5.7.5. Полости в печах. Гидравлическая модельКотлы / Дачные бани и печи. Принципы конструирования / 5. Климатический (отопительный) модуль / 5.7.5. Полости в печах. Гидравлическая модельСтраница 3
Рис. 120. Водотранспортные системы: а - перенос (перевоз) ёмкостями (вёдрами) с выливом переливом или через выпускное отверстие (слив); б - водоводы (безнапорные сети), в - водопроводы самотечные (напорные сети с гравитационным напором), г - водопроводы насосные (напорные сети с механическим напором). 1 - сливное отверстие с затычкой, 2 - водовод в виде жёлоба или неполностью заполненной трубы, 3 -переливные ёмкости, 4 - перелив (водопад), 5 - напорный бак, 6 - насос, 7 - струя (фонтан), 8 - напорный бак мембранный.
Все схемы печей на рисунке 118 достаточно сложны для анализа (в плане оценки эффективности) и до сих пор являются предметом профессиональных обсуждений. Все печи конструктивно скорее отличны друг от друга, чем похожи, но найти характерные отличия и сходства трудно. Более того, все схемы на рисунке 118 можно трактовать формально как угодно - и как колпаковые, и как противоточные, и как канальные - кто как с какой стороны взглянет. Гидравлическая теория не дает никаких расчетно-конструкторских критериев «колпаковости».
Рис. 121. Газотранспортные системы (применительно к лёгким горячим дымовым газам): а -колпак (перевёрнутый стакан), например, с подвесом разогреваемой болванки в транспортируемом колпаке, б - газоводы (безнапорные сети), реализующие «свободное движение горячих газов» (свободную естественную конвекцию) по потолкам (арочным сводам), по колпакам и по восходящим затопленным струям, в - газопроводы герметичные с разрежением, с захлебнувшимся входным воздушным отверстием, с гравитационной вытяжкой дымовой трубой, г - газопроводы с принудительной конвекцией (с механической вытяжкой вентилятором-дымососом). 1 - подвешенное нагреваемое на костре изделие, 2 - колпак транспортируемый (на колёсах), 3 - колпаки проточные, 4 - наклонные потолки и арочные своды (опрокинутые желоба), 5 - вертикальные трубы непереполненные, 6 - зонты, 7- насадки в трубах (секции), способные препятствовать свободному подъёму горячих газов, 8 - «перелив» газовых потоков при переполнении трубы, 9 - бункер с пеллетами.
Отметим, однако, один крайне не существенный, с первого взгляда, отличительный признак, на котором мы, тем не менее, вынуждены остановиться. Печи Подгородникова и Кузнецова (и только они) обладают свойством «свободного пропуска холодных газов» через всю печь в обоих направлениях (но только при условии достаточно больших проходных сечений переточных каналов! ). Действительно, если при остывании печи (в условиях незначительности скоростей подъёма тёплых газов) тяжёлый атмосферный воздух начнёт «проваливаться» в лёгкий тёплый воздух остывающей трубы (как в вытяжных зонтах и в трубах каминов), то он, пройдя по поду (дну) верхнего колпака, затем «провалится» в нижний колпак (рис. 118в). Он может даже проникнуть в топку печи и далее в помещение (при открытой дверке топки) или, нагревшись, уйти вновь в трубу, зациклившись, как в системе вентиляции погребов.
Как мы увидим ниже, подобное явление характерно именно для случая «свободного движения газов». Следствием «свободного пропуска холодных газов» является эффект «автоматической газовой вьюшки»: холодный воздух, случайно проникая через неплотности дверки в топку, поднимается вверх, не «залезая» в горячие колпаки даже при открытой трубной заслонке (которая и называется вьюшкой). Поэтому полагают, что печи, обладающие свойством «вьюшки», плохо выхолаживаются даже в условиях открытой вьюшки и долго обогревают помещения (И.С. Подгородников, Как сложить печь, М.: Новая волна, 1998 г.).Все остальные печные системы на рис. 118 указанными свойствами не обладают. Воздух, проникающий сверху через трубу, не может проникнуть к топке из-за «гидрозатвора» (перевала), а воздух, проникающий снизу через топку, может подняться внутрь горячих колпаков.