|
Если говорить о процессах, происходящих в печи, то в основу нашей точки зрения легло несколько простых умозаключений, основанных на результатах, полученных нами как на основе нашей собственной практики, так и на основе практики других исследователей печных процессов.
Во-первых. Процесс горения в отопительной теплоемкой печи - это достаточно динамический процесс. Посудите сами. По данным наших финских коллег на сжигание одного килограмма дров уходит 8.10 кб.м воздуха. Процесс горения сопровождается активной газификацией топлива, поэтому без натяжки можно сказать, что сжигая 20кг дров мы прогоняем через печь минимум 200кб.м газовой смеси. Процесс топки печи составляет не более 1,5 часов, т.е. 90 минут. Таким образом, путем несложных вычислений мы получаем, что за минуту через внутренние полости печи прокачивается не менее 2кб.м смеси топочных газов, что в перерасчете на проходное сечение в кирпич (25 х 12см) обеспечивает скорость потока газов более 1м/сек.
Цифры, приведенные в докладе Хейкки Хюютияйнена («Камины 2008») еще более впечатляющи: скорость потока во внутренней полости печи - 8 м/с. Рекомендуемая скорость газов в зоне горения 3,5 м/с. Снижение скорости в зоне горения по словам Хейкки осуществляется за счет того, что основной поток воздуха (2/3), необходимого для сжигания топлива, подается в виде вторичного воздуха, выше этой зоны. Учитывая, что топочные газы проходят пространство топки менее чем за секунду, трудно предположить, что они успевают за это время достаточно значимо разделиться на составляющие. Более логично предположить, что в реальности все печные газы единым потоком проходят через печь, сгорая более или менее полно в зависимости от того, на сколько благоприятные условия для этого созданы.
Во-вторых. Процесс горения должен быть достаточно интенсивным, чтобы можно было получить поток максимально горячих печных газов на выходе из топки. Это достигается за счет достаточно плотного заполнения топливом пространства топки. Понятно, что два полена, которым «просторно» в топке не смогут создать достаточно мощного теплового потока и тепло, выделяемое при их горении, просто «размажется» по внутреннему объему печи, разбавится проходящим через печь воздухом настолько, что КПД этого процесса горения приблизится к КПД, которое выдает, например, открытый камин. В идеале топлива в топке должно быть столько, чтобы объем горючего газа, выделяемого из топлива в процессе его газификации, был соизмерим с объемом воздуха, поступающего в топку. Это соотношение контролируется коэффициентом избытка воздуха, который показывает во сколько раз воздуха подается больше, чем требуется для обеспечения полного сгорания.
Фактически достичь стабильности этого процесса возможно только в газовых котлах (каждый, наверное, пользовался газовой плитой и представляет насколько стабильно и чисто там происходит процесс горения). В бытовых печах на твердом топливе ни о какой стабильности процесса горения речи не идет. Здесь мы можем только попытаться ухватить «золотую середину», подавая воздух двумя потоками: первичным и вторичным. Заключается это в том, что в печь через колосник подается воздух, количество которого достаточно для нормального догорания закладки дров. Массированный выброс летучих при закладке свежей порции дожигается вторичным воздухом подаваемым в верхнюю зону топки. К сожалению подача вторичного воздуха должна быть регулируемой, т.к. потребность в нем исчезает всего через 7.10 минут после закладки дров. Как организовать подвод вторичного воздуха - дело вкуса.
Мы, например, пришли к выводу, что легче всего это сделать через жалюзи топочной дверцы, которые можно просто закрыть после 10 минут горения свежей закладки дров. Такая система подвода воздуха позволяет достаточно долго поддерживать КПД горения на достаточно высоком уровне. Недостатком же постоянного (нерегулируемого) подвода вторичного воздуха является то, что, по мере прогорания закладки топлива, такая система быстрее приводит к снижению КПД печи до КПД открытого камина, чем система с регулируемой подачей вторичного воздуха.
|
