19.01.2021

Печь подового горения – Сравнение подового и колосникового сжигания дров в каминных топках. Традиции, мифы, реальность

Содержание

Как работает печь подового горения?

Компания «Лиговъ» впервые приступила к выпуску печей-каминов «подового горения». Исследования показали, что они гораздо экономичнее и экологичнее «колосниковых». Подача воздуха в них ведется через топочную дверцу в камеру сгорания. Ранее этот принцип использовался только в стационарных кирпичных и русских печах. 

Главное при «подовом горении» — основательно прогреть камеру сгорания топлива. Как правило, их две. Однако в компании «Лиговъ» представлены модели даже с четырьмя камерами. Именно о них и пойдет речь.

 

Что такое подовое горение?

 

В данном контексте термин «подовое горение» рассматривается только в отношении  сжигания крупнокусковых древесных материалов (дров, брикетов), поскольку для многих других видов твердого топлива (например, опилок, каменного угля и т.п.) этот процесс вообще нереализуем.

В отличие от традиционной колосниковой схемы, сжигание дров на глухом поду (подовое или бесколосниковое) имеет свои преимущества. Главное из них – это так называемое «верхнее» горение, когда его фронт распространяется от верхних слоев закладки к нижним по мере сгорания топлива. При этом подаваемый через топочную дверцу воздух проникает в зону горения в достаточном для полного окисления топлива количестве, а образующиеся в результате сгорания угли разогревают нижние слои топлива и стимулируют его термическое разложение и выделение пиролизных газов.

При условии футеровки пода и стенок печи теплоизолирующим материалом (например, шамотным кирпичом), последний аккумулирует теплоту от сгорания топлива и поддерживает высокую температуру в топке, необходимую для обеспечения эффективного процесса горения (особенно в моменты загрузки).

Еще одно достоинство подовых печей – отсутствие необходимости в регулировании подачи воздуха в зависимости от фазы горения топлива. При верхнем горении закладка участвует в реакции только верхней частью и всегда содержит слои топлива на разных стадиях окисления, т.е. потребность в воздухе примерно постоянная во времени и может быть отрегулирована единовременно. В колосниковых же топках в реакции участвует вся закладка целиком, причем фазы горения сменяются во времени: в начальной фазе (термическое разложение и горение пиролизных газов) требуется больше воздуха, чем на стадии горения углей, и если не обеспечить адекватное управление подачей воздуха в процессе топки, эффективность сжигания топлива и кпд печи резко снижается.

В завершение следует отметить отсутствие в подовых печах колосников как конструктивного элемента и расходного материала, а также связанных с ними потерь топлива в результате его проваливания в зольный ящик (примерно 5%).

В силу перечисленных выше причин в последнее время наблюдается тенденция возврата к дровяным топкам с бесколосниковой (подовой) схемой сжигания, особенно с учетом многовекового опыта и традиций устройства классических русских печей.

 

Особенности конструкции отопительно-варочных бесколосниковых (подовых) печей «Лиговъ»

 

 

1 — кожух конвектор — экранирует тепловое излучение и активно снимает излишнее тепло с топочной камеры; 2 — корпус печи; 3 — задвижка «прямого хода» — открыта во время разогрева печи; 4 — камера сгорания подового вида; 5 — боковые камеры сгорания; 6 — шамотный кирпич боковых камер сгорания; 7 — «под» — двойной ряд шамотного кирпича; 8 — усиленная задняя стенка из кирпича ША-94; 9 — шамотный кирпич в четвертой камере сгорания; 10 — четвертая камера сгорания; 11 — выход в дымоходную трубу.

 

Большинство отопительных печей фирмы «ЛИГОВЪ» работают в режиме подового горения, т.е. используют схему сжигания дров на глухом поду. Основание топки и  все боковые стенки выполнены из огнеупорного и теплоемкого шамотного кирпича, сверху топочная камера ограничена толстой 10мм чугунной плитой с кольцевыми конфорками. Конфорки обеспечивают уменьшение тепловых напряжений в плите, позволяют использовать посуду со сферическим дном для приготовления пищи, а также допускают вертикальную загрузку топлива. При высоте топки не менее 600мм можно сжигать дрова соответствующей длины.

В режиме интенсивной топки температура на поверхности плиты достигает 4200С, тогда как кирпичные стенки в силу своих теплоизолирующих свойств раскаляются до 7000С, гарантируя устойчивое горение топлива при любых условиях (влажное топливо, низкое атмосферное давление, сильный ветер и т.п.). Несмотря на такой напряженный тепловой режим работы топки, ее ресурс при правильной эксплуатации фактически не ограничен, поскольку рабочие температуры используемых материалов далеки от критических (7000С для чугунной плиты и 14000С для шамотной кладки).

 

1 — кожух конвектор — экранирует тепловое излучение и активно снимает излишнее тепло с топочной камеры; 2 — корпус печи; 3 — задвижка «прямого хода» — закрыта во время подового горения; 4 — камера сгорания подового вида; 5 — боковые камеры сгорания; 6 — шамотный кирпич боковых камер сгорания; 7 — «под» — двойной ряд шамотного кирпича; 8 — усиленная задняя стенка из кирпича ША-94; 9 — шамотный кирпич в четвертой камере сгорания; 10 — четвертая камера сгорания; 11 — выход в дымоходную трубу.

 

Отопительные печи «ЛИГОВЪ» относятся к печам «нижнего прогрева» (когда горячие газы сначала направляются в нижнюю часть печи) и не имеют аналогов в своем классе по конструкции и протяженности газоходов, сочетая достоинства металлических печей быстрого прогрева и теплоемких кирпичных печей. Общая длина теплообменного тракта составляет более 2м. Все газоходы ограничены снаружи теплообменной металлической оболочкой, а изнутри — теплоемкой кирпичной кладкой, которая омывается горячими газами с двух сторон.

После растопки печи тепловой поток через разогретую до 250-3500С  металлическую стенку сразу поступает в обогреваемое помещение (как у «буржуйки»), в то время, как после окончания топки раскаленная до 500-7000С кирпичная кладка (85-150кг в зависимости от модели) позволяет 3-5 часов отапливать помещение при закрытой задвижке дымохода (как в теплоемкой печи).

Отопительные печи «ЛИГОВЪ» при полной загрузке топливом и ограниченной подаче воздуха позволяют реализовать режим «длительного горения». При производственных испытаниях было установлено, что 10кг топливных брикетов полностью сгорают за 14 часов до состояния золы, причем после загрузки новой порции топлива происходит его самовоспламенение в еще горячей топке.

Растопка печей «ЛИГОВЪ» выполняется в два этапа:

— разогрев дымохода для создания устойчивой тяги в связи с большой длиной газохода (производится по «короткому ходу» открытием на 5-10мин заслонки в верхней части топки).
— перевод в отопительный режим закрытием заслонки.

В установившемся режиме температура отходящих газов в дымовой трубе не превышает 1600С, т.е. выделяемое при сгорании топлива тепло практически полностью утилизируется в объеме печи.

Конвекционная обшивка печей «ЛИГОВЪ» в металлическом или керамическом исполнении обеспечивает надежное экранирование горячей оболочки печей и позволяет создать свободный или организованный (по желанию заказчика) конвекционный теплообмен в отапливаемом или смежных помещениях. Обшивка является быстросъемной и может быть демонтирована за считанные секунды. При этом режим теплообмена между печью и отапливаемым помещением меняется с конвекционного на лучистый, превращая печь в привычную «буржуйку», что удобно для быстрого начального разогрева холодного помещения после длительного перерыва. По мере прогрева корпуса печи до 350

0С, обшивка с легкостью навешивается обратно на крепежные кронштейны. Допускается сочетать оба режима теплообмена, навесив обшивку только с одной стороны, если исключено прикасание к горячему корпусу печи в процессе ее эксплуатации.

Печи подового горения — мощь и экономия

24.02.2016-24

Печи подового горенияПо сравнению с колосниковыми и прочими печами печи подового горения более экологичны и экономичны. Воздух в них подаётся в камеру сгорания через топочную дверь. Большинство моделей данных печей имеют две камеры сгорания, однако также существуют и четырёхкамерные модели.

Главным плюсом данных печей является «верхнее» горение, при котором по мере поглощения топлива фронт горения распространяется к слоям закладки расположенным внизу от верхних слоёв. Воздух, который подаётся через топочную дверь, попадает в участок горения в количестве необходимом для окисления топлива, а угли, получающиеся при горении, подогревают нижние слои топлива, что способствует его термическому разложению, последующему выделению газов пиролизных.

Если стены печи покрыты кирпичом шамотным либо каким-нибудь иным видом теплоизолирующих материалов, то последний аккумулирует тепло получаемое от сгорания топлива, благодаря чему в топке поддерживается высокий уровень температуры, который необходим для горения.

Другим важным плюсом печей подового горения является то, что в них не надо регулировать подачу воздушных масс исходя из фазы горения топлива. Во время верхнего горения закладка принимает участие в реакции лишь верхней своей частью и постоянно имеет в своём составе слои топлива на различных уровнях окисления. Проще говоря, потребность в воздухе одна и та же всё время, а при необходимости её можно отрегулировать единовременно. В топках колосникового типа в реакции принимает участие полностью вся закладка, при этом фазы горения во времени сменяются: вначале необходимо больше воздуха, чем во время горения углей. В случае неадекватного управления подачей воздуха в ходе топки, КПД печи и уровень эффективности сгорания топлива снизятся. Кроме того подовые печи весьма долговечны и могут прослужить не один десяток лет.

В конце надо отметить, что в подовых печах отсутствует такой расходный материал и элемент конструкции, как колосники. Благодаря этому они тратят топлива на 5% меньше, чем колосниковые печи, давая при этом значительно больше тепла.

Выше перечисленные преимущества, а также древние традиции и многовековой опыт оборудования знакомых всем русских печей обеспечили печам сгорания подового высокую популярность и востребованность у покупателей.


Подовое горение в топках. Что это такое?

Технология подового горения в топках российского производителя ASTOV

— Подача первичного воздуха идёт из-под специальной направляющей пластины, в нижней части топки, под дверцей, по всей ширине. Воздух поступает по всему периметру топки. Ситуация, когда длинное полено, над колосником горит, в углу только тлеет и чадит, не возникает.

— Подача вторичного воздуха осуществляется сверху, над дверцей, вдоль стекла. Вторичный воздух поступает по специальным каналам, в которых происходит предварительный разогрев. Увеличенный объём горячего вторичного воздуха сохраняет чистое стекло и осуществляет эффективный дожиг дымовых газов.

— Поскольку первичный воздух поступает не снизу, под дрова, а «сбоку», а вторичный воздух сверху и «сбоку», то пламя не вытягивается в длинные языки. Тангенциальная подача воздуха, не только формирует «эффект закрутки пламени», но и доставляет воздух к каждому полену, разбивая один большой факел на много маленьких, что существенно снижает высоту пламени, при высокой скорости и эффективности сгорания. Тем самым повышается КПД, улучшается качество горения.

— Зола, которую необходимо сохранять на дне бесколосниковой топки, толщиной 10-20 мм, является катализатором горения. В этой подушке, с каждой протопкой накапливается зола от предшествующих дров, представляя из себя, минеральный остаток. Минералы, содержащиеся в золе, улучшают процесс горения, понижая температуру воспламенения, газовоздушной смеси (дымовых газов) с 700 градусов до 500, и даже меньше. Уменьшается количество не только СО, но и пылевых частиц – дымоход дольше остаётся чистым, меньше недогоревших продуктов оседает на его стенках, а чистить топку от золы, при ежедневной, непрерывной эксплуатации, надо 1 раз в месяц.

— КПД топки, чистое горение, надёжность, сейчас уже не рассматриваются без применения розжига сверху. Дрова разгораются постепенно и сгорают медленнее, чем при ином способе закладки дров. В результате, конструкция не испытывает термического удара, что очень важно для долговечности топки, но, самое главное, поскольку горение развивается постепенно, топка эффективней передаёт тепло, совершенно без дыма! Изначально, за единицу времени тепла выделяется меньше, чем при ином способе сжигания дров, но КПД при этом значительно возрастает. Топка успевает прогреться и передавать свою энергию в дом.

Только в подовой топке возможно эффективно использовать розжиг сверху, поэтому сочетание всех особенностей подовой топки и розжига сверху даёт такой ощутимый эффект в производительности, красоте горения, чистоте стекла, долговечности изделия.

Верхнее подовое горение твердого топлива в котлах и печах

TEPLOKARTA