ИНЖЕНЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДОМА И УЧАСТКА

Проектирование печного отопления

Для отопления всех помещений дома обычно одной печи недостаточно, так как одна печь может отапли­вать не более трех смежных помещений (рис. 94). Од­нако при проектировании печного отопления следует стремиться к минимальному количеству отопительных приборов путем рационального их размещения. Сле - I дует соблюдать принцип, при котором теплоотдача вы - | ходящей в каждое помещение части нагретой печи t полностью возмещала бы его тепловые потери | (рис.95). Для отопления кухни, жилых комнат и под - 1 собных помещений печи следует группировать в так 1 называемый тепловой узел. В этом случае дымоходы объединяют в один кирпичный стояк. Стоимость печ­ных работ при такой компоновке значительно снижает­ся. Размещать отопительные печи следует у внутрен­них стен, так как установка печи у наружных стен вле­чет за собой осложнение и удорожание работ по воз­ведению дымовых труб. Печь должна стоять открыто j и свободно обогревать помещение.

Подбор печи - задача не такая уж простая, как это может показаться с первого взгляда. Главные требова­ния, которые предъявляют к этому виду отопительных устройств:

— простота в изготовлении и эксплуатации;

— малогабаритность (печь должна занимать мини­мум полезной площади помещения с максимальной эффективностью обогрева);

— высокий коэффициент полезного действия (мак­симальный отбор тепла от сжигаемого топлива);

— возможность использования альтернативных ви­дов топлива;

— универсальность печи (то есть возможность ее : использования как в отопительном, так и в варочном

Режимах).

При выборе конструкции печи необходимо учиты­вать условия ее эксплуатации. Если печь предназначе­на для дачи или садового домика, поддерживать темпе­ратуру в которых нужно не постоянно, а короткое вре­мя, - необходимо подбирать такую конструкцию печи, которая начала бы отдавать тепло быстро и сохраняла его длительное время. Массивные печи, которые долго нагреваются и постоянно отдают тепло, для этой цели малопригодны. Их целесообразнее устраивать в тех по­мещениях, где поддерживают постоянную температу­ру. В этих помещениях нужны печи длительного горе­ния, обладающие малыми габаритами и равномерной

[9-2196

Рис. 95. Варианты размещения отопительных печей: А-в центре, или с небольшим смещением от центра; Б - угловое размещение печи; В - пристенное размещение печи с наличием вентиляторов для создания тепловых потоков; 1 - печь; 2 - вентиляторы; 3 - потоки теплого воздуха

Отдачей тепла в течение суток. Такие печи имеют срав­нительно высокий коэффициент полезного действия. Массивные печи периодического действия предназна­чены для районов с суровым климатом, а также для зда­ний, имеющих наружные ограждения с малым сопро­тивлением теплопередачи (рис. 96). В районах с пере­менным климатом и неустойчивым отопительным сезо-

Ном рекомендуют легкие каркасные и сборные блочные унифицированные печи (рис. 97). Подбор печей пери­одического действия производят из расчета опреде­ленного количества топок печи в течение суток: для средней полосы - 2 раза в сутки, для северных ши­рот с расчетной температурой минус 35°С и ниже - 2 раза при увеличенной продолжительности топки. Для южных районов, имеющих расчетную температуру 5°С и выше, цикличность топки обычно не превышает одного раза в сутки.

В процессе подбора печи ориентируются на необхо­димую теплопроизводительность, которая должна быть большей или равной тепловым потерям ограждающих конструкций при расчетной температуре наружного воздуха. Определить, какой тип речи подойдет для кон­кретного помещения можно по гражику (рис. 98).

Если печь имеет закрытые поверхности, обращен­ные в отступки (рис. 99), то теплопередача от них в по­мещение рассчитывают с учетом поправочного коэф­фициента, который в зависимости от размеров и конст­рукции отступки принимают в размере 0,75 - при за­крытых с боков, но открытых внизу и вверху поверхнос­тях при ширине 13 см и более; 0,5 - при закрытых по­верхностях с нижней и верхней решетками.

При проектировании печного отопления следует ве­личину теплопередачи и параметры печи выбрать та­ким образом, чтобы амплитуда колебаний внутренней температуры не превышала ±3°С. Определять амплиту­ду колебаний можно по формуле Л. А.Семенова:

А^О. ТМО/Г! 1{1/ccH+1/yB*F0)!>

Где М - коэффициент неравномерности теплоотдачи печи при двух топках в сутки; Q - расчетные тепловые потери помещения, Вт; (Хн - коэффициент теплоотдачи воздуха помещения внутренней поверхности огражде­ния стен, полов, потолков и может быть принят 7,5 Вт/(м2* град); Уа - коэффициент теплоусвоения внут­ренней поверхности ограждения при двух топках в сут­ки, Вт/(м2 * град); F0 - площадь внутренней поверхнос-

Ти теплоглощєния ограждающих конструкций (стен, по­толков, полов, дверей, окон) м2.

При расчетах следует учитывать теплотворность топлива для конкретного вида печи (табл. 11) и коэф­фициент теплоустойчивости, который зависит от кон­кретных строительных материалов (табл. 12).

Принцип работы печи

Независимо от конструктивного решения принцип ра­боты любой печи основан на преобразовании энергии,

Таблица 11. Теплотворная способность топлива

Теплотворная способ­ность твердого и жидкого топлива, ккал/кг (средние значения)

Га с влажностью, %

3300 3000 2800

- кусковой с влажностью 30% — брикетный

Подмосковный уголь

Бурый уголь

Каменный уголь

Антрацит

Нефть

Мазут

Полученной в результате сгорания топлива, и передачи тепла в помещение конвекционным способом. Печи, предназначенные для отопления жилья, различают по толщине стенок (толсто - и тонкостенные), по способу теплоотдачи, по форме, направлению движения дымо­вых газов. Печи строят одноэтажные и многоэтажные. По способу топки печи могут быть периодического дей­ствия, то есть с прерывистым циклом горения, и непре­рывного действия. Процесс горения в последних печах значительно удлинен по времени, в результате чего их поверхность находится всегда в нагретом состоянии.

Схема отопительной печи представлена на рис. 100. Принцип работы печи заключается в следующем:

Рис. 99. Печь, имеющая закрытые поверхности, обращенные в отступки (пространство между

Печью и стеной): 1 - стена; 2 - теплоизоляционная перегородка;

3 - кладка печи

— кислород, необходимый для поддержания про­цесса горения, поступает в топливник через поддувало, которое открытой или полуоткрытой дверкой сообща­ется с помещением (комнатой);

— топливо сгорает в топочном пространстве, кото­рое в нижней своей части через колосниковую решетку сообщается с поддувалом, а в верхней - с системой дымооборотов, служащих для отвода в атмосферу про­дуктов сгорания.

В результате прохождения дымовых газов через си­стему газоходов или дымооборотов боковые и задняя стенка печи нагреваются от энергии пламени и излуча­ют большое количество тепла. При этом значительная часть горячих газов уходит в трубу, снижая КПД печи.