ним духовку. Проходы сверху баков имеют высоту 70 мм, слева и справа – по 80 мм, а снизу – также 70 мм. Ширина проходов – 500 мм. В районе входа газов в каналы обогревательного щитка установлены дверцы для чистки.
Варочная камера сообщается проемом с выходным каналом, закрываемым задвижкой. Этот проем необходим для вывода паров и запахов в дымовую трубу. Он также используется для прогрева трубы, когда температура в доме ниже, чем на улице, и тяги в печи нет или она обратная. Этот факт можно легко установить по отклонению в сторону помещения пламени лучины или свечи перед открытой дверкой топки. Чтобы была нормальная тяга, нужно опустить в выходной канал щитка одну или две зажженные газеты. Прогретый таким образом выходной канал – гарантия того, что печь разгорится без дыма.
Обогревательный щиток выложен в четверть кирпича и имеет три канала (оборота). В кладке прохода между вторым и третьим каналами отсутствует половинка кирпича – этот проем нужен для чистки второго канала и выгребания сажи при чистке дымовой трубы и третьего канала. При кладке печи эту половинку кирпича вставляют на внешней обмазке и при необходимости ее легко вынуть. Порядовку кладки я не даю, так как она зависит от размеров имеющихся печных приборов и баков. В конце третьего канала поставлена выходная задвижка.
Дымовая труба выведена на 200 мм выше конька крыши. На оголовке трубы установлен трехъярусный дефлектор (рис. 6), который заметно увеличивает тягу и препятствует попаданию осадков в трубу.
Площадь сечения каналов в щитке – половина кирпича. Для чистки дымохода в зоне между вторым и третьим каналами щитка вставлен легко удаляемый кирпич. В третьем канале сделано окно в варочную камеру, которое перекрывается задвижкой. Перед выдрой установлена задвижка, которая перекрывает дымовой канал у входа в трубу.
Эта небольшая печь площадью 1500×640 мм исправно служит уже 10 лет. Зимой при морозах до 20° достаточно ее протопить один раз в день. Однако в сильные ветра (дом стоит на открытом пространстве), так же как в сильные морозы, топить приходится дважды, но каждый раз всего лишь одной закладкой дров.
Перед растопкой очищаю колосниковую решетку и кладу в дальний конец топочной камеры бумагу, щепки и поджигаю. Закрываю дверцу в топку, а дверцу поддувала чутьчуть приоткрываю. Когда растопка разгорится, закладываю полную топливную камеру дров. А когда они разгорятся, я почти полностью закрываю дверцу поддувала и постепенно, по мере уменьшения пламени, начинаю прикрывать выходную задвижку.
Дрова использую только сухие, в основном – сосновые! Береза чересчур сильно раскаляет кирпичи в топочной камере, которую надо беречь. Заготовленные дрова складываю на закрытой веранде. За печкой же держу поленья на 34 топки. Там они лучше подсыхают.
Поленья стараюсь рубить одинаковыми по толщине, чтобы они прогорали одновременно. Трухлявая древесина дает мало тепла и в морозы такими дровами печь приходится топить дважды.
Когда горение переходит в тление, оставляю в выходной задвижке щель примерно в 2 см. В этом случае дрова продолжают тлеть очень долго (4…5 часов), при этом выделяется окись углерода, которая догорает в прогретом обогревательном щитке и еще больше отдает тепла. Кстати, именно по этому принципу работают печи с высоким КПД типа «Буллерьян», «Синель» и другие. Закрываю выходную задвижку полностью, только когда убеждаюсь в том, что после шевелений углей отсутствует их тление.
Температура воды в баке при топке достигает 8085°С, температура щитка поднимается до 5060°С. Труба в мансарде нагревается только до 4045°С. В таком режиме плита становится горячей очень быстро, уже через 15 мин. Температура в передней части помещения заметно повышается.
Особенно приятно быстро растопить печь и через 1015 мин обогреться, когда приходишь с улицы продрогший, а в помещении давно не топлено. Озябшие руки можно засунуть в теплую воду бака, и они тут же согреваются.
О преимуществе зкономного способа топки можно судить уже по тому факту, что у меня за зиму накапливается более 100 кг золы – этого ценнейшего удобрения для сада и огорода.
При таком режиме топки, то есть тлении дров, в каналах щитка и в дымовой трубе оседает много сажи. Для прочистки дымохода я изредка протапливаю печь в максимальном режиме – при полностью открытой выходной задвижке и наполовину открытой дверце поддувала. Тогда печь гудит, дрова трещат (что многие любят) и большая часть сажи выгорает. В режиме максимальной тяги вся зола вылетает в трубу, и зимой в такие дни снег вокруг дома становится черным.
Однако если каналы в щитке и дымовая труба успевают сильно зарасти сажей, то даже при полностью открытой выходной задвижке и дверце поддувала тяги не хватает для выжигания сажи и она будет накапливаться.
Постоянно эксплуатировать печь при максимальной тяге нецелесообразно. Вначале такой топки температура в помещении падает на 24°С и только потом начинает медленно подниматься. Понижение температуры объясняется тем, что при максимальной тяге через печь проходит намного больше воздуха, чем зто нужно для процесса горения и большая часть выделяемого тепла тратится на его нагрев и уносится в трубу. В помещении падает давление, и поступающий через все возможные щели холодный воздух с улицы, из подпола, из соседних комнат снижает температуру в помещении, где стоит печь. Когда дрова разгораются, выделяемого тепла начинает хватать и на обогрев. Но дрова прогорают очень быстро – за 40…50 мин и не успевают как следует прогреть кирпич и воду в баке. КПД печи в режиме с максимальной тягой становится в два раза меньше, чем в режиме минимальной тяги, соответст
венно и дров в первом случае нужно больше.
За 10 лет мы с печкой как бы «подружились». Я ее берегу, а она одаривает меня теплом. Значит ли это, что она меня полностью устраивает? Конечно нет. И у меня возникли мысли по ее модернизации. Вот некоторые задумки на этот счет.

 

  • Печь сделана из качественного, но обычного строительного кирпича, который в топочной камере уже выгорел и искрошился, особенно при максимальной тяге. Резкие перепады температур не могли пойти ему на пользу. И я уже приобрел огнеупорный кирпич. После его установки можно будет не опасаться резких температурных скачков.
  • Духовка в печи практически не используется. Я пока заложил ее кирпичом для увеличения теплоемкости, но это не самое лучший вариант. Объем имеющегося бака для воды – почти 50 л. Если заменить духовку и бак на одну большую водяную емкость, то количество подогреваемой воды можно довести до 150 л. То есть можно увеличить теплоемкость печи. Но такую емкость делают только на заказ, а у меня пока на это нет средств. Сделав такую емкость, можно подумать и о водяном отоплении ванной и смежной с верандой утепленной комнаты. Расчеты подтверждают такую возможность.
  • Щель дымохода над баком больше, чем внизу, и почти все горячие газы проходят сверху, соответственно и нагреваются они больше в верхней части. Изза этого вода прогревается медленно, а низ печи долго не прогревается. То есть из теплообмена исключено 30 кирпичей. Чтобы направить основной поток горячих газов вниз, надо отодвинуть бак немного вправо и вверх, сделать под плитой отражающий выступ и закругление в верхней части стенки (рис. 7).
  • Мастер при кладке печи почемуто не довел второй и третий каналы обогревательного щитка до низа печи, а это значит, что еще 15 кирпичей не участвует в теплообмене, изза чего не нагревается правый нижний угол печи (см. схему движения газов на рис 5)
  • Поскольку варочная камера почти не используется, а ее перекрытие используется часто (на ней идеальный температурный режим для сушки трав, сухарей, валенок и пр.), то заднюю стенку варочной камеры можно было бы убрать, опустить на половину кирпича колпак камеры и побелить его изнутри для лучшего отражения тепловых лучей.
  • При выборе дверцы для топочной камеры я обратил внимание только на то, чтобы она плотно закрывалась. Однако в ходе эксплуатации изза сильного перегрева дверца деформировалась и стала закрываться неплотно. Поэтому я решил заменить дверцу топочной камеры, поставив на нее изнутри экран из нержавеющей стали с прокладкой из асбеста (рис. 8).

Чищу я печь раз в год перед началом отопительного сезона. Сначала при открытой выходной задвижке снимаю дефлектор и прочищаю сверху дымовую трубу жестким капроновым ершиком, согнутым в кольцо. В середине кольца укрепляю килограммовую гирю (рис. 9). Многократно протаскивая ерш за веревку, конец которой я предварительно привязываю к трубе, и прочищаю трубу, начиная снизу.
После чистки одеваю дефлектор на место. Затем вынимаю кирпич из щитка между вторым и третьим каналами (в помещении все, что можно, накрываю предварительно пленкой для защиты от сажи), и аккуратно выгребаю накопившуюся там сажу.
Насадив ерш на упругую стальную проволоку 02 мм (рис. 10), прочищаю им второй и повторно – третий каналы щитка. Через конфорки плиты прочищаю проходы сверху и с боков духовки и водяного бака. Гнутой кочергой выгребаю через
дверцу для чистки пространство под баками. В завершение через эту же дверцу прочищаю ершом на проволоке первый канал щитка. Делать все это надо в респираторе.
Закончив чистку, ставлю на место и замазываю глиной кирпич прочистки. Тщательно осматриваю печь и затираю места, где она потрескалась или выкрошилась. В основном это происходит около плиты и дверок, а кирпичи снаружи печи ни разу не потрескались.

 

 

 

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
vizd.ru
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: