Печь-калорифер газогенераторная

Общее описание печи

В условиях высокой стоимости энергоносителей использование экономных источников тепловой энергии для отопления жилья становится не только актуальным, но и жизненно необходимым. Цена отапливаемых котлов и бойлеров, а также их монтаж приводят к большой стоимости всей системы отопления. Использование же традиционной буржуйки или камина не является экономически выгодным, поскольку применение открытого огня в этих системах приводит до того, что большая часть тепла вместе с дымом выходит в дымарь. Простым и оригинальным решением этой проблемы являются газогенераторные печи-калориферы (в дальнейшем - печь, калорифер).

Преимущества калорифера следующие:

- обогреватель воздуха наиболее пригоден для климата Украины;
- работает на дровах, бумаге, древесных отходах, торфе, брикете, картоне;
- используется для отопления дач, теплиц, хозяйственных и производственных помещений;
- калорифер имеет двухкамерную топку со вторичным подведением воздуха в камеру догорания, которое обеспечивает высокий КПД;
- основной режим горения - режим газогенерации (тлеющий);
- время работы на одной закладке топлива в режиме газогенерации - 8 часов и больше;
- нагретый воздух равномерно отапливает объем, который обогревается;
- применение вентилятора для принудительной циркуляции улучшает теплоотдачу печи и перемешивания воздуха в помещении, что обеспечивает его быстрое и равномерное нагревание;
- наличие защитного кожуха над камерой сгорания повышает пожаробезопасность калорифера;
- конструкция теплообменника (с принудительной или с естественной циркуляцией) зависит от конкретных условий эксплуатации калорифера и может изготовляться на заказ;
- использование крупногабаритных дров (до 60 см длиной и до 20 см толщиной) уменьшает расходы труда на их заготовку.

Газогенераторный калорифер идеально подходит для нашей зимы, не говоря уже о холодных осенних или весенних вечерах. Позитивными особенностями устройства кроме всего другого есть его надежность и невысокая цена с чрезвычайно высоким КПД – до 80%.

Спектр использования калорифера широкий. Это производственные помещения, теплицы, магазины, мастерские, цехи, склады, дачные домики (ведь многие не живут на даче зимой в результате отсутствия отопления). Придя зимой в холодный дом и, разжегши калорифер, Вы уже через 30 минут почувствуете, каким замечательным он является. Поскольку это печь объемного действия (около нее нет скопления тепла), то для обогрева одного или нескольких помещений Вам достаточно открыть все двери в доме (кроме входной, понятно) – и она обогреет каждый угол. Производительность наименьшей печи – 4,5 метров кубических нагретого воздуха в минуту, а последние подсчеты несложно произвести самим. Не менее привлекательный и небольшой вес печи, что не создает трудности при транспортировке и не требует дополнительного укрепления пола. Кроме того, конструкция калорифера отличается высокой надежностью, безопасностью, долговечностью и простотой обслуживания. При правильной эксплуатации эта печь является практически вечной.

Газогенераторный калорифер (рис.1) является стальной цельносварной конструкцией, прикрытой по бокам защитным кожухом с вырезом в нижней части, куда засасывается из уровня пола холодный воздух. Воздух, быстро проходя через промежуток между камерой сгорания и кожухом, сразу поглощает выработанную печью теплоту и быстро нагревается. Таким образом, через 20-30 минут после разгара печи воздух в теплообменнике имеет температуру 100-120^oC. Встроенный вентилятор равномерно распределяет нагретый поток по помещению.

Печь начинает обогрев практически сразу после разгара, и уже минут через тридцать в помещении тепло. Это особенно полезно в помещениях, которые отапливаются периодически, и в тех, которые имеют выход непосредственно на улицу.

Высокий показатель КПД и большая теплоотдача достигается за счет горения топлива в режиме газогенерации и полного его сгорания. При переводе печи в режим газогенерации, которая достигается с помощью регуляторов, которые уменьшают доступ воздуха в топку и частично перекрывают выход печных газов в дымарь, дрова начинают медленно тлеть. Топливные газы, которые выделяются в процессе горения дров с недостачей кислорода, поступают в специально оборудованную вторичную (верхнюю) камеру топки, куда врезаны инжекторы-дожигатели с калибрирующими отверстиями. В них впрыскивается свежий воздух, воспламеняющий несгоревшие топливные газы, что позволяет превратить в тепловую энергию 90% содержащихся в дыме мелких частиц, сжигая их в камере сгорания, тем самым не допуская их выброса в атмосферу.

Расход энергии топлива происходит медленно и экономично. Даже золы практически не остается. Одной закладки дров хватает на 8-12 часов! Это еще одно неоспоримое преимущество калорифера: топливо достаточно загружать два-три раза в сутки. Регулятор мощности на дверце топки и регулятор-газификатор на дымовом патрубке позволяют управлять процессом выделения тепла и устанавливать желаемую температуру и время горения.

Внимание! Каменный уголь как топливо использовать запрещается.

Топливом для калорифера могут служить древесные отходы, дерево, торфобрикеты и отходы от картонажных изделий. Большая дверь печи и емкость камеры горения позволяют использовать даже очень большие поленья. Лучше всего применять крупные круглые поленья длиной 80-90% длины печи.

Печи газогенераторные выпускаются в разных модификациях в зависимости от типа отапливаемого помещения:

1. Модель №1 с вентилятором (рис.1, см. Фотогалерею №3). Используется для отопления одного или нескольких соединенных между собой помещений, которые находятся на одном уровне (этаже) и имеют подведенную электрическую сеть. Преимуществом данной модификации по сравнению с другими является быстрый и равномерный разогрев помещения за счет интенсивного перемешивания воздуха, а также несколько подвышенный КПД печи в результате повышенного отбора тепла от стенок топки при их обдувке вентилятором. Недостатком данной модели является ее неэффективная работа без вентилятора.

2. Модель №2 с перфорированным кожухом и вентилятором . От предыдущей отличается перфорированным кожухом (сеткой) теплообменника, через отверстия которого происходит выход нагретого воздуха наружу (при выключенном вентиляторе). Нагревание помещения происходит или за счет принудительной циркуляции или за счет конвекции. Преимуществом данной модели является возможность эффективной работы без вентилятора.

3. Модель №3 с перфорированным кожухом без вентилятора . От предыдущей отличается отсутствием вентилятора и направляющей трубы. Нагревание помещения происходит только за счет конвекции и теплового излучения.

4. Модель №4 для обогрева помещений, которые находятся на разных этажах (рис. 3). От первой модели отличается отсутствием вентилятора и наличием двух или больше вертикальных направляющих труб, на которые одеваются гибкие металорукавы для подачи горячего воздуха к верхним помещениям за счет конвекции.

5. Модель с теплообменником любой другой конструкции , что изготовляется на заказ согласно потребностей клиента.

Технические характеристики печи (модель №1) представлены в таблице 1.

Таблица 1        

* длительность горения, коэффициент полезного действия и температура дыма на выходе из печи зависят от влажности и вида топлива, внешней температуры воздуха и других факторов. Жечь дровами с влажностью свыше 30% не рекомендуется.

Установка печи

Печь следует установить на прочное противопожарное основание, на расстоянии не менее 0,6 м от легковоспламеняющегося материала, подсоединив к дымарю с помощью металлической трубы.

Калориферы устанавливают в помещениях, стены, пол и потолок которых выполненные из негорючих материалов (рис.2). В случае если горючие материалы все же есть, используют тепловую изоляцию, размещая печь не ближе, чем 1 м от стен и горючих поверхностей (дерево, обои), на минимальном расстоянии от имеющегося в доме дымаря, оборудовав перед топкой свободное место не менее 1,25 м. При использовании дополнительной тепловой изоляции расстояние к горючим поверхностям может быть сокращено:

- до 700 мм, если горючие материалы покрыты штукатуркой толщиной 25 мм;
- до 500 мм, если возгораемые поверхности защищены одинарной легкой изоляцией из невоспламеняющегося материала толщиной 7 мм или из металлической пластины толщиной 1 мм;
- до 300 мм, если использована двойная изоляция из двух вышеупомянутых пластин, соединенных с помощью прокладок или втулок на расстоянии 30 мм одна от другой и от стены (вместо одинарной легкой изоляции можно применить кирпичную кладку толщиной 55 мм или 110 мм - вместо двойной).

Варианты установки печи различают в зависимости от способа монтажа дымаря. Размещают вертикальные участки дымаря, как правило, во внутренних помещениях с проходом через крышу. Допустимое их размещение с внешней стороны здания с боковым выведением через стену при условии утепления внешнего участка трубы.

Внимание! При установлении печи следует следить, чтобы электрический кабель вентилятора находился на расстоянии не менее 0,2 м от печи и дымаря. Для предотвращения поражения электрическим током корпус топки калорифера следует заземлить.

Дымари могут быть выполнены из кирпича, жаростойкого бетона, асбестоцементных или металлических труб. Толщина стенок кирпичных дымарей составляет не менее 120 мм, бетонных, - не менее 60 мм, металлических, - не менее 1 мм. Дымари на зданиях с кровлями из горючих материалов следует выводить выше гребня крыши на 1-1,5м. Металлический дымарь необходимо теплоизолировать минеральной ватой толщиной не менее 200-250 мм. Дымарь печи не должен иметь горизонтальных участков длиной больше 1 м. Диаметр дымарей (каналов) - не менее 120 мм. Дымарь нужно делать плотным (при применении металлических труб стыки плотнят негорючим герметиком). Для чистки дымаря в его основе предусматривают съемную часть (стакан) или отверстие из дверкой. За отапливаемый сезон следует проводить его чистку минимум дважды. Для того, чтобы воспользоваться всеми преимуществами газогенераторной печи, необходимо правильно выполнить монтаж дымаря. Оптимальным вариантом дымаря для печей данного типа является теплоизолированный дымарь, так называемый сандвич. Связано это с тем, что на выходе из топки газы имеют относительно низкую температуру, потому возможное образование конденсата, а утепленные дымари успешно разрешают эту проблему. В настоящее время металлические трубы (особенно трубы из жаропрочной нержавеющей стали) успешно конкурируют из когда-то повсеместно используемым как материал для дымарей кирпичом. Вот основные причины их популярности:

- оптимальная форма канала и гладкая поверхность, что препятствует оседанию сажи на стенках дымаря;
- высокая коррозионная и температурная стойкость;
- долговечность;
- малый вес;
- простота монтажа.

Современные дымари изготовляют из жаропрочной кислотостойкой нержавеющей стали типа 08Х18Н10Т.

Дымарь из такой стали имеет небольшую толщину, нагревается очень быстро, имеет зеркально гладкую поверхность, на которой ничего не остается и которой не вредит контакт с агрессивным кислым конденсатом. Применение такой стали гарантирует высокую эффективность, надежность и долговечность дымаря.

Существуют два вида металлических дымарей – одноконтурные (какие не утепляют) и двухконтурные (какие утепляют). Одноконтурные – это трубы и фасонные элементы из кислотостойкой нержавеющей стали. Их обычно используют для прокладки дымового канала внутри помещения или как внутреннюю вставку в существующие кирпичные дымари (кирпичные шахты). Двухконтурные трехслойные термоизолированные трубы, состоят из внутренней сварной трубы из нержавеющей стали, базальтового утеплителя и внешней трубы большего диаметра. Внутренняя труба, изготовленная из качественной нержавеющей стали, принимает на себя действие продуктов сгорания и агрессивных сред. Такой дымарь гарантирует отличные эксплуатационные характеристики, поскольку он стойкий к прогоранию, действию коррозии и кислот. Утеплитель – базальтовый термоизоляционный материал. Базальт владеет очень низкой теплопроводимостью и эффективными теплоизолирующими свойствами, что позволяет возвести к минимуму образование агрессивного конденсата. Этот материал – экологически чистый, не содержит вяжущие смолы и даже при высоких температурах изоляция труб не выделяет неприятно пахнущих веществ. Внешняя труба изготовляется из оцинкованной стали. Такие трубы удобны в монтаже и отвечают всем требованиям, которые предъявляются к современным дымарям.

Рекомендуется устанавливать на выходе из дымаря специальные наклонены поворотные насадки с флюгером, которые автоматически поворачиваются по ветру и используют эффект эжекции для улучшения тяги, а также не допускают попадания в дымарь дождя и снега .

Разжигание и обслуживание печи

Перед зажыганием печи полностью откройте регулятор тяги и дымовой заслон. Укладывайте топливо так, чтобы оно не перекрывало доступ воздуха в камеру сгорания. При разжигании используйте бумагу. После 30-40 минутного нагревания частично прикройте регулятор тяги и дымовой заслон. При таком положении КПД калорифера наивысший.

Внимание! Запрещается использовать для разжигания печи солярку, бензин и другие легковоспламеняющиеся жидкости и материалы, так как это может привести к взрыву во вторичной камере.

Для быстрого разогревания холодного помещения допускается работа калорифера при полностью открытом дымовом заслоне и регуляторе тяги (в режиме "буржуйки"), но следует иметь ввиду, что такой режим является неэкономным и приводит к перерасходу топлива.

Внимание! При перекрывании дымового заслона следует следить, чтобы дымовые газы не попадали в помещение через инжекторы, что возможно при слабой тяге в дымаре в результате его недостаточной высоты, малом проходном диаметре, наличии отложений на внутренних поверхностях, плохих погодных условий и тому подобное. При высоте дымаря меньшей 5 м относительно уровня печи запрещается закрывать дымовой заслон более чем на 45^о.

Мощность печи изменяется с помощью регулятора тяги воздуха в дверцы. Режим горения топлива регулируется при помощи дымовой заслонки.

Внимание! Запрещается перекрывать дымовой заслон сразу после разжигания или закладывании новой порции топлива при полностью открытом регуляторе тяги, так как это может вызывать периодические кратковременные выбросы пламени и дыма в помещение через регулятор тяги и инжекторы.

При закладывании топлива в работающей нагреватель откройте оба регулятора и подождите несколько минут. Теперь можно открыть дверку и прибавить топливо. После закрытия дверки поставьте регуляторы в предыдущее положение. При эксплуатации нагревателя накапливается немного золы, которую не следует полностью удалять. Следите за тем, чтобы нижняя поверхность топки всегда была покрыта слоем золы, это улучшает условия работы печи в режиме газогенерации. На внутренней поверхности металлической трубы, через которую печь соединяется с дымарем, накапливаются твердые отложения, которые необходимо периодически удалять.

Внимание! Категорически запрещается использовать калорифер при открытой или неплотно закрытой дверцы топки.

В модификациях калориферов с вентилятором последний должен работать одновременно с нагреванием печи. Выключение вентилятора при горячей печи может привести к его выходу из строя.