Часто специалистам нашего печного центра приходиться объяснять клиентам, что такое длительное горение печи или камина. Постараемся разобраться с принципами работы печей в режиме длительного горения и чем обеспечивается функция медленного горения.
Для начала вспомним, что сгорание топлива в печи или камине происходит при обязательном участии кислорода. По сути пламя это интенсивный процесс окисления, которое не возможно без участия кислорода. Именно доступом воздуха и регулировкой воздушных потоков обеспечивается интенсивность пламени и скорость сгорания топлива в печи.
Режим медленного горения печи обеспечивается:
- Размером и герметичностью топки;
- Наличием запирающих устройств позволяющих регулировать доступ воздуха;
Герметичность топки является основным условием работы печи в режиме длительного горения. Все просто: сделали закладку дров, ограничили приток кислорода в топочную камеру печи, тем самым снизили интенсивность горения вплоть до процесса тления и в результате топливо в печи стало сгорать медленнее. Таким образом печь на одной закладке дров может поддерживать процесс горения до 8-10 часов. Это очень удобно, особенно в ночное время, когда можно спокойно спать до утра и не подыматься ночью, что бы периодически подкладывать дрова.
Так же важным параметром является размер топки печи-камина. В печи с маленькой топкой мы сможем поместить не большое количество дров которые быстро прогорят. Топливо быстро закончится в топке печи и потребуется новая закладка дров.
Но нужно понимать, что затопить печь и сразу перевести её в режим медленного горения не получиться. Печь сначала должна войти в режим, дымоход должен быть прогрет и обеспечивать необходимую тягу. В печи должно находиться достаточное количество горящих углей от предыдущей закладке дров. Печь должна быть уже растоплена, и только после этого можно сделать закладку дров и перевести печь в режим длительного горения.
Следует знать, что в процессе медленного горения так же увеличивается сажеобразование, что приводит к оседанию сажи на стекле печи-камина и стенках дымохода. Так же следует учесть, что мощность и теплоотдача, в то время когда печь работает в режиме длительного горения снижается.
Eurokom
Vermont Castings
Термин «длительное горение» означает способность отопительного прибора (печи, камина) в течение длительного времени обогревать помещение от одной закладки древесного топлива, составляющей около 4-5 килограммов. При этом термин «горение» является достаточно условным, поскольку топливо не дает открытого пламени, а находится в тлеющем состоянии, дающем возможность поддерживать комфортную температуру в помещении до 10 часов от одной полной закладки дров.
Количество сгорающих дров в течение 1 часа не должно превышать или быть меньшим, чем 0,5-1 килограмм. Это ограничение объясняется наличием влаги даже в хорошо просушенной древесине. В одном ее килограмме содержится до 200 граммов жидкости, которая требует затрат энергии на свое испарение, к тому же часть тепла тратится на поддержание самого процесса горения. Таким образом, скорость сгорания топлива длительного горения в одной полной закладке не может составлять более 8-10 часов. При этом каждый килограмм дров выделяет до 4 кВт тепловой энергии, что дает не менее 2 кВт энергии в час при длительном горении и обеспечивает поддержание температуры в помещении без ее падения ниже определенного уровня. Если производитель позиционирует свое изделие, как печь/камин длительного горения, это обозначает принадлежность прибора к отопительному классу с определенными параметрами.
Примеры печей длительного горения:
Hergom (Испания) (мощные печи, печи-камины, камины)
Печи Термофор (популярные печи российского производителя для отопления небольших и больших площадей)
Топки Chazelles HP700 и HP800 (мощные французские топки для обогрева коттеджа до 150кв.м)
Параметры печи длительного горения
Печь длительного горения
обязана обеспечивать поддержание комфортной температуры в отапливаемом помещении на протяжении 8-10 часов, то есть в ее топку должно помещаться не менее 10 кг дров, а это довольно-таки большой объем. Соответственно, зольник также должен вмещать большое количество золы от сгорания такого количества древесины, причем за несколько суток топки. Это условие объясняется необходимостью эксплуатации печи
в течение длительного времени, не занимаясь ее чисткой.
Дверца печи должна плотно закрываться, обеспечивая отсутствие подсоса воздуха. Для снижения тяги на дымовом патрубке должна присутствовать плотно закрывающаяся заслонка с точной регулировкой, поскольку внутрь топки должно поступать небольшое количество воздуха, рассчитанное только на поддержание длительного горения. Производители отопительных приборов, позиционирующие свои изделия как приборы отопительного класса, обязательно делают в инструкции по использованию обязательное упоминание о том, что печь/камин способна обеспечить режим длительного горения .
В обычных топках дрова сгорают с гораздо более высокой скоростью!!!
Определение длительности горения
Рассматриваемый в данной статье режим длительного горения считается поддерживающим режимом, поэтому он предусматривает определенные правила растопки и поддерживания огня для достижения реального результата.
1. В топку загружается первая закладка топлива весом 4-5 кг, которая сжигается в быстром режиме. Результаты первого сжигания топлива:
Дымоход прогрет;
Топка начала набирать необходимую температуру;
Начинается нормализация процессов горения;
Помещение начинает прогреваться.
Интенсивный процесс сгорания занимает примерно один час.
2. После образования первого слоя углей производится вторая закладка такого же объема топлива, сжигаемого уже в номинальном режиме, длящемся около полутора часов. В результате создается поддерживающий слой углей, а температура в помещении достигает комфортных значений.
3. На поддерживающий слой углей производится третья закладка дров, при которой вся печь полностью забивается крупными поленьями, топка плотно закрывается, подача воздуха прекращается, шиберная заслонка перекрывается. В таком режиме тяга в печи снижена до минимума, как и подача воздуха. Только в этих условиях можно начинать отсчет времени, в течение которого будет продолжаться выделение тепла, поскольку горением этот процесс назвать нельзя.
Если производитель не произвел необходимых регулировок и допустил большой доступ воздуха в топку, то длительного горения наблюдаться не будет . Если же все сделано правильно и прибор соответствует термину «печь длительного горения» , то потребитель ощутит настоящий эффект печи такого класса - тепло будет выделяться не менее 8 часов от одной закладки топлива. Нельзя забывать о том, что эффект длительного горения достигается только при соблюдении всех вышеперечисленных условий, поскольку при отсутствии поддерживающего слоя углей огонь просто потухнет из-за отсутствия достаточной тяги. Если регуляторы выставляются так, что будет наблюдаться открытое пламя, то весь процесс горения будет продолжаться не более 4-х часов.
Итак, процесс длительного горения присутствует только в случае соблюдения всех вышеописанных условий, при этом большое значение имеет состояние дымохода и наличие тяги с возможностью ее регулировки до минимальных значений.
Поиски опытного печника и оплату его работы. Таким образом, стоимость только кладки (работы) простенькой кирпичной печи начинается от 50 000 р. (начало 2016 г.). Конечно, у кирпичной печи есть свои достоинства, и их не мало, однако в связи с тем, что дом не планировался для постоянного проживания, на семейном совете было решено обратить внимание на печи длительного горения. Попробуем разобраться с тем, как выбрать печь длительного горения для дома.
Что такое "печь длительного горения"
В обычной кирпичной печи, отапливаемой дровами, они сгорают за два-три часа. Помещение прогревается не очень быстро (ведь значительная часть тепла идет на нагрев кирпичей), но так же медленно остывает после прекращения горения за счет значительной суммарной теплоемкости конструкции печи. Кроме того, часть тепла уходит в дымоход.
Отопительные печи с длительным горением производятся из чугуна или стали (толщина листа 3-6 мм), поэтому остывают они после прекращения горения очень быстро. Однако этот недостаток устраняется принципом действия таких печей.
По конструкции печи длительного горения отличаются от обычных печей — их топка разделена на две части и более вместительная. Некоторые модели имеют воздушную конвекционную систему или водяной теплообменник. Основная особенность этих отопительных приборов — способность работать в двух режимах:
- Режим растопки используется при необходимости быстро нагреть помещение (шибер открывается полностью, зольник выдвигается на несколько сантиметров, что обеспечивает приток достаточного для интенсивного горения количества кислорода).
- Режим длительного горения предназначен для поддержания температуры на одном уровне. Дрова сгорают очень медленно, с небольшим объемом кислорода и при более высокой температуре, чем в обычной печи. Такие специфические условия создаются путем загрузки большого объема топлива и ограничения поступления воздуха (перекрытия шибера и поддувала). Дрова не горят, а тлеют, причем только небольшая часть.
Благодаря особенностям конструкции КПД у печи с длительным горением гораздо выше, чем у обычной. Поэтому с каждой закладки дров можно получить тепло, которое будет выделяться достаточно длительное время.
Достоинства и недостатки печей длительного горения
Достоинства печей длительного горения:
- компактные размеры и небольшой вес, не требующие сооружения фундамента;
- КПД 75-85%;
- длительное время горения одной заправки (до 10-и часов), что обеспечивает экономию и позволяет сократить потребление топлива;
- можно установить в любом помещении, в котором есть дымоход;
- сравнительно малый вес, что обеспечивает мобильность печи (два человека могут перенести печь в другое помещение);
- привлекательный внешний вид позволяет сочетать подобный отопительный прибор практически с любым интерьером;
- сравнительно низкая стоимость;
- доступное и экологически чистое топливо, не загрязняющее среду.
Недостатки печей длительного горения:
- невозможность использовать жидкое топливо;
- достаточно сложная настройка режима длительного горения;
- повышенные требования к дымоходу (труба не должна быть изогнутой из-за небольшой тяги);
- образование сажи и конденсата в дымоходе (газы в дымоход попадают с низкой температурой, что способствует образованию конденсата);
- требуется постоянный присмотр.
Следует учесть, что дымоход таких печей должен быть разборный (необходимо сравнительно часто чистить дымоход - примерно 2 раза в год). Кроме того, требуется обеспечить пространство вокруг печи защитой от возгорания: в деревянном доме под печь необходимо уложить покрытие из негорючего материала (цементный, кафельный пол или металлический лист), а расстояние от печи до стены не должно быть не менее 0,5 м. Ближе к стене отопительный прибор можно установить, если на стене установлена негорючая отделка.
В связи с тем, что в режиме длительного горения интенсивность пламени мала, в печи в это время идет образование угарного газа. При нормальной эксплуатации печей в режиме длительного горения этот газ в помещение не попадает, однако, следуя принципу "береженого Бог бережет", не помешает покупка и установка в помещении с печью датчика угарного газа.
Выбор печи длительного горения для загородного дома
Исходя из размеров дома печь должна отапливать не более 250 м 3 (с учетом рекомендованного 30% запаса). Из просмотренных печей в интернете я отобрал два варианта: Инженер (Профессор Бутаков) и Огонь-Батарея 11 (Термофор). В среднем, печи производства Термофор дороже не 3000 р.
ВАЖНО! Котлы приспособлены только для режима тления (медленного горения). Не допускается нагрев теплоотдающих поверхностей - корпуса и конвективных труб - свыше 350 0 С! А это значит, что длительное интенсивное горение данным котлам противопоказано: оно приведет к его быстрому выходу из строя).
Необходимость экономии энергоресурсов ставит задачи использования альтернативных видов отопительного оборудования, позволяющих эффективно обогревать помещения при минимальных затратах.
Производители печей, основанных на принципе газогенерации, утверждают, что классические модели недостаточно эффективны, поскольку обогревают помещение только за счет активного горения в топке. При быстром нагреве после розжига такие печи имеют ограниченную теплоемкость, т.е. сравнительно быстро остывают после прекращения подачи топлива.
Печи длительного горения, по их словам, являются вариантом решения проблемы отопления при минимальном количестве топлива. При работе более 5 часов на одной закладке топлива такие печи полностью обеспечивают решение проблемы отопления. Попробуем разобраться, насколько обоснованы подобные утверждения.
В основу работы газогенераторных печей положен принцип газификации древесины — режима горения топлива, при котором образуется пиролизный газ.
Газогенерация достигается горением топлива в режиме тления в условиях дефицита кислорода . Эффективность такого увеличивается при этом в несколько раз в сравнении с классическими топочными печами.
Регулируется режим горения подачей воздуха в топку . Через теплообменные поверхности тепло передается отапливаемому помещению.
Сразу внесем ясность касательно терминологии процессов, лежащих в основе работы таких отопительных агрегатов. Все без исключения производители именуют предлагаемые ими печи, работающие в режиме тления, газогенераторными . С точки зрения образования пиролизного газа при таком режиме горения это возражений не вызывает. Однако, этим, собственно, дело и ограничивается.
Принцип работы классической газогенераторной печи выглядит следующим образом. Образованный в результате тления древесины пиролизный газ (в основном, окись углерода и метан), проходя через специальную форсунку, смешивается с воздухом. Попадая в камеру сгорания, воспламеняется в присутствии катализатора и сгорает с большой теплоотдачей. При этом происходит полное выгорание всех тяжелых фракций и сажи, а остающиеся дымовые газы почти не имеют примесей .
Воздух в камеру сгорания подается принудительно. Пламя имеет выраженный белый цвет – признак полного сгорания при избытке кислорода.
Ничего подобного не происходит в рекламируемых «газогенераторных» печах для отопления жилья. Нет сомнений только в том, что пиролизный газ образуется в топочной камере. Но он не используется, а через оборот покидает печь , т.е. попросту «вылетает в трубу».
Цвет пламени в топке красный
, а на стенках трубы быстро образуется налет сажи и дегтя, что свидетельствует о неполном выгорании топлива. Корректнее было бы назвать такие печи печами тления или медленного горения.
Несмотря на очевидное несоответствие таких печей газогенераторной классике, они все же не лишены определенных преимуществ.
- Быстро и эффективно прогревают помещение
При соответствующей мощности печи воздух помещения прогревается с 0 до 18-20 градусов приблизительно за 25-30 минут . Очень важно, чтобы отапливаемое помещение было хорошо утеплено, поскольку от этого во многом зависит эффективность и экономичность печи.
- Просты и удобны в управлении режимом
Собственно, управление процессом состоит в регулировании заслонки подачи воздуха в топку и заслонки дымовой трубы . В отличие от , нет необходимости ждать полного выгорания печи, чтобы закрыть трубную задвижку . Остается только закладывать дрова в печь по мере из выгорания.
Время выгорания закладки дров в печах такого типа от 2 до 8 часов, что зависит от выбранного режима горения. Газогенераторные печи принципиально исключают возможность отравления угарным газом и требуют минимум внимания при эксплуатации
.
- Экономичны
Несложный режим управления позволяет регулировать мощность горения. Прекратить процесс горения тоже очень просто: для этого достаточно прекратить подачу воздуха, перекрыв заслонку.
- Компактны
Размеры печей медленного горения очень небольшие, и такие печи удобно размещаются в помещении.
- Не требуют измельчения дров
Топливом для печей длительного горения служит дерево влажностью до 20%, отходы деревообрабатывающих производств и т.п. Можно также использовать пеллеты и уголь. Уголь лучше выбирать бурый, так как использование более энергоемких сортов может привести к прогоранию корпуса печи.
Опыт эксплуатации свидетельствует о том, что крупные дрова горят дольше при равномерном режиме сгорания. Большое значение имеет влажность топлива. Влажное дерево резко снижает эффективность работы печи, а образование сажи на стенках трубы при этом значительно увеличивается.
К недостаткам таких печей следует отнести:
- Необходимость устройства металлической, обязательно тщательно утепленной дымовой трубы
Это требование обычно умалчивается продавцами оборудования. Между тем, оно является очень важным, поскольку эксплуатация без соблюдения этого условия попросту невозможна. Ранее говорилось о неполном выгорании дымовых газов при режиме газогенерации. Попадая в холодную трубу, они моментально образуют сажу и конденсат, похожий на деготь, дурно пахнущий и стекающий по стенкам трубы вниз .
Если использовать сборную трубу, то верхняя сборочная часть обязательно должна быть вставлена в нижнюю, а не наоборот. Труба должна быть выше конька крыши минимум на 1,5 метра, поскольку при таком режиме сгорания образуется большое количество сажи, загрязняющей крышу.
Необходимость устройства такой трубы, учитывая потолочные разделки, проход через крышу, зонт и прочее, зачастую более, чем вдвое увеличивает стоимость самой печи.
- Необходимость регулярной очистки трубы
Это придется делать не реже, чем раз в 3 месяца при постоянной работе печи. Признаками необходимости очистки являются дым, выходящий наружу при открытии топки, отсутствии гула при розжиге печи и повышенный расход дров. Именно поэтому дымоход лучше делать разборным — это значительно облегчит его очистку от смол и сажи.
- Использование только в помещениях с временным пребыванием людей
Производители, как правило, умалчивают о негативном влиянии на здоровье металлических печей
. Объясняется оно пылью, находящейся в воздухе и сгорающей на печных поверхностях. Продукты сгорания легко разносятся по всему помещению, и вдыхать их .
В советское время нормативными документами регламентировалась площадь поверхности печей с температурой от 120 градусов (в жилых помещениях запрещалось эксплуатировать печи с 5% и более такой площади). Норму эту с тех пор никто не отменял, но упоминать о ней среди производителей печного оборудования не принято. Не следует устанавливать такие печи в спальнях и помещениях с длительным пребыванием детей.
- Неполное сгорание топлива оказывает вредное влияние на окружающую среду
Трубный дым в сырую безветренную погоду опускается вниз, окутывая близлежащие дома. А топить газогенераторную печь, в отличие от кирпичной, приходится постоянно.
К выбору печи следует подходить индивидуально, учитывая особенности жилья, время пребывания в нем, наличия достаточного количества топлива и другие факторы. При возможности, предпочтительным вариантом остается все же классическая кирпичная печь, проверенная временем. Печь длительного горения может рассматриваться в качестве вспомогательной. Как основную ее следует использовать только при периодически возникающей необходимости отопления жилья.
