Печь с трубами нагрева воздуха – устройство, изготовление своими руками, установка

Содержание

устройство, изготовление своими руками, установка

Печь булерьян (bullerjan, buller, буллер, бренеран) изобрели вовсе не простые канадские парни, как кое-где утверждают, а достаточно компетентные специалисты-теплотехники. Остальное в истории буллера верно: придумали его действительно в Канаде для нужд лесорубов и более по наитию, не мудрствуя лукаво. Получилось неплохо, на вид эффектно, и желающих сделать буллер самостоятельно более чем достаточно. О некоторых препонах и тонкостях, которые могут встретиться на этом пути, и написана настоящая статья.

Немного истории

Лес в Канаде валят не кварталами, а выборочно, и бригады лесорубов ведут кочевой образ жизни. Лесоповал производят более в холодное время года, когда растительность не вегетирует, жизнь в лесу замирает и ущерб лесным биоценозам от рубки минимален.

Климат в канадской тайге еще суровее сибирского, и даже при 4-х часовой смене рабочие застывали в сосульки. Комфорта и вообще цивилизации в лесной глуши – ноль. Поэтому лесорубам требовалась отопительная печка, которую можно было возить с собой, не загромождая кузов, и руками занести в жилой вагончик. А жилье на 20-30 кубов эта печь должна была прогревать максимум за 20 мин. Топливо бросовое: ветки, щепа. Топка большая, чтобы можно было совать туда куски толстых корявых кряжей. Время работы с одной закладки топлива – не менее 8 час. Куда там ночью вставать и подтапливать, когда за день наломались до боли в костях.

В зависимости от погоды и сезона тепловую мощность нужно регулировать. Регулировка должна быть простой, чтобы ее мог производить человек необученный или после разового вводного инструктажа.

В то же время печка должна была быть недорогой и достаточно технологичной. Требующая электропитания электроника, да и вообще автоматика, исключалась: малейшая поломка в тайге может стоить жизни целой бригаде. Также исключалось применение дорогих и требующих специального оборудования спецсплавов: булерьян должен был быть доступен для изготовления в любой ремонтно-механической мастерской.

Дополнительные требования выдвигались к безопасности эксплуатации. Во-первых, образование угара должно быть исключено при любом режиме топки и любых положениях регулирующих органов. Во-вторых, температура тела печи не должна превышать 60-70 градусов, чтобы, случайно натолкнувшись на нее спросонья и «с бодуна», не обжечься до потери трудоспособности. Говорят, канадские лесорубы умеют гнать самогонку из сосновых шишек. Называется она sterno.

Устройство буллера

Схема печи булерьян

За основу канадские инженеры взяли давно известную и хорошо зарекомендовавшую себя схему стального конвекционно-трубного воздушного котла медленного горения; в просторечии – печи-калорифера. Так появилась конструкция, схема которой показана на рис. Широкая герметичная дверца топки снабжена поддувалом в виде патрубка с поворотной заслонкой – дросселем. Дроссель регулирует мощность печи. Иногда его рукоять снабжают шкалой, проградуированной в градусах наружной температуры, и передвижным упором-ограничителем. В то же время дроссель можно перекрыть наглухо, если печь необходимо погасить или пресечь тягу, чтобы помещение не выстуживалось.

Далее следует обширная топка с криволинейным стенками. В них на 2/3 диаметра утоплены батареи труб теплообменника. В этих 2/3 первая изюминка буллера. При таком соотношении обеспечивается отдача воздуху в трубах 70% выделяющегося в топке в режиме тления тепла. Еще 10% растекаются по металлическому сварному телу печи и греют воздух помимо них. При температуре в помещении 20-25 градусов и тепловой мощности в 10-20 кВт для этого требуется температурный градиент в 40-45 градусов, т.е. тело печи будет нагрето до 60-65 градусов. 5 градусов дадут некоторый запас безопасности.

На 1/4 высоты топки от низа располагается горизонтальный решетчатый под из толстой, не менее 4 мм, стали, или решетка из чугунных колосников. Вверху, также на 1/4 высоты топки, но уже от верха, в топку вварена неполная по длине горизонтальная перегородка, не доходящая до ее передней стенки на 1/4-1/5 длины топки. В перегородке проделаны отверстия, точно калиброванные по диаметру, расположению и общей площади (примерно 7% от площади пода).

Забор воздуха для дожигания осуществляется из топочного пространства. Отдельные продухи для вторичного воздуха не предусмотрены. Доля воздуха, отбираемого дожигателем от топки, автоматически меняется в зависимости от свойств топлива и режима топки. В этом второе отличие буллера от классических конструкций с совмещенными или раздельными воздушными потоками.

Отгороженное верхней перегородкой пространство образует камеру дожигания при работе в режиме тления. Дымовые газы из дожигателя выходят в «боров» или «чушку» – горизонтальную часть дымохода длиной 0,8-1 м. Боров для булерьяна обязателен, он несколько притормаживает догорание отходящих газов. Зачем так нужно, будет рассмотрено несколько ниже.

Сразу после заворота дымохода вверх в нем установлен шибер (дымовой дроссель), которым переключают режим горения. Т.к. теплоемкость тела буллера, в отличие от кирпичной печи, мала и на теплопередаче в помещение почти не сказывается, вьюшки, полностью перекрывающей дымоход (и создающей опасность угара при небрежном или неквалифицированном пользовании), не предусмотрено.

Шибер буллера

Диаметр дымохода равен или на 10-20% больше такового поддувального патрубка, а в заслонке шибера вырезана четверть (см. рис.) Поэтому, как ни крути дроссель с шибером, тяга не прекратится и угар, даже если он и образуется, в помещение не пойдет, а вылетит в трубу. При указанном соотношении диаметров поддувала с дымоходом и 25% площади отверстия холостого хода в шибере буллер безопасен, даже если забыть закрыть дверцу топки. Правда, при этом почти все тепло вылетит наружу.

Над шибером располагается третий важнейший элемент буллера – экономайзер. Вообще-то экономайзер это устройство, подогревающее остаточным теплом дымовых газов поступающее в котел рабочее тело – воду, воздух. Но в данном случае роль экономайзера иная.

Экономайзер буллера представляет собой вертикальный участок дымохода длиной 1,5-3 м, хорошенько изолированный по теплу: 40-50 мм асбеста или базальтового картона, или 30-40 мм базальтовой ваты, или 10-15 мм вспученного вермикулита. В экономайзере и догорают окончательно дымовые газы: сердцевина газовой струи в борове не успевает слишком остыть, отраженное от стенок экономайзера ИК усиливает концентрацию тепловой энергии в струе, и газ вспыхивает. Пожарникам этот эффект знаком как перескок пламени.

Вспыхнувший в экономайзере газ стремится расшириться, но в ограниченном объеме ему некуда. Образуется газовая пробка, тоже хорошо знакомая строителям и владельцам неграмотно сконструированных печей. Горение в топке утихает, пробка остывает, проскакивает, горение снова усиливается – булерьян, пыхтя то чаще, то реже, автоматически подстраивается под качество топлива и положение воздушного дросселя.

Говорят, что идея эта осенила одного из разработчиков, глядя на коллегу, усиленно пыхтящего трубкой. Коллектив конструкторов пытался решить проблему устойчивости режима горения при низкой температуре в топке. Удержаться на грани тления и пламени не удавалось, пока не ввели автоколебательный режим сгорания. Так каноэ, если грести попеременно одним веслом то с одного, то с другого борта, движется по прямой. Общий КПД буллера в 80% достигается только с экономайзером. Без него – от силы 60% с чем-то.

Иногда, даже часто, вследствие некоторых особенностей буллера (о которых будет сказано далее), его эксплуатируют без экономайзера, усиливая горение и мирясь с пониженным, но все-таки неплохим КПД. Но тогда хорошая фирменная печь живет всего 2-3 года. Почему? Об этом также далее по ходу изложения.

О батареях труб

При тепловой мощности до 20-25 кВт трубы в батареях выполняют в виде технологически простых полукружий, как слева на рис. При этом диаметр труб 60-100 мм, а их количество – по 3-4 на батарею.

Печи булерьян малой и большой мощности

При большей тепловой мощности увеличивать диаметр труб пропорционально нельзя, из-за малой теплопроводности воздуха упадет КПД. Нужно увеличивать «трубность» батарей. Но при батареях из 6 и более труб КПД также падает, тут уже сказывается закон квадрата-куба в применении к закладке топлива.

До мощности в 100-120 кВт конструкторы выходят из положения, выполняя трубы изогнутыми в виде дуг синусоид и слегка наклоненными вершиной дуги вниз. Топка в разрезе при этом приобретает каплевидное или яйцевидное сечение, как справа на рис. При еще большей мощности требуется уже компьютерное моделирование булерьяна с оптимизацией, и положительный результат долгой, сложной и дорогой работы не гарантирован.

Как топится булерьян

Вначале, когда необходимо быстро прогреть помещение, в топку закладывают сухое и быстро горящее топливо, хоть бумагу или картон. С тех пор, как в продаже появились пеллеты, и канадцы, отправляясь в очередной лесозаготовительный вояж, берут с собой 2-3 мешка; на сезон хватает.

Дроссель и шибер полностью открывают, топливо разжигают, дверцу топки закрывают. Горение при этом пламенное, с «буржуечным» КПД в 20-40% (а не 5-7%, как пишут рекламщики булерьянов для сравнения). Из 4-х трубных батарей при этом валит по 4-6 кубов воздуха в минуту, разогретого до 130-140 градусов, и помещение быстро прогревается.

Разгонную закладку топлива дают такую, чтобы оно прогорело до углей за 3-4 мин до окончания прогрева, тут нужен некоторый опыт. Если в дверцу буллера встроено термостойкое стекло, через него следят за горением. Но можно, только неудобно, делать это, просто подглядывая в поддувало.

Как только догорело до углей, на них кладут крупные чурбаки. Чем крупнее, тем лучше. Можно один, лишь бы в топку влез. Можно заложить торфобрикеты или те же пеллеты, они топливо универсальное. Дроссель поддувала теперь прикрывают до нужного положения, или до упора в передвижной ограничитель шкалы мощности. Шибер закрывают до упора, т.е. на 3/4.

Буллер при этом переходит в режим тления с частичным пиролизом и газификацией. Воздух из батарей выходит с температурой 60-70 градусов, а тело печи остывает до 50-55. Даже свалившись ночью на буллер в костюме Адама, заругаешься, но не обожжешься.

Называть буллер печью пиролизной или газогенераторной, как часто делают, неправильно. Соотношение тепла, передаваемого воздуху непосредственно от тлеющей массы топлива и дожигаемых пиролизных газов, непрерывно меняется в процессе сгорания одной закладки при неизменном положении дросселя и шибера.

Особенности топки

Первая – теплопроводность воздуха мала даже сравнительно с его, тоже малой, теплоемкостью. Поэтому «раскочегаривать» буллер нет смысла: воздух не успеет принять лишнее тепло, и ему не останется ничего иного, как вылететь в трубу.

Оптимальная температура в тлеющей массе буллера – 550-650 градусов. Это обеспечивает довольно высокую долговечность печи, сваренной их обычной конструкционной стали толщиной 4-10 мм, в зависимости от мощности. Но пиролиз при такой температуре идет слабо и не до конца, что приводит к некоторым ненужным и неприятным эффектам. Далее мы поговорим о них подробнее.

Если же поднять температуру в топке до 800 градусов и выше, то не только КПД упадет. И сталь корпуса не только прогорит, но и подвергнется термохимической коррозии из-за наличия в дымовых газах углеводородных радикалов и окислов азота. Избежать их образования можно, подавая воздух раздельно в топку и дожигатель, но это будет уже не буллер, а другая печь. Сложная в эксплуатации и способная оказаться опасной.

Именно поэтому производители булерьянов категорически запрещают топить их углем и коксом. Карбон не горит, если остынет ниже 800-900 градусов. А дать больше воздуха, чтобы не погас – не только КПД упадет, но и дорогая печка из спецстали прогорит до дыр за сезон-два. Претензию не примут, случай не гарантийный.

Делать ли самому?

Правильно изготовленный самодельный буллер

Прежде чем переходить к особенностям установки и эксплуатации булерьянов, их усовершенствованиям и разновидностям, нужно остановиться на вопросе: а стоит ли делать буллер своими руками? Причина – прежде всего продажная цена готовых фабричных. Буллеры очень технологичны: нулевой цикл их производства сводится к изготовлению пары-тройки гибочных шаблонов и сварочных кондукторов. Материал изделия – хоть металлолом.

Очень хороший булерьян на 10-15 кВт можно приобрести за $200-250. В то же время оборудование, обычное для походной реммастерской, дома, в гараже или на дачном участке не держат, хотя бы из-за отсутствия подходящих площадей. А заказывать поштучно гнутые довольно большие детали из толстого металла обойдется куда дороже.

Пожалуй, единственное исключение – если мастер-самодельщик работает на захолустном провинциальном заводике, где большая часть технологического оборудования все равно простаивает. А руководство «по-советски» позволит ему в свободное время использовать станочный парк, да еще и разрешит порыться на свалке, подобрать заготовки. Хотя при теперешних ценах на металлолом это вряд ли.

На такой случай дадим совет: не соблазняйтесь для батарей узкими водопроводными трубами. Минимальный диаметр воздуховодов – 60 мм; он определяется соотношением теплоемкости и вязкости воздуха. Буллер с «частоколом» вряд ли окажется экономичнее любой другой печи медленного горения, но сделать его сложнее. Чертеж неудачной в этом отношении конструкции приведен на рис. ниже, а пример правильно выполненного самодельного буллера – на рис. справа в начале раздела.

Чертеж ошибочно сконструированного буллера

Видео: обзор самодельного булерьяна

Готовые-покупные

Установка буллера в отапливаемом помещении тоже имеет некоторые особенности. Посмотрите на рис. Слева – вариант не вполне удачный. И не только потому, что нужно долбить бетонные перекрытия, для чего требуется проект с разрешением, конструкции-то несущие.

Варианты установки буллера в помещении

Во-первых, для устройства дымохода, проходящего через чердак и крышу, понадобится собрать уйму бумаг, чтобы получить разрешение пожарников. А потом еще и выполнить все противопожарные требования, что обойдется непросто и недешево.

Во-вторых, оседающий из дымовых газов буллера конденсат (шламоконденсат) обладает удивительными физико-химическими свойствами. Им будет посвящен особый раздел, а пока отметим следующее: хотя отдельных санитарных правил для этого вещества и нет, но самому для себя от него лучше держаться подальше. А в данном случае шламоконденсат остается в помещении.

Вариант справа хорош уже тем, что нужно бурить не бетонную, а кирпичную стену. Она, конечно, тоже несущая, но нагружена меньше перекрытия. На проем в ней до 150 мм диаметром контролирующие органы закрывают глаза. А стандартный диаметр дымохода буллера – 100 мм. И получить пожарное разрешение на наружный дымоход куда проще. И шламоконденсат окажется снаружи.

В том и другом случае фундамент под булерьян не нужен, достаточно несгораемой подставки. Прочие общие условия следующие:

  • Расстояние от обычной стены – не менее 1000 мм.
  • Если стена покрыта огнестойкой штукатуркой (например, вермикулитовой) слоем не менее 25 мм, от буллер можно придвинуть к ней на 800 мм.
  • В радиусе 1200 мм от центра дверцы топки – огнестойкий настил, как и для других печей: сталь от 1,5 мм на асбестовой подушке.
  • Выход подставки за контур печи – не менее 300 мм во все стороны.
  • Если буллер сертифицирован пожарной охраной на эксплуатацию без подставки, снабжен штатными несъемными несгораемыми ножками и карманом – улавливателем перед дверцей зольника, можно ставить его без подставки прямо на пол, кроме дощатого деревянного или фанерного. На ламинат или мармолеум можно.

Водяные буллеры

Водогрейный котел-булерьян

А нельзя ли такую, действительно хорошую, печку, приспособить для водяного отопления? Можно, и водяные булерьяны выпускаются промышленностью. Но, глядя на такой (см. рис), поневоле вспоминается высказывание выдающегося советского строителя подводных лодок о проекте гигантского атомного подводного ракетоносца типа «Акула», еще известного как «Тайфун»: «Это яркий пример победы техники над здравым смыслом».

Авторы «водобуллеров» забывают, или игнорируют, исходя из требований рынка, что булерьян изначально создавался как печь воздушная. А теплоемкость воды в 800 раз больше таковой воздуха. Чтобы отходящие газы успели передать ей свое тепло, их нужно запутать в лабиринте водогрейного регистра. А в булерьяне с его боковым подогревом теплообменника это в принципе невозможно, иначе придется создать совсем другую печь.

Единственный способ нагреть буллером воду для отопления – интенсифицировать горение в топке. Но при этом, как рассмотрено выше, неизбежно упадет КПД.

Однако приспособить любой булерьян для ГВС очень просто. Допустим, есть у нас 2 батареи по 4 трубы, а вся печь на 10 кВт. Как видно на тепловом снимке (см. рис. слева ниже), и при интенсивной топке на быстрый разогрев температура воздуха в соплах батарей не выше 160 градусов.

Тепловой снимок печи булерьян

Теперь наденем на две трубы самые обычные металлогофры и подключим их к трубам, проходящим через котел ГВС. Горизонтально, вертикально – все равно. В воду уйдет 2,5 кВт. Если бак на 80-100 л изолирован ЭППС толщиной в 40-50 мм, то за полчаса вода в нем нагреется до 60-70 градусов, и затем эта температура будет поддерживаться. Для сравнения: в бытовые 100-л электробойлеры ставят ТЭНы на 3,5-5 кВт.

Такая система хороша и тем, что безо всякой автоматики вскипание воды абсолютно исключено. Вспомним школьную физическую задачку для особо (без кавычек) одаренных и смекалистых: как нагреть воду ровно до 100 градусов, не давая ей закипеть?

Ответ таков: взять кастрюлю, положить в нее деревянные чурбачки для теплоизоляции. Поставить на них другую кастрюлю, поменьше. Налить в обе кастрюли воды, поставить на огонь. Вода во внешней кастрюле закипит, но ее температура выше 100 градусов не поднимется, т.к. тепло огня пойдет на передачу воде скрытой теплоты испарения воды.

Вода во внутренней кастрюле тоже нагреется до 100 градусов, но разницы температур между ней и внешней не будет, и теплота, необходимая для испарения воды, во внутреннюю кастрюлю перейти не сможет. Вода в ней нагреется точно до 100 градусов безо всяких признаков кипения.

Применительно к случаю с «водобуллером» – в воздухе с температурой 140 градусов нет запаса тепла, обеспечивающего вскипание воды. При подходе ее температуры к 100 градусам воздух в теплообменнике будет стремительно остывать, температурный градиент приближаться к 0, и вода никогда не закипит.

Об отоплении частного дома

Хорошо, может сказать читатель, но ведь обогреваться-то надо! Да, но печное отопление применяется преимущественно в частных домовладениях, а там водяное – чистой воды предрассудок, стереотип «централизованного» мышления. Для КПД центральной ТЭЦ, действительно, теплоемкость теплоносителя имеет первостепенное значение, иначе он остынет, пока дойдет до абонентов.

А в частном доме? Что, тянуть магистраль из кухни или топочной вокруг всего участка в гостиную/спальню? Не проще ли разогнать по комнатам теплый воздух, которого буллер дает, что называется, с верхом? Посудите сами:

  1. Воздуховоды можно сделать простым инструментом из дешевых материалов: жести, гипсокартона, фанеры, просто из картона, а трубы дороги, их нужно гнуть, варить, паять.
  2. Не нужны регистры, расширительный бак, фурнитура, автоматика.
  3. Можно раз навсегда забыть о свищах и протечках.
  4. На воздуховоды с вентиляторами и жалюзи не требуется ни проекта, ни разрешения. Достаточно самому просчитать, в какую комнату какое сечение вывести.
  5. Теплопередача в стены (а это до 15% теплопотерь на воде) равна нулю; здесь плохая теплопроводность воздуха нам на руку.
  6. Поставить на выходах регулируемые жалюзи – вот вам и легкая оперативная регулировка температуры по комнатам. С настройкой водяного отопления лучше и не сравнивать.
  7. Если расположить выходные жалюзи у дальних от окна стен над полом, то воздух, пока доберется туда, где сможет подогреть улицу, отдаст свое тепло комнате. А как увеличивают энтропию Вселенной батареи в подоконных нишах, всем известно.
  8. Этот же прием даст и теплый пол безо всяких дополнительных затрат и работ.
  9. Стены ровные, никаких уродств на виду – дизайнируй интерьер, как душе угодно.

Видео: булерьян и отопление гаража

Буллеры без труб

Профессор Иннокентий Николаевич Бутаков (не путайте с Александром Владимировичем Бутаковым, тоже профессором, но юристом) еще в 20-х годах прошлого века изобрел фактически булерьян, приделав сверху к буржуйке с тепловым экраном дожигатель. Ныне печи типа «Бутаков», «Профессор Бутаков», «Студент» в современном исполнении (см. рис.) на отечественном рынке успешно конкурируют с булерьянами. Их технические характеристики и принцип действия схожи, как однояйцовые близнецы, но сделать самому «Бутакова» гораздо проще, как видно из рисунка.

Конвекционная печь Бутакова

Компьютерный булерьян

Первый буллер рассчитывали чуть ли не на логарифмической линейке. Как ни странно, но первыми догадались как следует промоделировать его на компьютере и оптимизировать в Новосибирске, в «Термофоре». Сейчас их печи «Огонь-батарея» разных типоразмеров – один из хитов рынка. И не удивительно: просчитав как следует все процессы, удалось в тот же буллер поместить водогрейный контур для ГВС и варочную поверхность с конфоркой, см. рис.

Печь «Огонь батарея»

Печи «Огонь-батарея» сразу вызвали на себя залповый огонь критики. Но тут вспоминаются уже сетования классиков литературы: «Все те же мелкие нападки на шрифт, виньетки, опечатки…»

«Не соответствует она моему представлению о печах…» Пардон-с, о вкусах не спорят. «Металлические печи вредны для здоровья». Кем, когда и где доказано или хотя бы замечено? «Не печь, а какой-то котел для миноносца». Сударь, вы льстите разработчикам. Уж над котлами-то для эсминцев и крейсеров трудились лучшие умы теплотехники. 70 000 кВт в объеме 8 куб. м. при КПД 97% – если это не совершенство, то что тогда совершенство вообще?

А что в нем плохо?

Да, видимых недостатков у буллеров не видно. Их так и называют: печь без недостатков. Но один подспудный все же есть, и серьезный.

Любое органическое топливо сгорает, выделяя т. наз. реакционную воду. Она полный аналог метаболической воды, образующейся в живых организмах: выделяется при расщеплении органических молекул. Из-за низкой температуры в топке реакционной воды в выхлопе булерьяна больше, чем у других печей медленного горения; в них эта вода частично участвует в пиролизе.

Второй момент – минеральные составляющие древесины. Продавцы буллеров преподносят как достоинство тот факт, что дрова в буллере сгорают, не оставляя даже золы. Но зола в дереве есть изначально, и в буллерах зольные частицы вылетают в дымоход.

Третий – углеводородные радикалы. Это химически очень активные остатки не разложившихся до конца органических молекул. Все это вместе взятое уменьшает КПД буллера всего на 5-7% и по объему составляет такую же долю его выхлопа. Но для бытовых булерьянов эти проценты оказываются поистине убийственными.

Вспомним формулу Карно. Если взять пиролизный котел с 1500 градусов в камере сгорания и 300 на выхлопе, то он покажет КПД в 80%. У булерьяна те же 80% получаются при 600 и 120 соответственно.

Реакционная вода из пиролизного котла не успевает сконденсироваться в дымоходе и бесследно рассеивается в атмосфере. Зола оседает на под топки. Откуда ее приходится время от времени выгребать. В ее составе – чисто минеральные соли, пригодные на удобрение. Органические радикалы котел также образует в небольшом количестве, но они уже в 1-2 м от устья дымохода окисляются кислородом воздуха до углекислого газа и воды, т.к. они образовались при высокой температуре и очень легкие, небольшого молекулярного веса

Не так в буллере. Реакционная вода сразу за экономайзером выпадает в конденсат. Каждая его капелька – свернутая в комок тонкая пленка, а физико-химия тонких пленок разительно отличается от нее же для массивных агрегатов вещества. И тут же – зольные частицы, тяжелые органические радикалы. В результате в отстойник оседает не просто грязная вода, а коктейль чудовищной токсичности, канцерогенности и черт знает чего еще.

Этот отстой (без кавычек) нужно куда-то девать. Оставить открытым конец «трубы, которая до земли» – постепенно подмоет фундамент, а овощи с огорода есть нельзя будет. Потихоньку выносить и выливать – свойства шламоконденсата булерьяна таковы, что от СЭС и экологов это не скроется, со всем вытекающим.

Поэтому буллеры называют еще тепличными печами. Их в оранжереях чаще всего ставят без экономайзера (см. рис.) Цветы, ранние и всесезонные овощи – продукция высокорентабельная, тут накладно не будет не только с худшим КПД мириться, но и всю печку через год-два-три менять.

Установка буллера без экономайзера

Правда, выхлоп такого буллера все равно попахивает, но теплицы с оранжереями и сами по себе выделяют метан, этилен и прочее в том же духе. Поэтому по санитарным правилам их нельзя строить вблизи жилых строений, так что дымок от буллера даже отдельного «решения вопроса» не требует.

Некоторые ушлые цветоводы, особенно в бедных водой местах, рассудив, что тюльпаны, розы и гвоздики не едят, а многие растения с роскошными цветами ядовиты сами по себе, ставят буллеры по полной схеме, а шламоконденсат, чуть профильтровав, запускают в системы капельного полива. Однако помидорно-клубничные эксперименты такого рода всегда заканчиваются реанимацией покупателей, расследованием и громкими скандалами с санкциями, а то и тюрьмой.

Что лучше для себя

Способы утилизации шламоконденсата пока не разработаны ни технически, ни коммерчески, ни организационно. Поэтому, хотя законодательство и санитарные правила ничего о печном отстое специально не оговаривают, оранжерейную печку лучше все-таки поставить в оранжерее. А дома, для себя, поднапрячься уж и смонтировать двухконтурный котел, пиролизный или газовый. Дорого, кто спорит. Но здоровье дороже.

Видео: обзор печи булерьян

Обсуждение темы "Печь булерьян"

clubpechnikov.ru

Печь для дачи с калориферными трубами

Очень часто клиенты просят сложить печь для дачи с духовкой, но духовка предназначена не для выпечки, а для быстрого нагрева помещения. Вот один из примеров такой печи: здесь проект, а здесь фото

Я считаю, что печь с калориферными трубами для быстрого нагрева дачного дома более удачный вариант. Вот пример одной из таких печей.

Нужен быстрый нагрев 3-х комнат. Две небольших по 16 м2 и одна 40 м2.

Печь будет находиться в большой комнате, а для быстрого прогрева — варочная плита. Площадь печи, выходящая в маленькие комнаты примерно по 1 м2.

На фото вырезан угол внутренних стен, где и будет находиться печь

Это вид из маленькой комнаты

Ну а это сами калориферные трубы. Иногда их еще называют «сухотрубы»

При монтаже труб в месте соприкосновения их с кирпичом нужно их обернуть негорючим теплоизоляционным материалом. В данном случае — шнуровым асбестом.

Трубы подвешиваются на веревках

Печь двухколпаковая. Трубы устанавливаются в нижний колпак

Печь размером 4,5х4,5 кирпича, похожа на шведку Александра Бацулина, только выход из топки сделан не назад, а в бок. Обычно напротив хайла печь перегревается и появляются трещины в швах. Здесь я напротив хайла сделал кирпичный столбик. Основной жар будет направлен на него.

Это фото перед установкой варочной плиты

Здесь видно как заделываются верхние концы труб в кирпичную кладку.

Нижний колпак перекрыт. Вверху подъемный канал, внизу канал прямого хода.

Вид на трубу из комнаты. Труба немного выступает от плоскости печи под отделку плиткой.

Проход через потолок. На балки закреплен лист СМЛ в два слоя.

Распушка 250 мм «от дыма»

Печь готова

Вид со двора

Труба над кровлей сложена из облицовочного кирпича. Он более стоек к атмосферным осадкам, по сравнению с тем, из которого сложена печь, да и вид у него получше.


sdelaipech.ru

пошаговый инструктаж в фотографиях » Аква-Ремонт

В мире автономного отопления не последнее место занимает такое полезное устройство как печь Булерьян, известная также под именем Бренеран. Грубо говоря, она состоит из топки, к которой подведен ряд согнутых трубок. Такая конструкция позволяет сжигать дрова и другие виды твердого топлива с очень высокой эффективностью. Стоимость промышленных моделей начинает отсчет с двухсот долларов и возрастает в зависимости от размеров топки. Хотя устройство такой печи несколько сложнее, чем у обычной буржуйки, немало мастеров сумели сделать булерьян своими руками.

Как работает данная конструкция?

Булерьян можно назвать весьма удачным гибридом буржуйки и дровяной печи длительного горения. В работе устройства использован принцип принудительной конвекции. К топке подведен ряд изогнутых трубок сверху и снизу. В нижние отверстия поступает холодный воздух, который быстро нагревается, поскольку трубы непосредственно контактируют с топкой. Через верхние отверстия в комнаты поступает уже горячий воздух. Температура его настолько велика, что позволяет обогревать не только одну конкретную комнату, но даже двухэтажный домик. Существует также возможность совмещения печки Булерьян с водяным контуром отопления. При этом поверхность самого устройства остается не слишком горячей и опасности для окружающих не представляет.

Благодаря ряду простых регулировочных устройств печь может работать в двух режимах. Сначала обеспечивается быстрый разогрев печи, а затем равномерное распределение полученного тепла по всему помещению. На втором этапе печь переходит в режим медленного горения. В начале топливо нужно подкладывать довольно часто, но как только печь разогреется, топку можно загружать всего лишь дважды в сутки, т. е. каждые 12 часов.

Дрова сгорают в топке, а продукты этого процесса по конвекционным трубам поступают в камеру вторичного сгорания. Здесь происходит дожиг газово-воздушной смеси при очень высоких температурах, что и обеспечивает устройству КПД в районе 80%. Далее по конвекционным трубам горячий воздух распространяется по всему помещению.

Наглядно процесс работы печи Булерьян представлен в видеосюжете:

Схема устройства классического «Булерьяна»

Чтобы успешно сделать такую печь самостоятельно, следует перво-наперво изучить ее устройство. Это цельнометаллическая конструкция, состоящая из топки и ряда прилегающих к ней согнутых металлических трубок. Впереди оборудуется дверца, через которую загружается топливо, а также устройство регулировки мощности, с помощью которого можно изменять режимы горения. В топке оборудуется камера вторичного сгорания и выводится патрубок под дымоход.

На этой схеме детально представлено устройство печи Булерьян. Основная отличительная особенность конструкции — ряд изогнутых полых трубок, которые связаны с двухкамерной топкой

Чтобы повысить эффективность использования печи Булерьян, рекомендуется выполнить тщательную теплоизоляцию дымохода, например, слоем минеральной ваты толщиной не менее 3 мм.

Разумеется, понадобится поддувало, через которое в топку будет поступать воздух, необходимый для сгорания топлива. Можно устроить небольшой зольник, хотя в процессе медленного горения отходов почти не образуется. Двойная задняя стенка позволяет сделать работу устройства еще эффективнее. В некоторых моделях для этого используется двухслойный корпус.

Пошаговый инструктаж по изготовлению

Чтобы сделать печь булерьян своими руками, необходимо запастись металлическими трубами наружным диаметром около 50-60 мм, а также листовым металлом. Чтобы выдержать высокую температуру горения, рекомендуется использовать стальные листы толщиной 4-6 мм. Помимо сварочного аппарата и стандартного набора инструментов понадобится также трубогиб.

Далее необходимо выполнить:

  1. Изготовление согнутых отрезков трубы.
  2. Изготовление устройства для отвода дыма и сбора конденсата.
  3. Изготовление заслонок для поддувала и отвода.
  4. Изготовление дверки для топочной камеры.
  5. Сварку каркаса из согнутых труб и установить в него перегородку.
  6. Приваривание листов металла в пространстве между трубами.
  7. Монтаж дверцы с замком.
  8. Изготовление и приваривание металлических ножек.

Из трубы следует нарезать восемь одинаковых отрезков, длиной около 1,2 м. С помощью трубогиба их сгибают с радиусом 225 мм и размещают в шахматном порядке.

Чтобы изготовить полые трубы, необходимые для печи, нужно подготовить восемь кусков трубы, длиной по 1,2 метра и согнуть их в радиус 225 мм с помощью трубогиба

Чтобы удалить дым, а также скопившуюся влагу, делается Т-образное устройство, по которому дым будет уходить вверх в трубу, а влага будет стекать вниз. Для удаления влаги внизу ставят специальный кран. Кран для удаления влаги следует открывать только для этих целей, а затем закрывать, чтобы не ухудшить тягу.

Слева: устройство для отвода дыма из печи Т-образной формы предназначено не только для удаления дыма, но и для сбора конденсата.
Справа: кран для удаления конденсата расположен внизу устройства для отвода дыма и сбора конденсата. Открывать его следует только при необходимости, чтобы не ухудшить тягу.

Для отвода дыма из печки изготавливается специальная заслонка, с помощью которой также осуществляют регулирование тяги.

Заслонка для регулирования мощности печи изготавливается со специальным отверстием, которое позволяет изменить тягу, но не дает полностью перекрыть дымоход

Для поддувала, которое расположено на передней дверце, следует сделать глухую заслонку. Чтобы заслонки надежно фиксировались в правильном положении, используется пружина.

Заслонку для поддувала, которое расположено на передней дверце, необходимо сделать глухой. Это обеспечить максимальную эффективность работы печки в режиме медленного горения

Самый сложный элемент самодельного Булерьяна — это, пожалуй, передняя дверца. Она должна закрываться практически герметично. Чем лучше дверца прилегает к печке, тем эффективнее работает Булерьян.

Из трубы большого диаметра изготавливаются два кольца, которые почти плотно входят одно в другое. Для этого отрезают два 40-миллиметровых куска от трубы диаметром 350 мм. Один из отрезков разрезают и разворачивают. После этого изготавливают лицевую сторону печки, используя кольцо меньшего диаметра.

В передней стенке печи следует сделать круглое отверстие, к которому приваривают металлическое кольцо. Этот элемент необходим, чтобы дверца закрывалась как можно плотнее

Второе кольцо используют при монтаже дверцы, его приваривают к кругу из листового металла.

По краю дверцы печи приваривают два металлических кольца, диаметр которых немного отличается. Их уплотняют специальной прокладкой из асбестового шнура

Затем на дверцу приваривается еще одно кольцо, которое должно быть чуть меньше диаметра кольца, размещенного на лицевой стороне печки. В образовавшийся между кольцами дверцы зазор укладывают уплотняющий асбестовый шнур и монтируют заслонку.

Для окончания монтажа передней дверцы печи необходимо приварить к ней патрубок поддувала с заслонкой. Заслонку снабжают пружиной для более плотного прилегания

Теперь следует вернуться к согнутым трубам. В первых двух трубах необходимо сделать отверстия и приварить в них инжекционные трубки. Это небольшие металлические элементы диаметром 14-15 мм и длиной около 150 мм. Они необходимы, чтобы обеспечить соединение конвекционных элементов с топкой.

В первые две полые трубы печи следует вставить специальные инжекторы, которые обеспечат контакт воздуха с топочной камерой

Из труб варят каркас печки с перегородкой. Для перегородки рекомендуется использовать листовую сталь не менее 6 мм толщиной.

Для перегородки печи используют стать толщиной 6 мм. Чтобы не пришлось «гадать» с размерами, сначала делают картонные лекала

После этого промежутки между трубами следует закрыть полосками листового металла, и приварить заднюю стенку, формируя таким образом корпус печи.

Корпус печи формируют из отрезков металла, которые приваривают в пространстве между полыми трубами. Для их изготовления также пригодятся картонные лекала

Для того, чтобы точно вырезать элементы перегородки, задней стенки и полоски металла, рекомендуется сначала сделать картонные лекала.

Для дверцы рекомендуется изготовить специальный замок. Он представляет собой эксцентрик, который фиксирует металлическую петлю, расположенную на стенке печки. При дальнейшем прокручивании это устройство обеспечивает максимально плотное прилегание дверцы к печке. Чтобы сделать такое устройство, понадобится выполнить ряд токарных и фрезерных операций.

Замок для дверцы печи изготовить не просто. Неопытным мастерам следует обратиться за помощью к профессиональному токарю или фрезеровщику

Остается лишь изготовить петли и навесить дверцу, а также вырезать, согнуть и приварить ножки печки.

Ножки для печи можно изготовить из подходящих тонких трубок, придав им необходимую форму с помощью трубогиба или подручных инструментов

Процесс изготовления Булерьяна трудно назвать простым, обычную буржуйку сделать гораздо легче. Но удобство в эксплуатации и высокий КПД вполне оправдывают потраченное время и силы.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

aqua-rmnt.com

Как улучшить работу печи чтобы печка лучше грела

Большинство владельцев частных домов с основным или резервным отоплением от обычной кирпичной печи на твердом топливе используют традиционные способы кладки по определенным проектам. И даже не догадываются о том, что существуют народные, проверенные временем и очень простые дополнительные способы увеличить КПД печи.

Однажды мне пришлось побывать в командировке в небольшом селении, расположенном в Сибири. В «гостиничном» номере размером 3х4 метра  стояла кирпичная печь. Я занес две охапки дров и растопил ее.

Каково же было мое удивление, когда в достаточно холодной комнате (на улице был мороз – 30 С) уже через 10-15 минут стало тепло. А ведь дрова только начинали гореть!

Минут через 40 пришлось приоткрыть форточку, только после этого я заметил в дымоходе металлическую трубу диаметром около 200 мм, из которой шел по-настоящему горячий воздух, мгновенно нагревающий помещение.

Ни в каких схемах и предлагаемых проектах я не встречал подобные доработки. Остается лишь сожалеть о том, что народная мудрость с очень большим трудом пробивает себе дорогу к заслуженной популярности.

Но давайте уточним,  что же такое КПД печи. Коэффициент полезного действия – это эффективность устройства по преобразованию и/или передаче энергии. Если применить это определение к печи, то ее КПД будет выражаться в соотношении тепла, переданного помещению, к количеству тепла, теоретически содержащемуся в топливе.

Измерить КПД конкретной печи и выдать технический паспорт с конкретными данными ни теоретически, ни практически невозможно.

Причины следующие.

  • КПД печи неравномерно на различных этапах топки. Он может быть измерен в определенный промежуток времени и иметь разные значения на протяжении всего времени топки. Т.е. при разном периоде протапливания печи их средние КПД будут разными.
  • Коэффициент полезного действия печи имеет разные значения при сжигании сухого и сырого одноименного топлива.
  • КПД зависит от тепловых потерь с уходящими газами, химических и механических потерь неполноты сгорания топлива, которые зависят не только от устройства печи, но и от атмосферного давления, температуры и влажности воздуха.

Учесть все параметры можно только теоретически и для определенного этапа топки. Так что если вам предлагается печь с указанием значения КПД, то это лишь рекламный ход.

Я предлагаю вам способы простого, но очень эффективного увеличения КПД. Предлагаю их всем, кто собрался сложить печь своими руками или пригласил печника, который не знает о подобных способах.

Способ 1. Изменение поддува

Те, у кого печь – основной и единственный источник обогрева жилых помещений, знают, что при растопке в первые 30 минут горения твердого топлива температура в комнатах продолжает падать на 2-3 градуса. Скорость падения температуры в несколько раз больше, чем охлаждение комнаты при обычном остывании печи.

Происходит это из-за того, что в момент растопки печи мы открываем трубу, и теплый воздух из помещения устремляется наружу, а его место занимает холодный воздух, который засасывается разряжением, созданном в помещении, и резко охлаждает квартиру. Скорость охлаждения комнаты или дома в целом продолжает увеличиваться.

Нагрев помещения будет происходить лишь после достаточного прогрева кладки печи, то есть с того момента, когда скорость нагрева комнаты от тепла печи станет больше скорости охлаждения помещения засасываемым холодным воздухом. Процесс подсоса холодного воздуха не прекращается весь период протапливания печи, до полного закрытия вьюшки. Именно поэтому КПД печи имеет слишком малое значение, которое может колебаться в довольно больших пределах.

Устранить этот недостаток отапливания помещения с помощью печи и увеличить эффективность нагрева воздуха можно простым приспособлением: в поддувало нужно встроить металлическую трубу с заслонкой (как у карбюратора автомобиля).

Труба будет играть роль поддувала – заборника, который обеспечивает подачу воздуха не из помещения, а из пространства подполья. Само же поддувало будет выполнять роль сборника золы и тоннеля, через который поступает воздух.

 

Для обеспечения естественной вентиляции помещения в процессе растапливания печи можно прикрыть заслонку: воздух начнет циркуляцию в обычном для такой печи режиме. Подобное устройство забора воздуха не только сохраняет тепло во время розжига, но и повышает эффективность нагрева помещения во время топки .

Однако, так как при таком устройстве подсос холодного воздуха происходит в подполье, а в комнате воздух остается недвижим, то в зимнее время подполье начнет остывать до минусовых температур. А холодное подполье – это не только холодный пол, но и угроза запасам продуктов, которые обычно хранятся в голбцах.

Чтобы исключить остывание подполья, можно пойти двумя путями: отделить отсек забора воздуха от общего подполья или надеть на конец трубы удлинитель с выводом забора воздуха на улицу. В качестве удлинителей могут быть использованы ПВХ или резиновые трубы диаметром 50 мм.

Для тех, у кого в пространстве под полом сохраняется повышенная температура (у меня, например, зимой в подполье +10+11С, что нежелательно для нормального хранения овощей), такой способ увеличения КПД печи принесет дополнительную пользу.

Экономию, которую можно получить от такого простого устройства, даже трудно подсчитать. Ведь КПД печи увеличивается еще и за счет резкого снижения расходов на твердое топливо.

 

Способ 2. Использование тепла дымохода

Всем известно, что нагретый в топке печи воздух (независимо от количества оборотов печи) на выходе из дымохода имеет достаточно высокую температуру. Происходит это потому, что в процессе топки кирпич печной кладки прогревается. Чем больше прогрев (то есть чем дольше мы топим печь), тем меньший отбор тепла производится кирпичом дымохода, тем выше температура газов на выходе из трубы и тем меньше коэффициент полезного действия печи.

Для увеличения КПД печи необходимо дополнительно использовать температуру горячих газов, идущих по дымоходу.

Для этого встройте в колено дымохода металлическую круглую или с квадратным сечением трубу диаметром 200-300 мм с небольшим наклоном к плите печи. Количество труб, которые можно встроить в колено дымохода, зависит от размеров печи, количества колен и вашего желания. Скорость нагрева помещения резко возрастет за счет высоких свойств теплопроводности металла и дополнительного отбора дымоходом их тепла и передачи его в отапливаемое помещение.

Естественно, КПД печи возрастет на количество дополнительно отобранного тепла, при котором горячие газы дымохода печи будут нагревать трубу, которая создаст движение воздуха и дополнительно увлечет за собой горячий воздух от плиты. Оба потока будут перенаправляться по трубе на другую сторону печи и, если это выход в другую комнату, то будет происходить ее быстрый и прямой нагрев.

Дело в том, что горячая труба производит нагрев воздуха, циркулирующего в помещении, не создавая разряжения, а лишь усиливая движение все более теплого воздуха.

Проверено на практике: КПД печи становится намного выше, нагрев помещения происходит быстрее, экономия топлива ощутимая. Попробуйте – не пожалеете. Одно условие: такую доработку легче встраивать во время кладки печи. Так что если вы делаете кладку печи своими руками, то свобода действий и место установки труб – в ваших руках!

А если вы примените и первое, и второе предложение на практике для уже действующей печи, то сразу заметите разницу в скорости нагрева помещения и экономии топлива до и после доработки! Гарантирую!

По материалам сайта http://www.curbala.ru/

handmade-garden.ru

инструкция по монтажу своими руками, видео, цена, фото

Что это такое — воздушное отопление? Каким образом может быть организовано воздушное отопление загородного дома?

В чем преимущества перед традиционным водяным отоплением, в чем недостатки? Давайте разберемся. 

Решетки вдоль короба — не вентиляция, а часть системы отопления коттеджа.

Что это такое

В общем-то, определение понятно из названия. Источник тепловой энергии нагревает не теплоноситель-посредник, который потом переносит тепло по трубам к отопительным приборам в комнатах, а непосредственно воздух.

Дальнейшее зависит от площади и структуры помещений и от особенностей проекта. В традиционном понимании горячий воздух должен разводиться по дому воздуховодами; но, как мы увидим, это не всегда необходимо.

Источники тепла

Газовый котел

Именно он используется в большинстве готовых решений, которые предлагаются для установки владельцам коттеджей.

Причины понятны и очевидны:

  1. Газ был и пока остается самым дешевым источником тепловой энергии. Ближайший конкурент — дрова — обходится в полтора-два раза дороже.
  2. Газовый котел способен работать в полностью автоматическом режиме, самостоятельно регулируя подачу газа к горелке в зависимости от температуры в помещении.

Принципиальная схема газового котла для воздушного отопления.

Нюанс: для котла в отдельной топочной для корректной работы термостата нужен выносной датчик, что подразумевает использование котла с электророзжигом и электронным управлением. Эти устройства куда экономичнее и удобнее альтернатив, но требуют стабильного электропитания.

Достоинства уже перечислены.

Есть ли недостатки у обогрева воздуха газом?

  • Котел с атмосферной горелкой инструкция по технике безопасности требует размещать  в отдельном помещении. Впрочем, котлы с закрытой горелкой могут монтироваться на общей с улицей стене дома в любой его точке.
  • Магистральный газ, увы, проведен далеко не везде, а цена баллонного газа делает это решение крайне невыгодным.

Твердотопливный котел

Устройства, использующие для получения тепла сгорание дров, пеллет (прессованных гранул из опилок) или угля, тоже прекрасно могут использоваться для нагрева воздуха. Существенную часть этого сектора занимают устройства, сделанные своими руками.

Простейший котел для воздушного отопления представляет собой топливник, через который по периметру проходит несколько труб большого диаметра (не менее 50-75 мм). Воздух в них нагревается и устремляется вверх, замещаясь забираемым снизу более холодным. Циркуляция может быть естественной, но куда чаще котлы снабжаются вентиляторами.

Возможна и обратная схема: через трубы проходят продукты сгорания.

Достоинства:

  • В отсутствии магистрального газа дрова становятся самым дешевым источником тепловой энергии.
  • В сельской местности их часто заготавливают самостоятельно, что и вовсе не требует вложений.

Недостатки:

  • О какой-то автоматизации речь не идет. Как минимум дважды в сутки вам придется чистить зольник и добавлять дрова в топку.
  • Заготовленное топливо придется складировать и защищать от дождей и снега. Оно займет изрядное место в вашем дворе.

Электричество

Предлагаемое под ключ отопление загородного дома теплым воздухом, использующее для нагрева электричества — это вовсе не модифицированные котлы. Это канальные кондиционеры.

Внешний блок располагается за пределами стен дома. Он, как правило, достаточно громоздкий и монтируется не на стену, а на подготовленный для него железобетонный фундамент. Внутренний блок нагнетает проходящий через теплообменник воздух в систему воздуховодов, по которой разводится по всем помещениям.

На фото — внутренний блок канального кондиционера Daikin

Использующиеся в таких устройствах компрессоры с инверторным управлением очень экономичны (на 1 киловатт потраченного электричества приходится до 5 киловатт тепловой энергии, которую кондиционер перекачивает в дом).

Достоинства:

  • Крайнее удобство управления. Вам достаточно лишь указать целевую температуру в помещении.
  • Экономичность. Даже при текущих ценах на электроэнергию расходы на отопление частного дома или квартиры будут на уровне стоимости дров для твердотопливного котла — именно потому, что кондиционер не вырабатывает тепло, а перекачивает его с улицы.
  • Помимо нагрева воздуха, вы получаете готовую систему его кондиционирования на лето.

Недостатки:

  • Большая часть устройств способна работать лишь при -25С на улице. Причем чем ниже температура — тем менее эффективен кондиционер.
  • Воздуховоды для газовых и твердотопливных котлов представляют собой жестяные короба ли алюминиевые гофрированные рукава.
    Нагретый воздух, поступающий из котла, может иметь достаточно высокую температуру, чтобы поливинилхлоридный вентканал деформировался.

Разводка воздуховодов

Такие воздуховоды стойки к температуре и обеспечивают прекрасную теплоизоляцию.

С другой стороны, канальный кондиционер может использовать обычные вентиляционные каналы из пластика.

  • Как развести воздуховоды — зависит от планировки помещений и применяемых материалов. Если позволяет место под полом — то между лагами, если у вас планируется подвесной потолок — то над ним.
    Стены из гипсокартона тоже могут скрывать воздуховоды.
    В самой магистрали используется принудительное нагнетание воздуха, и циркуляция сверху вниз возможна. А вот вентиляционные решетки, через которые нагретый воздух поступает в комнаты, располагаются строго внизу: только в этом случае воздушные массы в комнате будут перемешиваться конвективными потоками.

    Нагнетать теплый воздух нужно как можно ближе к полу

Совет: учтите, что разная длина воздуховодов и разное количество изгибов сделает распределение горячего воздуха неравномерным.
Простейшее решение проблемы — вентиляционные решетки с регулируемыми заслонками.
Прикрыв их в ближайших к источнику тепла комнатах, вы заставите больший объем нагретого воздуха направиться к дальним.

Плюсы и минусы: разрушаем легенды

Как и вокруг любого сектора рынка, вокруг воздушного отопления частного дома слоилось много мифов, выгодных производителям или их конкурентам.

Попытаемся их развеять.

  • Утверждение, что КПД системы воздушного отопления выше, чем у водяной — неправда. Если котел расположен внутри дома и теплоизоляция стен выполнена качественно, все выработанное им тепло остается внутри вашего коттеджа.
    Разница между разными системами переноса тепла лишь в равномерности его распределения.
  • Простейшая система воздушного отопления не является полноценной вентиляцией. Это лишь приточная ее часть — при условии, что воздух для нагрева забирается котлом с улицы.
    Разнообразные очистители воздуха могут при замкнутом цикле удалить из воздуха пыль и влагу, но ничего не сделают с растущим содержанием CO2. Утверждение, что при наличии воздушного отопления не придется тратиться на вентиляцию — полуправда.

Справедливости ради — решения «под ключ» забирают часть воздуха с улицы, обеспечивая его обновление.

  • Если чистовая отделка коттеджа уже сделана, и вы решили смонтировать с нуля систему отопления — воздуховоды потребуют гораздо большего объема работ, чем разводка радиаторов или конвекторов. Причина очевидна: они толще и их нежелательно оставлять на виду.
  • Стоимость систем водяного и воздушного отопления при условии использования устройств примерно одного класса — примерно одинакова. Разброс не превышает 10%, причем в непредсказуемую сторону.
  • В небольших домах или в коттеджах, имеющих минимум перегородок, разводка воздуховодов вообще не нужна.
    В зависимости от предпочтительного вида топлива ставятся один-два газовых конвектора отопления, булерьяна (это твердотопливная печь, прогревающая воздух за счет конвекции) или обычных инверторных кондиционера.
    Таким образом, конечная стоимость проекта будет снижена как минимум в полтора-два раза.

Булерьян греет воздух и, создавая разнонаправленные восходящие потоки, перемешивает его.

  • Если на втором этаже нет перегородок, вести туда воздуховоды не обязательно. Теплый воздух будет подниматься туда за счет естественной конвекции.
    Вытяжная вентиляция в этом случае тоже может присутствовать только на втором этаже.

Заключение

Дополнительную информацию о системах воздушного отопления вы сможете найти в видео в конце статьи. Теплых зим!

otoplenie-gid.ru

Печь для нагрева труб

 

Сущность изобретения: печь содержит радиационную и конвективную части. При этом горелки выполнены инжекционными и размещены в радиационной части печи, выполненной в виде усеченного конуса. Горелки размещены в несколько рядов со смещением по образующим конуса. Имеется дымосос с каналом для выхода продуктов сгорания, оборудованный шибером. Корпус помещен в защитный кожух, а торцевые его части выполнены в виде сменных элементов с регулируемым зазором между поверхностью трубы и элементами. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам нагрева и может быть использовано для нагрева труб в различных технологических процессах.

Известна печь для нагрева труб, содержащая корпус, охватывающий радиационных и конвективную части, горелки, размещенные в радиационной части, выполненной в виде усеченного конуса, и дымосос с каналом, оборудованный шибером [1] Недостаток известного устройства заключается в его низком КПД из-за ухудшенных условий теплообмена в конвективной части печи. Прототипом изобретения является печь для нагрева труб, содержащая корпус, размещенный в защитном кожухе, горелки, дымоотвод, корпус и кожух образуют каналы, соединенные с горелками [2] Прототип имеет тот же недостаток, что и описанное выше устройство. Цель изобретения улучшение теплообмена. Цель достигается тем, что печь для нагрева труб, содержащая корпус, размещенный в защитном кожухе, горелки, дымоотвод, корпус и кожух образуют каналы, соединенные с горелками, печь по длине выполнена из двух частей, радиационной и конвективной, радиационная часть выполнена по форме в виде усеченного конуса с размещенными по его поперечному сечению горелками с излучающими поверхностями, в n рядов, где n 1, а торцевые части печи выполнены в виде съемных элементов. На чертеже приведена конструкция предлагаемой печи. Устройство содержит корпус 1, охватывающий радиационную 2 и конвективную 3 части печи. Горелки 4 выполнены с излучающими поверхностями и размещены в радиационной части 2 печи, выполненной в виде усеченного конуса. Горелки 4 размещены в несколько рядов со смещением по образующим конуса. Имеется дымоотвод 5 с каналом 6 для выхода продуктов сгорания, оборудованный шибером 7. Канал 6 соединен с корпусом 1 конвективной части 3 печи у его торца. Корпус 1 помещен в защитный кожух 8, а торцевые его части выполнены в виде сменных элементов 9, 10 с регулируемым зазором между поверхностью трубы 11 и элементами 9, 10. При этом кожух 8 и корпус 1 образуют каналы 12, соединенные с горелками 4. Элемент 9 представляет собой крышку с цилиндрической частью, охватывающей трубу 11 и образующей ее с поверхностью длинный канал с малым поперечным сечением. Величина аэродинамического сопротивления этого канала рассчитывается. Элемент 10 представляет собой крышку с установленной на ней цилиндрической щеткой, соприкасающейся с трубой 11. Повышенное аэродинамическое сопротивление проходящему в кольцевом зазоре воздуху создается путем изменения осевой длины щетки и плотностью заполнения ее игольчатых элементов. Работа устройства осуществляется следующим образом. Труба 11 подается в печь для нагрева с поступательно-вращательным движением или в осевом направлении без вращения. В зависимости от требований, определяемых режимом нагрева, труба 11 может подаваться как со стороны радиационной части 2, так и конвективной части 3. Через горелки 4 подается газовоздушная смесь, продукты сгорания которой проходят через насадку горелки 4, нагревают ее и поступают в радиационную часть 2. Затем под действием дымососа 5 продукты сгорания поступают в конвективную часть 3 и через канал 6 удаляются в атмосферу. Корпус 1 радиационной части 2 выполнен в виде усеченного конуса для улучшения аэродинамики топочного пространства при прохождении через него продуктов сгорания газа: общий поток продуктов сгорания в этой части корпуса имеет направление от торца с узким сечением к широкому сечению, а объем продуктов сгорания газа возрастает в этом направлении от одного к другому ряду горелок 4. Горелки размещают в несколько рядов по высоте усеченного конуса для того, чтобы сформировать тепловой поток излучения на определенной длине нагреваемой труба 11. В рядах горелки 4 размещены со смещением для образования равномерного потока тепла по образующим трубы 11. Конвективная часть 3 выполнена в виде цилиндрического отрезка печи, проходя через который продукты сгорания взаимодействуют с поверхностью трубы 11 и конвективным путем нагревают ее. Корпус 1 радиационной 2 и конвективной 3 частей печи помещен в защитный кожух 8 для того, чтобы снизить потери тепла в окружающую среду через стенки корпуса. В каналах 12, образованных стенками корпуса 1 и кожуха 8, проходит воздух, который отбирает тепло от стенок корпуса 1, нагревается и подается к горелкам 4 для образования газовоздушной смеси, сгорающей в горелках 4. Сменные элементы 9 предназначены для ограничения объема топочного пространства и для создания аэродинамического сопротивления, препятствующего излишнему притоку воздуха из окружающей среды в топочный объем. Поскольку в объеме печи при работе поддерживается небольшое разрежение, количество подсасываемого воздуха зависит от сечения кольцевого зазора между трубой 11 и корпусом 1 печи с обоих торцов. Минимальное расстояние от трубы 11 и корпусом 1 печи определяется конструктивными характеристиками конвейера и кривизной трубы 11 и должно иметь конечную величину, гарантирующую отсутствие касания трубы 11 с корпусом печи. С целью еще большего уменьшения площади кольцевого зазора для притока воздуха размещены щетки, уплотняющие характеристики которых зависят от плотности волокон щетки и ее осевой длины. В случаях, когда полностью исключается возможность касания щетками трубы, применяется элемент 9, если же допускается возможность касания трубы щетками, то применяется элемент 10. Длина цилиндрической части элемента 9, 10 зависит от диаметра трубы 11 и минимально допустимого объема подсасываемого воздуха: чем меньше требуется обеспечить подсос, тем больше длина элементов 9, 10, чем меньше диаметр трубы 11, тем меньшая допустимая длина элементов 9, 10 при одном и том же объеме подсасываемого воздуха. При использовании в качестве элемента с высоким аэродинамическим сопротивлением подсасываемому воздуху щетки 10 на торце радиационной части может достигаться очень большое значение указанного сопротивления, практически полностью исключающее подсос через торец. Каналы 12, соединяющие горелки 4 с пространством между кожухом 8 и корпусом 1 печи, должны иметь аэродинамическое сопротивление существенно более низкое, чем разрежение, создаваемое эжектирующим устройством горелки 4. За счет дымососа 5 топочный объем печи находится под разрежением, поэтому продукты сгорания не выносятся в окружающее пространство в зоне печи. Температура уходящих газов может регулироваться с помощью изменения аэродинамического сопротивления сменного элемента 9, устанавливаемого в торце конвективной части 3 печи.

Формула изобретения

1. ПЕЧЬ ДЛЯ НАГРЕВА ТРУБ, содержащая корпус, размещенный в защитном кожухе, горелки, дымоотвод, корпус и кожух образуют каналы, соединенные с горелками, отличающаяся тем, что печь по длине выполнена из двух частей, радиационной и конвективной, радиационная часть выполнена по форме в виде усеченного конуса с размещенными по его поперечному сечению горелками с излучающими поверхностями в n рядов, где n1, а торцевые части печи выполнены в виде съемных элементов. 2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что при n>1 горелки смещены одна относительно другой по образующим конуса.

РИСУНКИ

Рисунок 1

www.findpatent.ru

Теплообменник на трубу дымохода своими руками

Содержание:

Экономия и бережливость – качества присущие только человеку, именно они на протяжении веков двигают технический прогресс, создавая устройства призванные не только облегчать жизнь, но и использовать все доступные ресурсы по максимуму.

Если касаться бытовой, или точнее говоря, коммунальной сферы, то расходы на отопление дома по праву считаются самыми высокими, но и тут прогресс и народная смекалка нашли своё применение.

Один из самых доступных способов экономии тепла в доме с печным отоплением – это теплообменник на трубу дымохода, и именно об этом устройстве мы бы хотели поговорить в этой статье.

Зачем он нужен

На фото выше видно, что через дымоход теряется, примерено 14 % тепла, которое могло бы сохраняться в доме. Конечно, не самая большая цифра, но если перевести потери в киловатты энергии и умножить на количество дней, в течение которых производилось отопление, то результат получается довольно весомый.

Естественно, сохранить все 14 % внутри не получится, но если установить теплообменник для дымохода, можно значительно увеличить КПД печи, без ущерба её основным функциям.

Основное назначение трубы дымохода – это, конечно, отведение отработанных газов. Именно они раскаляют трубу до огромной температуры.

Если посмотреть на печь через тепловизор, видно, что температура дымохода может быть, как и в самой топке. Проблема в том, что теплоотдача дымохода никак не аккумулируется, но ведь её можно пустить в дело. И о том, как это сделать, пойдёт речь ниже.

Виды теплообменников

Главная задача теплообменника состоит в том, чтобы переносить тепло, излучаемое дымоходом на расстояние, но при этом не переостужать его поверхность, так как это приведёт к повышенному образованию конденсата и соответственно скоплению нагара на внутренней части трубы.

Именно сохранение этого баланса является самой существенной сложностью, особенно если решено изготовить теплообменник на дымоход своими руками.

По конструктивным особенностям теплообменники могут быть двух видов:

  1. Водяные, когда тепло переносится посредством естественной циркуляции жидкости в замкнутой системе.
  2. Воздушные, когда прогретый воздух принудительно переносится в нужном направлении.

Выбор конструкции напрямую зависит от индивидуальных особенностей дома и печи, а также от целей, которые преследуются его установкой. Но обо всём по порядку.

Водяной теплообменник замкнутого типа

Принцип действия всех замкнутых систем отопления построен на элементарных законах физики – при нагревании, плотность воды уменьшается и подталкиваема снизу более холодной, она начинает подниматься по трубе, попадая в расширительный бак, и уже из него по всему контуру возвращается к нагревателю.

В данном случае, в качестве нагревателя выступает дымоход, который своей энергией толкает воду по контуру системы отопления.

Самодельный змеевик

Конструкция, изображённая на фото, является самым распространённым и простым способом использования тепла от дымохода. Верхний край трубки соединяется с расширительным баком, а нижний с контуром отопления.

Совет! лучше всего для змеевика подойдёт медная трубка. Она легко накручивается на дымоход и имеет высокий коэффициент теплопроводимости.

Чаще всего такую систему используют в качестве вспомогательной. С её помощью можно обогревать небольшие помещения, в которых ранее не предусматривалось отопление, но не более того. Выступать в роли основного отопления она не сможет, так как в её устройстве есть несколько значительных недостатков:

  • Температура на поверхности дымохода – величина непостоянная и сложноконтролируемая, как следствие, невозможно регулировать степень нагрева теплоносителя.
  • Из-за непостоянства температуры, очень сложно рассчитать оптимальную длину змеевика. Если он будет слишком коротким, вода начнёт закипать и разорвёт трубку, а если слишком длинный, теплоноситель вообще не прогреется до нужной температуры.
  • Воду из расширительного бака нельзя использовать для душа или в других целях, и дело не только в нерегулируемом нагреве. При заполнении бака холодной водой, она через змеевик начнёт охлаждать дымоход, в результате чего образуется конденсат и ускоряется процесс образования нагара на внутренних стенках.
  • Температуры, до которой нагревается дымоход, недостаточно для прогрева длинного контура. При обычном отоплении, вода, проходя по системе, теряет всего 25 градусов, чтобы сохранить этот показатель в данной ситуации, вся система должна быть небольших размеров.
Важно! Некоторым «народным умельцам приходит в голову мысль о том, что теплообменник в дымоходе будет значительно эффективнее, ведь температура там выше. Делать этого ни в коем случае нельзя, посторонние предметы внутри трубы препятствуют свободному прохождению газов, в результате чего они могут пойти в помещение.

Регистровый теплообменник

Чтобы избежать проблем с самодельными устройствами, можно приобрести регистр теплообменник на дымоходную трубу. Конечно, цена такого приспособления будет выше, чем у сделанного своими руками. Но и качественные характеристики не идут ни в какое сравнение.

Принцип работы такого устройства, идентичен описанному выше, с той лишь разницей, что тут уже произведены все расчёты, уберегающие устройство от закипания. К сожалению, контроля за нагревом тут тоже нет, но зато есть несколько существенных плюсов в сравнении с «самоделкой»:

  • Внешний кожух сохраняет тепло внутри, позволяя змеевику прогреваться даже при невысокой температуре дымохода;
  • Медные трубки не вступают в плотный контакт с нагревающейся поверхностью, это защищает устройство от возможного закипания.
Важно! К каждому заводскому теплообменнику прилагается подробная инструкция по его установке. Чтобы добиться максимальной производительности и не столкнуться с непредвиденными проблемами, необходимо её внимательно изучить и следовать всем рекомендациям производителя.

Воздушные теплообменники

Принцип действия такого устройства в том, что горячие газы внутри дымохода обтекают трубки теплообменника, за счёт чего они нагреваются и отдают энергию наружу. По сути, он не создаёт дополнительного нагрева, а просто направляет горячий в воздух в заданном направлении.

Воздушный теплообменник на дымоход может быть как самостоятельным, так и с принудительной тягой. Чтобы ускорить распространение горячего воздуха в помещении, часто используют обычный вентилятор, этого вполне достаточно для циркуляции воздуха, и в то же время не переостужает дымоход.

Собрать такой теплообменник можно самостоятельно, а все этапы показаны на видео в этой статье

Теплообменник «Кузнецова»

Это самый оптимальный теплообменник на дымоход для отопления холодной мансарды или чердака. Горячие газы всегда стремятся вверх, а так, как выход располагается ниже уровня входа, они сначала нагревают теплообменник, и уже после этого, остывая, попадают в трубу, откуда и выходят на улицу.

Дымоход с теплообменником Кузнецова не сможет полностью обогреть помещение, но он практически полностью исключает потери тепла, выпуская через трубу только остывшие газы.

fireplace.su