Общие сведения о бытовых печах.

1. Классификация бытовых печей  

  Бытовые печи подразделяют на четыре группы: варочные, отопительные, отопительно-варочные, печи специаль­ного назначения.

К варочным печам относятся кухонные очаги, которые служат только для приготовления пищи.

К отопительным относятся печи, которые служат только для обогрева помещений: голландские печи различных конструкций и размеров, времянки (стальные и чугунные).

К отопительно-варочным относятся русские печи различных конструкций, кухонные очаги с обогревательным щитком, «шведки» разных видов, русские печи и «шведки» с водяным котлом для местного водяного отопления.

К  печам специального назначе­ния относятся банные печи-каменки, печи для сушки белья и одежды, печи для парников, печи для отопления гаражей.

Все эти печи по движению дымовых газов в них подразделяются на многооборотные и однооборотные с вертикальными каналами; многооборотные со смешанными вертикальными и горизонтальными каналами; с одним восходящим, несколькими опускными и с одним выходным каналом; бесканальные с одной отопительной камерой; бесканальные с нижней и верхней отопительными камерами; печи с нижним и без нижнего прогрева.

По толщине наружных стенок печи бывают тонкостенные, толстостенные и комбинированные.

Тонкостенными называются печи с толщиной наружных стенок в 1/4 кирпича. Их облицовывают изразцовыми плитами или оштукатуривают глинопесчаным раствором с последующей побелкой. Наружные стенки толстостенных печей бывают от 1/2 до 1 кирпича. Наружные стенки комбинированных печей со второго ряда кладки до перекрытия топливника бывают толщиной в 1/2 кирпича, далее до перекрытия дымоходов — в 1/4 кирпича (на ребро), выше перекрытия дымоходов — в 1/2 кирпича.

По применяемому материалу различают печи кирпичные, из жаропрочного бетона (блочные), чугунные, же­лезные и из керамики. Для кладки печей щелевую и дырчатую керамику не применяют.  

  2. Основные требования, предъявляемые к бытовым печам  

Бытовые печи должны отвечать следующим требованиям:

иметь высокий КПД в пределах 75—85%, т.е. работать с малым расходом топлива. Коэффициентом полезного действия печи называется отношение количества теплоты, усвоенной печью, ко всей теплоте, полученной при сжигании топлива;

обеспечивать нормальную температуру в помещении с суточным колебанием в пределах 3—4°С;

прогреваться равномерно по всей площади поверхности, причем прогрев нижней части печи должен быть сильнее, чем верхней;

обеспечивать равномерный нагрев помещений с минимальной разницей температур на полу и под потолком в 3—4°С;

должны быть просты по конструкции и удобны в эксплуатации;

не должны забиваться сажей;

быть пожаробезопасными и служить сроком до 25—30 лет;

должны отапливаться высокока­лорийным топливом (углем, антра­цитом);

не превышать максимальной температуры нагрева поверхности более 85—90°С.

Кроме того, бытовые печи долж­ны быть небольших размеров и эстетично оформлены.

Использование сложенных таким образом печей в 2—3 раза снижает расход топлива, сокращает затраты труда и время при топке и приго­товлении пищи. С установкой таких печей в помещении исчезает сырость, пол становится теплым.

3. Размещение печей  в помещениях

В отопительный период бытовые печи должны обеспечивать равномерный прогрев помещений и поддержание в них определенной температуры. Только правильный выбор типа печи и рациональное ее расположение в помещении могут удовлетворить этим условиям.

Отопительную печь располагают в передней половине дома, отопительно-варочную — в одном из углов задней половины дома. Для доступности осмотра, чистки печи от сажи и для увеличения площади теплоотдающей поверхности печи устанавливают с отступом от стены 0,75—1  м. Для удобства работы спереди печи должно быть окно.

При небольших размерах стен здания для его отопления устанавливают только одну отопительно-варочную печь в перегородке, разделяющей переднюю и заднюю половины дома. Размещение печей в перегородке позволяет обогревать две или более комнат.

Лучше соблюдаются требования санитарии и гигиены при установке топки печи в коридоре. Топка печей из коридора удобна при печном отоплении малосемейных квартир и общежитии.

При кладке печей для обогрева

нескольких смежных комнат необходимо помнить, что теплоотдача поверхности печи для каждой комнаты должна соответствовать теплопотерям этих комнат.  

4. Элементы печей и их устройство.

1. Фундаменты под печи в одноэтажных домах закладывают из красного кирпича или бетона на глубину от 0,5 до 1 м в зависимости от состава грунта и массы печи вместе с трубой. Котлован для фундамента отрывают в грунте по всему периметру основания печи (камина). Верхнюю поверхность фундамента выравнивают строго горизонтально и укладывают гидроизоляцию из рубероида или гидроизола. Фундамент печи нежелательно перевязывать с фундаментом дома, так как они имеют разную осадку. Печи массой до 1000 кг можно устанавливать без фундамента, усилив и термоизолировав пол или перекрытие.

 При сооружении основания под печь необходимо соблюдать следующие условия:

n                       Теплоёмкие печи массой более 1000 кг должны иметь специальное основание, обеспечивающее их прочность;

n                       Теплоёмкие печи массой 1000-850 кг и меньше допускается устанавливать непосредственно на полу с предварительной проверкой его прочности;

n                       Металлические печи устанавливаются на полу с устройством соответствующей изоляции (асбест или огнеупорная ткань).

На деревянном полу перед топочной дверкой желательно прибить металлический лист, закрывающий участок пола и плинтуса у стенки печи под топочной дверкой.

2. Корпус печи.

Основными частями корпуса печи являются топливник и дымоходы.

2.1 Топливник является основной частью печи, предназначен для сгорания определённого вида топлива, и, следовательно, по размерам и конструкции в каждом конкретном случае его устраивают так, чтобы обеспечивалась разовая закладка необходимого количества топлива, и создавались наилучшие условия для его сгорания. Длина топливника должна составлять не менее 52-55 см, чтобы поленья укладывались и сгорали лёжа, что гарантирует полное сгорание и, следовательно, экономию дров. По возможности кладку топливника и его перекрытия проводят из огнеупорного кирпича, что даёт возможность применять высококалорийное топливо (каменный уголь, антрацит). В топливнике происходит прочес горения топлива с выделением теплоты, которая при продвижении по дымоходам газов передаётся всему массиву печи.

2.2 Дымовые каналы в корпусе печи служат для прохода газов из топливника в дымоходную трубу. Теплоотдача печи, а также её коэффициент полезного действия во многом зависит от выбранной схемы и конструкции системы дымовых каналов. При устройстве дымовых каналов надо стремиться к тому, чтобы их сечение и форма обеспечивали проход газов с наименьшим сопротивлением, иначе печь будит дымить. Дымовые каналы по возможности устраивают так, чтобы корпус печи прогревался с самого низа. Многооборотная система дымовых каналов отличается повышенным газовым сопротивлением и надёжно работает (не дымит) только при достаточной тяге дымоходной трубы, т.е. при высокой дымоходной трубе. Однооборотные системы дымовых каналов более совершенны, так как имеют небольшое газовое сопротивление, а применение нескольких каналов позволяет получить удовлетворительную  теплоотдачу. Такие системы надёжно работают даже в одноэтажных домах.

3. Дымовая труба служит для отвода  дымовых газов из печи в атмосферу, обеспечивая при этом подсос воздуха в топливник через поддувальную дверку и прозоры колосниковой решётки. Внутреннее сечение дымовой трубы должно обеспечивать нормальный проход дымовых газов.

Печи лучше всего располагать так, чтобы дымовые трубы проходили вблизи конька крыши, в этом случае исключается задувание ветра в трубу. Высота дымовой трубы должна быть не менее 4-5 м, считая от уровня зольной камеры.

Высота дымовых труб должна сочетаться с внешним оформлением здания. Она не должна быть ниже 0,5 м от конька крыши дома. Если труба находится в пределах 3 м от конька, то верхняя плоскость трубы может быть на уровне конька крыши. Если дымовая труба находится свыше 3 м от конька, то высота трубы должна быть не ниже линии, проведённой от конька крыши вниз под углом 10° к горизонтальной линии. Во всех  случаях верхняя плоскость оголовка трубы должна быть не ниже 0,5 м над кровлей.

При выходе трубы на кровлю нужно делать местное утолщение с внешней стороны трубы выдру, назначение: отвод  дождевой и талой воды  от трубы.

Чтобы внешние осадки не попадали на внутренние стенки трубы, на оголовке трубы устанавливают колпак.

5. Материалы и приборы печей.

Применение хороших материалов удлиняет срок службы печей.

Красный (печной) кирпич должен быть нормально обожжённым, правильной формы, с плоской постелью и боковыми гранями, прямыми кромками и острыми углами. Недожженный кирпич с дефектами и неправильной формы для кладки печей не пригоден.

Огнеупорный кирпич применяют для кладки топливников и первого канала дымохода.

Для кладки печей применяют в качестве связующего элемента красную, обыкновенную, шамотную глины.

Песок должен быть мелким (с зёрнами не крупнее 1 мм) предварительно просеянным на сите, не иметь примеси ила, земли, извести.

Печные приборы делают из чугуна или мягкой стали необходимой толщины и размеров.

Дверцы различают топочные,  поддувальные,  прочистные,  духовочные и полудверки.

Колосниковые (поддувальные) решётки отливают обычно из чугуна, иногда их делают из стали, которая быстро приходит в негодность.

Духовные шкафы желательно применять из чугуна.

Водогрейные коробки выполняют из толстой, лужёной оловом стали, нержавеющей стали, лужёной меди…

Задвижки и вьюшки изготавливают из чугуна.

Плита варочная может быть с одной или двумя конфорками.

6. Дефекты печей и их устранение.

Различные дефекты печей могут вызваться  топливом, неправильно устроенными топками, неумелой топкой и т.д.

Топливо. Любое топливо состоит из горючих и негорючих составляющих. Горючие - это углерод, водород и сера; негорючие - кислород, зола и вода. Чем больше в топливе углерода и водорода, тем выше его качество. Известно, что при сгорании водорода две его весовые части соединяются с одной весовой частью кислорода, образуя тем самым водяной пар, который в месте с дымовыми газами выносится в трубу.

В любом топливе содержится вода. При сжигании антрацита в дымовых газах содержится до 3% водяного пара, а при сжигании дров средней влажности – до 30% водяного пара.

При недостаточной подачи воздуха в топливник топливо сгорает не полностью (дрова тлеют или горят тёмно-красным пламенем), а из трубы выходит большое количество густого чёрного дыма. Этот дым уносит несгоревшие мельчайшие частицы топлива – сажу, которая, насыщаясь окисью углерода, имеет неприятный запах. Сажа, оседая на стенках каналов печи и трубы, быстро засоряет их, и они меньше нагреваются.

Если температура выходящих газов низка или стенки трубы охлаждены, то водяные пары охлаждаются (конденсируются) и оседают на стенках канала в виде мельчайших капелек. Смешиваясь с сажей, они образуют чёрную жидкость – конденсат с неприятным запахом. Накапливаясь, конденсат пропитывает кирпич и выходит на лицевую поверхность печи в виде чёрных пятен (полос), отравляя воздух в помещении. Чтобы избавится от конденсата, нужно использовать сухое топливо, которое лучше нагревает стенки, испаряя осевшую на них влагу.

Образование или необразование конденсата зависит от размеров колосниковой решётки, нормально или ненормально поднятого пода печи, правильно или неправильно устроенного топливника, высоты трубы и т.д.

Топки. Особенно большую роль играют их ширина и высота. Ширина топки в малых печах составляет 200-250 мм, в больших – 300-380 мм. Лучшие топки с колосниковой решёткой и поддувалом. Под топливника должен иметь небольшой подъём к задней стенке.

Высота топливника (топочной камеры), считая от колосниковой решётки, для дров должна быть 800-1000 мм, для торфа – 650-800, для каменного угля – 750 мм и т.д. Забивать камеру топливом не следует. Например, дров кладут столько, чтобы между ними и верхом камеры оставалось свободное пространство в 400-600 мм. В этом случае мельчайшие частицы топлива будут сгорать, находясь ещё в камере, т.е. топливо будет использоваться наиболее полноценно (во внутренние дымоходы печи попадает меньшое количество несгоревших частиц).

При низких топливниках несгоревшие частицы сразу попадают в дымовые каналы и, оседая там, сужают их, что приводит нередко к дымлению печей и меньшему их нагреванию.

Использование топлива. Чтобы топливо нормально сгорало, укладывать его нужно слоями следующей толщины: дрова влажностью 25% - 250 – 350 мм, торф влажностью 30% - 200 – 300, каменный уголь – 100 – 160, антрацит – 150 – 240 мм.

Дрова воспламеняются при температуре не ниже 300°С, каменный уголь – 600°С. Горение же протекает при более высоких температурах: дров – при 800 – 900°С, каменного угля – 900 – 1200°С (при условии, что воздух в топки поступает непрерывно). При избытке воздуха печь охлаждается, а горение ухудшается. В этом случае топку нужно закрывать. При полном сгорании топлива цвет пламени соломенно-жёлтый, дым белый или почти прозрачный.

Температура выходящих газов. В трубу дымовые газы должны выходить с температурой не ниже 200 - 250°С, а выходить из неё не ниже 150°С. При таком условии до минимума сокращается образование конденсата. Температуру выхода газов из трубы можно измерить градусником или сухой лучиной, которую закрепляют на 20 –30 минут в центре выхода из трубы дымовых газов. Копоть с лучины соскабливают. Цвет лучины не меняется при температуре 150°С, желтеет лучина при 200 градусов, а коричневой становится при температуре 250°С, в уголь превращается при температуре 400°С. Температуру горения можно регулировать поддувалом и вьюшкой, перекрывая отверстие.

Температура нагрева печи. Нормально когда стенки нагреваются не больше 60°С, а в отдельных точках 90°С. Перегрев печи ведёт к образованию трещин на её поверхности (особенно на изразцах).

Многооборотные печи. Увеличение числа каналов не всегда целесообразно. В одном случае всё тепло будет отдаваться стенкам печи, и это хорошо; в другом – газы, проходя по печи, будут так охлаждаться, что из трубы выйдут лишь слегка тепловатыми, что, как известно, способствует повышенному образованию конденсата.

7. Коэффициент полезного действия печей

Коэффициентом полезного действия (к. п. д.) всякой тепловой установки называется отношение количества полезно использованного тепла к количеству затрачен­ного. В применении к отопительным печам полезно ис­пользованное тепло представляет собой тепло, отданное в помещение, а затраченное тепло то, которое можно бы­ло бы получить при полном сгорании топлива.

Количество того и другого тепла подсчитать нетрудно. Допустим, что за сутки печь отдала в помещение около 24000 ккал тепла, а тепло, содержащееся в затраченном топливе, составляет 34000 ккал. Тогда коэффициент полезного действия печи будет равен отношению 24000/34000 = 0,7. Печь не могла отдать помещению все 34000 ккал, потому что часть тепла была унесена в трубу с дымовыми газами, температура которых достигает не менее 120—140°С, а другая часть осталась в топливе провалившимся в зольник, третью часть составили потери тепла вследствие неполного сгорания топлива.

Коэффициент полезного действия современных отопительных печей составляет в среднем 0,7. Эта величина может быть достигнута при умелом и внимательном веде­нии топки, когда топливо в течение всего периода топки закрывает всю колосниковую решетку печи, когда подача необходимого количества воздуха для горения топлива регулируется большим или меньшим открыванием поддувальной дверки.

Однако в тех случаях, когда печь неисправна или не­правильно ведется топка, коэффициент полезного действия печи будет не выше 0,5—0,6.  

Противопожарные мероприятия.

Дерево воспламеняется при нагревании до температуры около 300°С, но если оно долгое время находится в соприкосновении с предметами, разогретыми хотя бы до 100°С, то оно подвержено самовозгоранию. Такими особенно опасными местами в смысле возгорания деревянных конструкций являются: места прохода дымовых труб через междуэтажные и чердачные перекрытия и деревянные стены здания, граничащие со стенками топливников печей. Поэтому при устройстве печей необходимо следить, чтобы нагреваемые поверхности печей не соприкасались со сгораемыми частями здания.

Особую опасность представляют трещины, образую­щиеся в массиве печи и дымовых каналах вследствие не­равномерной осадки или выкрашивания глиняного раствора из швов.

Отсюда вытекает основное требование пожарной профилактики: деревянные или иные легковозгораемые части здания должны находиться на достаточном расстоянии от разогреваемых частей печи и дымоходов или быть хорошо изолированными.

Для изоляции применяют несгораемые или малотеплопроводные материалы: обыкновенный глиняный кирпич, металлические листы, войлок, а также асбестовый шнур или асбестовую листовую бумагу.

Войлок плохо проводит тепло и служит хорошим теплоизолирующим материалом. При возгорании он тлеет, при этом возникает едкий удушливый запах, сигнализирующий об опасности пожара. Для придания большей сопротивляемости возгоранию войлок перед укладкой на тесто пропитывают жидким глиняным раствором.

1. В местах, где деревянные части междуэтажных и чердачных перекрытий подходят к дымовым каналам в каменных стенках или к коренным и насадным трубам отопительных печей, нужно устраивать разделки, т.е. утолщения в кирпичной кладке труб и стен с дымовыми каналами.

. Толщину разделки у кирпичных печей с кратковременной топкой принимают в один кирпич (250 мм), счи­тая от «дыма» до дерева. При этом дерево, прилегающее к разделке, необходимо обивать асбестовым картоном или войлоком в два слоя, пропитанным глиняным раствором. При отсутствии асбеста или войлока толщину разделки необходимо довести до 1 1/2 кирпича (380 мм).

       Сгораемый пол перед топочными дверками печей и очагов должен быть покрыт листом кровельной стали размером не менее 500х700 мм, предохраняющим пол возле печи от искр и горячих углей.

В зимнее время необходимо особенно строго соблю­дать правила противопожарной безопасности, так как зимой усиленно топят печи для обогрева помещений, тепляков и т.д. Запрещается ставить печи-времянки вблизи таких частей здания, которые могут загореться (свободное расстояние между этими частями и печью должно быть не менее 1 м); нельзя складывать возле то­пок легковоспламеняющиеся материалы. Зимой устанав­ливают круглосуточный противопожарный надзор, каж­дый объект снабжают огнетушителями, кадками с водой и другими противопожарными средствами.

Полезная информация

 Главная страничка.

Обратно

т.8(27) 62-39-45 - (печи/камины)

u1014722@dialup.podolsk.ru