Самыми распространёнными способами индивидуального отопления гаражей являются печки на твердом топливе (дровах или угле). Обычно они представляют собой сваренные из железа самодельные "буржуйки". Ничем кроме своей простоты не выделяющиеся.
Постараюсь объяснить, как можно улучшить практически любую печь такого типа. Повысив у нее КПД и другие эксплуатационные показатели.
На фотографии ниже представлена стандартная "буржуйка". Взяв ее за основу для будущей печи. Путем различных апгрейдов(улучшений), правильнее сказать модернизаций. Можно изготовить печь, которая сможет обеспечить максимальную отдачу от своей работы, при минимальном расходе топлива. Если же вы не хотите тратить свое время и собираетесь приобрести себе готовое изделие, то эта статья поможет определиться вам с выбором. Не позволив переплатить за ненужные или даже вредные опции.
Вернемся к "буржуйке "на фото выше. Видно что она представляет собой обычный короб. Сваренный из листов, предположительно пятимиллиметровой стали. Здесь топка выполняет как роль камеры сгорания, так и теплообменника с внешней средой. Но вот только назначение у камеры сгорания и теплообменника прямо противоположное друг другу. Топка должна обеспечивать наиболее полное сгорание топлива, за счет поддержания высокой температуры. Которая в свою очередь достигается максимальным уменьшением теплообмена с внешней средой. Ну а задача теплообменника наоборот максимально полно и быстро отдавать тепло во внешнею среду. Для чего он должен обеспечивать высокую теплопроводность. Другими словами повышенный теплообмен с внешней средой. Также из за отсутствия поддувала, зола в данной печи перемешивается с основным топливом и мешает его нормальному горению.
Печь в стандартном "буржуйском" виде требует много топлива для своей работы, ну и(или) сильно коптит.
Избавиться от этих недостатков помогут следующие решения:
---------------------------------------------------------------------------------------------
- Первое. О котором знают почти все. Это установка поддувала и колосниковой решетки.
Благодаря этому решению топливо в камере сгорания станет продуваться воздухом сверху вниз по всему объему. Сгорая равномерно. Плюс зола сможет автоматически удаляться из зоны горения. Также из поддувала можно спокойно удалять накопившеюся золу при работе печи. Уменьшится количество золы и дыма, вырастит К.П.Д.
- Второе популярное улучшение это добавление регулировочной заслонки(задвижки) печи. Устанавливается в трубе на выходе из топки печи и позволяет регулировать ее тягу.
Зачем это нужно. Во время розжига разность температур между топкой и улицей практически отсутствует и тяга воздуха в печи создается только за счет высоты и размера выходного отверстия трубы.
По мере того как печь прогревается и температура растет. Начинает расти и тяга. Тяга становится избыточной и много тепла начинает уходить в трубу. Соответственно, чтобы избежать этого и не "отапливать улицу" прикрытием задвижки уменьшают тягу. Позволяя печи успеть отдать тепло в обогреваемое помещение.
Также задвижкой регулируется температура - если она слишком высокая (металлические стенки красного цвета) это лишняя тепловая нагрузка которая приводит к ускоренному выгоранию стенок печи.
Конструкции задвижек.
- Третье улучшение термоизоляция топки печи.
Для полного сгорания топлива в печи требуется определенная температура в ее топке (камере сгорания). При низкой температуре топливо сгорает не полностью. С образованием при горении большого количества копоти и сажи. Понижая тем самым КПД печи. Избежать данной проблемы помогает снижения теплопотерь топкой печи за счет максимального уменьшения теплообмена с внешней средой.
Достигается все это применением термоизоляции. С термоизоляцией топка не охлаждается наружной атмосферой и может сохранять высокую температуру в печи, что благоприятно для полного сгорания топлива.
Изоляция печи возможна различными способами и материалами, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. Опишу несколько из них:
- Толстые чугунные стенки. Чугун сам по себе не самый лучший теплоизолятор, но благодаря толстым пористым литым стенкам и не самый плохой материал. Имеет теплонакопительные свойства. В сравнении с другими самый дорогой способ теплоизоляции. Обычно используется для создания различных винтажных печей и каминов. Или для крупносерийного производства. Когда оснастка для литья окупается за счет большого количества изготавливаемых изделий.
- Теплоизоляция кирпичом. Кирпич не только позволяет хорошо теплоизолировать топку печи, но также выступает в роли накопителя тепла. Благодаря эффекту накопления тепла печка даже после окончания горения топлива продолжает обогревать окружающее пространство.
Лучший вариант - это теплоизолировать топку кирпичом изнутри или правильнее сказать: сделать ее футеровку. Так вы сможете ещё сохранить от выгорания металлические стенки печи. Можно использовать и полностью кирпичные стены. Стоимость такого способа изоляции средняя.
К недостаткам относится сравнительно большой вес и объем таких печей. Что в принципе не имеет значения, при их стационарной установке.
- Теплоизоляция с помощью минваты.
Использование базальтовой ваты, это самый дешевый метод. Но при этом следует знать, что ее нельзя применять внутри камеры горения печи. Из за ее быстрого выгорания. Исключением является керамическая вата выдерживающая температуру до 1000 град.С. Только следует учесть что она является вредным фактором для органов дыхания и имеет сравнительно высокую стоимость. Сама базальтовая вата практически ничего не весит или её весом можно пренебречь.
К недостатку можно отнести отсутствие у таких материалов теплонакопительных свойств.
- Изоляция с помощью герметичных двойных стенок. Как известно воздух очень плохо проводит тепло. Так что двойные стенки камеры сгорания печи. Даже не совсем герметичные. Станут отличным теплоизолятором. Хорошим примером применения двойных стенок служат: оконные стеклопакеты в наших домах, термосы, двойные двери и т.д.
В экстремальных вариантах исполнения можно даже удалить воздух. Создав вакуум между стенками. Но думаю оно того не стоит.
К недостаткам можно отнести отсутствие у воздуха теплонакопительных свойств.
- Изоляция с помощью песка. Если между двойными стенками печи насыпать песок. Он послужит хорошим теплоизолятором. По своим свойствам: достоинствам и недостаткам он примерно схож с кирпичной кладкой. Но имеет свои особенности. Сам по себе он обойдется намного дешевле кирпича, но потребует изготовления двойных стенок у печи. Также он в отличии от кирпичной кладки не сможет служить защитой от выгорания стенок топки печи.
В качестве примеров: как не надо делать теплоизоляцию, фотографии с пояснениями ниже:
- Четвертое. Предусмотреть меры по уменьшению конденсата в трубе. Для этого все участки дымохода (трубы) должны иметь хотя бы небольшой уклон с установленными заглушенными дренажными отверстиями для слива конденсата с трубы.
Так же не менее важным является утепление трубы на улице. Так как при резком остывании ее стенок, до температур ниже нуля. На них конденсируется влага. И при последующих растопках на влажные стенки дымохода начинает хорошо прилипать сажа быстро его забивая и выводя из строя.
- Пятое. Установка теплообменника.
Для того чтобы печь могла по максимуму отдавать выработанное тепло требуется теплообменник. Про то что у камеры сгорания и теплообменника разные задачи описано выше. По этой же причине их нужно разделять между собой, так чтобы они как можно меньше мешали нормальной работе друг друга.
В результате должна получится следующая схема. В хорошо теплоизолированной камере сгорания сгорающее топливо отдает свою энергию для поддержания горения. Избыточное, не используемое для поддержания температуры сгорания топлива тепло - из печки по трубе поступает в теплообменник. Где за счет теплообмена с внешней средой через хорошо проводящие тепло стенки отдает его в окружающую среду (обогреваемое помещение).
Регулированием количества тепла подаваемого в теплообменник занимается заслонка установленная между ним и камерой сгорания(топкой) печи.
Использование теплообменника позволяет понизить температуру топочных газов на выходе из него. Тем самым увеличивая срок службы трубы дымохода и уменьшая расход топлива.
======================================================
Эти пять мер позволят значительно улучшить работу печи сократив расход топлива и трудозатраты при ее эксплуатации.
======================================================
Ниже на фотографиях приведены различные виды теплообменников
Несколько примеров с пояснениями как не стоит делать теплообменники.
Ну и напоследок несколько фотопримеров с пояснениями наиболее удачных конструкций печей:
======================================================
Статьи по данной теме:
- Что у печи внутри? | Основные элементы печей - в статье подробно описывается устройство классической домовой кирпичной печи.
- Выбираем лучший шамотный кирпич вместе. Что рекомендуют эксперты при выборе - в статье подробно описываются различные виды шамотного кирпича с описанием его свойств, задач и способов применения.
- Все этапы доработки моей печки, теперь расход топлива снизился на 300 процентов, а КПД увеличилось - статья о спорной модернизации печи. Где переплелись правильные и неправильные технические решения. Но тем не менее это позволило уменьшить расход топлива.
