При отсутствии доступа к магистральному газопроводу многим владельцам частных домов в отопительных целях приходится выбирать между электричеством и дровами. Первое — однозначно дорого, а недостатком второго до недавних пор была необходимость обновления закладки каждые 2-3 часа.
Стоит отметить, что способы длительного горения известны давно, но не все они подходят для отопления помещений. Например, популярный у охотников и туристов костер-нодья. Он горит до 12 часов и спас жизнь не одному человеку, но сжигать в доме два ствола дерева — тема для анекдота и не более.
У производителей отопительного оборудования есть более трезвое решение — печи длительного горения. Мы предлагаем разобрать, как это работает.
Принцип длительного горения дров
Большая часть углерода и водорода — энергетически ценных компонентов древесины — находится в связанном состоянии в составе целлюлозы и смол. При высокой температуре и недостатке кислорода химические связи в них ослабевают. Происходит расщепление высокомолекулярных органических соединений, в результате которого образуется смесь горючих газов с высокой теплотой сгорания. Этот процесс называется газификацией или пиролизом.
Если прогреть топку печи и ограничить поступление кислорода, она превращается в газогенератор. Отходящие газы сжигают в камере дожига. Для этого в нее подают вторичный воздух. По этому принципу работают все печи длительного горения. Скорость процессов настроена так, чтобы одной закладки хватило на 8-10 часов.
Конструкции печей
Существует два механизма передачи тепловой энергии в помещение: инфракрасное излучение и воздушная конвекция. Большинство печей сконструированы так, чтобы снизить интенсивность ИК-лучей и увеличить воздухообмен в конвекционной части. Для реализации функции длительного горения внутреннее пространство топки необходимо разделить на зоны образования и сжигания пиролизного газа.
Посмотрим, как это реализовано в печах «Теплодар» на примере двух популярных линеек:
· «Матрица». Это двухоборотные печи с топкой в форме параллелепипеда, разделенной горизонтальной перегородкой. Движение газов организовано по аналогии с традиционной русской печью: их поток отклоняется к передней стенке, где делает крутой поворот при переходе в зону дожига, а оттуда поступает в дымоход. Такая конструкция позволяет контролировать скорость горения в широком диапазоне. Боковые стенки топки отделены от помещения кожухом, который выполняет две задачи: экранирует жесткое ИК-излучение и отвечает за формирование конвекционного потока.
· «ТОП Модель». Эти печи имеют более сложную, трехоборотную конструкцию. В них нет кожуха, а внутреннее пространство разделяется на три зоны двумя рядами конвекционных труб. Поскольку они проходят сквозь топку, их стенки нагреваются до значительных температур, что способствует формированию интенсивных воздушных потоков. Выход продуктов сгорания можно сделать через вертикальный или горизонтальный патрубок.
При помощи теплосъемников, разработанных для этой линейки, часть горячего воздуха из конвекционных труб может быть отобрана и перенаправлена в смежные помещения.
Режимы работы печи
Одно из наиболее характерных назначений для печи длительного горения — отопление гостевого, охотничьего или дачного дома с непостоянным проживанием. Когда попадаете в такое здание после длительного отсутствия, вам нужно получить «быстрое тепло». Печке оно тоже нужно, чтобы высушить дрова и набрать температуру для газификации, поэтому изначально она запускается в режиме интенсивного горения — с приоткрытыми поддувалом и шибером. После прогрева нужно только поддерживать температуру. Затем весь объем топливной камеры заполняют дровами, перекрывают подачу первичного воздуха, и печь переходит в режим длительного горения.
