ЭКСПЛУАТАЦИЯ БАННЫХ ПЕЧЕЙ-КАМЕНОК
Протапливание печи-каменки несколько отличается от протапливания обычной отопительной печи. Любителям банных процедур это хорошо известно, однако целесообразно напомнить основные правила протапливания дымовых печей - каменок. Топить печь-каменку следует только сухими чистыми дровами (использование мусора не допускается). Сырые дрова, хворост, мусор загрязняют камни. При поддавании воды на камни осевшая грязь вместе с паром поднимется в воздух и попадет в парилку. Специалисты рекомендуют для протапливания дымовой печи-каменки использовать сухие ольховые дрова с толщиной поленьев 6—8 см.
Перед растапливанием печи необходимо заполнить водой систему, после этого открыть задвижки № 1 и № 3, плотно закрыть задвижки № 2 и № 4. Удалить золу с колосниковой решетки и из зольной камеры. Уложить на колосниковую решетку растопочный материал и сухие мелко наколотые дрова. Закрыть поддувальную дверку и поджечь растопку. Убедившись в наличии тяги, закрыть топочную дверку и открыть поддувальную. Когда мелкие дрова хорошо разгорятся, заложить порцию дров на одну топку (они не должны доходить по высоте до уровня котла на 15-20 см).
Задвижкой № 1 регулируют тягу, а поддувальной дверкой - подачу воздуха. После того как печь прогреется, открывают задвижку № 2 и закрывают задвижку № 3.
Продолжительность протапливания составляет 1,5-2 ч, дрова подкладывать лучше небольшими порциями. Печь-каменка считается достаточно горячей, если центральные камни разогрелись до малинового свечения. Пользоваться каменкой можно после полного сгорания топлива. Задвижки № 2, 3 и поддувальную дверку надо закрыть, когда в топке еще есть тлеющие угли, но нет языков пламени. После этого дается выдержка 25—30 мин для выравнивания температуры.
В это время надо открыть задвижки № 1, 4 и проветрить моечное отделение. В холодное время года не следует сильно открывать задвижку № 1, чтобы не переохладить печь. Время проветривания моечного отделения зависит от конкретных условий: состояния строения, сырости под полом, наружной температуры воздуха и т. п. Перед подачей воды на раскаленные камни надо открыть задвижку № 2 на 2-3 мин, выпустить из тепловой камеры угарный газ и плотно ее закрыть.
КАМИНЫ
Камин как источник тепла в быту человека начал применяться значительно раньше, чем печи. За многовековой период существования камин совершенствовался, претерпевал технические изменения, но в значительной степени сохранил свои первоначальные черты. В настоящее время камин не является жизненно необходимым сооружением, однако рассматривать его только как декоративный элемент интерьера вряд ли справедливо. Камин обогревает помещение лучистой тепловой энергией — теплом, излучаемым пламенем, и теплом, отраженным от раскаленных внутренних поверхностей топливника. Он греет, пока топится, но начинает отдавать тепло сразу, как только разгорится топливо. Поэтому в современных условиях камин наиболее приемлем для помещений с непостоянным поддержанием тепла, а именно для различных типов дач и садовых домиков. Здесь камин создает свой особый, неповторимый уют, дает возможность насладиться игрой «живого»
Рис. 108. Г. Пушкин. Екатерининский дворец. Зеленая столовая, 1781-1783 (Издательство «Аврора») |
Огня, потрескиванием дров. Все это способствует созданию положительных эмоций у человека.
Раньше в богатых домах большое внимание уделялось отделке каминов, разнообразию их форм. Камины украшали мрамором, чугунным литьем, бронзой. Они и сегодня являются настоящими произведениями искусства. Но такие камины, как правило, служили для украшения интерьера,— топили их редкоХрис. 108).
Рис. 109. Простой камин, очаг его ограничен глухим подом, параллельными боковыми и вертикальной задней стенкой. Над очагом устроен дымосборник в виде сужающейся кверху камеры, переходящей в дымовую трубу (Журнал «Наш дом» № 2, София, НРБ, 1987) |
Известны и более скромные, но тем не менее нарядные камины, повседневно выполнявшие свои функции. А у многих северных народностей нашей страны до сих пор существует первозданный камин-чувал. Полуовальный остов его, переходящий в верхней части в трубу, делается из жердей и обмазывается глиной. Дрова в чувале
Рис. 110. Открытый очаг с параллельными боковыми и вертикальной задней стенкой, отражает тепло только от одной плоскости - рис. а. Внутренние поверхности открытого очага с развернутыми боковыми стенками, как зеркала, отражают тепло в помещение - рис. б
Ставят наклонно к задней стенке топливника. На крюк над огнем подвешивают чайник или котел для приготовления пищи.
В настоящее время во многих странах возрождается интерес к каминам. Появились современные камины, отличающиеся простотой, практичностью при разнообразии внешних форм. В странах с теплым климатом топливник камина делают с параллельными боковыми и, как правило, вертикальной задней стенками (рис. 109). В суровых климатических зонах наибольшее распространение получил английский (шведский) камин. Боковые стенки топливника этого камина развернуты с расширением в сторону помещения, задняя - наклонена вперед. Внутренние поверхности такого камина, как зеркала, отражают лучистое ^гпло в помещение (рис. 110). У камина с параллельными боковыми и вертикальной задней стенкой излучение тепла внутрь помещения происходит только от одной плоскости. Общая теплоотдача его низкая, так как эффективной остается только одна отражающая поверхность.
Коэффициент полезного действия каминов невелик, редко достигает 30 процентов. Известны, однако, различные способы повышения коэффициента полезного действия каминов. Все 'устройства, повышающие теплоотдачу, обогревают воздух, поступающий в помещение (рис. 111) или
Рис. 111. Все устройства, повышающие теплоотдачу каминов, обогревают воздух, поступающий в помещение или циркулирующий в нем |
Циркулирующий в нем. У большинства, английских каминов в боковых стенках устраиваются вертикальные колодцы А и Б (рис. 112), в которых циркулирует комнатный воздух и нагревается от стен топливника. Устройство дымовой трубы с металлическим каналом для выхода дымовых газов и воздушным каналом для циркуляции комнатного воздуха (рис. 113) значительно повысит теплоотдачу любого камина. Уменьшение количества воздуха, поступающего в очаг, также повы-
I i
/ /
Рис. 112. У большинства английских (шведских) каминов в боковых стенках устраиваются вертикальные колодцы (А и Б), в которых циркулирует комнатный воздух и нагревается от стен топливника |
Рис. 113. Устройство дымовой трубы с воздушным каналом Для циркуляции комнатного воздуха и металлическим каналом для выхода дымовых газов значительно повышает теплоотдачу любого камина |
Сит теплоотдачу. Достигается это установкой или навеской декоративных металлических или стеклянных термостойких шторок, дверок и экранов (рис. 114 а, б). Внутренние поверхности топливника любого камина должны быть гладкими,
Рис. 114. Уменьшить количество воздуха, поступающего В открытый очаг, можно с помощью экрана с металлической сеткой или стеклянной термостойкой шторки f |
Чтобы максимально отражать лучистую тепловую энергию внутрь помещения. Иногда их облицовывают металлом - бронзой, нержавеющей сталью. Облицовочные листы-экраны делают съемными, навешивают на металлические крюки, заложенные в кладку (рис. 115), что дает возможность периодически снимать и чистить их. Облицовывать топливник керамической плиткой нельзя - она не выдерживает тепловой нагрузки. Камины всех видов должны иметь перед фронтом защищенную от самовозгорания поверхность. Часто камин устанавливают на ряд кирпича, выложенного на ребро с расшивкой швов. Это не только декоративное оформление, но и продиктовано условиями противопожарной безопасности. Основа-
Рис. 115. Кирпичная кладка задней стенки с наклоном сложная. Можно выполнять ее горизонтальными рядами и закрыть экраном |
Ние топливника может располагаться на одном уровне с этой поверхностью (рис. 116 а); выше ее на 300-600 мм с устройством зольника (рис. 116 б) и без зольной камеры (рис. 116 в), а также с подводом свежего воздуха через канал под зольником через отверстие в стене или цоколе (рис. 116 г) или через отверстие в полу (рис. 116 д, е).
Эффективная работа камина возможна при соблюдении физических закономерностей, которые необходимо учитывать при его сооружении. Горение топлива в камине протекает при многократном избытке воздуха, в 10—30 раз большем, чем это необходимо для его сгорания. За одну топку камин дает 1,5—2-кратный обмен воздуха в помещении. Поэтому размер камина должен соответствовать объему помещения. Большой камин
I |
!
Ж
Ш7
ДЛЯ ПОДАЧИ ВОЗДУХА Г Рис. 116. Под топливника может располагаться на одном уровне с полом или рядом кирпича, выложенного на ребро (рис. 116 о), выше этой отметки на 200-600 мм с устройством зольной камеры (рис. 116 б) или без нее (рис. 116 я), а также с подводом свежего воздуха в очаг через канал в стене или цоколе (рис. 116 г, д) или отверстие в основании камина (рис. 116 д, е) |
Будет переохлаждать комнату, вызывать сквозняки, а может и дымить из-за недостаточного притока воздуха; маленький не даст нужного количества тепла. Камин подбирают по размеру проема топливника. Размер проема должен быть пропорцио-
♦««а А-А Б-6 Рис. 117. Английский камин: /-дымовая труба, 2 - дымосборник, J-перевал, 4 - дымовой канал, 5 - топочная камера (топливник, очаг), 6 — наклонная верхняя часть задней стенки, 7 — развернутые боковые стенки, 8 — под, 9 — колосниковая решетка, 10 — зольная камера, канал для подачи свежего воздуха, 12 - вертикальные колодцы для циркуляции и подогрева комнатного воздуха |
Нален объему или площади помещения, при объеме помещения до 60 м3 площадь проема не должна превышать 0,3 м2; при объеме до 100 м3 - площадь проема до 0,5 м2. Иначе говоря, выдерживается примерное соотношение площади проема к площади помещения 1 : 70, 1 : 80.
При выборе места расположения камина необходимо уделять особое внимание обеспечению пожарной безопасности.
Камин является естественным композиционным центром помещения. Он служит для создания
Комфорта, устанавливают его в гостиной, в зале, в комнате отдыха, на закрытой веранде. Окою него должно быть достаточно места для организации зоны отдыха и общения, на которой разместится столик и несколько кресел.
Классический английский камин состоит из топливника, дымосборника и дымовой трубы (рис. 117). Топливник может быть с колосниковой решеткой, зольной камерой и с глухим подом. Применение колосников способствует более полному и равномерному сгоранию топлива. Однако количество воздуха, поступающего через колосник, не превышает 6 процентов от общего притока воздуха. Зольная камера оборудуется специальным ящиком, что облегчает эксплуатацию и уход за камином. Если камин устраивается с глухим подом, необходима специальная металлическая корзина-таганчик для размещения сжигаемого топлива. Боковые стенки топливника английского камина для увеличения общей площади отражения тепла развернуты, задняя с 1/з от пода делается с наклоном в сторону помещения и заканчивается вверху уступом — перевалом. За перевалом начинается дымосборник.
Камины — это очаги с открытой топочной камерой. Чтобы преградить путь дыму из очага в помещение, надо обеспечить постоянную подачу воздуха в топочную камеру со скоростью не менее 0,25 м/сек. Особенно необходим приток воздуха в верхней части проема. Достигается это за счет определенной формы задней стенки топочной камеры, что создает изменение скорости и характера движения дымовых газов в топке, дымовом канале и дымосборнике. Известно, что при переходе из широкой части трубы в более узкую степень сжатия газов уменьшается, а при переходе из более узкой части в широкую — увеличивается. Происходит это за счет изменения скорости движения газов. Давление газов, текущих по каналу, меньше там, где скорость больше и наоборот: давление больше там, где скорость движения газа меньше. На этом принципе работает струйный насос - эжектор и пульверизатор. В небольшом камине подсос воздуха в верхней части проема достигается за счет использования этого же закона физики. Видимое нами пламя — это струи раскаленных дымовых газов. У задней стенки топочной камеры они должны двигаться не завихряясь - параллельными струями и такими же струями уходить в дымовой канал. На задней стенке топочной камеры делается выступ — перевал, который уменьшает сечение канала, создает пережим. Скорость дымовых газов в этом месте будет больше, чем в топочной камере и в дымосборнике. Следовательно, давление газов на этом участке снижается. Достаточно этого небольшого перепада давления, чтобы
11 В. Колеватов Создать подсос наружного воздуха в верхней части проема, или, другими словами, создать эффект низконапорного эжектора. Поэтому перевал - важная конструктивная деталь этих каминов (рис. 118).
Когда камин сложен правильно, языки пламени «лижут» заднюю стенку топочной камеры, как бы скользят по ней и не отрываясь уходят в дымовой канал. Задняя стенка должна быть гладкой чтобы струи не завихрялись. Попадая в дымосборник, они резко изменяют направление движения, за-
Рис. 118. На задней стенке топочной камеры делается выступ, который уменьшает сечение канала - создает пережим, за счет чего достигается подсос воздуха в верхней части открытого проема камина |
Вихряясь, смешиваются с холодным воздухом, в результате чего температура смеси падает, объем уменьшается, в дымосборнике создается разряжение.
Вести кирпичную кладку задней стенки с наклоном очень сложно. Стальной экран, установленный на задней стенке топочной камеры, повышает эффективность излучения тепловой энергии и дает возможность вести кладку вертикально с напуском кирпича в двух рядах, что значительно упрощает и облегчает ведение работ по кладке камина.
ЗОНА МАКСИМАЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУР
20*С |
ШУ///////Л |
ТЕМПЕРАТУРА СМЕСИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ И ВОЗДУХА 500 - 200вС |
Рис. 119. В дымосборнике должно создаваться максимальное разрежение. Температура дымовых газов, поступающих в дымосборник, не должна быть выше 500° С
Температура дымовых газов и воздуха, поступающих в дымосборник, не должна быть выше 500° С (рис. 119). Нельзя завышать объем дымо - сборника (в большом дымосборнике трудно создать нужное теплонапряжение), но и занижать его размер нельзя - в маленьком дымосборнике трудно создать нужное разрежение: он не справится с большим количеством дымовых газов и воздуха. Каждому камину по его размеру соответствует свой дымосборник. Внутренние поверхности ды - мосборника должны быть гладкими.' На уровне перевала с любой стороны обязательно устанавливается герметически закрывающаяся прочистная дверка.
Как отмечалось выше, горение топлива в каминах протекает при многократном избытке воздуха.' У камина нет входной дверки, путь дыму из топ-
Рис. 120. Чтобы преградить
Путь дыму из очага в помещение, необходимо обеспечить постоянную подачу воздуха в топливник со скоростью не менее 0,25 м/сек
20" ООО
Рис. 121. График зависимости отношения площади поперечного сечения дымовой трубы к площади входного отверстия открытого очага в процентах от высоты дымовой Трубы |
15 |
10 |
5 |
15% |
5 |
10 |
Ливника в комнату преграждает постоянный поток воздуха, направленный из помещения в очаг (рис. 120) и далее - через дымовую трубу в атмосферу, Чтобы пропустить весь этот объем дымовых газов и воздуха дымовая труба должна быть достаточного сечения с предельно гладкой внутренней поверхностью. Сечение дымовой трубы должно соответствовать сечению входного проема камина. Известно, что, чем выше дымовая труба, тем большая тяга создается в ней. Это следует учитывать, но из расчета на это не следует занижать сечение дымовой трубы.
По данным шведских исследователей отношение площади поперечного сечения прямоугольной
Дымовой трубы к площади входного проема камина при высоте дымовой трубы 5 м должно составлять 12 процентов; при высоте дымовой трубы 10 м - 10 процентов (рис. 121).