Системы дымооборотов, или как организовать «экономичную» передачу тепла дымовыми газами стенкам печи!

Системы дымооборотов дымовых газов в печах

Как известно, от дымовых газов к стенкам дымоходов передача тепла происходит за счет трения, которое возникает при движении этих же газов. Под влиянием тяги скорость газа снижается и высвобожденная энергия (то есть тепло) переходит стенкам каналов-дымоходов. Получается, что процесс передачи тела напрямую зависит от скорости движения газа по каналам очага. А от чего же тогда зависит скорость газов?

Тут ничего сложного нет – на скорость движения дым.газов влияет площадь сечения дым.каналов. При малом сечении скорость увеличивается, при большей же площади – наоборот, скорость снижается, и дымовые газы передают больше энергии (тепла), при этом теряя свою температуру. Кроме сечения, на эффективность передачи тепла влияет и расположение дымового канала. К примеру, в горизонтальном дым. канале тепло «впитывается» намного эффективней, быстрей. Это происходит за счет того, что горячие дымовые газы легче и всегда находятся выше, эффективно отдавая тепло верхним стенкам дым. канала.

Давайте рассмотрим разновидности систем дымооборотов, их особенности, отличия и  показатели эффективности:

Виды дымооборотов

Дымообороты являют собой систему спец-каналов внутри печи (камина), соединяющие  топливник с дым. трубой. Основное их предназначение – это отвод газов из топки печи и отдача тепла самой печке. Для этого их внутреннюю поверхность делают гладкой и ровной, что снижает сопротивляемость движению газов. Дымовые каналы могут быть длинными – у печек, короткими – у каминов, а также: вертикальными, горизонтальными и смешанными (подъемными/опускными).

Согласно своим конструктивным особенностям, системы дымооборотов делятся на:

  • канальные (подвиды: много- и мало- оборотные)
  • бесканальные (подвид: с системой камер, разделенных перегородками),
  • смешанные.

Все они имеют свои отличия, и, конечно же – плюсы и минусы. Наиболее негативны многооборотные системы с горизонтальным и вертикальным  расположением дым.каналов, их применять в печах вообще не желательно!  А вот самой приемлемой и экономичной системой дымооборотов считается смешанная система с горизонтальн. каналами и вертикальными колпаками прямо над ними. Другие системы также широко применяются в строительстве печей, но тут нужно знать нюансы их конструкции. О чем мы и «поговорим» далее, рассматривая каждую систему по отдельности:

Однооборотные системы дымовых каналов

Конструкция данной системы предполагает выход дымовых газов из топливника в восходящий канал, далее их переход в опускной канал,  из опускного – в подъемный канал, а уже от туда — в дымоход. Данная система обеспечивает печам совсем малую теплопоглащающую поверхность, от чего газы намного меньше отдают тепла печи и ее КПД понижается. Кроме этого из-за очень высокой температуры в первом канале происходит неравномерный нагрев массива печи и растрескивание ее кладки, то есть разрушение. А отходящие газы достигают свыше 200градусов.

дымовые газы в печах

Однооборотная система дымооборотов с тремя опускными каналами

В данной системе чад из топливника переходит в 1-й восходящий канал, далее опускается по трем каналам опускным, переходит в подъемный канал, и лишь потом выходит в дым.трубу. Основной ее недостаток – перегрев 1-го восходящего канала и нарушение правила равномерности всех площадей сечения каналов. Дело в том, что опускные каналы (их всего 3) образуют в сумме такую площадь сечения, которая аж в три раза превышает S сечения в подъемн. каналах и подвертках, что приводит к снижению тяги в очаге. А это существенный минус.

Кроме названных недостатков в работе системы с тремя опускн. каналами, можно выделить еще один – это очень плохое растапливание печи после долгого перерыва.

Бесканальные системы

Тут дымовые газы начинают свой путь из топливника через хайло (отверстие для выхода дым.газов в дымообороты), потом переходят в колпак, далее вверх – до самой перекрыши очага, там остывают, передают тепло печи, опускаются вниз и выходят в дым.трубу в нижней области печи. Вроди все понятно и просто, но недостаток  у такой бесканальной системы все же имеется: это очень сильный нагрев верхней области печи (перекрыши), чрезмерные отложения сажи и копоти на стенках колпака, а также высокие температуры отходящих дым.газов.

дымовые газы в печах

Бесканальные системы дымооборотов с 2-мя колпаками

Схема работы такой системы заключается в следующем: сначала из топливника дым.газы поступают в  1-вый колпак, затем поднимаются до перекрыши, опускаются, и потом переходят во второй колпак. Тут опять они поднимаются к перекрыши, снижаются и внизу через канал уходят в дымоход. Все это намного эффективней, нежели у одно-колпаковой бесканальной системы. С двумя колпаками стенкам дровяной печи передается намного больше тепла, а также намного заметнее снижается темпер-ра отходящих газов. Однако, перегрев верхней области печи и осадок сажи – не меняются, то есть не уменьшаются!

Бесканальные колпаковые системы – с контрфорсами на внутр. поверхностях печи

В данной колпаковой системе путь дыма следующий: из топливника переход в колпак, подъем к перекрыши, и передача части тепла самой перекрыше,  боковым стенкам очага и контрфорсам. Она также имеет некий минус – это чрезмерный осадок сажи (и на стенках печи, и на контрфорсах), от чего может возникнуть возгорание этой копоти и разрушение печи.

дымовые газы в системах дымооборотов

Многоооборотные сис-мы дымооборотов с горизонтальными дым.каналами

Тут дым из топливника попадает в горизонтальные каналы, проходит по ним и отдает много тепла внутренней поверхности печи. После этого уходит в дым.трубу. При этом дымовые газы переохлаждаются, спадает сила тяги и печь начинает дымить. В результате, откладывается сажа, копоть, выпадает конденсат…. и, можно сказать, неприятности начинаются. Поэтому, перед использованием данной системы, дважды все взвесьте.

дымовые газы в дымооборотах

Многоооборотные сис-мы с вертикальными дым. каналами

Отличаются тем, что дым.газы из топливника сразу попадают в вертикальные подъемные и опускные дымовые каналы, также отдают тепло внутренним поверхностям очага, а потом уходят в дымоход. При этом недостатки такой сис-мы аналогичны предыдущей, плюс добавляется еще один. Первый восходящий канал (подъемный) перегревается, от чего неравномерно нагреваются наружные поверхности очага и начинается растрескивание его кирпичной кладки.

Смешанные сис-мы дымооборотов с горизонтальными и вертикальными дым.каналами

Отличаются тем, что дымовые газы переходят сначала в горизонтальные каналы, потом в вертикальные подъемные, в опускные, и лишь потом – в дымовую трубу. Недостаток данного процесса таков: из-за сильного переохлаждения газов происходит снижение тяги, она ослабевает, что приводит к чрезмерному отложению сажи на стенах каналов,  появлению конденсата, и, конечно же, – к сбою работы печи и к ее разрушению.

Смешанная система дымооборотов со свободным и принудительным движением газов

Принцип работы данной сис-мы следующий: когда во время горения образуется тяга, она выталкивает дым.газы в горизонтальные и вертикальные каналы. Эти газы отдают тепло внутренним стенкам печи и уходят в дымоход. При этом часть газов поднимается в замкнутые вертикальные каналы (колпаки), которые находятся над горизонтальн. каналами. В них дымовые газы остывают, тяжелеют и уходят снова в горизонтальн. каналы. Такое движение происходит в каждом колпаке. В результате дым. газы передают все свое тепло, по максимуму, положительно влияя на КПД печи и повышая его до 89%!!!

движение дымовых газов

Но есть одно «но»! В данной системе очень развита тепловосприимчивость, потому газы очень быстро остывают, даже переохлаждаются, ослабляя тягу и нарушая работу печи. На самом деле, такая печь не смогла бы работать, однако есть в ней спец-устройство, которое регулирует данный негативный процесс. Это инжекционные (подсосные) отверстия или сис-ма авторегуляции тяги и температуры выходящих газов.  Для этого, при кладке очага, из топливника и в горизонтальных каналах проделываются отверстия с сечением 15-20см2. Когда тяга начинает падать и снижается температура газов, в горизонт. каналах образуется разряжение и через данные отверстия «засасываются» горячие газы из нижних дым.каналов и из топливника. В результате происходит повышение температуры и нормализация тяги. Когда же тяга, давление и температура дыма в норме, он не заходит в подсосный канал – для этого необходимо разряжение, снижение его тяги и температуры.

Опытные печники уменьшая/увеличивая протяженность горизонтальн. каналов, сечение и количество инжекционных каналов регулируют эффективность работы печи, тем самым достигая самых лучших результатов ее качества, экономичности и повышая КПД до 89 %!!!

С такой сис-мой дымооборотов у отопительных печей практически нет недостатков. Они отлично прогреваются – от пола до самого верха, при этом равномерно! В помещении не наблюдаются резкие перепады температуры. Если дом теплый, а на улице -10 мороза, то печку можно топить через 30-48часов!!! Если же на улице до -20, то придется топить почаще, регулярно! Именно регулярные топки и являются ее недостатком. Периодические же топки в смешанных дым.системах приводят к значительному накоплению сажи.

Как оптимизировать печь с многооборотной системой дымовых каналов?

1). Сделать подсосный канал в каждом горизонтальн. канале – сечением 15-20см2.

2). Установить подсосные каналы через каждых 0,7м длины канала.

В итоге, ваша печь станет намного эффективней: будет быстрей растапливаться, поддерживать стабильную температуру исходящих дымовых газов и менее накапливать сажу.

   

Поделиться в соц. сетях

0
  Комментирование и размещение ссылок запрещено.