Как увеличить кпд твердотопливной печи на дровах

Твердотопливная печь является традиционным устройством для обогрева загородного или частного дома, а также гаража или дачи. Каждый владелец печи стремится сделать отопление в своем доме максимально экономичным. Однако на это влияет не только цена используемого топлива, но и конструкция печи и ее эффективность.

Чтобы понять, насколько эффективна ваша печь и можно ли сократить расход топлива при той же мощности, необходимо определить коэффициент полезного действия.

Как и в каких случаях можно увеличить КПД дровяной печи? Ответы на эти вопросы вы найдете в нашей статье.

Содержание:

1. Что такое КПД печи?
2. Особенности металлической печи
3. Способы увеличения КПД металлической печи

Что такое КПД печи?

Коэффициентом полезного действия является показатель, который получают путем расчета соотношения количества затраченного топлива и выделенного тепла. Чаще всего измерение выполняют в процентном соотношении. Чем выше КПД, тем больше тепла она выделяет при определенном расходе дров. В странах Европы данный показатель называют эффективностью печи.

Особенности металлической печи

Металлическая печь в доме занимает намного меньше места, но её установка предполагает свои особенности и нюансы. Для таких печей нужно оборудовать специальное место.

Печи изготавливаются из прочного чугуна или специализированной профилированной стали. Толщина стенок начинается от 2 мм и может достигать 8 мм. Обычно корпус таких печей имеет несколько слоёв — стальные стенки, изолирующий материал, кожух-конвектор. При таком устройстве корпуса печного оборудования жильцы надежно защищены от ожогов и тепловых ударов, а риск возникновения пожара будет минимальным.

Преимущества металлических печей:

• Такие печи имеют более красивый дизайн, чем, например, кирпичные и эстетичный вид, благодаря чему не только обогревает помещение, но и служат украшением интерьера.
• Длительность службы таких печей. Оборудование не нужно перекладывать или переделывать со временем, как кирпичную печь.
• Довольно недорогая стоимость.
• Металлические печи быстро нагреваются и начинают отдавать тепло, благодаря чему в помещении создается комфортная температура.

Способы увеличения КПД металлической печи

В настоящее время мастера используют разные варианты увеличения мощности при создании печей. Используются новые схемы и проекты конструкций.

Рассмотрим несколько эффективных и несложных вариантов, благодаря которым можно увеличить количество выделяемого тепла без дополнительных затрат на топливо.

Для того чтобы повысить КПД металлической печи, существуют несколько распространённых способов:

1. Первым делом для печи без кожуха-конвектора можно установить боковые экраны. Для этого необходимо приобрести листы металла и прикрепить их к корпусу печи с помощью болтов или саморезов. Толщина железа не важна, так как железо является хорошим проводником тепла. Такие экраны должны находиться на расстоянии 5-6 см от металлической печи.

Благодаря данной конструкции полностью изменяется принцип распространения и передачи тепла. Теперь тепловая энергия, вырабатываемая с помощью печи, будет передаваться за счёт конвекции, а не благодаря излучению, как это происходило ранее. В промежутке между печью и железом будет образовываться тёплый воздух и циркулировать тепло в помещении. Благодаря такому приёму в разы увеличивается скорость прогрева помещения, а также происходит заметная экономия топливных ресурсов.

2. Одним из несложных и эффективных способов увеличения тепла в доме также является монтаж металлической вытяжки над печью. Таким образом, тепло будет подниматься вверх и переходить в вытяжку, а далее с помощью трубы подаваться в дальний угол комнаты. За счет этого будет быстрее происходить нагрев зоны, в который тепло поступает меньше всего и помещение будет нагрето значительно быстрее. Благодаря такому простому изобретению тепло не будет уходить через потолок над печкой.
3. Третьим вариантом, увеличивающим КПД металлической печи, является изменение конструкции дымохода печи. Дымоход является неотъемлемой и необходимой частью отопительной системы печи. Именно на этом промежутке возникает множество проблем с нормальным функционированием печи, а также происходит значительная потеря тепла. В стандартном варианте металлической печи труба является прямой, и дымовые массы, попадая в такую конструкцию, сразу же выходят на улицу. Для того чтобы повысить теплоотдачу традиционной трубе можно добавить пару колен. Например, можно создать пару отводов по 90 градусов и сделать формат трубы в форме английской буквы S. Дым будет проходить медленнее, труба будет нагреваться, что будет обеспечивать дополнительную теплоотдачу.

Как повысить теплоотдачу печи обычной конструкции?

Рассмотрим отдельный вариант усовершенствования, который служит непосредственным ответом на вопрос: «Как увеличить КПД печи на дровах?».

Особенности конструкции печи приводят к быстрому прогоранию дров. Поэтому, чтобы не допустить охлаждения по причине полного сгорания топлива, приходится постоянно добавлять дрова в топку.

Для экономии ресурсов рекомендуют использовать для отопления короткие дрова. Для этого необходимо немного сталиварного мастерства. Нужно подготовить сухой герметичный цилиндр высотой 40 см. Цилиндр изготавливается заранее, его необходимо сварить из стали. Данное изделие будет служить кассетой и заполняется длинными дровами, он устанавливается в конфорочное отделение верхней плиты, если у вас печь буржуйка. После его монтажа конструкцию необходимо крепко закрепить с помощью упорного фланца.

Когда будете заполнять кассету дровами не нужно забивать их под завязку. При их опрокидывании должно быть выполнено свободное перемещение. Перед использованием данной конструкции нужно разжечь печь и подождать, когда будет достаточно углей. Дрова, которые находились в цилиндре, начнут гореть. Основным преимуществом в данной конструкции является то, что при таком типе сгорания будет гореть только часть дров, оставшиеся дрова будут просушиваться и дожидаться своей очереди. Через некоторое время под своей тяжестью они будут перемещаться в топку, где уже постепенно перегорает предыдущий слой дров.

Цилиндр в это время будет нагреваться и отдавать своё тепло окружающей среде, за счёт чего будет повышаться температура в помещении.

Самым простым и незамысловатым, «народным» способом увеличения теплоотдачи металлической печи является установка сверху на печь ведёр с различными веществами, такими как вода или песок. При нагреве они будут передавать тепло окружающей среде.

Помимо всех вариантов и советов по увеличению коэффициента тепла, важным также является правильная эксплуатация печи. Как все мы знаем, при долгосрочном использовании внутри печи и в дымоходе накапливается зола, что может привести к тому, что со временем помещение будет хуже нагреваться. Поэтому необходимо своевременно соблюдать правила чистки печи. Очищать её от сажи и налёта, прочищать трубу, в которой нередко могут образовываться различные засоры. Обязательно необходимо проводить ежегодный осмотр печи.

Все вышеперечисленные методы и усовершенствования помогут значительно уменьшить расход топливных ресурсов, а также продлить горение топлива и увеличить количество выделяемого тепла.




mediagallery.teplodar.ru

Как увеличить КПД теплового двигателя?

Французский ученый Карно теоретически доказал, что

Из этой формулы следует, что для повышения КПД надо уменьшать отношение Теоретически этого можно достичь двумя способами: либо понижая температуру холодильника либо повышая температуру нагревателя Однако поскольку температура холодильника не может быть ниже температуры окружающего воздуха, реально увеличивать можно, только увеличивая температуру нагревателя Но и тут возникают ограничения: например, температура нагревателя не может превышать температуру плавления материалов, из которых изготовлен двигатель.

Приведенная выше формула — это формула для максимального КПД теплового двигателя. Такой КПД мог бы иметь идеальный тепловой двигатель, в котором полностью отсутствует трение, а также отсутствуют «посторонние» потери тепла. Однако в любом реальном двигателе есть и трение, и потери тепла. Поэтому реальный тепловой двигатель имеет намного меньший КПД, чем максимально возможный. Например, для двигателя внутреннего сгорания а реальный КПД — всего около 20%. Дизельные двигатели имеют КПД около 40%.

fizikaklass.ru

Как увеличить КПД буржуйки своими руками

Здесь вы узнаете:

Традиционные печи-буржуйки отличаются не самым высоким КПД. До 30-40% вырабатываемого ими тепла улетает в дымоход. Увеличить КПД буржуйки позволят нехитрые технические приспособления. В этом обзоре мы рассмотрим восемь способов увеличения эффективности данных печей. Они отличаются по уровню сложности, но все работы выполняются своими руками с использованием подсобных инструментов. Пройдёмся по этим способам более подробно.

Восемь способов увеличения эффективности

КПД буржуйки на дровах варьируется в пределах 60-80%. Всё зависит от её конструкции, длины дымохода, используемых для её постройки материалов и используемых дров. Коэффициент полезного действия существенно возрастает при использовании берёзовых и дубовых поленьев с уровнем влажности 13-15%. Чем выше влажность, тем меньше отдача тепла и тем больше смолы останется на внутренних поверхностях.

Увеличить теплоотдачу буржуйки и повысить показатель КПД можно следующими способами – вот их список:

• Обеспечение пиролизного сгорания древесины – оно увеличивает эффективность на 5-10%.
• Создание дымооборотов – здесь главной задачей является максимальный отбор тепла из продуктов сгорания.
• Создание системы естественной конвекции – улучшит обдув буржуйки, повышая теплоотдачу и ускоряя прогрев помещения.
• Обдув вентилятором – как и в случае с естественной конвекцией.
• Обкладка буржуйки кирпичом – сохраняет тепло и стабилизирует температуру.
• Увеличение теплоотдачи за счёт воздушного теплообменника – сложный, но весьма эффективный способ.
• Увеличение длины дымохода – актуально при наличии свободного места в помещении.

Рассмотрим каждый способ более детально. Все представленные в обзоре модификации можно провернуть на примере простой прямоугольной буржуйки.

Организация дымооборотов

Повысить КПД буржуйки довольно легко – нужно всего лишь улучшить отбор тепла. В традиционных печках оно мгновенно улетучивается в дымоход. В результате КПД остаётся низким, а печь «отапливает улицу». Другими словами, вы буквально выкидываете около 30-40% дров, они уходят в никуда. Задача решается простым способом – нужно задержать тепло внутри буржуйки как можно дольше. Для этого в ней организуются два дымооборота. Они позволяют увеличить сопротивление, заставляя тепло уходить в стенки.

Данную задачу лучше всего решать на начальном этапе сборки буржуйки. Вварите в неё два куска листового железа, как указано на чертеже. Они образуют два дымооборота. Проходя через них, продукты сгорания отдадут тепло по максимуму. И лишь после этого отправятся в дымоход.



Схема устройства печи-буржуйки.

Пиролизное горение

В продуктах сгорания полно тепла и присутствуют горючие элементы. Их дожигание со вторичным воздухом позволяет извлечь дополнительные килокалории. Для этого дрова сжигаются с ограничением подачи первичного воздуха. Дальше стоит задача дожечь то, что содержится в продуктах сгорания. Пиролизные газы сгорают с выделением большого количества тепловой энергии. Она поглощается и испускается металлическими стенками буржуйки. За счёт этого у нас получится увеличить её КПД.

Для организации пиролизного горения понадобятся дымообороты из предыдущего раздела. На уровне первого оборота вваривается подающая трубка. Через неё подаётся вторичный воздух. В его присутствии дожигаются продукты пиролиза – КПД увеличивается на 5-10% от исходного показателя. В месячном пересчёте это выльется в экономию нескольких десятков килограмм дров. Обязательно предусмотрите подачу «вторички», если вы уже сделали дымообороты.

Создание системы конвекции (+оребрение)

Увеличение КПД буржуйки своими руками предусматривает создание конвектора. Естественная конвекция улучшает съём тепла и обеспечивает быстрый прогрев помещения. Установив печку с конвектором в гараже, мы получим отличный отопительный прибор. Буквально через 15-20 минут после розжига в гаражном помещении установится комфортная температура. Наша задача заключается в следующем – нужно создать конвектор, засасывающий воздух снизу и выпускающий сверху.

Самый простой способ увеличить КПД – оборудовать буржуйку металлическим экраном. Он представляет собой лист железа, оборачивающий печку по бокам и сзади на манер рубашки. Расстояние между корпусом и листом – от 3 до 5 см. Лист приваривается на металлические распорки – сделайте их из тонкой арматуры. В результате получится довольно простой конвектор. Проблема только в том, что площадь рассеивания тепловой энергии останется прежней.

Увеличить КПД буржуйки поможет оребрение. Его можно сделать:

• Из профильной прямоугольной трубы 20х40 мм.
• Из П-образного металлического профиля.
• Из традиционной круглой дюймовой трубы.

Обвариваем выбранным материалом заднюю и боковые стенки. Это поможет увеличить площадь рассеивания. Одновременно с этим мы получим эффективный конвектор.

Принудительный обдув

Принудительная конвекция эффективнее естественной. И дело не столько в КПД, сколько в скорости прогрева помещения. Для этих целей необходимо использовать любой вентилятор – хоть бытовой. Размещаем его в 50-60 см от буржуйки, подключаем к электросети, включаем и наслаждаемся результатом. Мощный поток воздуха эффективно снимет тепло с поверхности печки и распределит его по помещению. Затраты минимальны – нужен лишь старый вентилятор с низким уровнем шума, чтобы не давил на уши.

Модификация дымохода

Довольно интересный способ значительно увеличить КПД традиционной буржуйки. Для этого проделываем следующие шаги:

• Берём небольшой старый газовый баллон или другую металлическую ёмкость.
• Ввариваем между дном и крышкой металлические трубки.
• В боковых стенках делаем вырезы под диаметр дымохода.
• Разрезаем дымоход и ввариваем в него получившийся модуль.



Подобное нетривиальное решение позволит довольно заметно повысить КПД вашей буржуйки.

В результате должна получиться конструкция как на картинке ниже. Далее остаётся установить напротив модуля вентилятор, продувающий воздух через трубки. Этот шаг поможет увеличить КПД за счёт съёма тепла, остающегося в продуктах сгорания.

Другими словами, наша задача – максимально остудить продукты сгорания, отняв у них все остатки тепловой энергии.

Сооружение кирпичной кладки

Нельзя сказать, что этот способ позволяет кардинально увеличить КПД металлической буржуйки. Он обеспечивает:

• Поддержание температуры при затухании пламени.
• Безопасность использования печки.
• Создание естественной конвекции.
• Более равномерную отдачу тепла.

Увеличение КПД достигается другими способами. Что касается кирпичной кладки, повторяющей контуры задней и боковых стенок, то она лишь дополняет другие технические решения.

Увеличение длины дымохода

Повышение КПД достигается за счёт увеличения общей длины дымохода. Причём увеличивается не вертикальная часть, а горизонтальная. Суть в том, что продукты сгорания будут нагревать металл дымохода, из-за чего большая часть тепла задержится внутри помещения. Газы на выходе дымоходной трубы станут значительно холоднее.

Увеличивая длину дымоходной трубы, необходимо расположить буржуйку в одном конце помещения, а сам дымоход разместить в другом конце. Горизонтальная секция трубы соединит дымоход с печью и обеспечит эффективный отбор тепла.



Дополнительный способ увеличить КПД – дооборудовать дымоход конвекционными трубами. Такой шаг увеличит площадь теплоотдачи и создаст дополнительную конвекцию.

Установка отражающего экрана

Этот шаг позволит увеличить КПД на 1-2%. Саму печь мы трогать не будем, а обошьём оцинкованным железом угол, в котором установлена буржуйка. Тем самым мы предотвратим уход части тепла в стены, направляя его в обогреваемое помещение. Между листом железа и стеной можно проложить несгораемую теплоизоляцию.

Комплексный подход и технические решения

Увеличить КПД буржуйки до максимальной отметки поможет комплексное применение вышеописанных способов. Например, совместите дымообороты и пиролизное горение, добавьте оребрение на корпус и увеличьте длину дымохода. Буржуйка с вентилятором хороша и в самостоятельном виде, но ничто не мешает обложить её кирпичом. Разнится и реализация описанных методик – всё зависит от имеющихся в распоряжении материалов и конструкции самой печи.

remont-system.ru

Как увеличить КПД буржуйки: самые эффективные способы

Буржуйки могут здорово прогреть гараж или подсобку. Однако металлические стенки таких печек стремительно греются и быстро остывают. Народные умельцы придумали, как увеличить КПД буржуйки. Нужно ее усовершенствовать. Изменить конструкцию корпуса и дымохода, поэкспериментировать с топливом и дополнительными теплоносителями.

Зачем увеличивать КПД?

Компактные размеры печки приводят к тому, что поверхность, которая нагревается при работе, невелика. Не так много тепла поступает наружу и помещение стремительно остывает. Иногда кажется, что отдача от буржуйки слабая.

Чтобы помочь ей увеличить эффективность, решается несколько задач:

• увеличивается длительность горения и тления;
• обеспечивается достаточно высокая температура сгорания;
• достигается высокий уровень тяги.

к содержанию ↑

Стандартный КПД буржуйки

Говорить о коэффициенте полезного действия по отношению к буржуйке можно в условном ключе. Это параметр составляет примерно 65-70%.

к содержанию ↑

Методы по увеличению КПД

Есть несколько способов того, как увеличить КПД буржуйки в гараже и перестать замерзать. Они в разной степени сложные: от ящика с песком до обновленной конструкции. Все они производятся без серьезных финансовых затрат, а для их внедрения используются подручные средства. Рассмотрим каждый метод по увеличению КПД буржуйки в отдельности.

Видео:

к содержанию ↑

Изменение дымохода

На эффективность буржуйки напрямую влияет форма дымохода. Чтобы теплоотдача не страдала, конструкция трубы должна соответствовать определенным параметрам.

• Труба должна быть вертикальная. Допускается использование углов с наклоном не более 45 градусов. Если условия вынуждают к врезке 90-градусных углов, то стоит постараться использовать их как можно меньше.

  Угол 90, замените на 45

• Дымоход рекомендуется сделать выше. Идеальное расстояние от печи до конца трубы — шесть метров.

  Сделайте дымоход повыше

• Дефлектор на верхушке трубы пригодится, если КПД печки страдает от слишком узкого дымохода. Дефлектор не только обороняет буржуйку от осадков, но и повышает тягу.

  Дефлектор

• Если дымоход ниже уровня конька крыши, то следует нарастить трубу.

Для сохранения тепла в конструкцию дымохода врезается заслонка, которая регулирует подачу воздуха в топочный отсек. Огонь будет пылать, а топливо быстрее сгорать при полностью открытой заслонке, а если ее прикрывать, соответственно, и дрова или брикеты будут гореть медленнее. Тление в топке — залог долгой и равномерной теплоотдачи.

к содержанию ↑

Кладка вокруг печи экрана из кирпича

Кирпичная кладка вокруг аппарата позволяет сохранить тепло и обезопасить себя и окружающих от контакта с раскаленным металлом. Правильно положенная кладка увеличивает теплоотдачу примерно на четверть. Когда буржуйка топится, кирпичная кладка нагревается. После того, как топливо сгорит, она продолжит делиться собранным теплом. Эксперты советуют выкладывать кирпич не вплотную, а за 30 сантиметров от стенок топки.

Чтобы выложить экран, понадобится пару десятков жаропрочных кирпичей:

• экран выкладывается на глиняном растворе;
• первый ряд выкладывается по намеченной разметке;
• во втором ряду делаются зазоры для вентиляции размером в половину кирпича;
• кирпич выкладывается в соответствии с заранее продуманной формой и размером для проема;
• на последний ряд крепится полоса со стали для дополнительной фиксации.



Пример

Когда выкладка экрана завершена удаляем излишки раствора влажной тряпкой. Через 24 часа конструкция просыхает — тогда зачищаются дефекты на стенах, если такие проявятся. Очищенный и подретушированный экран сохнет на протяжении нескольких суток. Перед использованием следует пару раз протопить буржуйку в течение 15 минут.

к содержанию ↑

Улучшение теплоотдачи с помощью топлива

Топится металлическая печка по-разному: от дров до опилок с мелким мусором. Для улучшения теплоотдачи в буржуйке используются спрессованные опилки, брикетированные отходы производства и уголь.

• Спрессованные опилки прогорают гораздо медленнее — одной загрузки хватает на долгие часы тления.
• Брикеты изготавливают из стружки и отходов древесного производства. Прессованный состав позволяет им тлеть долго, ведь они не могут разгореться. Брикеты тлеют равномерно и продолжительно, увеличивая теплоотдачу буржуйки.

  Брикеты из опилок

• Уголь засыпается не только в мангалы, но и служит топливом для буржуйки. Уголь сгорает неторопливо и сохраняет тепло дольше, чем дрова.

Стоит также оценить силу тяги. Это можно сделать, взглянув на цвет пламени. Если воздуха мало, то пламя краснеет и появляются темные полосы, если кислорода слишком много — языки пламени становятся ярко-белыми. Тяга, а вместе с ней и КПД печки, находится в норме, когда пламя — золотисто-оранжевого цвета. Для лучшей тяги можно устроить обдув буржуйки с помощью обычного вентилятора.

к содержанию ↑

Ящик с песком

Если совсем нет желания переоснащать свою печку, что-то достраивать или экспериментировать с разными видами топлива, есть самый простой и экономный метод. На буржуйку ставится ящик, в который помещены два ведра с песком.



Поставьте 2 таких ведра в ящик сверху печи.

Такой ящик, как и кирпичная кладка, вбирает энергию и прогревает гараж, когда дрова в топке сгорают, а угли потухают. Несмотря на свою простоту, метод помогает увеличить полезность от работы буржуйки.

к содержанию ↑

Переделка конструкции

Приваренные по бокам стальные уголки усиливают само устройство и увеличивают температуру печи. Также для этих целей прикручиваются металлические боковые экраны.

Умельцы приделывают листы железа за 6 сантиметров от стенок топки. Это делается, чтобы энергия тепла передавалась с помощью конвекции, благодаря которой воздух двигается между установленными пластинами и корпусом буржуйки.



Установите защитные металлические экраны

Чтобы энергия тепла не исчезала так скоро, можно воспользоваться металлической кассетой. Это объект цилиндрической формы, сваренный из листа стали. Его называют кассетой, потому что он вставляется в топочный отсек. В кассету загружают немного дров, переворачивают и ставят в буржуйку, чтобы дрова сами постепенно выпадали на разогретые угли и загорались. Пока дрова, что уже в топке, горят, оставшиеся в кассете просушиваются и загораются вслед за первыми слоями.

к содержанию ↑

Использование дополнительного теплоносителя

Печки дополняют емкостями для воды и так называемыми водяными рубашками, чтобы использовать их в качестве дополнительного теплоносителя и сохранять энергию.

Водяная рубашка устроена следующим образом. П-образный бак, в котором происходит нагрев воды, монтируется в корпус. От бака ответвляются два патрубка: для подачи и обработки. Сам бак подпитывается за счет врезки в трубопровод.



Таким образом, мастера трансформируют буржуйку в устройство, способное нагревать воздух и заменять систему отопления небольшого размера в одно время.

к содержанию ↑

Вывод

Эффективность буржуйки увеличивается без помощи специалистов и серьезных финансовых вложений. Чтобы печь прогревала лучше, мы можем прибегнуть к изменению конструкции, дополнительно обложив кладкой, или просто изменить вид топлива. Все эти способы отличаются сложностью, но схожи в одно — они действуют.

pechnoy.guru

Как повысить КПД буржуйки: полезные советы

Буржуйка – печь длительного горения, которая, появившись в далекие годы гражданской войны, спасала людей от холода и позволяла им разогревать пищу. Буржуйки изготавливались своими руками буквально из тех материалов, которые можно было найти во дворах и на улице. Как ни парадоксально, но буржуйки функционируют и по сей день, пережив даже классическую русскую печь. В настоящее время печь используется в основном как альтернативный источник тепла, но для небольших помещений она может быть пригодна и в качестве основного отопления. Буржуйка хорошо подойдет для дачи или загородного дома, для гаража, мастерской или какого-либо подсобного помещения.

При массе недостатков данной печи, у нее есть также масса достоинств. Укажем основные плюсы использования буржуйки:

• простота конструкции и ее дешевизна: для изготовления своими руками подойдет материал, который легко можно достать или найти в подсобном помещении или мастерской;
• быстрый разогрев;
• возможность транспортировки в другое помещение или комнату: обычный вес буржуйки не более 30 кг, а конструкция на ножках или подставке и компактные размеры позволяют ее легко перемещать;
• низкая стоимость при условии, если печь изготавливается своими руками;
• широкий выбор используемого топлива: от угля и мелких веток до опилок, дров и даже бытового мусора;

К недостаткам буржуйки можно отнести малую площадь нагреваемой поверхности, за счет чего количество тепла, поступающего в окружающий воздух, не так велико. Другим недостатком является быстрое остывание помещения. Эти недочеты и отражаются в низком уровне КПД печи.

Из нашего описания следует, что буржуйка особенно хороша тем, что ее легко сделать своими руками. Если вы даже приобрели печь в магазине или на рынке, то модернизировать и увеличить ее КПД не составит большого труда и не потребует специальных инструментов.

Как увеличить КПД?

Выделим основные проблемы, которые необходимо решить для изменения буржуйки:

1. Увеличить длительность горения в оптимальном тепловом режиме.
2. Максимально увеличить теплоотдачу печи.
3. Создать настолько высокую температуру в зоне горения, чтобы обеспечить полное сгорание.
4. Обеспечить удобство загрузки дров.
5. Не допустить выброс вредных продуктов горения.

Для решения этих проблем были изобретены как хорошие инженерные решения, так и способы “народного” характера.

Традиционные способы модификации печи

Решение №1

Первое, что нужно сделать, чтобы модифицировать самодельную или купленную печь – это установить боковые экраны. Для этого к корпусу печи прикладываются листы металла (не окрашенные) и крепятся при помощи саморезов или болтов. Толщина листов может быть любой (подойдет стандартное кровельное железо). Экраны должны находиться на расстоянии 5-6 см. от самой печи.

Такая конструкция, выполненная своими руками, изменяет принцип теплопередачи. Тепловая энергия теперь передается помещению не за счет излучения, а благодаря конвекции. Воздух циркулирует в образованном между поверхностью печи и экранами пространстве. Такой прием позволяет увеличить скорость прогрева помещения и сэкономить на расходе топлива.

Решение №2

Следующий шаг – модификация дымохода буржуйки – одного из необходимых элементов конструкции. Большая часть проблем, связанных с отоплением, происходят именно здесь.  Дымоход обычно является причиной больших потерь тепла. В стандартной буржуйке труба дымохода прямая и дым сразу в нее поступает, покидая помещение. Для того, чтобы как-то “задержать” горячий воздух в трубе и повысить тем самым теплоотдачу, необходимо в прямой ход трубы добавить несколько колен. Приобретаются, к примеру, два отвода под 90 градусов и соединяются между собой в английскую букву S. Таким образом, поднимающийся горячий воздух и дым будут задерживаться в местах изгиба, труба будет нагреваться сильнее, тем самым увеличивая теплоотдачу. А если в такую конструкцию добавить вентилятор и обдувающий дымоход в местах колена, то теплоотдача повысится еще больше.

Решение №3

Теперь модифицируем печь в целях экономии топлива. Отчасти недостаток “прожорливости” буржуйки уже устранен за счет конвектора, добавления колен и вентилятора. В печах с высоким уровнем КПД обогрев помещения происходит не за счет горения топлива, а, большей частью, за счет его тления. Регулировка интенсивности горения в буржуйке классического исполнения не предусмотрена. Но это легко решается. Как известно, кислород способствует горению, т. е. регулировать интенсивность горения можно, усиливая подачу кислорода.

Почему бы и эту возможность не использовать, изменив конструкцию своими руками? За функцию подачи воздуха в топку отвечает элемент буржуйки – поддувало. Модифицировать эту часть печи можно, придав дверце максимальную герметичность. П одача воздуха в топку регулируется открытием и закрытием дверцы.

Решение №4

Последнее интересное инженерное решение пригодится для тех случаев, когда источником топлива являются исключительно дрова. Особенности конструкции буржуйки позволяют дровам быстро прогорать. Для экономии топлива выгоднее топить ее короткими дровами, уменьшая таким образом объем топки. Но и в этом случае дрова прогорают довольно быстро и возникает необходимость постоянно их подбрасывать. Если же в конструкцию буржуйки добавить ряд конструктивных дополнений, выполненных собственными силами и своими руками, то можно продлить время горения топлива и увеличить время сохранения тепла.

Для этого необходимо подготовить глухой герметичный цилиндр (примерная высота 400 мм.), сварив его из листа стали. Цилиндр, служащий кассетой, заполняется длинными дровами и устанавливается в конфорочное отверстие верхней плиты буржуйки.  Далее необходимо обеспечить цилиндру надежную опору, например, приваренный упорный фланц.

После того как цилиндр-кассета устанавливается в перевернутом состоянии на конфорочное отверстие, срез корпуса должен находиться ниже плиты на 5-10 мм. Для удобства эксплуатации можно приварить к цилиндру ручки.

Заполняя кассету дровами, не следует переусердствовать. Необходимо обеспечить свободное их перемещение при опрокидывании. Перед использованием кассеты нужно разжечь печку и дождаться появления некоторого запаса углей. Дрова, опрокинутые из цилиндра, начнут разгораться. Главное в этом процессе то, что интенсивно гореть будет только часть дров, выдвинутая в топку, в то время как оставшаяся часть будет просушиваться за счет движения дыма, а затем под тяжестью своей массы и массы верхних слоев опускаться в топку, где уже постепенно догорают первые слои.

Цилиндр будет также нагреваться от дыма, отдавая тепло в помещение. За счет этого увеличивается поверхность теплоотдачи буржуйки, т. е. возрастает ее КПД.

Пример народного способа повышения КПД

Рассмотрим один из народных способов. Так, для того, чтобы сохранить распространение тепла даже после того, как печь перестала работать, нужно установить на нее железный ящик с двумя ведрами, наполненными обычным речным песком. Такая конструкция позволяет накапливать тепло, и помещение будет обогреваться после того, как топливо в буржуйке уже прогорит. Вот и все! Все гениальное, как говорится, просто. Желаем Вам теплых вечеров в семейном кругу!

poluchi-teplo.ru

Как повысить КПД дровяной печи: наш и зарубежный опыт

Статья о том, как можно увеличить коэффициент полезного действия вашей печи, не переделывая её, но получить заметное увеличение тепла от горения дров. Для любого времени года и погоды. От российских и иностранных изобретателей варианты.

Совет по увеличению КПД дровяной печи от Горячего мастера

Видео-журнал «Горячий мастер» представляет. В фильме используется схематичная модель Hot Master 4. Это очень мощная и популярная печь, о которой вам рассказывали в одном из видео. Она так и называется Hot Master 4 на канале Горячий мастер. Открыв, и посмотрев это видео, вы сможете самостоятельно сконструировать эту печь, соблюдая все соотношения, и изготовить ее.
Эта печь для довольно больших парных, рассчитанных на 5-6 человек. Хорошие показатели по теплу и по прогреву каменки.



Дымоходы нержавеющие – их очень легко купить и собрать, но это как раз и помешает увеличить КПД. Совет распространяется в основном на дымоход, сделанный из цельного куска трубы из стали, идущей до обреза самого дымохода через весь чердак. Это обычная труба, которую закрепили. Уберем сейчас камни, чтобы рассмотреть подробнее.

Любая печь – это ящик, в котором горит огонь, и все стенки этого ящика должны равномерно накаливаться. Как мерцают все стенки! Они раскалены, и это позволяет отдавать то тепло, ради которого она установлена. Но не стоит забывать, что и дымоход накаляется, и очень сильно. Как показывают правила, печь плохо отдает тепло. Видите – ребра теплоотдачи мигают. А обсуждаем одну из популярнейших моделей Hot Master.
Эти ребра способствуют тому, что воздух, прогреваясь, идет по ребрам, и согревает все помещение. Обратите внимание, на печи сверху установлены ребра теплоотдачи – они мерцают. Это гениальное решение позволяет еще более сильно прогревать камни, лежащие сверху, и саму каменку.

Для многих людей состояние каменки является наиболее важным. Насколько горячие камни – многие и оценивают баню, в которой они присутствуют – как хорошо раскалена каменка, идет пар.

Давайте обсудим: если наша печь хорошо нагревается, раскаляется, то и дымоход сильно калится. Каменка сверху набирает тепло в себя, а эти дымоходы нержавеющие, как однослойные, так и двухслойные (которые сейчас мерцают), они абсолютно не способствуют отдаче тепла внутрь помещения. Тепло остается, выносится на улицу и теряется.

Если возьмем обычный дымоход из стальной трубы – он очень сильно раскален, и можем предпринять меры, чтобы его забрать. Просто приварим к этой трубе ребра теплоотдачи. как вы видите, будет такая история, когда 2-3-4 пластины, приваренные к трубе, они отдают тепло очень эффективно.
У нас есть фотографии, где люди приварили эти ребра к дымоходу, и очень сильно увеличилось КПД. Т.е. печь берет дров столько же, горит также, но идет тепла больше за счет того, что приварены ребра.
Продолжение с 4 минуты


Эффективное использование вашей дровяной печи

Вступление

Каждую зиму тысячи жителей Пенсильвании сохраняют тепло в своих домах, используя возобновляемое, доступное, производимое на месте дровяное тепло. Однако очень немногие из нас много думают о том, правильно ли мы используем это или нет. Большинство ископаемых видов топлива не требуют никаких усилий, кроме настройки термостата, но это не относится к дереву. То, как вы используете свою дровяную печь, бойлер или каминную топку, может существенно повлиять на ее производительность.

Ключевой принцип

Эффективная эксплуатация печи не только увеличит количество полезного тепла, которое вы получаете, но и поможет сделать воздух чище. Зачем? Все сводится к одному простому принципу: эффективное тепло – это чистое тепло.

Полное, 100-процентное эффективное сжигание древесины означает, что весь горючий материал в древесине преобразуется в тепло, CO ₂ (углекислый газ) и водяной пар. Все, что осталось, – это зола, минеральное содержание древесины. С другой стороны, неполное сгорание означает, что часть углерода и водорода остается не сгоревшей; как правило, это соответствует выбросам таких веществ, как частицы углерода, окись углерода и полициклические ароматические углеводороды. Как правило, это не то, чем мы хотим дышать, и при этом мы не хотим дуть их на наших соседей по ветру.

Таким образом, вы можете сэкономить топливо и, в то же время, поддерживать чистоту воздуха, убедившись, что используете дровяную плиту, топку или бойлер с максимальной эффективностью. Как? Вот несколько простых советов.

Используйте высокоэффективную плиту

Агентство по охране окружающей среды США (EPA) обязано использовать внутренние высокоэффективные конструкции, которые помогают обеспечить более полное сжигание древесины. Наружные дровяные котлы не подпадают под действие этого правила, но имеются программы добровольной сертификации. Посетите веб-сайт EPA «Burn Wise», чтобы найти списки производителей, а также печи и котлы, которые соответствуют стандартам высокой эффективности. Печи и котлы, которые были построены до 1988 года, или котлы, не имеющие сертификата EPA, как правило, не так эффективны.

Наиболее распространенный метод, используемый для высокопроизводительных печей, – это добавление предварительно нагретого воздуха для горения над огнем. Многие люди не понимают, что около половины энергии в древесном топливе составляет «летучие вещества», газы, которые выходят из древесины и сжигаются в окружающей смеси газов и воздуха. Если эти газы не имеют доступного кислорода или не остаются достаточно горячими, они не сгорят. В высокопроизводительных печах также используются «полки» или другие перегородки, чтобы заставить горячие газы идти по более длинному пути, прежде чем они покинут горячую печь, что дает им больше времени для полного сгорания. Каталитические устройства также иногда используются; они используют специальные химические материалы для расщепления большего количества несгоревших углеводородов, что дополнительно улучшает тепловыделение и снижает выбросы.

Если у вас есть старая печь или печь, которая не сертифицирована EPA, рассмотрите возможность ее замены. Может показаться сумасшедшим избавиться от старой печи, которая все еще работает «на отлично», но если вы это сделаете, то повышение эффективности и сокращение выбросов будет значительным. Вы также будете в конечном итоге использовать меньше древесины – экономия 30 процентов не является чем-то необычным.

Типичный разрез, показывающий пронумерованные части старых и новых дровяных печей.
Старая печь слева:
1. Воздухозаборник, не подогретый, уменьшает сгорание
2. Первичная камера сгорания
3. Газы остывают в дымовой трубе до того, как они имеют возможность полностью сгореть, образуя дым и креозот
Новая печь справа:
1. Предварительный нагрев камера нагревает воздух для горения
2. первичная камера сгорания
3. вторичный воздух для горения подается над огнем
4. дополнительная камера увеличивает время сгорания газов
5. каталитический нейтрализатор расщепляет все оставшиеся углеводороды, выделяя больше тепла

Используйте сухой лес

Конечно, мы знаем, что сухую древесину легче сжигать, но знаете ли вы, что она также дает гораздо больше тепла? Правильно высушенная и выдержанная древесина, с влажностью около 20 процентов по весу, имеет примерно на 12 процентов больше доступной энергии, чем если бы вы использовали ее, когда она свежесрубленная с влажностью 45 процентов. Кроме того, бытовые дровяные печи имеют тенденцию гореть более эффективно при использовании сухой древесины. Если это вообще возможно, держите вашу древесину хорошо сложенной и под навесом в солнечном месте (подойдет брезент, но лучше сплошная крыша) Если вы рубите свое дерево, дайте ему высохнуть перед использованием; во многих рекомендациях предлагается минимум шесть месяцев сушки, но лучше один год или даже два года. В то время как поставщики древесины обычно говорят вам, что их древесина «полностью выдержана», многие пользователи заметили, что хранение ее в течение дополнительного года имеет большое значение для древесины ».

Держите это горячим

Одним из ключей к высокоэффективному сгоранию является поддержание зоны сгорания горячей, по крайней мере, 600 ° C (1100 ° F). Если оно холоднее, дерево будет «тлеть» (достаточно горячее, чтобы горючие газы могли выходить из дерева, но недостаточно горячее, чтобы эти газы горели). Если вы держите плиту в горячем состоянии, используя сухую древесину и дозаправляя печь до того, как она остынет, вы можете убедиться, что ваше топливо полностью сгорело, сводя к минимуму выбросы, а также накопление креозота в дымовой трубе.

Не морите огнем

Многих из нас учили, что мы можем «контролировать тепло», закрывая заслонки и ограничивая количество воздуха, поступающего в дровяную печь. Хотя это технически возможно, но имеет отрицательный побочный эффект – предотвращает полное сгорание древесины – кислород в воздухе, в конце концов, является необходимым компонентом для сгорания (кислород + топливо при правильной температуре = сгорание). Отдача тепла от дровяных печей, как известно, трудно контролировать. Лучше всего менять скорость подачи огня, а не пытаться контролировать поток воздуха.

Если вы хотите эксплуатировать свою печь аккуратно и эффективно, не поддавайтесь желанию заглушить печь, за исключением одного важного момента: когда огонь сгорел только до тлеющих углей, и вы не планируете добавлять больше топлива (например, на Конец дня перед сном) – это один раз, чтобы частично закрыть заслонку, чтобы ограничить поток воздуха через печь. По мере того, как огонь сгорает, количество необходимого воздуха падает, поэтому «сгорание огня» путем частичного закрытия заслонки на угольном пласте уменьшает количество тепла, выделяемого из дома в течение ночи.

Заключение

Дровяные печи, котлы и каминные топки являются популярным вариантом отопления домов в Пенсильвании, но, как и большинство оборудования, способ их использования оказывает большое влияние на их работу. К счастью, не так уж и хорошо работать с дровяным отопительным оборудованием. Если вы потратите немного времени, чтобы следовать четырем простым советам, изложенным выше, вы обнаружите, что ваша печь работает не только с большей эффективностью, но и воздух в вашем доме и вокруг него будет чище. Ваш кошелек и ваши легкие будут вам благодарны.

Подготовлено Даниэлем Чолкошем, Государственный департамент сельскохозяйственной и биологической инженерии штата Пенсильвания. Пересмотрены Corie Podschelne, Hearth and Home и Ed Johnstonbaugh, расширение штата Пенсильвания.

extension.psu.edu

izobreteniya.net

Как увеличить теплоотдачу батареи центрального отопления

Как увеличить кпд батареи отопления

Основная задача любого вида батарей отопления – максимально возможный обогрев помещения. Параметром, определяющим, насколько прибор соответствует поставленным задачам, является их теплоотдача. Но не только это может повлиять на часто возникающую проблему, которая заключается в том, как увеличить кпд батареи отопления. Справиться с потерями тепла можно достаточно простыми средствами, но перед этим необходимо выяснить, что может повлиять на процесс передачи тепла в окружающее пространство. Рассмотрим основные факторы, влияющие на кпд отопительных приборов:

• Модель радиатора, количество секций и размер самой батареи;
• Тип подключения радиатора к сети теплоснабжения;
• Размещение батареи отопления в помещении;
• Материал, из которого изготовлена батарея.

Все эти факторы являются основополагающими в эффективности обогрева помещения с помощью радиаторов. Однако, указанный изготовителем кпд радиаторов отопления можно изменить в лучшую сторону, если использовать несколько хитростей при их выборе и установке. Для этого в первую очередь необходимо разобраться в том, что такое коэффициент полезного действия батарей отопления, как его рассчитать и какие показатели могут на него повлиять. (См. также: Схема водяного отопления частного дома)

Что такое кпд и как его рассчитать

Теплоотдача приборов отопления, к которым относятся батареи или радиаторы, складывается из количественного показателя тепла, которое передано батареей за определённый промежуток времени и измеряется в Ваттах. Процесс теплоотдачи батареями проходит в результате процессов, которые известны как конвекция, излучение и теплообмен. Любой радиатор использует эти три вида теплообмена. В процентном соотношении эти виды передачи тепла могут варьироваться у различных типов батарей.

Каким будет кпд обогревателей, в подавляющем большинстве случаев зависит от материала, из которого они изготовлены. Рассмотрим, какими преимуществами и недостатками обладают радиаторы, изготовленные из разных видов материала.

1. Чугун обладает сравнительно низкой теплопроводностью, поэтому батареи из этого материала не являются лучшим вариантом. К тому же небольшая поверхность этих приборов отопления значительно снижает теплоотдачу и происходит за счёт излучения. В обычных условиях квартиры мощность батареи из чугуна составляет не более 60 Вт.

(См. также: Какой лучше выбрать радиатор отопления)

2. Сталь несколько выше чугунных. Более активная теплоотдача происходит из-за наличия дополнительных рёбер, которые увеличивают площадь излучения тепла. Теплоотдача происходит в результате конвекции, мощность составляет примерно 100 Вт.
3. Алюминий обладает наибольшей из всех предыдущих вариантов теплопроводностью, мощность их составляет около 200 Вт.

Кроме того, для наиболее эффективного обогрева необходимо учесть, какая мощность может потребоваться. При расчёте необходимой для помещения мощности обогревательных приборов используется количество стен, выходящих на улицу и окон. На каждые 10 м2 пола при наличии 1 наружной стены и окна требуется около 1 Квт тепловой мощности батареи. Если наружных стен 2, то требуемая мощность составляет уже 1,3 кВт. (См. также: Печи с водяным отоплением)

Немаловажную роль в увеличении кпд батарей отопления играет способ подключения, который должен соответствовать типу батареи и материалу, из которого она изготовлена. Прямое одностороннее подключение имеет самые высокие показатели по эффективности теплоотдачи и самые низкие по потере тепла. Диагональное подключение используется в случае наличия большого количества секций и существенно снижает возможные потери тепла.

Нижнее подключение используется в том случае, если теплопроводные трубы скрыты под стяжкой пола и не исключает потерю тепла в количестве до 10% от исходного значения. Наименее эффективным считается однотрубное подключение, так как потеря мощности обогревательного прибора при этом способе может достигать 45%.

5 способов увеличения кпд отопительной системы

Существует несколько простых способов, как повысить кпд батареи отопления без особых материальных и трудовых затрат. Рассмотрим их подробно. (См. также: Автономные системы отопления)

• Поддержание поверхности отопительных приборов в чистоте.

Каким бы невероятным не казалось это утверждение, но даже тонкий слой пыли на радиаторах ведёт к понижению теплоотдачи. Например, кпд алюминиевых радиаторов, загрязнённых слоем пыли, может понизиться на 20–25%. Кроме того, в регулярной очистке нуждается и внутренняя часть батареи. С первой проблемой можно справиться самостоятельно путём обычной влажной уборки, а вот для второго придётся обратиться к квалифицированному специалисту. Сантехники имеют на вооружении знания и навыки, которые помогут в короткие сроки очистить радиатор от накипи и других загрязнений, скопившихся в процессе эксплуатации.

• Окрашивание радиаторов соответствующей их назначению краской.

Во-первых, для окрашивания необходимо подбирать краску тёмных расцветок. Благодаря этому удастся добиться не только хорошего нагрева батарей, но и значительного повышения теплоотдачи.

Во-вторых, необходимо выбрать для окрашивания подходящую краску. В качестве покрытия для чугунных радиаторов отопления лучше использовать известные всем эмали, а для алюминиевых и стальных батарей больше подойдут акриловые, алкидные и акрилатные эмали.

Почему вопрос с покраской стоит так, а не иначе, можно объяснить достаточно просто: чугунные радиаторы достаточно легко поддаются окраске любыми видами эмали ввиду своего строения. Тонкие пластины алюминиевых радиаторов могут быть забиты слишком толстым слоем краски. В заводских условиях радиаторы с тонким корпусом и множеством пластин окрашивают порошковыми красками, которые не представляют угрозы для качественных характеристик радиатора и не изменяют вид его теплоотдачи. Окраска батареи в тёмный цвет позволяет повысить кпд отопительных элементов до 15% от обычного значения. (См. также: Сравнение систем отопления)

• Использование отражающих экранов.

Тепло, которое излучает батарея, распространяется во все стороны. Поэтому как минимум половина полезного теплового излучения уходит в стену, расположенную за приборами отопления. Уменьшить напрасные потери тепла можно, расположив за радиатором экран, например, из обычной фольги или готовый, купленный в магазине. При использовании даже самодельного экрана из тонкого металлического листа не только прекращается нагрев стены, но и создаётся дополнительный источник тепла, так как, нагреваясь, экран сам начинает отдавать тепло в помещение. При использовании отражающего экрана, кпд чугунных батарей, да и многих других, можно повысить до 10–15%.

• Увеличение площади поверхности батарей.

Между площадью поверхности, которая излучает тепло, и количеством этого тепла есть самая прямая зависимость. Для увеличения теплоотдачи радиаторов можно использовать дополнительный кожух. Материал, из которого он будет изготовлен, необходимо тщательно выдирать. Например, наибольшей теплоотдачей обладают кожухи из алюминия. Их используют в качестве дополнения к чугунным радиаторам. При частых перебоях в работе отопительных систем стоит подумать о приобретении стальных кожухов, которые очень долго сохраняют полученное от радиаторов тепло. Соответственно, этот тип кожухов для батарей отдаёт тепло в окружающее пространство намного дольше других.

• Создать дополнительные потоки воздуха в помещении.

Если направить на приборы отопления поток воздуха, например, с помощью обычного бытового вентилятора, то нагрев воздуха в помещении будет происходить значительно быстрее.

Какими способами можно увеличить теплоотдачу радиатора

При этом стоит учитывать, что направление воздушного потока должно быть вертикальным и направленным снизу вверх. При таком способе повышение кпд радиаторов может достигать 5–10%.

Используя даже один способ улучшения теплоотдачи батарей, можно значительно повысить температуру в помещении и снизить затраты на дополнительный обогрев. Перед тем, как вы приступите к улучшению характеристик радиаторов, убедитесь в правильности их подключения к теплосети и в том, что регуляторы подачи тепла на приборах последнего поколения установлены на необходимое значение. Кроме того, при постоянной проблеме с теплоснабжением, нужно уделить внимание теплоизоляции стен и окон, через которые обычно и уходит тепло. Утеплять нужно не только наружные стены, но и те, которые выходят на лестничную клетку.

---

На главнуюКарта сайта

stroyvolga.ru