Дровяные печи длительного горения с водяным контуром

Мы часто пользуемся техническими изделиями, не задумываясь над тем, что для их создания пришлось проходить через такие этапы, как теория, выдвижение гипотезы, доказательство, практическое применение. Подобный подход осуществляется и при усовершенствовании готовых устройств.

Эффективное отопление дома – это сочетание физической теории раздела тепловых явлений с опытом мастеров, накопленным годами. Каждый, в чьих руках оказывалось строительство или ремонт жилого помещения, решал вопросы обеспечения тепла.

Отопительная печь в работе
Работа отопительной печи

Простая классификация отопительных печей

Чтобы полноценно вести беседу на тему, посвященную конкретному виду отопительных печей, необходимо предоставить информацию о существующих аналогах, обеспечивая тем самым возможность сравнения. Однако классификация всех печей в ее истинном понимании достаточно сложная, поэтому представим ее в упрощенном виде.

  • По виду топлива. В таком разделении отмечают отопительные печи, работающие на угле, дровах, пеллетах, газе. КПД для однотипных устройств, использующих разное топливо, различно. Выше всех оно у газовых печей, но дрова являются в некоторых случаях самым доступным материалом.
  • По материалу конструкции. Иногда такая классификация важна, поэтому следует выделить кирпичные печи, чугунные печи или комбинированные. Наиболее эффективными считаются металлические конструкции, так как они позволяют отвести максимальное количество тепла в отапливаемое помещение.
  • По эффективным технологиям. Дровяная печь сама по себе обладает низким КПД. Поэтому приходится применять различные конструктивные решения для увеличения теплоотдачи, это технологии длительного горения, пиролиз.
Устройство с большим количеством функций
Многофункциональное устройство

Принцип технологии длительного горения

Если дрова или уголь в топке будут сгорать обычным естественным способом, то низкая эффективность их горения обусловлена тем, что материалы, служащие для отвода тепла, не успевают передать выделившуюся энергию через топку в помещение. Существует несколько путей модернизации таких печей.

  • Первый основан на том, чтобы подобрать более адаптированные материалы.
  • Идея второго заключается в снижении скорости сгорания топлива с сохранением общего количества выделившейся теплоты.

Снизить скорость сгорания можно, ограничив доступ кислорода. Этот подход был назван технологией длительного горения. Он позволяет поднять КПД устройства до 80%. Такими показателями не обладает ни одна дровяная печь с естественным горением.

Реализовывается технология методом контролируемого дозирования подачи воздуха. При недостатке кислорода продукты сгорания вторично расщепляются и газ, выделившийся в процессе пиролиза, становится горючим и дожигается в отдельной камере.

Современный вид печки
Современная модель

Кирпичная печь длительного горения работает на одной закладке дров до десяти часов. В некоторых печах инвертируется направление горения. Дрова горят сверху, и огонь распространяется вниз. Так как при таком направлении нарушена естественная конвекция кислорода, то горение превращается в тление и происходит дольше обычного.

Достоинства подобных печей

Применение новой технологии обязательно влечет за собой ряд перспективных преимуществ.

  • Повышается КПД. Даже камин длительного горения используется в качестве средства отопления небольшого домика с одной комнатой.
  • Увеличен интервал между закладками. Теперь можно не омрачать свой отдых постоянными подходами к печи. Одна закладка дров может тлеть около 10 часов. Это не только эффективное тепло, но и экономия.
  • Снижен расход топлива. Обустроенное в доме печное отопление всегда подразумевает заготовку на зиму запасов твердого топлива. С использованием данной технологии необходимые объемы существенно сократятся.
  • Приемлемая цена. Доступная стоимость готовых печей с технологией длительного горения.
  • Автономная работа.
Чугунная печь длительного горения
Печь длительного горения из чугуна

Для того чтобы применить ограничение доступа воздуха, как при использовании технологии длительного горения, в кирпичных печах, придется устанавливать готовую металлическую топку в подготовленную для этого нишу. Эта топка снабжается каналами, через которые поступает кислород, а также дверцей, герметично закрывающей камеру.

Классическое же устройство печи подразумевает открытый очаг, где забор воздуха происходит через вход топки и через поддувало. Многие путают технологию длительного горения с работой заслонки поддувала. Прикрывая дверцу, мы уменьшаем тягу, а в указанном способе уменьшается подача воздуха без изменения тяги, что не мешает дальнейшему горению дров.

Функции водяного контура

Для тех, кто задумывался над вопросом, может ли кирпичная печь длительного горения стать единственным источником тепла? – ответ будет неоднозначным. Такие модели подойдут для дачи или небольшого домика. Наличие нескольких комнат затруднит процесс передачи тепла. Известно, что теплопроводность воздуха низкая, а излучение не может передать энергию через стены комнаты. Поэтому для дома с большой площадью, несколькими комнатами, чердачной надстройкой применяются печи с водяным контуром.

Передать тепло можно либо за счет теплопроводности, либо с помощью транспортировки самого вещества. В данном случае это вещество будет называться теплоносителем. Преимущество водного теплоносителя заключается в относительно высокой теплоемкости. Большое значение величины теплоемкости подразумевает то, что теплоноситель будет отдавать энергию длительное время, проходя по всему маршруту.

Печное устройство водяного контура
Система нагрева воды

Течение воды обеспечивается монтажом системы отопления в виде труб с радиаторами для эффективного теплообмена. Внутри печи система имеет теплообменник. Это устройство, позволяющее воде циркулировать вблизи топки с целью поглощения выделившейся энергии. Так как системы получается замкнутой, то она была названа контуром.

Работают печи для дома на дровах длительного горения с водяным контуром по следующему принципу. Имеется определенное количество топлива, для которого рассчитано теоретическое значение энергии в виде теплоты, выделяющейся при полном сгорании. Но естественное горение дает только 20% от этой энергии, а остальная часть просто не успевает поглощаться. Система длительного горения притормаживает весь процесс, поэтому общая доля поглощенной энергии увеличивается до 80%.

Вода в контуре нагревается и под действием конвекционных потоков поднимается в верхнюю точку системы отопления. Затем под действием силы тяжести начинается течение жидкости по магистрали, смонтированной под определенным уклоном. Вода, протекая по трубам и радиаторам, в каждой комнате отдает часть теплоты. Естественно, что ближняя комната будет отапливаться эффективнее, чем остальные. Поэтому при наличии большого числа комнат в доме монтируют систему отопления с двумя контурами.

Мощный вариант печи для дачи
Мощная печь для дачи

Готовые варианты

Кирпичная печь имеет множество достоинств, главным из них является дань традициям. Многие идут на то, чтобы в доме установить настоящую печь только для того, чтобы создать помещению определенный колорит. В качестве отопления же существуют готовые чугунные или стальные модели печей длительного горения, в том числе, и с водяным контуром. Многие из них с варочной поверхностью, что позволяет использовать печь для приготовления пищи.

Несмотря на то, что дрова не лидируют в таблице удельной теплоты сгорания, и часто применяются более эффективные виды топлива, дровяные печи не теряют своей популярности, особенно среди жителей загородных поселков. Это вполне естественно, так как еще осталось много не газифицированных населенных пунктов, а доставка баллонного газа слишком дорогая.

Некоторые пользователи отмечают, что система с водяным контуром обладает рядом недостатков. Они заключаются в том, что нельзя полностью автоматизировать процесс горения. Регулировку интенсивности и подачу топлива приходится производить вручную. Однако следует отметить, что данные показатели не относятся к характеристикам водяного контура, так как встречаются и газовые печи, оснащенные теплообменником.

Перспективу использования дровяных печей подтверждает тот факт, что их производством занимаются такие брендовые компании, как Harvia, Helo, Kastor (Финляндия), ABX (Чехия), La-Nordica (Италия), Термофор, Вулкан (Россия). Различные модели от представленных производителей могут отличаться по мощности, внешнему оформлению и способу подключения контура. Но все они основаны на технологии длительного горения, а значит, имеют высокие технические показатели.