Отопительный щиток для металлической печи



отопительный щиток для металлической печи

Печь с щитком #8211 строительство и проверка конструкции печи

Многих интересует возможность использования для отопления дачи комбинации металлической печи и теплонакопительного кирпичного щитка — хочется, чтобы дом быстро нагревался и долго сохранял тепло после топки. Не найдя в Интернете отзывов об эффективности комбинации «печь + щиток», Игорь Калинин решил её проверить на своей даче.

Буржуйка

Я приобрёл дровяную чугунную печь ог известной норвежской фирмы Jotul, история которой насчитывает 160 лет. Модель F602. созданная в 30-х годах прошлого века, уже стала классикой. За два сезона эксплуатации недостатков этой печи я пока не обнаружил. Она весит 68 кг, её номинальная мощность #8211 7,0 кВт. В паспорте сказано, что дымовые газы на выходе из печи имеют температуру 319°С. Но это сильно зависит от режима топки.

Строительство теплонакопительного щитка

Я отказался от распространённых схем щитков: трёхканальной конструкции с двумя оборотами, показавшейся мне огромной, и колпаковой #8211 в виде канала сечением «в кирпич». Во второй конструкции дымовые газы от печи под нимаются вверх, у перекрыши охлаждаются, и в этом же канале опускаются вниз, где и выходят в трубу.

Появилась идея сделать всего один канал, в котором дымовые газы будут двигаться вниз. Теплоотдача при гаком направлении потока должна быть выше, чем при естественном движении вверх. А для разогрева трубы во время растолки предусмотрена задвижка. Если её открыть -дым пойдёт, минуя щиток, сразу в трубу, и тут же #8211 в её утеплённую часть.

Я закупил 120 штук печного кирпича производства Гжельского завода, чугунную задвижку финской фирмы SVT, два небольших мешка печной смеси (производимой в Костроме). Все затраты на строительство щитка не превысили тогда 6 000 руб. Не очень дорого #8211 можно и поэкспериментировать!

1.Основание щитка опирается на фундаментную ленту. 2.Положены первые 4 ряда. 3.Кладка канала на глине. 4.Щиток растёт.

Основание щитка печи

Своё сооружение решил делать на фундаменте дома. Ленточный малозаглублённый фундамент лёгкого деревянного дома зимой гуляет: поднимается под воздействием сил морозного пучения грунта, причём неравномерно. Для опоры балок пола и для повышения жёсткости фундамент включает поперечную железобетонную ленту. Вот на ней #8211 самое место для небольшого отопительного щитка. Он не будет гулять относительно дома, а только вместе с ним!

Чтобы тепло не уходило из помещения в бетон фундамента, я сделал подставку из обрезков бруса, пропитанного антисептиком, которую установил на гидроизоляцию фундамента и усилил металлическими уголками.

Кладка щитка своими руками

Первые четыре ряда кирпича выложил сплошными, с использованием четвертушек. Вертикальность кладки контролировал натянутым по отвесу в одном углу шнуром, а горизонтальность #8211 уровнем.

Затем располагается канал для выхода дымовых газов. Выше него идёт обычная кладка в четверик, в центре #8211 квадратный канал в полкирпича.

Швы старался делать не толстые, примерно 5 мм #8211 прочность такой кладки выше.

Над каналом, где будет подключена печь, размещается задвижка. Она имеет возможность теплового расширения благодаря зазору, который уплотнён базальтовым волокном.

Затем #8211 снова канал для подключения дымохода. И наконец #8211 два завершающих ряда перекрыши. В углы прямоугольных входов для подключения дымоходов установлены на растворе вкладыши для придания отверстиям восьмиугольной формы.

Всю работу я сделал в течение двух рабочих дней. До этого день ушёл на подготовку основания.

Дымоход

Рядом со щитком располагается дымоход. Он начинается одностенным участком. Нужно добиться совмещения каналов в щитке и патрубков дымохода. Зазор уплотнил специальным термостойким шнуром, чтобы обеспечить герметичность стыков дымохода и щитка. Стальной дымоход при нагреве удлиняется! В моём случае нагрев не столь значителен, и предусмотрен уплотнённый зазор.

Одностенный дымоход включает следующие элементы: конденсатоотводчик (под ним ёмкость для сбора конденсата), тройник, прямой участок длиной 1 метр, снова тройник и шибер.

Сняв воронку-конденсатоотводчик, можно выполнять чистку щитка через тройник. Не хотелось делать прочистную дверцу в кладке, проще изобрести какую-нибудь хитрую лопатку и перископ для осмотра со стороны дымохода.

Выше идёт сэндвич #8211 двустенная утеплённая труба.

Потолочный проходной узел выполнен из минерита и заполнен базальтовой ватой, предназначенной специально для этого.

Минерит легко режется обычными деревообрабатывающими инструментами, и отверстие под трубу-сэндвич я выпилил лобзиком.

Утеплённый участок состоит из пяти однометровых труб. Стыки труб должны располагаться вне проходов через строительные конструкции. Сборный дымоход прикреплён к балке перекрытия и стропильной ферме с использованием хомутов.

Завершается прямой участок «зонтиком». На его внутренней поверхности имеется конус, по которому конденсат будет стекать внутрь трубы, а не на трубу и крышу.

Основное назначение утеплителя трубы #8211 препятствовать образованию конденсата, так как в дымовых газах содержатся пары воды и газы, являющиеся причиной образования кислот.

От щитка до «зонтика» использован дымоход «Вулкан». От печи до щитка #8211 дымоход Bofil, так как у этой фирмы имелись элементы диаметром 125 мм, соответствующим внешнему диаметру патрубка печи.

Полностью отопительная установка (включая печь) осенью г. обошлась мне примерно в 60 000 руб.

«Тандем» в работе

Перед растопкой я открываю задвижку щитка, и дымовые газы идут по кратчайшему пути от печи до сэндвича, быстро разогревая его. Как только печь разгорится и труба нагреется, закрываю задвижку щитка #8211 теперь дым идёт вниз, через щиток.

Далее выставляю режим, когда интенсивность горения #8211 чуть ниже средней. Чугунный корпус печи и конфорка вскоре нагреваются выше 100 °С. Щиток при этом остаётся комнатной температуры. В первый час топки никаких признаков нагрева кирпичной кладки не наблюдается.

Когда первая закладка дров прогорает, добавляю поленьев. Открывать дверцу лучше при открытой задвижке щитка #8211 так дым гарантированно не пойдёт в комнату.

В режиме медленного горения (или близком к нему) печь работает несколько часов. Все специалисты в один голос утверждают: в этом режиме щиток не нагреется, и будут реки конденсата от его использования. В моём случае температура поверхности щитка начинает расти к четвёртому-пятому часу. Что касается конденсата, то его почти нет.

Одинарный дымоход, выходящий из щитка, #8211 не горячий, просто приятно тёплый. Его можно обхватить руками. А наружная поверхность сэндвича #8211 холодная. Видно, что щиток справляется со своей задачей #8211 утилизацией тепла.

Так нужен ли щиток для печи?

Очевидно, что щиток слишком толстостенный, хотелось бы конструкцию в два-три раза легче. Но, увы, нельзя. Кладка стенки толщиной меньше, чем в полкирпича, должна выполняться только в металлическом кожухе.

Вреда от щитка нет точно #8211 чрезмерного охлаждения дымовых газов незаметно, как и рек конденсата из-за этого. Пожарная безопасность системы в целом улучшилась #8211 в сэндвич входят дымовые газы невысокой температуры. А вот эффект накопления тепла проявляется только при длительной топке. За короткое время щиток не нагреть н и в каком режиме! Зато за несколько часов он нагревается примерно до 50°С или чуть выше практически при любой интенсивности горения.

Щиток долго остывает, и печь, как ни странно, тоже #8211 до позднего вечера. У меня же после 23-00 снова наступает время работы электроконвекторов.

Вот чему щиток не помешает, так это банным печам. Топят их, как правило, довольно интенсивно. Например, температура углей явно больше 500°С, некоторые замеры пирометром показывали и 800° С. А на входе в сэндвич высокая температура недопустима. Щиток в этом случае заберёт лишнее тепло, накопит его и поможет просушить парилку после процедур. Пожарная безопасность с ним явно повысится.

Выводы

Однозначно сказать, что щиток для металлической печи необходим, нельзя. По-моему, это зависит от типа самой печи и режима топки. Так, банные печи топят в более интенсивном режиме, чем отопительные. На выходе из печи температура газов высокая. Пройдя короткий одинарный дымоход, дымовые газы устремляются в сэндвич, не рассчитанный на такую температуру. Тут бы щиток и помог отобрать лишнее тепло. Для себя я точно определился #8211 буду делать щиток для банной печи.

Есть отопительные печи с низким КПД, также имеющие высокотемпературные дымовые газы на выходе #8211 в этом случае щиток поможет утилизировать лишнее тепло.

Нужен ли щиток для дорогих современных печей, однозначно ответить сложно. Например, моя Jetul #8211 младшая модель в многочисленном семействе печей этой фирмы. А есть устройства с очень высоким КПД и точной регулировкой горения, оборудованные различными техническими новшествами. Они, скорее всего, и без щитка обойдутся.

Точно определить или теоретически рассчитать количество накопленного тепла вряд ли получится. По опыту могу сказать, что на четвертом-пятом часу топки та часть щитка, где проходит дымоход, нагревается примерно до 40-50°С. Но чтобы греть помещение всю ночь, этого тепла недостаточно.

В итоге я пришёл к выводу, что самый эффективный и самый доступный для «периодического» дачника способ обогрева загородного дома #8211 комбинированный, с использованием печи и конвекторов. При хорошем утеплении дома затраты на обогрев невелики и сопоставимы с взносами в СНТ. Что касается теплового щитка, то если вы приехали на один-два дня, то эффект от него окажется небольшим. Он может быть более ощутимым, когда вы приезжаете на несколько дней зимой. При двухразовой топке колебания температуры в помещении уменьшаются.

Печь со щитком #8211 все фото к статье

Каким должно быть сечение дымохода при подключении печи-камина к отопительному щитку

Я приобрёл печь-камин #171 Ангара 12#8243 . Планирую подключить её к кирпичному обогревательному щитку с дальнейшим выводом дыма через сэндвич дымоход диаметром внутренней трубы 15 cм. Необходимо правильно рассчитать параметры отопительного щитка и в первую очередь определить сечение дымового канала.

Из требеовантй п.5.26 СП 7.13130.2009 следует, что сечение дымохода кирпичной печи должно быть около 55 см кв./ 1кВт тепловой мощности, что для этой печи должно составлять 55х12=660 см кв. или около 250х250 см. Сечение собственной трубы печи равно 177 см кв. сечение трубы на выходе щитка такое же #8212 177 см кв. Разница в сравнении со щитком в 3,5 раза кажется сильно завышенной!

Вопрос вашим специалистам:

Какое должно быть минимально достаточное сечение кирпичного дымохода в моём случае, чтобы печь-камин могла реализовать свою паспортную мощность 12 кВт?

С сечением всё просто. Минимально достаточное сечение дымохода не должно быть уже выходного из печи. Увеличение сечения тягу не улучшит вне зависимости от того, что написано в нормах. Правда, нужно сделать поправку на дополнительное сопротивление внутренних поверхностей кирпичной кладки за счёт неровностей и менее эффективного квадратного сечения. Если внутри канала нет заметных наплывов раствора, более чем достаточно поправочного коэффициента 1,5. Площадь сечения круглого дымохода диаметром 15 см — 176 см. Приведенное к квадратному с учётом повышающего коэффициента — 264 см. Площадь стандартного канала в кирпичной кладке сечением 12х25 см (реально он получится 14х27) — 378 см. Этого вполне хватает для того, чтобы не препятствовать нормальной тяге. 12х25 см — минимально достаточное сечение, но оно может быть и больше. Возможны и крупноразмерные камеры (колпаки) и большая единая полость с рассечками — это зависит от того, какую конструкцию вы выберете для своего отопительного щитка. То, что выход дыма на крышу вы планируете через трубу, идентичную по сечению присоединительному выходу из камина-печи — совершенно правильно.

А вот полной реализации максимальной тепловой мощности при подключении камина к щитку не получится. Кстати, в отличие от отопительных котлов, печи-камины не рассчитаны на длительную работу в максимальных режимах. При достаточном сечении каналов движение дымовых газов в щитке замедляется из-за сложной конфигурации дымохода и снижения температуры (а значит, и плотности воздуха) на выходе. Дополнительные дымообороты неизбежно ухудшают тягу и снижают максимальную мощность. Чем больше обратных ходов, тем заметней падение мощности. Все печи-камины рассчитаны на прямой вертикальный дымоход высотой не ниже 5 метров от зольника до оголовка на крыше, только при этом условии производитель гарантирует нормальную работу теплогенератора и достижение заявленных показателей. Допускаются небольшие горизонтальные (желательно наклонные, не более 45º) участки общей длиной до 2 м, при этом высота должна быть увеличена на это же значение. Если вы подключите печь-камин к щитку, почти наверняка поставщик сочтёт это нарушением инструкции по монтажу и снимет с себя гарантийные обязательства.

Однозначно сказать, как правильно рассчитать параметры конкретного отопительного щитка, невозможно. Максимальная мощность печи-камина упадёт в любом случае, но при грамотном подходе снижение будет небольшим, а КПД может повыситься на 3-6% в экономном режиме горения и на 10-20% при интенсивной топке). Необходимо добиться такого баланса между снижением тяги (падением мощности) и повышением КПД, чтобы на средних и экономных режимах потери были неощутимы, а экономия топлива и повышение теплоёмкости печи заметны. Конкретного решения, не зная условий, посоветовать мы вам не можем. Помимо конструкции щитка, тяга зависит от многих факторов: общей высоты дымохода, местоположения его на крыше относительно конька, наличия рядом высоких строений и деревьев, направления и силы ветров и т.д. Советуем по возможности привлечь грамотного специалиста, воочию показав ему ваше строение. В любом случае не стоит делать более двух полных вертикальных оборотов (четырёх ходов), тяга может оказаться слишком слабой.

Для обеспечения стабильной тяги важно, чтобы оголовок трубы на крыше имел достаточную высоту относительно конька и не попадал в зону ветрового подпора

На всякий случай мы рекомендуем оборудовать щиток двумя дымоходами, в один из которых при помощи заслонки можно будет направлять отходящие газы. Первый — через систему каналов, как вы и планируете. Второй — прямой участок, которым можно будет пользоваться при растопке печи, необходимости быстрого прогрева помещения и в случае, когда тяга недостаточна. Это так называемые летний и зимний дымоходы, часто применяемые в отопительно-варочных печах.

Вариант 4 — рассматриваемый нами случай. Поток дымовых газов можно направить через щиток, если заслонка открыта или сразу в вертикальный участок трубы, если открыта

Один из приемлемых вариантов отопительного щитка для вашей печи. Горизонтальные дымообороты, колпаковые системы будет сложно адаптировать для высоко расположенного входа дымовых газов из печи-камина

Возможно, вы могли бы немного усложнить систему и поставить компактную, но полноценную отопительную или даже отопительно-варочную печь с собственной топкой и щитком, летним и зимним дымоходом, подключив к ней заводскую печь-камин. Это будет несколько дороже, займёт ненамного больше места, но значительно расширит функционал отопительного устройства, упростит его использование и снимет многие проблемы.

Источники: http://kak-svoimi-rukami.com//05/teplovoj-shhitok-dlya-pechi-svoimi-rukami-foto/, http://sdelaikamin.ru/consult/sechenie-dymohoda





Комментариев пока нет!

Поделитесь своим мнением