Строим печи колпаковой системы Кузнецова И.В. различного функционального назначения!

Эксплуатация колпаковых печей

Для правильной и долгой службы печи с максимальной отдачей и во избежание преждевременного её разрушения, хозяин печи должен внимательно изучить правила эксплуатации.

Сушка печи

Перед эксплуатацией печь надо просушить, т.к. в процессе кладки она впитывает в себя большое количество влаги, которая при чрезмерном быстром испарении может разрушить печь. Для этого, в топке разводят «легкий» огонь, который поддерживают в течение часа, при этом топочную, поддувальную дверцы и задвижки полностью открывают. При наличии задвижки летнего хода, во время просушки её лучше прикрыть, при этом наблюдаем за горением. При розжиге она должна быть открыта и когда очаг разгорится, прикрываем её. Если горение становится слабым, то временно оставить открытой, пока не разгорится пламя в печи. Закрывать её необходимо для того, чтобы тёплые газы прогревали всю конструкцию печи, а не только верхний колпак. Когда стенки печи перестанут отпотевать (проверить на наличие влаги можно сняв крышку прочистной дверцы), то можно закрыть топочную дверцу и увеличить количество дров. В зависимости от размеров и толщины стенок печи сушка длится от 3 до 8 суток. Если в первый период сушки печи печь дымит, то увеличить тягу и остановить выход дыма можно сжиганием бумаги через прочистную дверцу в верхнем колпаке. Обильное количество бумаги в топке недопустимо, т.к. при возгорании она может дать высокую температуру за короткий промежуток времени, что может привезти к растрескиванию печи. На последнем этапе сушки печь прогревается примерно до 800Cи после протопки все дверцы печи оставляют открытыми на несколько суток. Не забываем, что помещение на протяжении всех этапов сушки необходимо проветривать. Просушка печи также необходима в том случае, если печь долгое время не отапливалась (например, в зимний период времени).

Ревизия печи

До начала каждой топки печь очищают от золы и шлака. Примерно раз в месяц желательно проверять доступные места от сажи (например, в нижнем колпаке через прочистную дверцу). Перед началом отопительного сезона печь должна быть осмотрена и отремонтирована. Особо следует обратить внимание на целостность кладки и кирпича, начиная с низа печи до верха трубы. Не редки случаи, когда сила морозного пучения ломает печь и особенно трубу (труба на чердаке должна быть побелена, что бы можно было увидеть трещины). Проверять состояние топки и печных приборов, как перед началом отопительного сезона, так и в процессе эксплуатации.

Растопка и топка печи

Перед тем, как растапливать печь, открывается задвижка топливника, а если печь оборудована колосниковой решеткой, то поддувальную дверцу закрывают. После поджога топлива при закрытии топочной дверцы, поддувальная дверца снова открывается.

Для розжига желательно использовать бумагу, бересту, смоляные лучины. Это позволит удалить холодный воздух из дымохода, создать тягу и обеспечить температуру воспламенения дров. В холодное время, если печь долго не использовали, растопку начинать при открытой задвижке летнего хода, или при её отсутствии с прожигания бумаги в верхнем колпаке за прочистной дверцей. Следует заметить, что такую операцию можно делать лишь при отсутствии сажи в дымовой трубе или каналах.

Пространство топки заправляют полным количеством топлива и сжигают его в течение 1,5...2,5 часов, то есть до тех пор, пока стенки печи не разогреются до предела.

После воспламенения в топку необходимо положить сухие поленья для получения рабочей температуры 800-900 °С.

Дрова должны быть высушены 1-2 года, и иметь влажность не более 15%. При использовании сырых дров, потеря теплоты сгорания может достигать, по данным финских источников, 34-57%, а так же приводит к быстрому засорению печи и повышенной пожароопасности из-за быстрого засорения сажей. Часть теплоты, выделяемая при сгорании топлива, расходуется на выпаривание воды содержащейся в нём. Теплота, затраченная на выпаривание воды, теряется с выходящим в трубу паром. Желательно иметь дрова примерно одинаковой толщины (5-10 см) и влажности, чтобы они сгорали в один промежуток времени. В противном случае бывает, что не сгоревшие одиночные головёшки долго тлеют и отбирают больше тепла, чем дают, так как до полного их сгорания трубу не закроешь, а тонкие дрова быстро угасают. То же самое касается и каминов.

Подбрасывать топливо следует на момент прогоревшего большей части топлива и как можно быстрее с равномерным слоем.

В случае, если на момент завершения протопки образовались тлеющие головешки, то их можно как можно быстрее скинуть на колосниковую решетку для ускоренного сжигания и при этом помним об отрицательном действии при открытой топочной дверце.

После того, как дрова прогорят и пропадут синеватые языки пламени, а также продукты горения покроются светлым налетом, дверцу зольника и задвижку прикрывают оставив небольшую щель на 10-15 минут, после чего трубу закрывают полностью.

В некоторых случаях при отсутствии приточного воздуха для улучшения горения слегка приоткрывают форточку, обеспечивая тем самым притока воздуха в помещение.

Максимальная теплоотдача печи достигается при двух топках в сутки. В зимнее время печь топят, как правило, два раза в сутки (утром, вечером), не перегружая топку. Когда на улице тепло, топят один раз. Топочную дверку во время топки открывать как можно реже. При её открывании в топку попадает большое количество воздуха, не участвующего в горении, который охлаждает печь. И.С. Подгородниковым проведены испытания. При открывании дверки на 2-3 минуты, температура в топке понизилась на 420 градусов (потеря до 50% эффективности сжигания топлива).

Если дымовые каналы расположены рядом с вентиляционными, то в процессе топки печей их решетки закрывают. Этим прекращают циркуляцию воздуха, охлаждающего дымоход, что улучшает тягу.

В случае, если в доме находится несколько печей, топить их одновременно не следует. Это может привести к дымлению, поскольку в помещениях возникает пониженное давление по сравнению с атмосферным. Кроме того уровень температуры колеблется больше, чем когда их эксплуатируют в разное время, например одну утром, другую вечером, что создает равномерный прогрев помещения.

Топка многоэтажных печей может проводиться как одновременно, так и по отдельности. При раздельной топке печей на этажах, задвижки не работающих печей должны быть закрыты.

Процесс горения

Процесс сгорания топлива делится на три периода: разгорания, интенсивного горения и догорания. В каждый период, для полного сгорания топлива требуется различное количество воздуха.

Самое большое количество воздуха для горения топлива требуется в стадии интенсивного горения. Известно, что дрова содержат твёрдые и летучие горючие вещества. По данным К.Мякеля, "Печи и камины", Стройиздат 1987 г, для горения твёрдой составляющей топлива требуется около 1,5 м3 на 1 кг дров. Для горения летучего вещества 2,3 м3 на 1 кг дров. Всего на 1 кг дров надо 3,8 м3 воздуха. Это оптимальное теоретическое значение. На практике расход воздуха достигает 6-9 м3 на 1 кг дров. В этом случае избыток воздуха составляет 1,6-2,4 раза.

Следует отметить, что на стадии разгорания и догорания требуется воздуха меньше. Если подавать одинаковое количество воздуха 6-9 м3 на 1 кг дров, за всё время реакции горения, потери теплоты от недожога составят 3-5 %, а дожигания топлива в стадии догорания 20-35 %. (По данным Ю.П. Соснина и Е.Н. Бухаркина). Избыток воздуха будет больше в 3 раза в стадии разгорания и в 8-10 раз в стадии догорания. Однако если подавать в топку воздух в количестве меньшем оптимального, то происходит химический недожог топлива. В результате чего не полностью выделяется энергия, содержащаяся в топливе (то есть уменьшается КПД изъятия энергии из топлива), а также не сгоревшие летучие вещества откладываются в виде сажи на стенках печи.

На стадии разгорания и интенсивного горения температура в топке повышается, на стадии догорания уменьшается.

Из выше сказанного следует, что в стадии интенсивного горения поддувальную дверку надо открывать так, чтобы в топку попадало оптимальное количество воздуха. Об этом можно судить по цвету пламени. Оно должно быть светло-желтым. Если пламя темно-желтого цвета с черным дымом, то в топливник поступает мало воздуха, реакция горения проходит с низким КПД и большим отложением сажи на стенках печи. Ярко-белое пламя указывает на избыток воздуха. Об этом же говорит сильное гудение печи, что свидетельствует о неэкономичном процессе топки. В этом случае надо прикрыть поддувальную дверку. В стадии догорания, когда в печи остаются угли, поддувальную дверку можно полностью прикрыть. Регулировать процесс горения задвижкой печи не имеет смысла, хотя на стадии догорания её следует прикрыть для уменьшения тяги трубы.

Помните, что сгорая в углекислоту, при полном сгорании, 1 кг углерода даёт 8100 ккал тепла, а сгорая в окись углерода, при неполном сгорании (недостатке воздуха), даст только 2400 ккал, то есть изымаете только 29,6% энергии.

Меры предосторожности и пожарной безопасности

Нельзя топить печи во время проведения в помещении массовых мероприятий.

В общественных помещениях топка печей должна производиться специально выделенными для этого людьми, получившими инструктаж и выполняющими правила безопасности, установленными Правилами пожарной безопасности в РФ и ГОСТ 9817-82 "Аппараты бытовые, работающие на твёрдом топливе". Эти же требования должен выполнять каждый домовладелец.

В отапливаемом помещении не должно храниться дров более чем на одну топку.

Нельзя перетапливать печь (90 °С и выше), повышенный перегрев не только разрушает печь, но и вызывает повышенную пожарную опасность.

Нельзя топить печь в стадии строительства здания, когда нет проектного теплового контура, или делать печь меньшей мощности, чем требуется по теплотехническому расчету. В этом случае, как правило, происходит перетапливание печи и её разрушение. То же самое получается при протапливании печи в зимнее время с открытой задвижкой прямого хода. В этом случае попытка протопить помещение приводит к перетапливанию печи, неравномерному прогреву стенок и разрушению печи.

Печь недопустимо эксплуатировать во время строительства, когда действует коллективная безответственность. В этом случае заказчик лишается гарантии.

Недопустимо растапливать печь легковоспламеняющимися веществами (бензин, ацетон и т.п.).

Чтобы печь работала долго и не требовала чистки, не сжигайте в ней мусор, особенно полимеры, гнилые и мокрые дрова, покрытое лаком, краской дерево, бумагу и картон. Возникающие во время горения этих материалов вещества оседают на стенках печи (камина) и многократно увеличивают риск пожара и засоряют окружающую среду. Неоднократно встречались случаи, когда по этой причине после месяца эксплуатации, печь переставала работать. При вскрытии печи обнаруживалось, что колпак шириной 13 см. полностью забивался налипшей на стенки сажей. В этом случае необходимо поочерёдно очистить стенки колпаков от сажи, а потом прожечь колпаки сухими мелкими осиновыми дровами, начиная с верхнего.

Сажа имеет низкую теплопроводность и поэтому отложения сажи на стенках печи снижают полезную теплоотдачу печей. Кроме того, отложения сажи не только сужают сечения дымоходов, уменьшая тягу, но и создают пожарную опасность, так как сажа горюча.

Категорически запрещается топить печь в режиме тлеющего горения с закрытой поддувальной дверкой. Это приводит к засорению печи, уменьшению её теплоотдачи и повышенной пожароопасности.

При загрузке новых порций мелкого пылеобразного топлива типа опилок и стружки, богатого летучими соединениями, нельзя закрывать всё зеркало горения (тлеющие угли и не будет видно открытого огня). В печи образуется взрывоопасная смесь. Это может привести к взрыву и разрушению печи. Это касается печей любых систем

Нельзя топить дровяную печь углем, коксом.

Открытые камины могут топиться только сухими не смолянистыми (берёза, осина) поленьями длиной не более 2/3 глубины топочной камеры. Нельзя топить камины хвойными породами (без ограждающей сетки), так как при вскипании смолы древесины происходит выбрасывание углей из камина.

Назначение задвижек у отопительных печей

1. Задвижка печи, верхняя (при топке открыта).

2. Задвижка летнего хода, нижняя (используется при растопке печи, далее закрывается, или может быть открыта у печи с варочной плитой в режиме летнего пользования).

Сравнительная стоимость производства единицы тепловой энергии от различных источников:

- дрова: 1 единица стоимости;
- уголь: 2,68;
- покупная тепловая энергия: 13,83;
- дизельное топливо: 14,13;
- электроэнергия: 24,47

Отсюда следует, что самая дешевая (и экологически чистая) тепловая энергия получается при применении дров.

Статья создана на сайте: http://russtove.com

О дровах

«Дрова – куски дерева, лесоматериалы, предназначенные для сжигания в печи, камине, топке или костре для получения тепла и света» (Википедия)

В соответствии с ГОСТ 3243-88 качество дров нормируется по:

- породе древесины;
- номинальной длине и толщине;
- учетной градации;
- количеству дров в партии с гнилью от 30 до 65% площади торца не должно превышать 20% объема партии;
- высоте остатков сучьев (не более 30 мм.).

В России в качестве дров для печей, как правило, используются: береза, дуб, граб, ольха, осина, сосна.

Влажность дров, для топки печи не должна превышать 20%.

Для достижения необходимого процента влажности с помощью естественной сушки, свежесрубленные и наколотые дрова должны выдерживаться в хорошо проветриваемой поленнице до 2-х лет.

Опыт показывает, что полено, выдержанное в течение 1 года («стандартное» полено – длиной 50 см в «обхвате» 30 см) имеет влажность на поверхности 20% и если такое полено расколоть пополам, то во внутренней части влагомер покажет гораздо большее значение (до 35% влажности).

Дрова повышенной влажности (более 20%) при сгорании выделяют много влаги и по данным финских источников могут терять тепло от 34% до 57%. При этом, довольно большая часть тепла, выделяемого при сгорании, расходуется на испарение этой самой влаги из дров (начинают шипеть, коптить, трещать) и выходить в трубу паром. Образуется большое количество несгоревших частиц сажи, смолистых отложений и приводит к повышенной пожароопасности.

Теплотворная способность 1 кг дров, независимо от плотности древесины, составляет примерно 4 кВт.

Вес 1 м.куб. древесины при заполненном объеме при влажности 20% составляет:

Дуб –  750кг;
Береза – 650 кг;
Осина – 510 кг;
Сосна – 520 кг;
Ель – 450 кг;
Ольха –  540 кг;
Яблоня – 740 кг;
Груша - 720 кг.

Твердая (с большим удельным весом) древесина предпочтительнее для топки печи, т.к. выделяет больше тепла и дает мало золы (дуб, яблоня, груша). К таким дровам относится и береза, но она, наряду с очень хорошим выделением тепла, (березовые дрова считаются «жаркими»), дает много сажи. На Руси в закладку березовых дров добавляли осиновое полено для «прожига» топки (удаления сажи).

Осина горит очень быстро и почти не выделяет сажи.
Сосна легко растапливается, быстро горит, но выделяет достаточно много сажистых и смолистых отложений.
Ольха считалась раньше «царским» деревом. Ольховыми дровами топили дома богатых людей.

Грушевые, яблоневые и вишневые дрова часто используют для приготовления углей для шашлыка и барбекю из-за их приятного аромата.

Скачать документ можно по этой ссылке: ссылка 

 

Источники:

- А.Е. Школьник: «Печное отопление малоэтажных зданий».
- К.Мякель: "Печи и камины". Стройиздат 1987 г.
- Кузнецов И.В.
- статья создана на сайте: http://russtove.com
- и другие...