Таким образом, количество тепла, выделяемого в топке, определяется особенностями конструкции топливника и особенностями горения дров. Особенности конструкции топливника формируют в первую очередь температуру стенок топливника (обращенных к огню). Холодные стенки топливника (грубо говоря, ниже 300-500°С) отбирают примерно 20-40% конвективного тепла от пламени и до 80-90% лучистого тепла от углей. А горячие стенки топливника (грубо говоря, выше 700-900°С) практически не отбирают конвективное тепло от пламени, поглощая лишь 20-50% лучистого тепла от углей. Неотобранное топкой тепло поступает в дымообороты. То есть,чем холодней топка, тем выше ее теплосъем.

Что касается особенностей горения дров, то они в первую очередь определяют, насколько много углей остаётся после пламенного горения. Если используются сухие дрова и малые избытки воздуха, то получается много углей, вследствие чего до 60-70% тепла сгорания дров выделяется именно на этапе горения углей в виде лучистого тепла, хорошо поглощаемого стенками топливника. А если используются сырые дрова, то угли газифицируются (не образуются), лучистого нагрева нет, и подавляющее количество тепла от сжигания дров выносится в дымообороты, и теплосъем топливника мал.

Исходя из этих соображений становится ясным, что для эпизодических топок сухими дровами, особенно зимой, дымообороты лучше не предусматривать вообще (или делать их очень малотеплоёмкими, например, металлическими). Это обусловлено тем, что основная масса тепла выделяется в топке, и это тепло очень хорошо поглощается холодными (за счёт теплоёмкости или высокой теплопроводности) стенками. Теплоёмкие же обороты (в том числе в виде отопительных щитков) при эпизодической разовой топке не успевают прогреться и лишь отбирают наружной поверхностью тепло из помещения (как куча холодного кирпича), вследствие чего порой требуют теплоизоляции снаружи, чтобы не выстуживали помещение. Поэтому наилучшей конструкцией садовой отопительной печи является обычная кухонная плита (с кирпичными при необходимости аккумуляции тепла стенками) и с перекрытием в виде чугунной варочной плиты, причём варочную плиту желательно располагать повыше над пламенем для обеспечения высокой степени догорания летучих. Наиболее нагревающиеся части топки можно футеровать (утолщать) изнутри (для повышения теплоёмкости и снижения темпа нагрева) или же ограничивать около них скорости движения горячих дымовых газов. Ещё более удачной для зимних условий будет металлическая печь, окруженная (с зазором) экраном из кирпичной кладки (при необходимости теплоаккумуляции) или из металлического листа (при необходимости очень быстрой протопки). При этом все холодные участки кирпичной кладки необходимо теплоизолировать от помещения, в том числе и дымовую трубу.

В связи с проблемой отопления многоэтажных зданий городского типа в Европе в XVII веке возникла необходимость опускать дымовые газы до уровня дна топливника, что привело к частичному загораживанию (охвату снаружи) части стенок топки опускными (нисходящими) дымовыми каналами (рис. 101в). Дело в том, что в высоких зданиях дымовые трубы стали делать не насадными (опирающимися непосредственно на саму печь), а коренными, опирающимися на собственное основание (фундамент). Коренные трубы монтируются независимо от печей и прокладываются зачастую в толще конструкции самого городского здания (стеновые трубы). Поскольку при протопке высота печи (из-за линейного термического расширения нагревающегося кирпича) возрастает, верхнее подключение печи к дымовой трубе чревато механическими (хрупкими) разрушениями горизонтального дымового патрубка (при недостаточной его гибкости). Если же соединяющий патрубок располагается внизу у основания печи (остающегося при топке холодным), то проблем растрескивания патрубка не существует. Опускные каналы могут охватывать и всю топку вокруг, например, как в печах противотока

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24