Расчет мощности печи для дома

Содержание

Как правильно подобрать мощность печи или камина?

Расчет мощности печи для дома

Если основное назначение печи или камина – это отопление дома, тогда на первое место встают отопительные показатели тепловой эффективности печи. Одним из таких показателей является мощность.

От чего зависит мощность?

Мощность печи напрямую будет зависеть от объема вашего помещения. Принято считать, что на 25 куб. метров отапливаемого помещения нужен 1 кВт мощности прибора.

Например, у вас 3 смежные комнаты по 30 кв. метров, высота потолков 2,5 метра. В смежную комнату тепло пойдет при открытой двери без каких либо проблем. Тогда объем отапливаемого помещения получается (30 + 30 + 30) * 2,5 = 225 кубических метров. Объем делим на 25 и получаем 225 / 25 = 9 кВт. Лучше взять печь с запасом по мощности в 2 кВт. Тогда 9 + 2=11 кВт. Это мощность вашей печи.

Но дома мы строим из разных строительных материалов, да и климат отличается на просторах нашей необъятной родины. Поэтому, кроме объема самого помещения нужно учитывать теплоизоляцию помещения и климатическую зону. 

Существуют такие показатели мощности как минимальная, номинальная и максимальная мощность. Так вот нас с вами интересует номинальная мощность печи. Некоторые производители указывают номинальную мощность печей (Jotul, Supra, Hark, Edilkamin).

Номинальная мощность печи определяется после учета количества тепла за 3 часа испытаний. Максимальной мощности печи достигает за 40-60 минут после растопки. Она может превосходить номинальную мощность в 2 раза.

Часто продавцы говорят не о номинальной, а о максимальной мощности, тем самым вводя в заблуждение потребителя. Например, печь-камин с номинальной мощностью в 9 кВт, указывают максимальную мощность в 18 кВт.

Чтобы не попасть впросак смотрите шильдик на самой печи, если его нет, то паспорт изделия или инструкцию. 

Коэффициент полезного действия

Коэффициент полезного действия определяется как отношение числа тепловой энергии, переданное от печи на обогрев помещения к количеству энергии, которую можно получить при полном сжигании топлива, выраженное в процентах.

Понятно, что чем выше КПД печи, тем больше тепла будет поступать в помещение и меньше уходить в дымоход. КПД печей колеблется от 60 до 80%. Высокое КПД это всегда хорошо, но за счет чего она становится таким? Какие новые технологии используются в современных печах, что влияет на высокие показатели КПД и мощности?

Система дожига дымовых газов способствует белее полному сгоранию топлива в печи. Осуществляется дожиг дымовых газов за счет подачи воздуха в разные участки топочной камеры. Из курса химии мы знаем, что катализатором для горения служит кислород. Он то и поступает вместе с воздухом через специальные каналы и дымовые газы, содержащие частички углерода, дожигаются вторично или третично. Поэтому и существует двойная и тройная система дожига дымовых газов. На выходе из печи дымовые газы после дожига становятся более холодными, значит, больше тепла выделилось в помещение, а не в трубу. Чем выше степень дожига дымовых газов, тем выше показатели КПД! Кроме этого, воздух, врываясь в топочную камеру и, воспламеняясь в ней, создает невообразимое огненное шоу, Качество дров сильно влияет на тепловую эффективность отопительной печи. Нужно использовать только сухую древесину и желательи, так и на дымоходе.

При сгорании хвойные породы образуют очень много сажи, которая налипает на стекло и на внутренних стенках трубы. Следовательно, чистить дымоход и стекло придется гораздо чаще. Есть большая вероятность возгорания этой сажи внутри дымохода.

Температура возгорания сажи внутри дымохода может достигать 1500 градусов по Цельсию, так как это углерод в чистом виде. Такую температуру дымоход выдержит только минут 15-20, дальше происходит разрушение дымохода и опасность возникновения пожара.

Будьте предельно требовательны к качеству используемого топлива!

Система очистки стекла

Отдельно хотелось бы остановиться на системе очистки стекла. Существует несколько систем:

  • Очистка стекла холодным воздухом. Осуществляется через зазор между стеклом и чугунной рамкой печи. Воздух поступает сверху вниз, создавая при этом барьер между очагом воспламенения и стеклом. Недостаток – остаются следы нагара на стекле, которые очень трудно чистить.
  • Очистка стекла горячим воздухом (CB). На мой взгляд, самая эффективная система очистки стекла. Воздух в топку подается уже горячим, благодаря двойному корпусу печи. По специальным каналам в двойном корпусе воздух подается на стекло и отсекает сажу от стекла.
  • Двойное стекло. Эффект лучше, чем от очистки стекла холодным воздухом, но есть дополнительные трудности при чистке из-за двойных стекол. – пиролизное напыление. Такое напыление на стекле, в виде пленки, защищает стекло от образования на нем сажи. Но оно со временем прогорает и эффект пропадает.

Материалы

Материалы из которых изготовлена печь имеют важное значение:

  • чугунные печи-камины наиболее долговечны и лучше сохраняют тепло. Они конечно не являются накопителями тепла, так как вес их очень мал, но остывают в 2-3 раза дольше стальных печей.
  • стальные печи с чугунными, керамическими или шамотными вставками в топочной камере. Быстро нагревают помещение и гораздо легче чугунных.
  • печи из нержавейки. Еще быстрее, чем стальные с футировкой, отдают тепло. Но тепловое излучение от них жесткое. Боятся перегрева, так как нержавейка при высоких температурах сильно деформируется.

Конвекция воздуха

Почти все современные приборы работают по принципу конвекции воздуха. В основе конвекции воздуха лежит элементарное физическое явление: горячий воздух поднимается наверх, а холодный занимает его место.

Печь, снабженная кожухом конвектором быстрее и равномернее прогревает помещение, так как способна за короткий промежуток времени пропустить через себя и нагреть большое количество воздуха. Если печь не оборудована кожухом конвектором, то она отдает тепло в воздух, не перемешивая его. Получается, что у печи тепло, а в углу помещения холоднее.

Благодаря конвекции этого можно избежать, то есть воздух у печи и в углу помещения будет примерно одинаковым по температуре. Герметичность топочной камеры, прежде всего, влияет на режим медленного горения. Достигается она за счет использования различных уплотнителей на дверцах печей. Но уплотнители – это расходный материал. Они не вечны и с течением времени их нужно менять.

При износе уплотнителя в топочную камеру начинает поступать воздух и контроль за режимом горения пропадает. Перевести печь в медленный режим работы или режим тления, когда печь на одной закладке дров может работать несколько часов, становится проблематичным. Так как режим тления наступает при ограниченной подаче воздуха в топочную камеру.

Режим медленного горения очень полезен. В таком режиме мы экономим дрова, не изнашиваем печь, поддерживаем температуру в помещении. Есть и минусы в медленном горении. Стекло очень сильно коптится, какая бы система очистки стекла не использовалась в печи. КПД тоже падает.

Заключение

Итак, на что нужно обращать внимание при выборе печи. При выборе печи в первую очередь обращаем внимание на мощность. Она должна соответствовать объему отапливаемого помещения. Чем эффективнее система очистки стекла, тем меньше проблем с его чисткой и лучше дожиг дымовых газов.

Чем выше степень дожига дымовых газов, тем выше КПД ,значит больше тепла будет выделяться в помещение и меньше улетать в трубу. Самые долговечные и надежные – чугунные печи или печи с чугунными или керамическими вставками в топке. Вот только чугун – чугуну рознь, следует выбирать среди известных брендов, которые на рынке не один десяток лет.

Печи снабженные кожухом конвектором быстрее и равномернее прогревают помещение, но если комната небольшая, то особого эффекта от конвекции вы не почувствуете. Какую печь поставить в дом – это индивидуальное решение каждого.

А вот установку печи и дымохода лучше доверить профессионалам, которые выполнят монтаж печи согласно требованиям пожарной безопасности, дадут гарантию и будут нести ответственность за свою работу.

Специалисты магазина «ПечкинЪ» готовы помочь вам с выбором и провести через весь тернистый путь приобретения печи, камина или каминной топки от определения модели до финального розжига после завершения монтажа.

Расчет печного отопления – Система отопления

Расчет мощности печи для дома
» Расчеты отопления

Монтаж отопления особняка насчитывает различные компоненты. На открытой странице ресурса мы постараемся определить для вашего гаража нужные узлы системы. Каждый узел однозначно важен.

Вот почему подбор перечисленных частей монтажа важно осуществлять обдуманно.

Конструкция обогревания насчитывает, трубы, развоздушки, систему соединения терморегуляторы, увеличивающие давление насосы котел, крепежи, батареи, бак для расширения, коллекторы.

Наша задача – определиться с размерами и параметрами кирпичной печи для отопления дома. Делаем это в три этапа.

Определимся с теплопотерями нашего дома

Нам необходимо понять, какой расход энергии потребуется для поддержания нужной температуры в доме. Проще всего сделать это экспериментальным путем.

Вашему вниманию подборка материалов:

В се, что нужно знать об отоплении и климат-контроле Особенности выбора и обслуживания котлов и горелок. Сравнение топлива (газ, дизель, масло, уголь, дрова, электричество). Печи своими руками. Теплоноситель, радиаторы, трубы, теплый пол, циркуляцинные насосы. Чистка дымоходов. Кондиционирование

В пасмурную ветреную погоду закрываем в доме все окна, двери, вентиляционные отверстия, отключаем все оборудование, например, холодильник. В доме ничего не готовим, лучше вообще в нем не находимся. Все внутренние двери открываем, чтобы образовать единое пространство. Оставляем так на сутки. Через сутки измеряем температуру. Лучше измерить во всех комнатах и усреднить.

Теперь включаем электрический обогреватель, мощностью, например, 1 киловатт. Если комнат много, то можно включить несколько нагревателей небольшой мощности в разных комнатах. Опять оставляем на сутки. Через сутки измеряем температуру. Опять же лучше измерить во всех комнатах и усреднить.

Этот эксперимент можно делать в любое время года. Базовые значения температур на результат не влияют, важны только относительные изменения. Но необходимо проводить эксперимент в пасмурную погоду. Солнечный свет, особенно инфракрасная составляющая, испортят все измерения. И нужен ветер, так как теплопотери при ветре обычно в разы выше, чем без него.

Рассчитываем разницу средней температуры без нагревателей и с ними. Делим на мощность нагревателей в киловаттах. Получаем число, которое показывает, на сколько градусов Цельсия поднимается температура в доме от нагревателя в один киловатт. У меня в доме получается 10 градусов на киловатт.

Определимся с тепловым комфортом

Теперь поймем, какая температура в доме нам нужна, и какая температура за окном у нас бывает. Пусть мы хотим иметь в доме не ниже 20 градусов Цельсия при температуре на улице до -30. Тогда нам надо, чтобы наше отопление обеспечило нам + 50 градусов Цельсия.

На предыдущем этапе мы посчитали, на сколько градусов поднимается температура от нагревателя в 1 кВт. Поделим нужную разницу температур на эту величину. Для моего дома будет 5 кВт. Это и есть мощность, которая нужна для отопления.

Размер печи

Работа каменной печи основана на накоплении энергии при сжигании топлива путем нагрева печи, и последующей отдаче этой энергии в помещение с остыванием печи.

Рассчитаем, какого размера печь необходима для того, чтобы она поддерживала комфортную температуру X часов.

Теплоемкость кирпича составляет 0.84 кДж / (кг * гр). То есть один килограмм кирпичной кладки при остывании на один градус Цельсия выделит 0.84 тысячи джоулей. Аналогично при нагреве на один градус он поглотит 0.84 тысячи джоулей.

Один киловатт мощности означает, что за одну секунду нагреватель выделяет один килоджоуль энергии, то есть за час – 3 600 килоджоулей.

Пусть нам необходима мощность W (ее мы определили экспериментальным путем на предыдущем этапе). Печь при топке обычно нагревается с 40 до 90 градусов, то есть на 50 градусов Цельсия.

[Масса печи ] = [W ] * [X ] * 3 600 / 0.84 / 50

В моем случае это 5 (кВт) * 8 (часов) * 3 600 / 0.84 / 50 (гр Ц) Итого 3 400 кг, то есть 3.4 тонны

Теперь вспомним, что один кирпич весит 3.5 кг. Так что для отопления Вам подойдет печь, состоящая из ([Масса печи ] / 3.5) кирпичей без учета кирпичей в фундаменте и в трубе. В моем случае это около 1000 кирпичей.

Устройство отопительных печейдля малоэтажного строительства жилых домов выполняют в соответствии с требованиями СНиП 2.01.01-82

Методика расчёта отопительной печи и камина

Расчет мощности печи для дома

Одна из самых серьезных ошибок многих владельцев дачных домов – выбор конструкции печи или камина по экстерьерным особенностям или из расчета функциональных возможностей конкретной конструкции. Что в корне неверно.

Любая бытовая печная конструкция, прежде всего, ориентирована на обогрев помещения, и потому ее в первую очередь следует оценивать именно по этим параметрам. И только потом говорить о каких-то дополнительных опциях или декоре.

В книгах о печах часто описания или порядовки печей дополняются указанием их теплоотдачи, выраженной в килокалориях. В магазинах, как правило, на ценнике металлических печек указывают мощность печи уже в киловаттах.

При этом большинству пользователей довольно сложно оценить конкретно эти цифры, тем более, что многие производители лукавят и в описаниях к своей продукции (металлическим печам) указывают достаточно фантастические параметры или попросту недоговаривают, что чревато применением неподходящей модели в помещении с указанной площадью.

К примеру, часто уверяют, что печи способны обогреть площади по 100 и более квадратов без всяких дополнительных ухищрений. Что в принципе невозможно по законам физики – естественной конвекции.

Такой печи хватит на то, чтобы в этом помещении была плюсовая температура, но вот атмосферу в такой комнате вряд ли можно будет назвать комфортной.

Поскольку у самой печи будет зона сильного прогрева и стоять откровенная жара, а вот по дальним углам станет отчётливо ощущаться прохлада. И это только полбеды. Скорее всего, такие перепады еще и дополнятся конденсатом и сыростью по углам.

Избавиться от этих неприятных явлений можно только, устроив принудительную воздушную конвекцию (вентилятор), или устроить принудительную транспортировку тепла непосредственно в проблемные зоны помещения – проще говоря, устроить тепловой контур с циркуляцией теплоносителя. То есть превратить печь в котел и греть дом уже водяной системой.

Основные понятия и термины

На «магазинных» печках и каминах обычно указывают теплоотдачу, как уже говорилось, в киловаттах. По одной простой причине: так легче считать площадь, которую они могут обогреть.

В помещениях с высотой потолка до 3 метров 1 киловатт – это 10 квадратов площади. Соответственно, печь в 8 кВт в теории греет 80 квадратных метров.

И такие же данные дают для каминов. Которые, на самом деле, следует относить к камино-печам, а не чистым каминам. И в этом случае указание их мощности корректно (правда, у многих моделей во время топки нельзя открывать дверцу, ну да то дело десятое).

Но вот перенос этого шаблона на кирпичные конструкции перестает работать корректно. А еще в книгах по печному ремеслу принято указывать тепловую мощность в килокалориях. И тут вовсе наступает путаница.

Начнем с того, что отопительная печь и камин – совершенно различные конструкции с совсем разными задачами. И считаются по разным формулам. А еще железные печи и кирпичные хоть и родственники, но очень дальние. И потому работают совершенно иначе.

Для понимания вопроса: металл хорошо проводит тепло, но плохо его накапливает (быстро прогрелся – быстро остыл). И потому все металлические печи греют, пока в их топках горит топливо. Чтобы увеличить период их активности, устраивают системы длительного горения. И расчет их мощности ведется именно с учетом такой особенности.

А вот кирпичные печи в массе своей относятся к теплоемким конструкциям периодического нагрева, и потому их топят пару часов, а потом они долгое время отдают накопленное тепло, постепенно транслируя его из своих недр на наружные стенки. И потому считать их мощность (напрямую связанную с их массой и габаритом) следует как-то иначе.

Вообще, без применения искусственной конвекции одной печью можно прогреть примерно 30 – 40 квадратов. В более габаритном помещении уже не получится обеспечить комфортных условий для проживания – все из-за того же некомфортного температурного градиента, возрастающего по мере удаления от источника тепла (печи).

А вот с камином картина несколько иная. Камин греет комнату только в момент своей работы, пока горит топливо. И греет исключительно лучистым теплом. Без аккумулирования тепла. И потому КПД его не отличается рекордными значениями. Примерно 33% при топке дровами и до 55% при использовании каменного угля.

А вот для печки КПД 80% – вполне рядовое значение. Но у камина есть огромное преимущество. Забирая в открытую топку воздух для горения, камин это делает с запасом, избытком. И потому камин очень хорошо вентилирует помещение, сушит его. А еще камин прогревает этот объем максимально быстро.

Фото старинного камина

Именно по этой причине камин предпочитали во многих Европейских странах. Особенно показательна в этом отношении Британия, где климат довольно мягкий, но излишне влажный, и где проблема отопления стояла не так остро, как необходимость избавления от лишней влажности жилья.

По той же причине дореволюционные пособия рекомендуют иметь в большой квартире в дополнение к печам один камин – для организации нормального воздухообмена. И потому камины часто сооружали в больничных палатах – своеобразный аналог кварцевания.

Так что камин уже считают не из соображений восполнения теплопотерь здания, а с позиций нормального воздухообмена. И потому методики расчёта печи и камина различаются кардинально.

Мощность печи должна соответствовать теплопотерям помещения. Недостаток мощности приведет к снижению экологии помещения (попросту окажется слишком прохладно), а избыток приведет к перерасходу топлива.

Говоря образно, картина в чем-то схожа с выбором двигателя для автомобиля. Глупо пытаться выпустить миникупер с двигателем от карьерного самосвала, как и бесполезно оснащать этот самосвал мотором от компактной легковушки.

Излишне габаритный камин в маленьком помещении станет страдать от недостатка кислорода, требуемого для нормального сгорания топлива. И потому он или начнет дымить, или устроит такой сквозняк, что двери попросту начнут интенсивно хлопать. Ну а слишком маленький камин в огромном зале окажется бесполезен – он попросту не согреет его.

Формула расчета камина

Камин считать проще, а потому начнем с него. Постулатов всего несколько и запомнить их просто.

Площадь портала (площадь проема открытой каминной топки) должна находиться в пределах 1/65 – 1/80 от площади помещения. Вне зависимости от его высоты. Оптимальным стоит признать соотношение 1/75.

При этом высота трубы любого камина должна быть не ниже, чем 5 метров. При меньшей высоте возможно дымление. А сечение трубы должно быть не менее 1/10 площади портала. Но не менее 1 кирпича. То есть не менее, чем 120х250 мм.

Топку делают глубиной не более 2/3 высоты портала. Над топкой ставят дымосборник, объем которого должен составлять не менее 1/6 от объема топки. Собственно, это все данные для камина с открытой топкой. При соблюдении этих пропорций и размеров камин практически всегда работает без проблем вне зависимости от погоды на улице.

Как считается отопительная теплоемкая печь

Возвращаемся к расчету печей. Формулы для точного определения габарита отопителя написали еще в середине XIX столетия. Но справиться с ними рядовому пользователю с изрядно подзабытым багажом средней школы нереально.

Старинная печь, покрытая изразцом

Поскольку иной раз теряются и выпускники технических вузов. Поэтому были созданы таблицы, учитывающие количество окон, дверей, материала утеплителя, стен, перекрытий, их конструкционные особенности и еще массу параметров, забивать которыми голову рядовому застройщику совершенно необязательно.

Табличные данные дают весьма хорошие результаты по подбору печного габарита, но это довольно объемная брошюра, разобраться в которой тоже непросто. А потому создали упрощенную схему расчета печи, которой, как оказалось, вполне достаточно для бытовых целей.

Формула дает довольно точные данные для печей с одноразовой топкой (один раз в сутки). Если планируется топить печи дважды, то их габарит можно уменьшить. Но не вдвое, как покажется, а не более как на 40%.

Отсюда простой вывод: лучше ориентироваться все же на одну топку в сутки, поскольку топка дважды в день требует дров в два раза больше, но такого же двойного выигрыша в теплоотдаче печи не будет и в целом КПД системы отопления уменьшится.

Переходим к цифрам. Один кубометр жилого объема в среднем теряет в час 21 ккал. Соответственно, для определения теплопотерь достаточно объем отапливаемого помещения умножить на 21.

Q=21⸱V

Но здесь есть нюанс. Вне зависимости от материала стен и перекрытий, объем следует считать по внешнему габариту помещения, а не по внутреннему.

Проще говоря, если у нас в активе комната 4х5 метров с высотой потолков 2,5 метра, то объем, принимаемый за искомый будет не 50 (4х5х2,5) кубометров, а несколько больший – следует прибавлять к чистовым габаритам еще и толщину стен или перекрытий. И, если толщина стен в этом доме 0,25 метра, то площадь будет не 4х5=20 кв. метров, а 4,5х5,5=25 кв. метров. Как и высота уже не 2,5 метра, а 3,0 метра (потолок и пол по 25 см – величина взята условная для иллюстративного примера).

Соответственно, объем, с которого считываем теплопотери, будет не 50, а 75 кубометров. Разница, согласитесь, значительная.

Умножив полученное значение на 21, получаем ежечасные теплопотери помещения. В данном конкретном примере это 1575 ккал/час.

Теперь требуется подобрать печь, которая способна компенсировать вышеуказанные теплопотери. А это уже напрямую зависит от активной площади печи – то есть той внешней поверхности, которая участвует в нагреве.

Здесь важно учитывать только внешние стенки печи, за которыми проходят тепловые каналы (дымообороты) или расположена топка. Если у печи есть плита, над которой имеется варочная камера, сформированная кирпичной кладкой, внутри которой нет каналов отбора тепла от топливных газов (типичная печь-шведка – как пример), то этот участок поверхности нельзя принимать за активный.

При расчёте учитываем только ту часть поверхности, что участвует в активном нагреве!

Один квадратный метр активной площади печи при одноразовой суточной топке выдает 300 ккал.

S=Q/300

Соответственно, для нашей условной комнаты потребуется печь с прогреваемой поверхностью 1575/300=5,25 м2.

То есть, если предположить, что основание нашей печи составляет 2х3 кирпича 0,51х0,77 м (что не обязательно, конечно же – просто для наглядности примера), то высота такой печи должна быть примерно 5,25/(0,51х2+0,77х2)=2,1 м, без учета той части поверхности, где печь не греется (обычно в чисто отопительной печи это около 20 см от пола).

Если рассматривать типовые отопительные печи, то под данные параметры подходит ПТО-2300 с площадью теплоотдающих поверхностей 5,5 м2.

Типовая отопительная печь ПТО-2300 с площадью теплоотдающей поверхности 5,5 кв. м

В принципе, значения теплоотдачи печи могут немного отличаться от полученных оптимальных теоретических цифр.

Точного соответствия не требуется. Вполне допустим дефицит тепловой мощности в 5% или ее избыток в 10%.

При превышении этих допусков ухудшится тепловой комфорт в помещении и сократится ресурс печи (при недостатке мощности придется ее регулярно перегревать, перетапливать).

Так же важно учитывать, что расчет этот верен для неотделанных кирпичных печей или покрытых штукатуркой. Если печь изразцовая, то она будет отличаться большей теплоемкостью, но меньшей теплоотдачей – примерно на 10%, что стоит учитывать заранее.

Изразцы, как ни странно, снижают теплоотдачу печи. Но зато резко увеличивают ее декоративные и гигиенические свойства, поскольку исключают пригорание пыли на поверхности и делают возможной влажную уборку.

Печное отопление частного дома: какой вариант устройства выбрать

Расчет мощности печи для дома

Печное отопление частного дома и до сегодняшних дней является одним из самых популярных во всех российских регионах.

Печное отопление частного дома — эскиз

Ранее для отопления большого дома использовалось несколько печей, которые устанавливались в разных комнатах, но это не самый экономный вариант, так как требует большого количества твердого топлива.

Сегодня благодаря разработанным современным схемам, а также тому, что в продаже появилось множество различных современных видов печей, организовать отопление стало намного проще.

Оно бывает разных видов и с применением различного топлива.

Чтобы выбрать для своего дома самый приемлемый вариант, который будет подходить по всем параметрам, нужно рассмотреть некоторые виды поближе и узнать их принцип работы.

Выбор системы отопления в зависимости от размера дома

  • Для маленьких, хорошо утепленных домов, состоящих из одной-двух комнат и кухни, вполне будет достаточно одной отопительно-варочной печи, сложенной из кирпича.
  • Для более крупных строений необходимо хорошо продумать систему отопления таким образом, чтобы от одной печи можно было отопить весь дом. Для этого используется отопление с помощью водяного или парового контура.
  • Для одноэтажного строения такой контур может быть подключен к кирпичной печи или же изготовленной из чугуна. При устройстве системы в двух— или трехэтажном доме, скорее подойдет чугунная печь-котел.

Следующее, с чем нужно определиться — это вид топлива.

Система может отапливаться дровами, углем, торфом, газом, дизельным топливом, электричеством или несколькими из них. От этого выбора будет зависеть, какую печь отопления приобретать.

Кирпичная печь

Итак, как говорилось выше, для небольшого строения достаточно построить одну печь, которая будет отапливаться дровами или углем.

Модель печи нужно выбрать таким образом, чтобы она могла не только отопить помещения, но и быть помощницей в приготовлении пищи.

Чтобы это отопительное сооружение не приносило каких-либо неудобств и было максимально эффективным, для него нужно выбрать подходящее место. Удачно поставленная печь сможет без труда согреть две комнаты и кухню.

Такая печь с успехом обогреет несколько смежных помещений

Например, эта представленная на рисунке модель будет удачным вариантом для обогрева трех помещений. Нужно знать, что теплоотдача от печи зависит от площади поверхности строения, т.е.

если в комнату выходит одна сторона печи, она будет полностью обогрета. Кроме этого, массивная конструкция намного дольше остывает.

Натопив строение с вечера, можно быть уверенным, что оно будет до утра отдавать тепло в комнату.

Печь нужно закладывать при строительстве дома, но ее фундамент должен быть отделен от общего фундамента строения. Возможно установить кирпичную печь и в уже выстроенном доме, но это будет сделать сложнее, так как придется поднимать часть пола и проделывать отверстие в потолке и кровле для устройства дымохода.

Общая схема устройства печного отопления дома

На данной схеме хорошо видно конструкция постройки, устройство фундамента, каналы дымохода и прохождение трубы через перекрытия со всеми необходимыми параметрами, которых нужно придерживаться.

Какого размера дом можно отопить с помощью кирпичной печи с водяным контуром?

Кирпичную печку можно приспособить и для отопления больших площадей, если при ее постройке около топки поместить теплообменный элемент, через который будет проходить теплоноситель, нагреваясь и далее циркулируя в разведенной по дому системе отопления. В данном случае, возможно, потребуется подключить водяной насос, который будет ускорять движение теплоносителя в системе.

Самодельный эффективный теплообменник

Теплообменные элементы могут быть разных форм, на фото представлен один из них. Он вмуровывается в конструкцию печи около топочной камеры, чтобы, проходя через него, вода быстро нагревалась и поступала в трубы и батареи.

Трубы входа и выхода из теплообменника выводятся из конструкции печи наружу, и к ним подключается контур отопления. Далее система заполняется водой, которая и будет исполнять роль теплоносителя.

Разводку можно выполнить металлопластиковыми или полипропиленовыми трубами

В данном случае для разводки и подключению к контуру использованы металлопластиковые трубы.

Схема дровяной печи с водяным контуром отопления

На этой схеме теплообменник расположен над топкой и показан в виде решетки красного цвета. Синей линией отмечен остывший теплоноситель, который проходит через циркуляционный насос и поступает в теплообменник — эта часть контура называется обраткой. Красной линией отмечена нагретая вода, поступающая в радиаторы.

Также в отопительном контуре устанавливается мембранный бак, который может быть расположен в любом доступном месте контура, но желательно его установить на трубе обратки.

Его еще называют расширительным баком закрытого типа. На его верхней части находится ниппель, через него в верхнюю камеру закачивается воздух.

При нагреве воды в системе она расширяется, и ее избыток поднимается в бак, растягивая мембрану. При остывании и соответствующем падении давления, вода дожимается обратно в систему.

Таим образом сглаживаются возможные скачки давления в трубах, сводится к минимуму риск разрушения целостности системы от перегрева.

Чугунная печь

Чугунные печи хотя и имеют небольшой размер, способны обогреть достаточно большую комнату объемом до 80—90 куб. метров. Этот вариант будет идеален для дачного домика, так как в приборе предусмотрена функция варочной плиты. Благодаря изящному дизайну, сегодня их с удовольствием устанавливают и в дорогих особняках, так как они являются украшением интерьера.

Чугунная отопительная печь

Лучший вариант из всех чугунных моделей — это печь длительного горения. Она способна долгое время отдавать тепло в помещение при том, что закладка дров в нее производится один раз за все время топки. Такой эффект достигается за счет внутренней конструкции печи, которая позволяет уменьшить активное пламя до медленного тления.

Котел-печь длительного горения может иметь и водяной контур.

Чугунные печи с водяным контуром

Печи из чугуна, имеющие водяной контур, производятся разной мощности и рассчитаны на отопления различной площади. Некоторые из них способны обогреть двух— и трехэтажный дом. Устройство отопительного контура производится по той же системе, что и у кирпичных печей.

Чугунная печь длительного горения с контуром отпления

Производятся печи из чугуна и комбинированного типа, т.е. имеющие электрический подогрев, который включается автоматически, при снижении температуры тлеющих дров. Такая комбинация функций печи поможет всегда поддерживать систему отопления в нужном температурном режиме.

Одна из возможных схем отопления двухэтажного частного дома

Чугунные котлы-печи могут быть предусмотрены и для двухконтурной системы отопления, т.е. плюс к теплу в доме хозяева будут иметь еще и подогретую воду.

Что нужно учесть при выборе и устройстве печи?

Выбирая, какая отопительная печь будет установлена в доме, нужно правильно сформулировать требования к ней, и, опираясь на них, приобретать или возводить отопительный прибор.

  • Прогреваемость всей конструкции кирпичной печи очень важна. Поэтому если решено устанавливать такую печь, нужно выбрать правильный проект и обеспечить идеальное возведение строения.
  • Экономичность работы отопительной системы также будет зависеть от конструкции и разводки водяного контура, а также выбора радиаторов для системы отопления. Существуют схемы печей, которые могут работать в летнем и зимнем режиме — этот фактор тоже способствует экономной работы прибора.
  • К части экономии можно отнести и долгое остывание печи, что позволит использовать меньшее количество топлива.
  • Важным моментом является простота в эксплуатации и техническом обслуживании.
  • Конструкция должна соответствовать всем правилам пожарной безопасности по своему месторасположению и монтажу.
  • Правильно выполненная конструкция будет иметь требуемую тягу, что обезопасит дом от попадания в помещения угарного газа.
  • Печь должна быть расчитана на длительные период эксплуатации.
  • Конечно же, неплохо было бы, чтобы печь стала настоящим украшением дома, а не только была функциональной лишь с практической точки зрения.

Положительные и отрицательные моменты печного отопления в частном доме

В большинстве случаев печное отопление устраивается в случае необходимости, при отсутствии магистрального природного газа. Но отопление с помощью печи имеет свои достоинства и недостатки, о которых тоже неплохо было бы знать.

Какие недостатки?

К отрицательным моментам можно отнести:

  • Достаточно долгое нагревание печи, а значит — и помещений. Это происходит из-за длительного прогревания стенок и теплоносителя в системе.
  • Не очень высокий КПД кирпичного строения. Чтобы его увеличить, приходится устраивать более высокий дымоход, делать его лабиринтного типа, чтобы тепло дольше оставалось внутри конструкции.
  • Кирпичная печь занимает достаточно большую площадь, но только при таких масштабах она способна обогреть несколько комнат одновременно.
  • В отличие от отопления природным газом печь должна на протяжении всей ее топки находиться под присмотром, так как кирпичные варианты требуют постоянного добавления топлива. Чугунные печи длительного горения являются исключением, так как закладка дров производится один раз за сеанс топки.

Положительные моменты

Есть у печного отопления немало и положительных качеств, которые часто бывают решающими в выборе именно его для устройства в частном доме.

  • Автономность, а значит — надежность. Дом будет всегда обогреет, даже при отключении электричества и воды.
  • Доступность по цене возведения и эксплуатации конструкции.
  • Экономичность в приобретении топлива и отсутствие счетов за магистральное снабжение газом или горячей водой, которые, к сожалению,
  • Простота в эксплуатации — печь не требует программирования, а если возникают проблемы, то их вполне можно устранить самостоятельно, без привлечения специалистов.
  • Так как печь для своей эксплуатации не требует проведения коммуникаций, ее можно установить или возвести в доме, расположенном в любом регионе и населенном пункте.

: как самостоятельно построить печь с отопительным контуром

В связи с тем, что и на сегодняшний день не везде проведены газовые магистрали, печное отопление остается актуальным и незаменимым.

Запастись топливом заранее и поддерживать огонь в печи — это все, что требуется от хозяина дома с печным отоплением.

Поэтому в некоторых домах даже при наличии газового отопления не спешат избавиться от надежных кирпичных строений, а также устанавливают чугунные печи-камины для создания в доме не только теплой, но и уютной атмосферы.

Расчет мощности печи – СамСтрой – строительство, дизайн, архитектура

Расчет мощности печи для дома

Мощность печи напрямую будет зависеть от объема вашего помещения. Принято считать, что на 25 куб. метров

отапливаемого помещения нужен 1 кВт мощности прибора.

Например, у вас 3 смежные комнаты по 30 кв. метров , высота потолков

2,5 метра

. В смежную комнату тепло пойдет при открытой двери без каких либо проблем. Тогда объем отапливаемого помещения получается

(30 + 30 + 30) * 2,5 = 225

кубических метров. Объем делим на 25 и получаем

225 / 25 = 9 кВт.

Лучше взять печь с запасом по мощности в

2 кВт

. Тогда

9 + 2=11 кВт.

Это мощность вашей печи.

Но дома мы строим из разных строительных материалов, да и климат отличается на просторах нашей необъятной родины. Поэтому, кроме объема самого помещения нужно учитывать теплоизоляцию помещения и климатическую зону.

Существуют такие показатели мощности как минимальная, номинальная и максимальная мощность. Так вот нас с вами интересует номинальная мощность печи. Некоторые производители указывают номинальную мощность печей (Jotul, Supra, Hark, Edilkamin).

Номинальная мощность печи определяется после учета количества тепла за 3 часа испытаний. Максимальной мощности печи достигает за 40-60 минут после растопки.

Она может превосходить номинальную мощность в 2 раза. Часто продавцы говорят не о номинальной, а о максимальной мощности, тем самым вводя в заблуждение потребителя.

Например, печь-камин с номинальной мощностью в 9 кВт, указывают максимальную мощность в 18 кВт.

Чтобы не попасть впросак смотрите шильдик на самой печи, если его нет, то паспорт изделия или инструкцию.

Расчет для сауны

Классическая сауна не подразумевает генерации большого количества водяного пара в объеме парилки. Это так называемое сухое тепло. Именно поэтому финская сауна так популярна у потребителя. Решения для ее организации можно в огромном ассортименте найти на массовом рынке.

Для личного наслаждения можно сгенерировать малое количество водяного пара. Именно поэтому даже готовые электрические печи для финской сауны комплектуются камнями. Однако этот процесс преобразования тепловой энергии может считаться незначительным и игнорироваться.

Какую печь поставить в баню типа сауна, где не нужно большого количества пара, объема для движения людей и махания вениками — решает ее владелец. Можно пойти сложным методом. В этом случае производится расчет согласно приведенному выше алгоритму.

Более простой способ подразумевает оперирование усредненными показателями теплогенерации. Сегодня на рынке представлено достаточно много готовых решений в виде печей для финских саун.

Они могут быть дровяными, электрическими. Производитель указывает или оптимальный объем парилки, или потребляемую ТЭНами мощность.

Среднестатистические цифры требований тепловой генерации для разных типов строений выглядят так:

  • стены из дерева (профилированный, клееный брус, оцилиндрованное бревно) для толщины до 140 мм — 1.5 кВт на кубометр объема;
  • для стен из дерева толщиной более 140 мм — 1.75 кВт на кубометр;
  • в строениях, построенных по каркасной технологии, включая СИП панели — от 600 до 800 Вт на кубометр.

Совет! Данные цифры верны для деревянных стен, на которых не было сделано утепление. Если же владелец бани действовал расчетливо и делал специальную отделку, нормы для прогрева можно брать на уровне, соответствующем каркасной технологии строительства.

Для сауны, устанавливаемой внутри дома или квартиры с имеющимся централизованным отоплением, есть другие рекомендации. В этом случае обычно применяются электрические агрегаты. Их мощность нужно выбирать из расчета 700 Вт на кубометр объема парилки.

Размеры для дров

Учитывая высокий ствол пламени, специалисты рекомендуют делать топку для дров высотой от 80 см до 1 м. При несоблюдении этих параметров не будет происходить сгорания летучих веществ, в результате чего эти частички будут оседать в дымоходной системе.

Спустя время накопится значительный слой сажи, что приведет к снижению КПД всей печи. Чтобы угли скатывались, необходимо слегка скосить угловые части пода топки, которые непосредственно контактируют с колосниковой решеткой.

Система очистки стекла

Отдельно хотелось бы остановиться на системе очистки стекла. Существует несколько систем:

  • Очистка стекла холодным воздухом.

    Осуществляется через зазор между стеклом и чугунной рамкой печи. Воздух поступает сверху вниз, создавая при этом барьер между очагом воспламенения и стеклом. Недостаток — остаются следы нагара на стекле, которые очень трудно чистить.

  • Очистка стекла горячим воздухом (CB).

    На мой взгляд, самая эффективная система очистки стекла. Воздух в топку подается уже горячим, благодаря двойному корпусу печи. По специальным каналам в двойном корпусе воздух подается на стекло и отсекает сажу от стекла.

  • Двойное стекло.

    Эффект лучше, чем от очистки стекла холодным воздухом, но есть дополнительные трудности при чистке из-за двойных стекол. — пиролизное напыление. Такое напыление на стекле, в виде пленки, защищает стекло от образования на нем сажи. Но оно со временем прогорает и эффект пропадает.

Расчет горения топлива

Расчетгорения топлива (смеси природного идоменного газов) производится аналогичнорасчету смеси коксового и доменногогазов, рассмотренному в примере 34.

доменныйгаз —

природныйгаз —

Принимаясодержание влаги в газах равным

доменныйгаз —

природныйгаз —

Теплотысгорания газов

Расходкислорода для сжигания смешанного газарас­сматриваемого состава приравен

Расходвоздуха при

Составпродуктов сгорания находим по формулам(96)

Суммарныйобъем продуктов сгорания равен

Процентныйсостав продуктов сгорания

Правильностьрасчета проверяем составлениемматериаль­ного баланса.

Дляопределения калориметрической температурыго­рения необходимо найти энтальпиюпродуктов сгорания

Здесь—энтальпия воздуха при(приложениеII).

Притемпературе

энтальпияпродуктов сго­рания равна

Поформуле (98) находим

Принявпирометрический коэффициент равным,находим действительную температуругорения топ­лива

Как рассчитать объем топки

Рассчитать печь для бани, которую планируется делать самостоятельно с питанием от электросети, достаточно просто. Нужно получить конечные требования к мощности и затем вычислить необходимое количество ТЭНов по их характеристикам и возможностям проводки.

Однако у владельцев бань часто возникают трудности с определением параметров дровяных печей. Здесь также нет ничего сложного. Достаточно высчитать объем топки, отсека, где будет гореть топливо. Формула расчета проста:

  • объем вычисляется путем деления показателя требуемой мощности на 0.6 для печи, установленной непосредственно в парилке;
  • литраж топки равен двукратному значению рассчитанной мощности, если печь стоит в смежном помещении.

Полученная цифра измеряется в литрах. Чтобы примерно оценить габариты топки, из нее нужно извлечь кубический корень и разделить результат на 1000. Так можно получить значение в линейных метрах. Однако это приблизительная оценка. Она покажет сторону кубика без учета вписывания геометрии топки в существующее помещение.

Количество камня, которое размещено на печи, важно рассчитывать, в первую очередь, для русской бани. Именно энергия, накопленная булыжниками, будет использоваться для генерации горячего водяного пара.

По некоторым алгоритмам расчета, для 5 пользователей бани потребуется забутить целых 250 кг булыжника. Такая цифра неприемлема для большинства владельцев самодельных парилок. Поэтому следует воспользоваться очень старым советом. Он гласит:

  • на 6 л испаряемой жидкости нужно выбирать 8 кг камня;
  • на каждый кубометр парилки (с учетом потерь на окна, двери, кирпич) дополнительно добавляется 1.5 кг булыжника.

По среднестатистической оценке, один человек за час в парилке расходует от 0.5 до 0.8 литров воды. Таким образом, для парной на 5 посетителей потребуется испарять 4 литра жидкости ежечасно.

Даже если рассчитывать помещение на непрерывное пользование в течение 4-6 часов, суммарные требования по количеству воды нужно уменьшать на треть, так как парная будет проветриваться, а ее посетители делать паузы.

В итоге получается, что камни в бане рационально рассчитывать на испарение около 19 литров воды. Это примерно 40 кг булыжника. Добавив требуемую массу на объем помещения, можно получить достаточно приемлемое количество камня, которое без труда разместится в любой бане.

( 1 оценка, среднее 4 из 5 )

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.