У нас стало традицией, что периодически на рынке появляются различные товары, с прямо таки чудодейственными свойствами. Вспомните хотя бы ультразвуковые стиральные машинки, которые с легкостью умещаются в кармане средней вместительности, а заменяют собой ни много ни мало полноценную барабанную стиралку «Электролюкс» профессионального класса, из ближайшей шведской прачечной. Но перейдем ближе к бане. Немало рекламного шума собрала вокруг себя печь длительного горения. Производители и продавцы наперебой описывают массу чудодейственных качеств, присущих инновационному продукту, причем, на первом месте стоит очень высокая топливная экономичность. Так ли это на самом деле? Что же лежит в основе таких удивительных качеств?
Оглавление
Принцип работы печей такого класса
Функционирование печи длительного горения основано на медленно текущем процессе генерации горючих газов, а если выражаться простым кухонным языком – на процессе тления. Топка печи разделена на две обособленные функциональные зоны: непосредственно генерации и дожига. В первой, при строго дозированном поступлении кислорода и заданной температуре, происходит медленное окисление топлива – пиролизное горение с выделением сопутствующих газов, которые состоят из угарного газа, водорода и прочих. Процесс, по сути своей, напоминает сухую перегонку древесины, известную выдельщикам древесного угля уже очень давно.
При температуре 440 – 465 градусов Цельсия происходит подсушивание топлива и его первичное окисление, далее выделяющиеся газы смешиваются с кислородом вторичного воздуха, посредством вентиляторного блока или естественной конвекции. Горение такой смеси происходит при температуре 550 – 570 градусов Цельсия. В зоне дожигания температура колеблется в пределах 1070 – 1120 градусов Цельсия и при таком тепловом режиме эффективно сгорают не только углерод твердого остатка, но и сопутствующие примеси. Характерной особенностью, которой наделена печь для бани длительного горения, является то, что она имеет развитую систему калориферов, через которые производиться интенсивный теплообмен с окружающим пространством.
Важно! Одной из самых весомых полезных особенностей протекания процессов в печи для бани длительного горения, является то, что при оптимальных условиях возможно получение дымовых газов высокой чистоты. Угарный газ сжигается практически в полном объеме, углекислого газа содержится в 3 раза меньше, относительно выхлопа печей традиционной схемы, летучих твердых веществ в 4,7 раза. А как мы знаем, именно они являются основой сажевых отложений в дымовых каналах, борьба с которыми – залог безопасного функционирования отопительного прибора.
Достоинства и недостатки систем этого типа
Итак, что нам обещают производители, продавцы и разработчики таких изделий в плане достоинств:
- Топливная экономичность. В процессе горения топлива, его энергетический потенциал используется более эффективно и рационально.
- Высокий коэффициент полезного действия, пресловутый КПД, который нам обещают в пределах 85 %. Этот показатель также является как бы следствием организации высокотехнологичного горения и качественного сгорания сырья.
- Несмотря на серьезную начинку, такие печи достаточно компактны и легко впишутся в банный интерьер.
- Возможность организации автоматического управления работой системы, что для агрегатов типа печи на дровах длительного горения выглядит очень заманчиво. Сама по себе фраза «дрова и автоматизация» звучит более чем весомо.
- Появляется возможность растянуть во времени интервалы закладки очередной партии топлива.
- Принцип пиролизного горения допускает возможность использования различных видов как твердого топлива: дров, древесных отходов, пеллет и брикетов, угля, торфа, так и жидкого.
- Дровяные печи длительного горения очень интересны для использования в банях, которые отапливаются периодически и вот почему. На начальном этапе разгона печи и выхода на режим пиролиза такая печь активно набирает температуру и отдает его в окружающее пространство, а после того как комфортная температура в помещении достигнута происходит ее поддержание уже в экономичном режиме.
Теперь поговорим о недостатках, они есть, их немало и они, отчасти, весьма принципиальны:
- Признак многотопливности не означает универсальности. Каждый тип пиролизной печи рассчитан на определенный вид топлива и использовать ее как комбинированную печь не получится;
- Приборы такого типа, в частности, дровяная печь длительного горения выдвигают высокие требования к дымоходам, в первую очередь, по такому критерию, как склонность к образованию конденсата. В этом контексте интересно рассматривать такие дымоотводящие системы, как сэндвич –трубы. Кроме этого, дымовой канал не должен иметь большое количество изгибов, сопряжений, отводов и прочих элементов, снижающих уровень тяги. Логика такова – чем выше и качественнее тяга, тем больше вероятность того, что конденсат будет удален интенсивным потоком дымовых газов;
- Не меньшие требования выдвигаются к качеству топлива, в первую очередь – его влажности. Так, печь дровяная длительного горения, при использовании топлива с влажностью более 20,5 % склонна к излишнему выделению водяного пара, нарушающего режим горения. Влажность более 24 % вызывает активное образование твердых летучих веществ, инициирующих образование сажевых отложений в дымовых каналах. Влажность древесины более 32 % затрудняет процесс пиролиза в принципе;
- Наконец, стоимость такой системы значительно выше, нежели традиционной банной печи в металлическом корпусе. Кроме этого сервисное обслуживание и ремонт подразумевают использование дорогостоящих расходных материалов и запасных частей и должен производиться квалифицированными специалистами.
Кстати! Следует отметить, что печи длительного горения для бани могут исполняться в нескольких типах: с минимальным промежутком времени между закладками топлива — от 2,5 до 3.5 часов, средним — от 4 до 6 и максимальным, с интервалом порядка 10 часов, причем последние, достаточно массивные и сложные агрегаты, которые в большей степени, подойдут не для индивидуальной бани, а для банного комплекса коммерческого назначения. Здесь же будет уместен и блок автоматической загрузки топлива.
О конденсате и саже
Как стало ясно из вышеприведенных доводов, основными врагами печи длительного горения для бани на дровах являются некондиционная по влажности и структуре древесина, которая ведет к усиленному образованию конденсата и сажи. Какими методами можно с ними бороться? Очевидно, что применение в качестве топлива кондиционных дров. А если такой возможности нет? Каким образом минимизировать проявление негативных факторов. Способов несколько:
- На начальном пути дымохода использовать стартовую трубу или как ее еще называют сленге теплотехников – «лидер». Это максимально прямой отрезок толстостенной металлической трубы, длиной 750 – 1100 мм, который не имеет никаких теплоизоляционных покрытий. Такой элемент размещается либо вертикально, либо ему придается уклон 8 – 12 градусов, при горизонтальной ориентации. Эта особенность будет минимизировать образование конденсата и обеспечивать его прием и утилизацию в горячей части топки. Кроме этого, горизонтальная ориентация обеспечивает возможность очистки начального отрезка дымохода непосредственно через печь.
- Печи дровяные длительного горения должны оснащаться дымоходами с ревизионными окнами. Очевидно, что такая мера будет полезна в печах всех типов, в том числе и традиционного горения, однако там где применяется метод пиролизного сжигания некондиционной древесины это важно вдвойне.
- Дымоход, после стартовой трубы должен быть смонтирован из элементов сэндвич трубы. Их свойство препятствовать образованию конденсата на стенках дымового канала позволит минимизировать захват влажной стенкой летучих твердых частиц и будет препятствовать образованию сажевого налета.
Какой должна быть идеальная печь
Лучшая печь длительного горения должна быть наделена следующими качествами:
- Эффективно сжигать древесное топливо: дрова, отходы деревообрабатывающей промышленности, пеллеты, брикеты, кондиционный торф и торфяной брикет. Продвинутые модели печей способны, кроме перечисленного сырья использовать и бурый уголь высокой степени метаморфизации;
- Печь длительного горения для бани должна обладать способностью поддерживать процесс горения в интервале 4 – 5 часов с момента закладки номинальной порции дров. К концу выработки очередной порции топлива, оно должно сгорать практически без остатка;
- Мощность печи должна быть такой, чтобы обеспечить умеренный прогрев банного помещения в первые 20 – 25 минут с момента ее розжига. Для бань, с высотой потолков до 2450 мм, коэффициент расчета мощности отопительного прибора можно рассчитывать, исходя из показателя 1 кВт на 9,7 – 10,8 кв.м. помещения;
- Топливная эффективность печи и, соответственно ее КПД должны обеспечивать прогрев бани общей площадью 40 кв.м. с расходом сухого кондиционного сырья не более 2,75 – 2,85 кг/ч.
- Тело качественной печи, как правило, выполняется из чугунного литья достаточной массы, чтобы обеспечить нормальный ресурс агрегата, даже при использовании в цикличном режиме отопления, что очень характерно для индивидуального банного хозяйства;
- Корпус печи должен быть оснащен защитным экраном, который гарантирует отсутствие термических ожогов в случае контакта с корпусом тела человека;
- Критерием нормальной цикличной работы следует считать быстрое самоочищение декоративной стеклянной вставки в топке печи, при переводе агрегата с экономичного режима горения на режим активного горения, если таковая вставка предусмотрена конструкцией;
- Несомненным достоинством печи, если она применяется для отопления бани, следует считать наличие варочной поверхности с калиброванными кольцами. Такая деталь обеспечит приготовление пищи непосредственно при работе печи, без дополнительных затрат электроэнергии или сжиженного газа;
- Вес отопительного прибора должен обеспечивать его мобильность, а также возможность установки на огнеупорном подиуме, без обустройства полноценного фундамента;
- Наконец, самое главное. Печь такого типа должна обеспечивать протекание настоящего пиролизного горения, а не его имитации.
Особенности конструкции характерные для качественных пиролизных печей
Посетив торговую организацию и оценив конструкцию представленных там экземпляров печей с красивой приставкой «длительного горения» можно отделить зерна от плевел, а настоящий пиролиз от его, пусть и красивой, но имитации. Итак:
- Вырабатываемое печью тепло не должно иметь ярко выраженную локальную природу и точечную направленность. Теплоотдача должна быть мягкой и объемной.
- Подвод пиролизного газа должен осуществляться посредством специальных форсунок, а горение происходить в присутствии катализатора, что обеспечит повышенную температуру, о которой мы говорили выше и, как результат, полное сгорание топлива.
- Ввод вторичного воздуха в зону горения должен осуществляться при повышенном давлении.
- Шиберная заслонка на выходном тракте обеспечит только перевод печи из класса обычного горения в класс горения в режиме тления и не более того. И вынос дымовых газов и поступление в топку первичного и вторичного воздуха ,должно регулироваться узлами с тонкими параметрами настройки, часто программно управляемыми, а не банальной грубой задвижкой.
- В паспорте качественного продукта должно быть четко указана приспособленность данного отопительного прибора для размещения в местах постоянного пребывания человека, а не временного, таких как гаражи, теплицы, производственные и складские помещения.
- Конвекционные поверхности обязаны иметь конструктивные особенности минимизирующие риск сгорания на них пыли и последующего разноса продуктов сгорания конвекционными потоками воздуха по внутреннему объему всего банного помещения.
Вполне очевидно, что продукт отвечающий вышеперечисленным требованиям, это высокотехнологичное изделие, изготовленное производителем с отличной деловой репутацией, заслуженной конструкторской школой и высокой ценой. Увы.
Заключение
Подавляющее большинство печей длительного горения на отечественном рынке представлено печами тления, коэффициент полезного действия, хоть, в ряде случаев и несколько превышает таковой у классической печки – буржуйки, но практически в 1,5 – 1,7 раза уступающий традиционной кирпичной банной печке. Кстати, сказанное справедливо и для печи на угле длительного горения, чтобы там не заявляли маркетологи и продавцы-консультанты. Стоит ли останавливать свой выбор именно на таком типе отопительного прибора – вопрос. Возможно, наилучшим и самым рациональным решением будет выступать установка хорошей традиционной стальной печки, которая быстро разгоняется и выходит на рабочий режим за самый короткий промежуток времени. Во время периодических посещений бани вам просто некогда будет ждать, пока истлеют в топке дрова. А печи тления именно это и гарантируют.