К атегория: Отопительные системы
В настоящее время считается доказанным, что можно перевести с твердого топлива на газообразное подавляющее большинство конструкций печей (независимо от системы их дымовых каналов), но строго соблюдая при этом противовзрывные и противопожарные правила, изложенные в соответствующих инструкциях. Перевод печей на газ и эксплуатация их в течение многих отопительных сезонов проведены во многих городах нашей страны (Москве, Киеве, Львове, Саратове и др.). При этом было определено, что для безопасного и экономичного сжигания газа в печах в первую очередь необходимо применять инжекционные трубчатые горелки, имеющие защитную автоматику, предотвращающую поступление газа в печь при погасании пламени в топливнике и при нарушении тяги в дымоходе.
Газовые горелки следует устанавливать, по возможности, ближе к основанию печи. При этом увеличивается прогрев аккумулирующего массива нижней зоны печей, возрастает площадь их теплопередающей поверхности, повышается КПД. Чтобы обеспечить при топке наибольшую концентрацию теплоты в нижней зоне печи, необходимо различными способами интенсифицировать теплообмен между зоной горения и стенками топливника.
Доказано, что при эксплуатации печей на газе значительно улучшаются температурный режим и санитарно-гигиеническое состояние отапливаемых помещений, а также примерно в 1,3- 1,4 раза возрастает их КПД.
Однако указанные преимущества могут быть достигнуты только при правильном переоборудовании на газ отопительных печей и соблюдении установленных правил эксплуатации.
Любая отопительная печь, переведенная на периодический режим топки газом, должна прогреваться нормально через 1,5- 2 ч после начала работы горелки, сохранять в течение определенного периода времени накопленную за время топки теплоту, быть экономичной и надежной в эксплуатации, в дымовых трубах не должен образовываться конденсат.
Все эти требования зависят от величины площади тепловос-принимающей поверхности и по этому признаку все существующие печи можно условно разделить на три группы.
Поскольку высота печей, как правило, составляет 2,2-2,3 м, размер печи характеризуется в основном площадью ее основания. Проведенные в Академии коммунального хозяйства расчеты показали, что в I группу входят печи, имеющие площадь основания до 0,5 м2, во II - от 0,5 до 0,7 м2, в III - более 0,7 м2.
Ниже приведены основные способы перевода на газ отопительных печей в зависимости от их габаритов. Эти способы согласованы с Гостехнадзором РСФСР и утверждены 10 ноября 1962 г. Главгазом МЖКХ РСФСР. Согласно ГОСТ 21308-75 газовые отопительные печи должны эксплуатироваться с автоматикой безопасности горелочных устройств.
Перевод на газ малогабаритных отопительных печей с площадью основания до 0,5 м2. К малогабаритным печам относятся трехоборотные печи с последовательными и параллельными каналами, с горизонтальными дымооборотами, безоборотные кол-паковые, с комбинированной системой дымооборотов и др.
Общим признаком отопительных печей, относящихся к этой группе, является недостаточное использование площади тепло-воспринимающей поверхности дымооборотов при установке в них серийно выпускаемых горелок периодического действия с подачей 1,5-1,8 м3/ч газа. При эксплуатации малогабаритных печей на газе без переделок средний КПД их не превышает 70%.
Многие конструкции малогабаритных печей, особенно трех-оборотные голландские печи, имеют неудовлетворительное распределение температур по высоте, т. е. кладка их мало прогревается в нижнем поясе и интенсивно прогревается в верхней части печи. Это отрицательно сказывается на экономичности печей, ибо доказано, что печи верхнего прогрева расходуют примерно на 15-20% топлива больше, чем печи нижнего прогрева.
Для того чтобы обеспечить экономичную работу переведенных на газ различных малогабаритных отопительных печей, а также улучшить распределение температур по высоте, предлагается следующий метод их переоборудования.
Сначала производят подготовительные работы (перед началом работ по переводу на газ отопительных печей печник обязан ознакомиться со способами и правилами их переоборудования и иметь удостоверение на право производства работ): производят измерение наружных габаритов (длины и ширины) печи и определяют площадь ее основания, которая не должна превышать 0,5 м2.
Подготовительные работы производят в следующем порядке.
1. Путем наружного осмотра производят обследование внешней поверхности печи и дымовой трубы. Если в штукатурке на наружной поверхности нет трещин, то это свидетельствует об удовлетворительном состоянии кладки печи и дымовой трубы. Если в штукатурке замечены трещины, то в этих местах необходимо очистить от нее кирпичную кладку и проверить, имеются ли трещины в кирпичах и состояние швов в кладке. При наличии трещин в кладке необходимо на ее наружной поверхности обвести мелом дефектные участки и отремонтировать их.
Если футеровка топливника находится в изношенном состоянии, ее следует частично обновить или переложить заново. Если обследование показало, что наряду с футеровкой необходимо перекладывать и свод в верхней части топливника, то сначала через одну из наружных стенок печи следует разобрать внутренние перегородки дымооборотов, а затем уже заменить свод.
Если вся кладка печи находится в изношенном состоянии, то ее необходимо разобрать и выложить новую специально сконструированную для газа печь АКХ-14.
После осмотра наружной поверхности печи необходимо через отверстия для чистки печи проверить состояние внутренних перегородок, разделяющих дымообороты.
При отсутствии отверстий для чистки их необходимо соорудить в кладке печи с герметичными дверками малого размера или же предусмотреть проемы для чистки печи сечением V2XV2 кирпича, заложив их кирпичами без перевязки швов с основной кладкой печи.
При удовлетворительном состоянии перегородок между дымооборотами внутренняя их поверхность должна быть очищена от сажи. Одновременно с дымооборотами необходимо прочистить дымовую трубу, при этом заслонка (вьюшка) печи должна быть закрыта. Сажу и засохший раствор из дымовой трубы удаляют через герметичную дверку, которая в обязательном порядке должна быть установлена на 2 ряда выше заслонки.
2. До начала ремонта или перекладки печи красный кирпич первого сорта выдерживают под водой до тех пор, пока из него не перестанут выделяться пузырьки воздуха. Сухой или плохо вымоченный в воде кирпич впитывает влагу из раствора, вследствие чего глина теряет пластичность и плохо связывается с кир
пичом. Шамотный кирпич не вымачивается, с него только очищается пыль.
3. Перед началом работ по переоборудованию печи на газ печник должен иметь горелку с рамкой, специальную дверку, через которую подается вторичный воздух в топливник, и заслонку с просверленным в центре отверстием диаметром 12 мм.
4. При удовлетворительном состоянии кладки и наличии отверстий для чистки печи переводят на газ без изменения системы дымооборотов.
Последовательность процессов переоборудования малогабаритных печей следующая:
1. Снимают топочную и зольниковую дверки, вынимают колосниковую решетку.
2. В первом ряду кирпичной кладки устанавливают регулятор вторичного воздуха с поперечным сечением 70ХЮ0 мм. К рамке регулятора должны быть приклепаны полосы из кровельной стали или привязаны отрезки проволоки для крепления ее в кладке.
4. На два ряда выше рамки регулятора вторичного воздуха устанавливают рамку газовой горелки. Она должна иметь для крепления металлические полосы толщиной 1 мм и шириной 30 мм (или проволоку), которые заводятся между горизонтальными рядами кладки.
5. Одновременно с установкой рамки горелки производят футеровку стенок топливника Шамотным кирпичом. Толщина, футеровки 6,5 см (в ‘Д кирпича). Если малогабаритная печь имеет малую ширину -51 см (в 2 кирпича), то футеровку стенок ее топливника производить не следует. В этом случае стенки топливника толщиной 12 см (в 7г кирпича) должны быть выполнены из шамотного кирпича. Футеровка стен топливника красными, пустотелыми и силикатными кирпичами запрещена. Кирпичи футеровки не должны перевязываться с кирпичами кладки наружных стен, так как они имеют различные коэффициенты расширения.
6. В топливнике печи на высоте 25-30 см, считая от нижней плоскости рамки горелки, устанавливают решетку из огнеупорных кирпичей. В процессе работы горелки нижние и боковые поверхности кирпичей насадки будут интенсивно нагреваться, в результате чего улучшится сжигание газа и сильнее прогреется нижняя зона печи. Огнеупорная решетка также снижает температуру продуктов сгорания, поступающих в первый дымооборот, стенки которого обычно испытывают значительные местные перегревы.
7. Затем тщательно очищают от раствора прозоры между кирпичами решетки и закладывают проем передней стенки печи, где была раньше установлена топочная дверка.
8. Проверяют герметичность установки приспособлений для чистки дымооборотов и дверки (над заслонкой печи), через которую производят чистку и прогрев дымовой трубы при отсутствии тяги в печи.
9. Далее проводят ремонт дымовой трубы (если имеются дефекты в кладке) и выкладывают ее оголовок.
10. Просушивают печь.
11. Затем оштукатуривают кирпичную кладку, которая подверглась ремонту, для чего используют следующие растворы (по объему):
1 часть асбеста и 4 части алебастра разводятся в сильно насыщенном растворе поваренной соли:
1 часть глины, 2 части песка, 1 часть цемента и 0,1 части асбеста.
Раствор штукатурки наносится в два слоя (первый - жидкий, второй - более густой) на горячую поверхность печи.
Общая толщина слоя штукатурки 10-15 мм.
12. Проверяют печь и дымовую трубку на плотность. Плотность кладки печи проверяют путем сжигания в топливнике строительной толи или других смолистых веществ, дающих большое количество дыма. После того как в топливнике появится устойчивое пламя, следует плотно закрыть заслонку печи. Проника
ние дыма через кладку печи свидетельствует о наличии в ней не плотностей.
Плотность дымовой трубы проверяют сжиганием смолистой ветоши на полотне заслонки при открытой герметичной дверке, установленной в основании трубы. Когда ветошь дает устойчивое пламя, необходимо куском кровельной стали плотно закрыть выходное отверстие дымового канала на оголовке дымовой трубы. Появление дыма в соседних каналах при примыкающих к каналу помещениях свидетельствует о имеющихся неплотностях.
Рис. 1. Распределение температур по высоте голландской печи в момент максимального нагрева
13. После окончания всех строительных работ устанавливают горелку в топливнике печи.
Пуск газа в печь осуществляется эксплуатационной конторой «Горгаза» в присутствии представителей строительно-монтажной организации. При этом конторе «Горгаз» должна быть представлена соответствующая техническая документация (акт о пригодности печи к работе на газовом топливе, акт о техническом состоянии дымохода, проект подводки газопровода к печи, утвержденные «Горгаз»).
Этот метод переоборудования печей для работы на газообразном топливе намного увеличивает срок их службы за счет того, что наружные стенки зольника в данном случае воспринимают основные тепловые напряжения, связанные с разогревом кладки при работе газогорелочного устройства.
Учитывая, что стенки топливника, оборудованного насадкой, поглощают не менее 85% всей теплоты, образующейся при сгорании газа, дымоходы печи будут находиться в более благоприятных температурных условиях, чем при топке твердым топливом.
Переведенные на газ по этому методу малогабаритные печи имеют устойчивый эксплуатационный КПД в пределах 85-90%.
На графике рис. 1 показано распределение температур по высоте голландской печи, из которого видно, что наибольший прогрев переоборудованной на газ печи достигается в нижней зоне. На графике приведено распределение температур в вертикальной плоскости той же печи, но имеющей горелку, установленную в топливнике без насадки. Наибольший прогрев кладки в этом случае наблюдается в верхней зоне.
Замеры температур на наружной поверхности печи показывают, что при предлагаемом методе перевода печей на газ резко уменьшается перегрев стенок первого восходящего канала и снижается неравномерность прогрева ее по периметру.
Перевод на газ отопительных печей средних габаритов с площадью основания от 0,5 до 0,7 м2. К этой группе печей относятся безоборотные печи; печи с комбинированной системой последовательно-параллельных дымооборотов, семиоборотные печи с последовательными вертикальными каналами, колпаковые, пятиоборотные печи с последовательными дымооборотами и параллельными каналами.
Отличительной особенностью печей этой группы является наличие развитой тепловоспринимающей поверхности.
Увеличивать прогрев нижней зоны печей средних габаритов можно только за счет направления накаленных продуктов сгорания из топливника к основанию печи (устанавливать огнеупорную насадку в топливниках не рекомендуется, так как она представляет дополнительную тепловоспринимающую поверхность и может вызвать слишком интенсивное охлаждение продуктов сгорания). Конструктивное оформление выхода нагретых газов топливника в нижнюю зону будет зависеть от размеров и конфигурации печи в плане.
Печи этой группы переводят на газ без изменения системы дымооборотов (исключение составляют семиоборотные печи).
Метод переоборудования на газ отопительных печей средних габаритов заключается в следующем.
Сначала производят подготовительные работы: определяют наружные габариты (длину и ширину) печи в плане.
Дальнейшее проведение подготовительных работ производится так же, как для малогабаритных печей.
Последовательность процессов переоборудования на газ печей средних габаритов следующая.
1. Снимают топочную и зольниковую дверки, вынимают колосниковую решетку.
2. В первом ряду кирпичной кладки устанавливают регулятор вторичного воздуха с поперечным сечением 70ХЮ0 мм. К рамке регулятора должны быть прикреплены полосы из кровельной стали или привязаны отрезки проволоки для крепления ее в кладке.
3. Выкладывают канал для прохода вторичного воздуха из зольника в топливник.
4. На три ряда выше рамки регулятора вторичного воздуха устанавливают рамку газовой горелки. Она должна иметь металлические полосы толщиной 1 мм и шириной 30 мм (или проволоку), которые заводятся между горизонтальными рядами для ее крепления.
5. Одновременно с установкой рамки горелки производят выкладку перегородки в топливнике для направления потока продуктов сгорания к основанию печи и футеровку стенок топливника шамотным кирпичом. Толщина футеровки 65 мм (в V* кирпича). Применять для футеровки красные, пустотелые и силикатные кирпичи запрещено.
6. Закрывают проем “передней стенки печи, где раньше была установлена топочная дверка.
7. Устанавливают герметичную дверку над заслонкой печи, через которую производятся чистка и прогрев дымовой трубы при отсутствии тяги в печи.
8. Проверяют герметичность дверки для чистки дымооборотов печи.
9. Производят ремонт дымовой трубы (если имеются дефекты в кладке) и выкладывают оголовок.
10. Просушивают печь.
11. Производят штукатурку дефектных мест кладки и дымовой трубы так же, как и для малогабаритных печей.
12. Проверяют печь и дымовую трубу на плотность.
13. После окончания всех строительных работ в топливнике печи устанавливают горелку. Пуск газа в печь осуществляется эксплуатационной конторой «Горгаз» в присутствии представителей строительно-монтажной организации.
При этом эксплуатационной конторе «Горгаз» должна быть представлена следующая техническая документация: акт о пригодности печей к работе на газовом топливе; акт о техническом состоянии дымохода; проект подводки газопровода к печи.
После переоборудования отопительных печей на газ по указанному выше способу увеличивается площадь их теплопередающих поверхностей в нижней зоне, изменяется в лучшую сторону (становится более равномерным) распределение температур по высоте печи, КПД находится в пределах 88-90%.
Особенности перевода на газ семиоборотных голландских печей. Согласно действующим положениям разрешается переводить на газообразное топливо существующие печи, имеющие не более пяти дымооборотов. Это объясняется тем, что семиоборотные печи имеют повышенное гидравлическое сопротивление и из-за недостатка тяги в начальный момент топки пламя горелки в них может погаснуть, а кроме того, они имеют слишком развитую поверхность дымооборотов, вследствие чего продукты сгорания газового топлива в них будут охлаждаться ниже нормы. В результате этого по тракту дымовой трубы и на оголовке будет происходить конденсация водяных паров.
При переводе на газ семиоборотных печей необходимо менять систему дымооборотов. Конструктивные особенности их переоборудования заключаются в следующем:
1. Если кладка печи находится в удовлетворительном состоянии, то разбирается одна из боковых ее стенок между топливником и перекрытием. Внутренние перегородки между дымообо-ротами разбираются и очищается от сажи их внутренняя поверхность. Затем выкладывают перегородки вновь, но выполняют не семь, а пять дымооборотов.
2. Топливник печи выполняют таким образом, чтобы нагретые продукты сгорания при выходе из него направлялись сразу к основанию печи и интенсивно прогревали бы нижние слои кладки.
Перевод на газ отопительных печей больших габаритов с площадью основания более 0,7 м2. К этой группе относятся печи с усложненной комбинированной системой дымооборотов, безоборотные печи нижнего прогрева, печи с внутренними камерами для нагрева воздуха и др.
Как правило, печи больших габаритов отапливают две или три комнаты. Они могут быть одно- или двухъярусными, а в плане- квадратными, треугольными, прямоугольными.
Перевод печей больших габаритов на газ без переделок небезопасен исходя из следующих соображений.
В связи с чрезвычайно развитой тепловоспринимающей поверхностью и значительными гидравлическими сопротивлениями в этих печах возможна конденсация водяных паров в дымовых трубах, а в значительные морозы закупорка их льдом, а также прекращение горения газовоздушной смеси из-за недостатка тяги в момент розжига печи. Все печи крупных габаритов без исключения при переводе на газ должны разделяться на две самостоятельные секции, каждая из которых в зависимости от получившихся габаритов переоборудуется как отдельная печь.
Переоборудование таких печей можно вести двумя способами.
1-й способ. При переоборудовании проводят следующие подготовительные работы:
1. Определяют наружные габариты печи в плане (длину и ширину). Площадь основания печей этой группы должна быть более 0,7 м2. Путем наружного осмотра производится обследование состояния кладки печи и дымовой тубы. Если кладка печи износилась, печь необходимо разобрать и на ее месте выложить 2 новые специально приспособленные для газообразного топлива печи АКХ-14.
При удовлетворительном состоянии кладки крупногабаритной печи следует наметить одну из боковых стен, через которую в последующем следует переложить ее дымообороты.
2. Приготовляют раствор и замачивают в воде красный кирпич.
3. Подготавливает заслонки с просверленными в центре отверстиями диаметро 12 мм - 2 шт.; поддувальные дверки сечением 70X70 мм, через которые подается вторичный воздух - 2 шт.; рамки для газовых горелок - 2 шт.
Последовательность процессов переоборудования крупногабаритных печей следующая:
1. Разбирают одну из боковых стен печи, вынимают колосниковую решетку, снимают топочную и поддувальную дверки. Из печи удаляют перегородки дымооборотов, а также кладку зольника и топливника, не связанную с наружной обвязкой печи.
2. В образовавшемся пространстве выкладывают кирпичную стенку, разделяющую печь на две самостоятельные секции. На высоте 9-10 рядов от основания печи стенку выкладывают из огнеупорных кирпичей, а остальные ряды (до перекрытия печи) - из красных кирпичей. Стенка может выполняться толщиной 120 или 250 мм.
3. Одновременно с возведением разделительной стенки в каждой из двух образующихся секций выкладывают зольники с поддувальными дверками (70X70 мм) и топливники с рамками для газовых горелок.
Рамки возможно устанавливать как со стороны коридора, так и со стороны жилого помещения.
Объем выкладываемых топливников должен быть не менее 0,04 м3 (габариты 0,4хО,25Х 0,4 м). Топливники следует выкладывать таким образом, чтобы интенсивно прогревалась нижняя зона печи.
4. Дымообороты в обособленных секциях можно выполнять прямоточными (как в печи АКХ-14), горизонтальными или последовательными (как в голландских печах).
5. При выкладке вновь дымооборотов обязательно предусматривают отверстия (проемы) для чистки.
6. В каждой секции устанавливают заслонку.
7. На один или на два ряда выше заслонки в каждой секции устанавливают герметичную дверку, через которую производят чистку и прогрев дымовой трубы при отсутствии в ней тяги.
8. Устанавливают из кирпичей рассечки потока газов на входе в дымовую труб (ее поперечное сечение 250×120 см).
9. При наличии дефектов производят ремонт дымовой трубы и выкладывают ее оголовок.
10. Просушивают обе секции печи.
11. Проверяют обе секции печи и дымовую трубу на плотность.
12. После окончания всех строительных работ в топливники обеих секций устанавливают газовые горелки.
13. Пуск газа осуществляется эксплуатационной конторой «Горгаз» при наличии требуемой технической документации.
Рис. 2. Устройство оснований под отопительные печи в многоэтажных жилых зданиях а - на металлических балках, укрепленных в одной стене; б - на рельсах, заделанных в углы стен; в - в проемах стен
Рис. 3. Схема перевода на газ двухэтажной печи большого габарита
Указанным способом могут переоборудоваться на газ и печи в двухэтажных зданиях. Перевод на газ печей в двухэтажных зданиях рекомендуется в следующих случаях (рис. 2): когда печи второго этажа располагаются на металлических консольных балках, заделанных в кирпичную стену здания, (рис. 2, а); когда печи находятся в углах зданий и опираются на железные балки, заделанные в две стены одновременно (рис. 2, б);
когда печи установлены в проемах капитальных стен (рис. 2, в), причем нагрузка от них передается на эти же стены. Железные балки или рельсы обычно заделывают в стену на глубину не менее чем в 1/2 кирпича. Во избежание смятия кирпича под балки подкладывают металлические пластины. Сверху балок настилают 50-миллиметровые доски, а на них смоченный в глине войлок (в 2 ряда). На войлок укладывают плашмя ряд кирпичей, а затем возводят шанцы. От шанцев начинают кладку самой печи. Часто вместо деревянного настила пространство между заделанными в стену балками закрывают кирпичным или бетонным сводом, на котором непосредственно выкладывают печь.
Части печей, выступающие за плоскость стены, опираются на концы консольных железных балок или рельсов, заделываемых в стену.
Допускается также перевод на газ двухэтажных печей, в которых печь второго этажа устанавливается непосредственно на печь первого этажа. Схема такой печи показана на рис. 3.
2-й способ. Нередко встречаются хорошо сохранившиеся отопительные печи больших габаритов с красивой внешней отделкой из белых или разноцветных изразцов. Особенно много сохранилось кафельных печей в Прибалтийских республиках и на Украине. Население часто возражает против разделения таких печей на две секции, считая, что при этом будет испорчено одно из кафельных зеркал печи. Однако опыт показал, что после переоборудования изразцы хорошо сохраняются в течение длительного времени. Устойчивость изразцов к температурным напряжениям, возникающим в массиве печи, объясняется следующим. Они изготовляются из высококачественного кафеля, имеющего тонкие стенки толщиной примерно 2 см, а толщина выступающей внутрь части (румпы), с помощью которой отдельные плиты кафеля можно соединять друг с другом, равна 5-6 см. С наружной стороны кафель покрыт глазурью, которая при нагреве и остывании печи может десятки лет не изменять своей структуры. Прочно скрепленные между собой прямоугольные и угловые изразцы имеют температурные швы в горизонтальном и вертикальном направлениях. Удачное сочетание тонкой стенки кафеля с температуростойкой глазурью, возможность расширения изразцов за счет швов под влиянием тепловых воздействий и наличие эластичной связи между ними являются основными условиями их долговечности по сравнению с другими видами отделок печи (штукатурка, окраска, побелка). Прочность внешней отделки кафельной печи во многом зависит от правильной установки каждого изразца. Перед началом выкладки печи или при ее ремонте сначала сортируют и тщательно подготавливают изразцы: удаляют наплывы глазури с краев, подрубают и обтесывают кромки изразцов, приводя их к одному размеру. Затем приступают к кладке. Сначала подбирают без раствора (насухо) изразцы одного горизонтального ряда, а затем их последовательно устанавливают на глиняном растворе, предварительно вставив в румпу каждого вертикальный штырь. Затем изразцы скрепляют между собой скобами (кляммерами) из полосовой стали. Установив один горизонтальный ряд и выверив его по правилу, изразцы последовательно связывают за штыри проволокой, скрученной в три жилы. Убедившись в прочности крепления изразцов в ряду, заполняют румпы, а также пространство между ними кирпичным щебнем на глиняном растворе. Прослойка раствора между щебенкой должна быть предельно тонкой, чтобы впоследствии (при усыхании раствора) не образовались воздушные прослойки, обладающие низкой теплопроводностью. В указанном порядке устанавливают каждый горизонтальный ряд, обращая особое внимание на правильность крепления и расположения угловых изразцов. Ширина швов на наружной поверхности печи не должна быть более 1-2 мм. Если пригонка кафелей в некоторых местах кладки оказалась не совсем точной, швы заполняют гипсовым раствором или мелом, разведенным в воде с добавкой яичного белка.
Существующие кафельные печи больших габаритов на газе дают неудовлетворительные результаты при эксплуатации. Из-за наличия слоя смолистой сажи на внутренней тепловоспринимающей поверхности печей стенки их плохо прогреваются, даже после 3-4 ч работы горелок, а очистить сажу можно только ее выжиганием.
Зольниковые дверки размером 19X13 см пропускают слишком большое количество воздуха в печь, вследствие чего резко снижается КПД печей. Несмотря на увеличенный коэффициент избытка воздуха в топливниках (ат = 4-4,5), температура отходящих газов в районе заслонки не поднимается выше 85-95° С, вследствие чего в морозные дни на оголовках дымовых труб может происходить конденсация водяных паров. Чтобы существенно улучшить теплотехнические показатели кафельных печей больших габаритов и в то же время сохранить красивую внешнюю отделку, предлагается следующий метод переоборудования их на газообразное топливо. Разбирают одно из кафельных зеркал печи, удаляют старые внутренние перегородки дымоходов, приводя в порядок отверстия для чистки печи, очищают от сажи дымовую трубу. Затем внутри печи производят выкладку новой системы дымооборотов. При этом во всех случаях необходимо устраивать не более пяти дымооборотов сечением от IX’/г кирпича до V2XV2 кирпича; высота каждого дымооборота от основания до верха не должна превышать 1,8 м. Если это условие будет выполнено, тогда печи больших габаритов по величине теп-ловоспринимающей поверхности и гидравлическому сопротивлению не будут отличаться от печей среднего габарита. Отпадут опасения в отношении чрезмерного охлаждения продуктов сгорания в массиве печи с последующим образованием конденсата в дымовых трубах и все крупногабаритные печи будут работать удовлетворительно.
При устройстве вновь дымовых каналов их всегда следует располагать вдоль теплопередающей поверхности, а не устраивать во внутреннем теплоаккумулирующем массиве, как это часто делается в печах на твердых видах топлива. Первый и второй дымовые каналы, которые прогреваются лучше последующих, нужно выкладывать вдоль тех участков теплопередающей поверхности, которые выходят:в жилые помещения, имеющие наибольшие тбплопотери. На рис. 5 показаны схема и план крупногабаритной печи (120X90X250 см) до и после переоборудования ее на газ.
Рис. 5. Схема переоборудования на газовое топливо кафельной крупногабаритной печи а - до переоборудования; б - после переоборудования
В процессе переделки внутренней части печи топливник был выполнен внутри теплоаккумулирующего массива с выходом продуктов сгорания сразу в нижнюю зону. Первый подъемный канал выполнен с самым большим сечением (38Х Х8 см) и расположен вдоль теплопередающей поверхности. В связи с тем, что температура продуктов сгорания в основании канала может составлять 600-700° С, он футеруется изнутри огнеупорным кирпичом, уложенным на ребро (толщиной 65 мм). Второй, третий и четвертый вертикальные каналы делают меньшего сечения, а последний (пятый) - сечением V2XV2 кирпича.
Зольниковую дверку сечением 10X7 см и газовую горелку устанавливают обычно на той стенке печи, через которую велось переоборудование. Испытания кафельных печей больших габаритов, переведенных на газ указанным способом, дали положительные результаты. Через 1,5 ч работы горелки с подачей 1,5- 1,6 м3/ч газа вся теплопередающая поверхность печей удовлетворительно нагревалась, температура уходящих газов составляла 130-140°С при ат=2,5, КПД находился в пределах 85-90%.
Данный способ переоборудования на газ кафельных печей больших габаритов может быть распространен и на кирпичные крупногабаритные отопительные печи.
Перевод на газ кафельных печей. В старых домах сохранились кафельные печи больших габаритов с внутренними воздушными камерами, голландские печи с встроенными в них чугунными плитами, духовыми шкафами и т. п. При переводе таких печей на газ желательно не нарушить их наружную отделку:
При этом, естественно, должны быть соблюдены прав/ила техники безопасности и по возможности улучшены теплотехнические качества печи: необходимо повысить ее КПД, зону интенсивного нагрева необходимо снизить (ближе к полу) и добиться более равномерного нагрева стенок.
Ниже дается описание некоторых способов перевода таких существующих печей на газ, которые применялись в Ростове-на-Дону, Новочеркасске, Таганроге и других городах.
Часто встречаются кафельные печи различной конфигурации с пристроенными к ним кухонными очагами. Дымоход от очага обычно бывает выведен к последнему дымовому каналу печи и она сама после пристройки к ней очага вообще не эксплуатируется.
Кухонные очаги можно перевести на газ и без коренной переделки, вмонтировав, например, в топливнике горелки ГДП-1,5. Однако такое переоборудование нельзя признать рациональным.
Во-первых, эти очаги имеют небольшой теплоаккумулирую-щий массив и, вследствие этого, после окончания топки в помещениях будет быстро снижаться температура. Во-вторых, КПД таких устройств не превышает 40-50% и, в-третьих, они не украшают интерьер жилой комнаты.
Учитывая это, треугольную кафельную печь следует переоборудовать на газ так. Очаги разбирают и внутри печи выкладывают два топливника с самостоятельными последовательными дымовыми каналами. В верхней зоне печи каналы выводят в одну дымовую трубу. Дымообороты размещают таким образом, чтобы они нагревали в основном только теплопередающие стенки печи, выходящие в жилые комнаты. При указанном расположении каналов каждая жилая комната может отапливаться совершенно самостоятельно и количество теплоты, требующееся на обогрев печи, будет минимальным.
Большинство старинных кафельных печей имеет внутренние камеры для нагрева воздуха (рис. 6). Холодный воздух поступает в камеры через отверстия, расположенные у цоколя печи. Нагретый в камере воздух выходит в верхнюю зону помещения через одно или два отверстия, снабженные решетками (их часто называют душниками). При переоборудовании таких печей на газ после очистки каналов от сажи в первую очередь следует установить число и схему расположения дымооборотов.
Если печь имеет не более пяти вертикальных дымооборотов, то их можно оставить без изменения, однако при этом следует учесть, что работа газовой печи не будет вызывать осложнений в том случае, если общая длина дымооборотов не будет превышать длину дымовой трубы (от основания печи до оголовка трубы).
Рис. 6. Перевод на газ кафельной печи, имеющей воздушную камеру а - вид печи до переоборудования; б - вид печи после переоборудования: 1 - зольнико-вая дверка; 2 - топочная дверка; 3 - движение нагретого воздуха во внутренней камере; 4 - дымообороты печи; 5 - воздушная камера; 6 - металлические решетки; 7 - переходной канал; 8 - сигнализатор
Семиоборотные печи следует переделывать на пятиоборотные. При повторном расчете длина II и III каналов, а также V и VI принимается вдвое меньшей, так как каждая их пара после переделки фактически объединена в один опускной канал. Внутреннюю воздушную камеру печи, а также верхние и нижние душники следует заложить битым кирпичом, который заливают жидким раствором. Эта мера предосторожности вызвана тем, что необходимо добиться герметичности кладки внутренних стенок камеры. В. противном случае при появлении трещин на ее внутренних стенках продукты сгорания из дымооборотов могут просочиться во внутреннее пространство печи, а оттуда с нагретым воздухом попасть в жилое помещение. Эта мера (укладка битого кирпича) увеличивает к тому же теплоаккумулирующую способность печи.
Указанные выше методы перевода на газ некоторых сложных по устройству комнатных печей не исчерпывают всего многообразия их конструкций. Однако при использовании этих методов на практике, несомненно, можно будет увеличить КПД печей и Улучшить интерьер жилых комнат.
В последние годы для отопления банных строений, эксплуатируемых на загородных участках, все чаще применяются газовые печи. Газовая печь для бани своими руками чаще всего изготавливается из металла. Такая печь имеет ряд преимуществ. С некоторыми из них вы можете ознакомиться ниже:
Основным отличием газовых печей от других отопительных приспособлений является вид используемого в них горючего, а также механизм его сгорания в топочной камере. В связи с этим при эксплуатации таких печей особое внимание следует уделять соблюдению правил безопасного обращения со смесями, поступающими в топку печи по каналам централизованного газоснабжения либо от газового баллона.
Основу конструкции газовых печей составляет жесткий каркас, который изготавливается, как правило, или из кирпича, или из металла. При выборе материала советуем обратить внимание на то, что кирпичные газовые печи требуют большего времени для своей растопки, но зато дольше сохраняют накопленное в них тепло. А металлические конструкции раскаляются довольно легко, но после такого разогрева очень быстро остывают.
Внутри каркаса находится камера сгорания с горелкой, непосредственно над которой располагается каменка с уложенными в нее камнями, которые нагреваются поднимающимся с места сгорания газовой смеси горячим воздухом. Отметим, что каменка выполняется в виде металлического глубокого поддона с бортиками, исключающими попадание расплескиваемой воды к месту сгорания топлива.
Принцип работы центрального нагревательного узла газовых печей очень прост. Поступающий в печь газ смешивается с воздухом в специальной камере, располагающейся непосредственно перед горелкой, после чего образовавшаяся смесь по тонкой трубке подается к месту сгорания и поджигается от внешнего воспламенителя (от спички или зажженной с ее помощью бумажной скрутки, например). Приток воздуха к месту сгорания смеси обеспечивается при помощи небольшого и частично перекрываемого отверстия, называемого поддувалом и монтируемого в нижней части корпуса.
Металлическая конструкция газовой печи имеет следующие преимущества:
Обратите внимание! В самодельных газовых печах желательно использовать горелку простейшего (атмосферного) типа, не требующую для своей работы подводки электрического питания и использования специальной автоматики. Приобрести такую горелку вам нужно будет заранее, чтобы правильно выбрать под нее размеры камеры сгорания будущей печи.
Водяной бак в таких конструкциях может располагаться как над каменкой, так внутри дымоходной трубы. При этом для нагрева воды используется тепловая энергия разогретого воздуха, отводящегося через дымоход, а также тепло, выделяемое нагретыми камнями. Чаще всего в металлических конструкциях дымоход прокладывается прямо через бак с водой, нагреваемой за счет контакта со стенками горячей отводящей трубы. Такая конструкция позволяет сделать агрегат достаточно легким и компактным, не требующим для своего размещения значительного места.
В некоторых исполнениях печей нагрев воды осуществляется за счет контакта бака с корпусом топочной камеры; в этом случае тот навешивается на задней или боковой стенке каркаса конструкции.
Перед сборкой металлической газовой печи необходимо будет подготовить следующие покупные детали и подручные материалы (заготовки):
Кроме того, вам потребуются газовые трубы диаметром 50 мм, предназначенные для подводки газа и воздуха в камеру сгорания, а также отрезок 100 миллиметровой трубы, необходимый для обустройства дымохода.
И, наконец, вам нужно будет подготовить небольшой эскиз с указаниями по размерам основных сборных узлов конструкции (корпуса, поддона под камни, дымоходной трубы и т. д.).
Изготовление корпуса печи организуется в соответствии с составленным ранее эскизом и проводится в следующей последовательности:
Сборка конструкции осуществляется с использованием любого из доступных вам видов ручной сварки. По окончании сваривания корпуса будущей печи с секциями под топку, следует тщательно зачистить швы с помощью той же болгарки.
При сборке не следует забывать о том, что в секцию, отводимую под бак с водой, должна ввариваться направляющая для трубы дымохода, используемая одновременно и как дополнительный источник нагрева.
Для организации подачи воздуха в топку печи вам потребуется приготовленная ранее труба Ø50 мм, на топочной части которой предварительно проделывается порядка 10 отверстий небольшого диаметра (около 5 мм). Далее в нижней части корпуса баллона подготавливается отверстие чуть большего диаметра, в которое затем вваривается труба с отверстиями. При монтаже необходимо побеспокоиться о том, чтобы наружный ее конец (без отверстий) примерно на 20 см выступал из корпуса баллона.
Стык трубы с корпусом тщательно обваривается по всему контуру сварки, после чего можно будет перейти к оформлению небольшой створки (импровизированной дверцы), устанавливаемой на входе трубы и служащей для регулирования поступления воздуха в нее.
Аналогичным образом производится монтаж трубы, используемой для подачи газа к горелке топочной системы. При этом для подключения к газовой магистрали или к баллону вам потребуется специальный переходник, обеспечивающий согласование двух сопрягаемых каналов, стык которых обязательно уплотняется герметиком.
На очередном этапе сборки печи необходимо будет надежно закрепить дымоходную трубу в верхней части канала, сформированного непосредственно в баке с водой (ее можно будет просто приварить к основанию перегородки, используемой в качестве крышки бака). (Не забудьте подготовить в крышке бака небольшое секторальное отверстие, необходимое для заливки жидкости в него).
На заключительной стадии работ вы должны будете заняться подготовкой окошка соответствующего размера и последующей навеской на него специальной дверцы, через которую будет обеспечиваться доступ к газовой горелке.
При монтаже печи особое внимание следует уделить части конструкции, непосредственно примыкающей к стене или перегородке банного строения с целью защиты их от чрезмерного нагрева и возгорания. Для этого между примыкающими плоскостями вам необходимо будет уложить специальную прокладку из огнеупорного материала (из асбестовой ткани, например) или прослойку из керамзита. В случае необходимости вы можете использовать для этих целей специальный отражающий экран, изготовленный из нержавеющей стали.
Многие владельцы дачных участков и загородных домов часто сталкиваются с проблемами в отопительной системе своих сезонных жилищ. Для таких строений рекомендуют использовать кирпичные печи. Но подобная отопительная конструкция имеет ряд серьезных недостатков. Быстро обогреть жилое строение, в котором не живут постоянно, достаточно непростая задача. Газовые печи – альтернативный вариант отопления загородного дома и дачи.
Подобные устройства по своей конструкции практически не отличаются от котлов, работающих на газе.
Главная особенность – метод эксплуатации. Газовая печь не подключается к трубопроводам. Это удобная система отопления дома или дачи, позволяющая быстро прогреть помещения. Жидкий теплоноситель замерзнуть в ней не сможет.
Устройства работают на магистральном или баллонном газе. Конструкция печи имеет корпус, топливник, горелку, отопительный щиток, автоматику (систему отключения подачи топлива).
Прибор, рассчитанный на функционирование со сжиженным газом, может использоваться для обогрева небольшого дома (одно- или двухэтажного). Для отопления больших площадей (более 60 м2) печи, работающие на газе, не подходят.
Подобные отопительные конструкции могут работать в непрерывном или временном режиме.
Это устройство является одним из самых важных элементов подобной отопительной системы. У горелок, используемых в газовых печах, различный расход топлива. Для обогрева небольшого дома или дачи можно использовать аппарат, расходующий не более 4 м3/ч.
Горелка – элемент заменяемый. Ее можно приобрести и установить отдельно. Выбирается деталь необходимой мощности и монтируется в имеющуюся печь. При этом нужно обращать внимание на то, чтобы совпадали размеры резьбового соединения горелки и источника подачи топлива к отопительному прибору. Размеры монтажного окна для этого элемента – 40-55 см.
Все газовые печи для обогрева жилищ обязательно имеют сертификаты, подтверждающие их соответствие государственному стандарту безопасности и качества. Если подобной документации нет, то лучше такой товар не приобретать.
Стенки топливного элемента нагреваются за счет сгорания топлива. Воздух, для поддержания процесса горения, подается через поддувало.
В верху отопительного прибора располагается дымоход (через него выходят продукты горения), он присоединяется к топливнику.
Газовая печь, используемая для обогрева загородного дома или дачи, - эффективная отопительная система. Благодаря особенностям применяемого топливного материала и нюансам функционирования, они приобрели широкую популярность. К их несомненным достоинствам относят следующие:
Газовые печи не лишены недостатков. Само оборудование и его монтаж стоит отнюдь не дешево. Природный газ – хотя и самое недорогое топливо, но его стоимость в нашей стране систематически увеличивается.
Печи, работающие на газе, достаточно сложно установить и подключить. В случае даже самой небольшой ошибки можно столкнуться с огромными проблемами в использовании подобных приборов (они либо не будут делать то, для чего предназначены, либо начнут представлять опасность для жизни и здоровья жильцов).
При установке газового оборудования дома или на даче необходимо учитывать ряд предъявляемых к нему требований.
Часто для обогрева частного жилья к дымоходу подсоединяют не один, а два прибора. Если подключают два газовых агрегата, то их располагают на разных уровнях по отношению друг к другу. Расстояние между ними должно быть не меньше 0,5 м. В дымоходе необходимо сделать рассечку, если отопительные приборы все-таки решено монтировать на одном уровне.
Эта конструкция может быть в форме цилиндра, овала, в отдельных случаях даже квадрата. Но в последнем варианте можно столкнуться с проблемой некачественной тяги.
Патрубок газовой печи должен быть такого же или меньшего сечения, что и канал дымохода. Если подсоединяется несколько приборов отопления, то сечение определяют с помощью специальных расчетов. При этом берут во внимание, что агрегаты могут работать одновременно.
Трубу дымохода необходимо защищать от излишков конденсата. Для этого внутри него монтируют конструкцию из нержавейки. Устанавливать дымоход необходимо строго по вертикали. При этом не должно быть никаких уступов.
Требуется выдерживать определенное расстояние между стенкой и печью: оно должно быть не менее 5 м.
Отопительный прибор нужно ставить на негорючую твердую основу, размеры которой должны превышать параметры печи на 10 см с каждой стороны.
Нельзя создавать дымоход из материалов, имеющих пористую структуру. Проводить трубу через помещения с некачественной вентиляцией также запрещено.
При покупке газовой печи для отопления загородного дома, дачи, бани, гаража необходимо обратить внимание на следующее:
Газовые печи российского производства («Теплодар», «Русь», «Тройка», «Термофор») имеют хорошие отзывы. Они качественные и представлены на отечественном рынке в широком ассортименте. У них приятный дизайн, стальная топка, дверца, выполненная из металла или жаропрочного стекла. Такие агрегаты отличаются высокими характеристиками, простотой и неприхотливостью в применении. Некоторые модели оборудованы специальными вентилями, позволяющими регулировать температуру.
Газовая печь для отопления дачи, частного дома – выгодный и практичный вариант. При желании ее можно собрать своими руками, но в случае оплошности такой прибор может привести к утечке топливного материала и взрыву. Поэтому очень важно соблюдение техники безопасности.
Вам пришла в голову замечательная идея – вы хотите создать свою печь своими руками? Ну что ж, это не проблема, а всего лишь определенная задача. И именно эту задачу мы с вами будем решать прямо сейчас.
На фото в нашей статье представлены наиболее часто используемые схемы создания печи своими руками. Не стоит бояться, все это вполне реально и довольно просто осуществить. В ее основе могут быть установлены самые разнообразные варианты. Например, часто сегодня стала использоваться газовая печь, на ее примере мы вместе с вами создадим такую же систему.
Прежде чем мы приступим к выполнению монтажных работ, стоит сказать о том, что природный газ (основа рабочего процесса) – дешевый вариант горючего. В результате его экономических параметров можно говорить о его популярности.
Газовая печь в ряде случаев составляет большую конкуренцию системы, которая работает на дровах. В процессе использования такой агрегат отличается простотой. В летнее время его разогрев сокращается всего до двух-трех часов, а в зимнее время получить необходимую температуру можно всего за пять часов.
Газовый агрегат требует некоторых правил, которые относятся к процессу установки котла. Примерный срок возможного использования такого агрегата составляет порядка 25 лет, а своевременно произведенные ремонтные и профилактические работы данный срок увеличивают примерно вдвое, согласитесь, что перспективы весьма заманивающие.
Если вы можете визуально представить элементы, из которых сложена печь, работающая на дровах или прочем топливе, то рассказать о том, что входит в газовый агрегат весьма трудно, по этой причине мы сделаем это для вас. На фото также представлена данная информация. Давайте рассмотрим конструкцию:
На видео вы можете увидеть процесс «создания» агрегата – на наглядном примере показано, как выглядит газовая печь, которую вы будете делать своими руками.
На сегодняшний день изготовлено довольно большое количество модификаций агрегатов на газе. Для того чтобы сделать правильный выбор, вам необходимо определиться с теми параметрами, которые вы хотите получить в итоге. Здесь важно определится с имеющимся у вас местом, где может быть или панируется разместиться газовая печь. Кроме того, важно соотнести такие параметры как размер помещения и размер вырабатываемого тепла тем или иным агрегатом. Стоит отметить, что газовая печь способна выделять много тепла (может быть больше необходимого и требуемого вами).
Газовые котлы делятся на три варианта. Во-первых, это отопительные котлы, именно они предназначены для процесса отопления, поэтому часто встречаются на территории частных домов. Во-вторых, это нагревательные котлы, которые регулярно обеспечивают своему владельцу горячую воду. В-третьих, бытовые котлы, они отвечают за тепло помещения с большой площадью. На фото представлены все модели котлов по своему профессиональному назначению.
Что касается банного помещения, то тут лучше всего использовать нагревательные отопительные системы, которые могут различаться между собой не только вариантом облицовки (кирпич, металл или чугун), но и типом горелки, а также способом и технологией нагрева имеющейся в бане воды.
Все эти параметры, при грамотном выборе и дальнейшем использовании, позволят вашей бане стать не только теплой, многофункциональной, но и комфортной. Также обращаем ваше внимание, что любая газовая система имеет подробную инструкцию, которая позволит вам смело выполнить все необходимые работы самостоятельно. Таким образом, вы сможете не только подробно познакомиться с техническими характеристиками, внутренними деталями, но и сэкономить денежные средства.
Газовая печь – самый востребованный агрегат, предназначенный не только для обеспечения тепла и комфорта, это еще и уникальная система, которая прослужит вам и вашему дому или бане довольно длительное время.
© При использовании материалов сайта (цитат, изображений) указание источника обязательно.
Газовая печь в настоящее время представляет особенный интерес. Сразу оговоримся, что далее не имеются в виду газовые варочные плиты и водогрейные котлы; это отдельные виды теплотехнических устройств на газообразном топливе. Также особая тема – технологические газовые печи производственного назначения. Нас интересуют, попросту говоря, бытовые печи на газе.
Стоимость единицы тепла, получаемого от природного газа, на сегодняшний день много ниже, чем от прочих его источников , включая электрические нагреватели. По удобству доставки и употребления природный газ уступает только электроэнергии, но его можно запасать впрок и хранить, не опасаясь отсыревания, битуминизации, самовозгорания и пр. недостатков твердого и жидкого топлива. В ближайшие десятилетия это положение сохранится; во всяком случае, на время в несколько раз большее, чем расчетный срок службы газовых отопительных приборов. Если придумать способ распределения тепла по комнатам без труб, радиаторов и теплоносителя, то газовое отопление окажется не только экономичным в процессе эксплуатации, но и требующим в 1,2-2 раза меньших начальных расходов, чем традиционное водяное. И такой способ уже известен, см. далее.
Также мы рассмотрим обстоятельнее газовые . Горожанин среднего и выше среднего достатка в своей квартире может себе позволить максимум мини-сауну, см. рис. Но выпускаются они преимущественно электрическими, парок влетает в копеечку. А получить разрешение на газовую – как говорится, не к ночи будь сказано. Плюс – разгром в квартире от строительно-монтажных работ.
В общем, любители попариться в своей бане теперь в нее не ходят, а выезжают на выходные. Но дровишки «из лесу, вестимо», увы, остались в прошлом. В окрестностях дачных поселков все подбирается подчистую. Хоть бы на шашлыки наскрести, а для баньки дров нужно несколько охапок. Да еще фактор времени: дровами баню до готовности истапливают не менее 2-3 часов. Париться семьей посменно – часа 3-4. Суетиться распаренными нельзя, иначе баня только во вред пойдет, это еще часа 2-3 отдыха. Сколько остается на прочие хлопоты-развлечения, если ночевка не планируется? А если и планируется, то из 2 выходных на дела хозяйственные остается только 1. Что в таком случае дает банная газовая печь? Немало:
Есть у газообразного топлива замечательное свойство: скорость его сгорания может быть сколь угодно высокой, вплоть до детонации. С опасностью взрыва борются, добавляя в бытовой газ отдушку: человеческий нос чует буквально молекулы меркаптана, и невыносимая вонь заставит принять нужные меры, по выражению физиков, за много порядков до того, как концентрация газа в воздухе достигнет опасной величины.
В данном случае важнее другое: при правильной конструкции горелки газ полностью, до CO2 и паров воды, сгорает на протяжении нескольких сантиметров от сопла горелки при любой величине его подачи. Как следствие, во-первых, в банной газовой печи можно не опасаться засорения проточной (открытой) каменки копотью и сажей.
Во-вторых, газовая печь для отопления дома способна держать максимальный КПД до мощности 5% и даже 3% от номинальной; у печей на твердом и жидком топливе при снижении мощности ниже 10-15% от номинала КПД резко падает. Поскольку в средних широтах на протяжении отопительного сезона теплопотери здания меняются в зависимости от погоды более чем в 10 раз, экономия теплового эквивалента топлива выходит почти двойной.
В-третьих, резко падает опасность угорания. Угарный газ, моноокись углерода, запаха не имеет, а первые симптомы отравления появляются уже при довольно тяжелой его степени. Отдушка – меркаптан сгорает труднее насыщенных углеводородов, и, если топливо не догорает, от его запашка глаза заслезятся задолго до того, как пойдет угар. Человек же без вреда для себя выдерживает концентрацию CO2 до 2% по объему (в атмосфере – 0,04%; в жилых помещениях допустимо до 0,6%). Эти обстоятельства позволяют организовать газовое мобильное и временное отопление, напр. для дачи, см. далее.
Хорошо, может сказать читатель, про газ мы и так знаем. Возможно, побольше вашего. Но зачем его – в печь? Природным газом и так широко дышит промышленность и коммунальное хозяйство.
Обогрев жилых помещений с помощью индивидуальных печей может оказаться спасительным для экологии. И дело не только в том, что в магистралях ТЭЦ теряется до 30% тепла. Мелкие выбросы продуктов сгорания, растянутые во времени и распределенные по большой площади, природа успевает перерабатывать, прежде чем они навредят. А той же или даже меньшей величины залповый выброс из труб ТЭЦ, тоже сжигающих газ до CO2 и H2O, частично достигает стратосферы и добавляет парникового эффекта.
Для сравнения: в время летней грозы в Подмосковье разряжается энергия до 2 Мт тротилового эквивалента. В течение нескольких минут, на площади порядка 10 кв. км. А над Хиросимой было взорвано в 20 раз меньше, но мгновенно и в одной точке.
Первое, что нужно знать, заинтересовавшись газовыми печами – самодельные газовые приборы ПО МЧС не сертифицируются; их эксплуатация прямо запрещена. В то же время купить хорошую газовую печь для постоянного обогрева 1 комнаты до 120 кв. м отечественного производства можно за сумму, эквивалентную 800-950 долл. США. «Фирма» обойдется на 50-150 USD дороже, но это деньги «за звездочку», качество российских газовых приборов признано во всем мире.
Передвижной газовый обогреватель мощностью до 12-15 кВт стоит до 350 USD; можно найти неплохой сертифицированный и за 150 USD. Отдельные нагревательные элементы (подробнее – далее) на 8 кв. м постоянно обогреваемой площади стоят около 100 USD, т.е. система отопления средних размеров дома на них обойдется менее чем в 1000 USD, включая монтаж трубопроводов и арматуры. Это в несколько раз, именно так, дешевле постройки обычной печи, и не требуется сложных строительных работ в здании; трубопроводы можно проложить под подвесным потолком.
Можно ли выполнить эту работу самому? Нет, с газом позволено работать только сертифицированным специалистам. Компания-подрядчик сама и оформит все документы на газовое отопление. Обойдется это, вместе с работой, еще примерно в 600 USD, что все равно намного дешевле постройки шведки, обогревающей 1-2 комнаты.
Своими руками можно газифицировать уже имеющуюся печку, купив к ней специальную печную горелку (см. рис.) за 200-250 USD (в рублях). Такие горелки снабжаются автоматикой, перекрывающей газ при погасании пламени, перегреве печи и окружающего воздуха, утечке газа и пр. Модели подороже снабжаются автоподжигом.
Примечание: для бытовых печей пригодны только горелки с наддувом! Горелки атмосферные, без наддува, предназначены для других целей. Их использование в бытовых печах недопустимо!
Печные газовые горелки снабжаются сертификатом пригодности (не забудьте потребовать у продавца!) и поступают в продажу как отдельные приборы. Устанавливаются в проем (творило) топки и переделки печи не требуют. Таким образом, получается газово-дровяная печь.
Природный газ, как уже сказано, сгорает очень быстро, и тепла выделяет много. Кирпичная кладка просто не способна сразу воспринять и передать в помещение такой его поток; газовая горелка – прибор мгновенного действия, а кирпичная печь – теплоаккумулятор. Поэтому под газификацию однозначно годятся только , их КПД на газе повышается. Если же вы все-таки хотите газифицировать дедушкину печку, то кирпичная газовая печь должна удовлетворять следующим условиям:
В любом случае разгон кирпичной печи на газе требует очень долгого времени, 4-6 суток. В этот период подачу газа постепенно увеличивают от минимальной до номинала. Отсюда следствие: газифицировать кирпичную печь имеет смысл, только если она будет топиться непрерывно длительное время. Но какая нужна кладка, способная выдерживать постоянно большое, свыше 450 кВт/куб. м, термическое напряжение?
Примечание: тем не менее, печники-традиционалисты не отказываются от попыток разработать кирпичные печи под газ. Смысл в этих исканиях есть – дышит, что создает в помещении здоровый микроклимат. Из удачных образцов можно отметить отопительно-варочную печь АКХ-14 конструкции Ю. П. Соснина; ее достоинства подтверждены опытом эксплуатации, в РФ действует более 10 000 экземпляров. Но все же стоимость и вес ее «кирпичные» плюс дополнительные строительные работы – фундамент под печь нужен.
Прежде всего нужно проверить, действителен ли сертификат на горелку. Проще всего это сделать, сняв с него копию и показав инспектору газовой службы. Он же может заранее посоветовать, какую модель лучше брать. Мощность горелки для банной печи рассчитывается исходя из величины 1,5 кВт на 1 куб. м для прогрева парной до 80 градусов (откуда взялось гуляющее в рунете 252 ккал/0,4 куб. м? Чтобы считать неудобно было, или как?); для бытовой – по теплотехническому расчету здания либо берется равной мощности имеющейся печи.
Примечание: не надо слишком уж бороться с теплопотерями бани, превращая парилку в термос. Правильная, здоровая баня должна дышать.
Далее нужно проверить свою печку: проем топки должен быть с металлическим обрамлением. Размеры собственно проема – высота в пределах 470-550 мм, ширина 350-450 миллиметров; вместе с накладкой, соответственно, 615-680 мм и 515-665 мм. Затем – помещение. Установка газовой печи допускается в помещениях объемом не менее 8 куб. м с высотой потолка не менее 2,2 м. В комнате с печью обязательно должно быть открывающееся окно шириной не менее 60 см, площадью от 0,6 кв. м, и щель под дверью не менее 40 мм для притока воздуха. Вместо щели на двери может быть вентиляционная решетка. Расстояние от печи до ближайшей стены из горючего материала – от 500 мм. Вынос огнеупорного основания печи – от 100 мм в любую сторону.
Для бани действует дополнительное условие: дверца топки не должна выходить в моечную или парную. Поэтому творила топок газовых банных печей (см. далее) выполняют удлиненными, чтобы дверца выходила в предбанник. Так что учтите, газифицировать стоящую прямо в парной буржуйку с каменкой лучше и не думать. Типовая схема установки банной газовой печи приведена на рис; она же пригодна и для прочих случаев, только творило топки выводить в соседнюю комнату уже не обязательно. Подробнее об устройстве бани см. ролик ниже; все, там показанное, относится и к газифицированным баням.
Примечание: наддув с автоматикой требуют электропитания. Поэтому в регионах с нестабильным электроснабжением не стоит заделывать газовую горелку в печь наглухо, чтобы можно было подтапливаться дровами/углем при необходимости.
После установки горелки, или новой печи, инспектора-газовика вызывают для осмотра; при необходимости устраняют замеченные недостатки. Далее печь подключают к газовой магистрали; это должны делать специалисты. При питании горелки от баллона его можно присоединить самому с помощью входящего в комплект горелки (не забудьте проверить!) шланга и редуктора и предъявить для проверки все сразу. Затем – ходьба по инстанциям с бумагами, описание которой – отдельная тема; заканчивается все выдачей разрешения на эксплуатацию печи.
Примечание: шланг с редуктором и прочую арматуру можно купить и отдельно, но получение разрешения при этом сильно усложняется, т.к. необходимы сертификаты на каждый отдельно приобретаемый узел.
Самодельные газовые печи, не заботясь на свой страх и риск о разрешениях, нередко применяются домашними мастерами в технологических целях в нежилых помещениях. Газ позволяет получить химически нейтральное пламя с температурой, при наддуве, до 1600 градусов. Умельцы-ювелиры используют микрогорелки из медицинских игл разного диаметра с наддувом от аквариумного компрессора. В любом случае помещение, в котором эксплуатируется печь/горелка должно быть снабжено вентиляцией, обеспечивающей не менее 2 полных смен объема воздуха в час.
Среди поступающих в продажу бытовых печей банные газовые едва ли не самый востребованный товар, поэтому нужно кое-что о них добавить. А именно: печь для бани на газе однозначно подходит для сауны с абсолютно сухим паром; пропариться в баньке с такой печкой по-русски, с березовым веником и наддачей кваском, затруднительно.
Причина – все то же слишком быстрое сгорание газа. Газовая горелка, не полыхая в трубу зря, способна «нажгалить» как следует каменку из расчета 6 кг речного голыша на 1 куб. м парной, а для ядреного русского пара нужно как минимум вдвое больше камня. Опытные производители (Термофор, Tulikiivi, напр.) находят компромисс, во-первых, предлагая докупить к печи каменку из камней, сочетающих в себе большую теплоемкость с высокой теплопроводностью, напр. стеатита и др. горных пород из группы талькохлоритов. Доплата, однако, требуется немалая.
Во-вторых, это уже отечественная придумка, каменку делают двойную: основную большую теплоаккумулирующую закрытую и поменьше открытую специально для наддачи; схема газовой печи с двойной каменкой и ее внешний вид показаны на рис. Конфигурация конвектора (он нужен для ускорения прогрева бани), размер и расположение отверстий в нем точно рассчитываются.
Наддавать в такую каменку из обычного камня можно примерно раз в полчаса, и только водой. На веник тоже налагаются ограничения: только березовый и только сушеный. Наддавать квасом и париться со свеженарезанным березовым веником оказывается тяжеловато даже крепкому непьющему мужику, а с дубовым веником, наверное, лучше не экспериментировать и богатырям.
Второй возможный вариант – газифицировать каменку-корзину наподобие «Везувия», см. рис. справа. Однако время прогрева бани останется «дровяным», причем подачу газа, чтобы тепло зря не улетало в трубу, нужно будет плавно и постепенно наращивать от минимума до примерно 0,7 номинала в течение 1-1,5 часа. А самое главное: банные печи-корзинки не выпускаются с удлиненным творилом топки, т.е. по правилам безопасности газификации не подлежат, т.к. дверцу топки с основанием горелки невозможно вывести в предбанник.
Итак, раз речь идет о газе, печь нужно все-таки покупать. В таком случае, естественно, нам нужна лучшая газовая печь. Как ее выбрать? Молва народная, то бишь потребительские рейтинги, по сути своей правдива, но было бы странно, если бы рекламщики не пытались исподволь использовать столь мощный инструмент продвижения товаров в интересах своих заказчиков. Кроме того, в газово-печном деле в последнее время произошла тихая, незаметная, но влекущая за собой далеко идущие последствия революция. О ней мы расскажем ниже, а пока обсудим, как самому выбрать печь получше независимо от принципа ее действия.
В данном случае это понятие обозначает экономичность печи. Чтобы ее вычислить, помимо собственных исходных данных, необходимо знать высшую теплотворную способность топлива, или его теплоту сгорания. Для используемых в быту горючих газов она такова:
Примечание: желающим определить теплоту сгорания газа из своей трубы методом измерения времени закипания чайника и т.п. следует знать, что КПД кухонной газовой плиты не превышает 65% А какой конкретно будет у данной конкретной плиты в данной конкретной кухне с данной конкретной посудиной с данной конкретной водой на данной конкретной конфорке при данном конкретном атмосферном давлении – ведомо конкретно только местному конкретному Барабашке, и никому кроме.
Теперь определимся с расходом тепла и топлива. Возьмем, к примеру, дачную баньку с парилкой на двоих объемом 12 куб. м (2х3 м в плане и с высотой потолка в 2 м). Для нее понадобится 1,5 кВт х 12 куб. м = 18 кВт тепла, или 18 кДж/с теплопотока от печи. В час – 18 кДж х 3600 с = 64,8 МДж тепла. Далее, считаем, что баня у нас газифицированная. Тогда на час банных процедур при 80 градусах уйдет 64,8/36 = 1,8 куб. м газа.
Здесь нужно учесть то обстоятельство, что производители печей дают расход газа в них из расчета прогрева парной до 60 градусов; медики утверждают, что при большей температуре женщинам и детям и хоть чем-то хоть чуть-чуть больным (включая временное недомогание после вчерашнего и эйфорию от возлияний недавних) париться опасно. Теплопотери помещения вообще-то зависят от разницы температур внутри и снаружи по степенному закону, но, поскольку температуры отсчитываются от абсолютного нуля (-273,16 градусов Цельсия), то в пределах 80-60 Цельсия его можно без заметной погрешности заменить линейным.
Итак, при 60 градусах и КПД печи в 100% газа понадобится 60/80 = 0,75 х 1,8 куб. м = 1,35 кубов. Выбор печи оказывается вообще прост: чем ближе заявленный производителем расход топлива к этой величине, тем печь лучше. Нужно только не забыть посмотреть в спецификации, для какого объема парной он заявлен, и привести к 12 кубам. Если же заявлено меньше 1,35 куба газа на 12 кубов парилки – значит, жулик. Или изобрел вечный двигатель, только сам об этом не догадывается.
Теперь сверимся независимо, по молве народной. К примеру, в РФ на 1 месте с приличным отрывом от остальных стоит печь Термофор Уренгой. Возможно, из-за цены всего в 12 000 руб? Смотрим заявленный расход газа на 12 кубов парилки – 1,71 куб. м/час. Считаем КПД Уренгоя: 1,35 (теоретически идеальный расход)/1,71 (реальный для данной печи) = 0,79 или 79% Очень хороший и весьма похожий на правду показатель; наверное, эту печь стоит взять.
компактный инфракрасный газовый обогреватель
Что касается инфракрасных газовых обогревателей, о которых речь пойдет ниже, то их рынок с культурой пользования еще не сложились как следует, а единой методики определения КПД пока не разработано. Приборы эти, в отличие от банных печей, длительного непрерывного пользования, так что нужно каким-то образом учесть стоимость обогрева и его надежность. Поэтому выбирать более-менее определенно можно только путем сравнения.
Сначала, не заботясь о размерностях и прочей всякой физике, перемножаем «расходные» параметры: заявленный в спецификации часовой расход газа на стоимость прибора. Получим некую безалаберно-абстрактную величину А. Затем перемножаем «экономные» показатели: тепловую мощность на длительность фирменной гарантии в месяцах; получим аналогичную величину В.
Далее тоже ничего сложного: С = В/А. Чем больше С, тем дешевле обойдется обогрев. Для сравнения различных моделей этого достаточно, а просчитать точную стоимость отопления можно, зная величину потребности в тепле, теплоту сгорания наличного газа и его расход по спецификации на выбранный образец.
Осталось разобраться в таких потребительских параметрах, как надежность и функциональность. Тут единственно возможный путь – сравнивать молву народную с рейтингом продаж. По банным печам в РФ лидируют уже упомянутые отечественный Термофор и финская Tulikivi; по инфракрасным обогревателям постоянного действия – тоже отечественные Би Кар и американская Master. В последнее время неплохо прорезался российско-китайский Комфорт. Отзываются о нем хорошо, но на рынке они недолго еще. Поэтому, приглядев газовую печь Комфорт, желательно посоветоваться с реальными пользователями.
Связана эта революция с появлением газовых инфракрасных излучателей, или горелок инфракрасного излучения; то и другое обозначается аббревиатурой ГИИ. Разница между ними есть; какая – посмотрим ниже. Пока стоит отметить факт: по совокупности параметров, включая ценовые, ГИИ обгоняют отопительные печи обычного типа, как Порш – довоенную эмку. Например, ГИИ мощностью 1,5 кВт обогревает площадь до 12 кв. м, сам весит около 7 кг, а стоит до 5000 руб. Подчеркнем: это не аналог электрокамина, речь идет о постоянном обогреве жилых помещений. Цена гигакалории тепла оказывается в 1,5-2 раза ниже, чем от любого другого источника. Кроме того, бытовые газовые печи на основе ГИИ оказываются существенно лучше прочих отопительных приборов по санитарно-гигиеническим показателям.
Как это достигается? За счет распределения тепла, аналогичного теплому полу, см. рис. Комфортная зона оказывается там, где люди, и резко уменьшаются теплопотери через потолок, что особенно заметно в одноэтажных домах. Плюс ко всему – пол можно утеплять изнутри; поток тепла сверху не пустит точку росы в комнату. Но, в отличие от теплого пола, не нужны сложные строительные работы, нет замурованной в пол тонкой извилистой трубки, которая может засориться или протечь (а как ремонтировать, не ломая пола?) В отличие от электроотопления – греет не дорогое электричество, а газ, единица энергии которого в разы дешевле. Еще плюс – поток теплого воздуха от нагретого ИК пола однороден по площади помещения; обитатели живут как бы на теплом острове с ровным климатом.
ГИИ-горелки – устройства открытого типа. В них газовоздушная смесь продувается через узкие каналы микродозами; воздух подсасывается естественным путем без наддува. В керамических ГИИ (схема на рис. yb;t) каналы-сопла проделаны в керамической (чаше всего – карбоновой) пластине, которая сама разогревается до 900 градусов. Благодаря высокой температуре в микрокамерах сгорания КПД устройства превышает 90%, причем 70-75% энергии газа преобразуется в ИК-излучение.
В каталитических ГИИ-горелках горючая смесь проходит через сетку-катализатор. Собственно катализатор сгорания – либо платиновое напыление (вечное, но дорогое), либо покрытие из никеля с присадками (дешевле, но постепенно сгорает). С каталитическим сгоранием знаком каждый, кто пользовался ветроустойчивой газовой зажигалкой.
Керамические ГИИ дешевле каталитических, но их мощность ограничена 12-15 кВт, т.к. поток смеси через узкие сопла очень интенсивным сделать трудно. Габариты керамических ГИИ не могут быть очень малыми; для эффективного излучения нужна довольно большая площадь пластины. Каталитические ГИИ на мощность до 30 Квт и более весят несколько кг; их можно сделать миниатюрными, но стоят дорого.
ГИИ-излучатели, или газовые ТЭНы (схема на рис.) лишены этого недостатка, поэтому могут использоваться для постоянного отопления жилых помещений. Они требуют наддува, поэтому энергозависимы, но, с другой стороны, любой современный водогрейный котел на газе тоже энергозависим. А полторы сотни лет тому назад, трубопроводы для газового освещения были растянуты паутиной по домам, и ничего, повальных ЧП не было, хотя техника газификации тогда была по сравнению с нынешней пещерной. Также газовым ТЭНам требуется газоход, но типовые в новостройках вполне подходят: отходящих газов (дымовыми их назвать уже трудно) всего ничего, а температура их до 400 градусов.
Первыми в продаже появились открытые керамические ГИИ для временного обогрева гаражей и хозпостроек, поз. 1 на рис. Вероятно, именно необходимость создать купол комфорта в помещении с большими собственными теплопотерями, не сжигая непомерных количеств топлива, и подвигла создателей первых ГИИ на их разработку. ГИИ для гаража успешно используются и по сей день: продавцы предлагают их в широком ассортименте, а цены за 7 лет упали с 800 до 90-150 USD; сертификации и отдельного разрешения на эксплуатацию гаражных ГИИ не требуется. В быту керамические ГИИ также нашли применение для замены электрокаминов, поз. 2, но это всего лишь механический перенос принципа, способного куда на большее.
ГИИ как мощные, относительно недорогие, надежные и энергонезависимые источники тепла сразу привлекли к себе внимание участников выездных и экспедиционных работ, охотников, рыболовов, туристов, яхтсменов и остальных, кто сталкивался с проблемой обогрева вдали от цивилизации. Но этим категориям пользователей требовалась большая по отношению к массогабаритам удельная мощность, поэтому они отдали предпочтение ГИИ каталитическим.
Первые образцы (поз. 3) походили на своих не-каталитических собратьев. В конце концов «загородная» ветвь эволюции ГИИ породила газовую мини-печь (рис. справа), которую можно носить с собой, передвигаясь пешком. В продаже их, впрочем, имеется немного: и сами дороги, от 200 USD, и для заправки требуется дорогой газ для зажигалок.
Гораздо продуктивнее оказалось развитие ГИИ в сторону постоянного обогрева. Высокая удельная, теперь уже на единицу излучающей поверхности, мощность ГИИ позволила организовывать теплые острова прямо под открытым небом, для этого потребовалось только собрать излучающие панели под зонтик-отражатель и водрузить его на стойку, поз. 4.
Эффективность и экономичность обогрева ГИИ-«зонтиками» оказались столь высокими, что встал вопрос о применении их для постоянного отопления жилья. В это время как раз широко разошлись теплые полы; их санитарно-гигиенические свойства сомнений не вызывали, но остро встал вопрос сложности монтажа в существующих строениях и ремонтопригодности. Решение вам уже известно: ГИИ-горелки заменили газовыми ТЭНами, а зонтики сняли со стоек и подвесили прямо к потолку. Тут и большой отражатель не очень-то нужен, и потолочные ГИИ-излучатели часто выполняются в виде плоских панелей; в многоэтажных домах на этажах ниже самого верхнего общий КПД от этого заметно не ухудшается.
Следующая область, где газификация печей не то что полезна, но просто необходима – кулинарно-технологическое оборудование. Газовая хлебопекарная печь, например, занимая всего около 10 кв. м обычной, не производственной, площади и не требуя промышленного подвода газа с электричеством, позволяет выпекать за раз до 100-200 батонов хлеба, см. рис. Хлебопеки-индивидуалы вовсю пользуются этим обстоятельством и, кто действительно хорошо печь хлеб умеет, делают на дому неплохой бизнес с всегда обеспеченным спросом.
Второе кулинарное устройство, где газ оказался более чем к месту, это . Уже бытовая настольная (левая поз. на рис. справа) выдает продукт, который и непритязательный едок сразу отличает в лучшую сторону от пропеченного электрогрилем. В данном случае роль играет большая по сравнению с электрическим плотность потока тепла, создаваемого газом.
Совершенно неожиданный результат дала газификация традиционной помпейской печи для пиццы, правая поз. Завзятые гурманы не различают на вкус настоящую благородную пиццу из дровяной или газифицированной помпейской печи. Но вот производительность агрегата (и доходы рестораторов) выросли едва ли не в полтора раза. В данном случае высокая энергоемкость и скорость сгорания газа обеспечивают ускоренный и более равномерный по времени прогрев свода печи, отчего растет ее производительность.
Высокая достижимая температура и отсутствие в продуктах сгорания химически агрессивных веществ делают газовое пламя весьма привлекательным для домашних мастеров. Много тут не нужно: нагревательная печь для нагрева мелких металлических деталей получается из… пустой консервной банки, см. рис. Не забудьте только оставить внизу зазор для доступа воздуха!
Малогабаритные и плавильные печи на газе, в т.ч. настольные, также имеются в продаже. Но самодельщику или ИП-надомнику тут придется разочароваться: разрешения на их эксплуатацию пожарная охрана и газовая служба физлицам не выдают. А юрлицами – только обеспеченным производственной площадью, оборудованной соответствующим образом. Так что в неприспособленных помещениях придется обходиться печами электрическими.
Замечательные свойства природного газа породили попытки сделать газовую печь-камин. Признать их успешными, однако, нельзя: голубой огонек по-своему красив, но это все-таки не живое пламя. Производители, мудря с горелками, иногда создают нечто ему подобное якобы в современном стиле, см. рис справа. Однако психологически-эстетическое значение камина ведет свою родословную от сытого после удачной охоты первобытного племени в пещере у костра, и без хаотически пляшущих языков огня камин – не камин. Это все равно, что поставить мачту с гротом и стакселем на «Предатор» с 400-сильным «Меркрузером». Поплыть-то поплывет, раз на воде держится, но романтики парусного хода не будет.
