Печи. Дровяные печи. Печи отопительные для дачи. Печи для дома. Печь-камин. Варочная печь. Сделать печь. Угловая печь камин.

Печи без фундамента из кирпича малогабаритные.

 

Главная. Некоторые вопросы теории. Дачная печь. Сделать печь. Испытание печей. Гостевая. Контакты.

 

                                           

Испытания печи ПДКШ-2,0.


Печь  ПДКШ-2,0   изначально создавалась   как  печь  дачная,    экспериментальная,    отвечающая  определенной   идеологии  изложенной  на   данном    сайте.     В  печи   проверялись  те  идеи  и  ноу -  хау,  которые  были  почерпнуты    в   интернете  и  придуманы  автором.
По  порядку   будут  изложены  те  решения,  которые   вошли   в  конструкцию  и    были  испытаны.   По  их   значимости.
При  испытании   в   первом   случае  в   печи  было  сожжено  5,2 Кг  очень  сухих  дров (Сосна двухгодичной сушки  под  навесом. Прибор  показывал  7-12%  влажности.)    Для  расчетов взята  влажность 15-20%.   Дрова  сжигались  с   верхним   розжигом. (При   нижнем  розжиге     дрова   сгорят  быстрее,   но  это  приведет к более  высоким   температурам  как  в  печи,  так  и  на ее  выходе перед  трубой.  И  это  снизит  ее  КПД).    В  дровах   довольно   быстро  прогорели  «летучие»   и  осталось   много  углей.  Которые  долго  прогорали  и  дали  сильный жар.    При  других  топках  применялся  более  щадящий  режим.   Сухая   сосна  сжигалась  пополам   с  березой.   У  которой    влажность  35-40%.

1. Получение    «быстрого   тепла»   при  первичном   нагреве   холодного   дома.

Для   получения  «быстрого   тепла»   (ориентировочно   для  этой  печи  4,2-5,0  кВт)  в  печи  установлены   две   чугунные  плиты   и   два  вентилятора.   Вверху  высокотемпературный  вентилятор  МSS-100  вентилятор  для   бань  с   рабочей  температурой   до  150-180 ГрС)    внизу   обычный    бытовой   канальный  вентилятор  с   диаметром   100 мм.     На  графиках  показаны  КПД  печи  и    температуры   на  этих  плитах   (Рис1)    и   топочной  дверки  со  стеклом   и   приведены    их   мощности   теплоотдачи    при   работающих  вентиляторах  (Рис2).

 

Рис 1.

Рис 2.


Из  графиков  Рис 1 видно,  что время   интенсивного горения  составляет   75-80  минут  при    среднем   КПД  печи    равном   76%.   Это   очень   неплохо  для  таких  малогабаритных   печей  с  газоходами  небольшой  длины. При этом   максимальная  температура   верхней  плиты   достигала   450ГрС   а    нижней  плиты  доходила  до 200ГрС.
Из  графиков   Рис2   видно,   что   максимальная  суммарная  мощность   в  отдельные  моменты   времени  достигает  5,3кВт.  При  этом   большую    мощность  дает   верхняя  плита.  Мощность, отдаваемая  топочной  дверкой,    соизмерима  с  мощностью   нижней   плиты.  Мощность  теплоотдачи  топочной   дверки  со  стеклом  рассчитывалась  как  удвоенная мощность   металлической  дверки   такой  же  площади   без  стекла.  Тепло,   создаваемое  нижней   плитой,   весьма   ценное,  т.к.   оно  выдувается  нижним  вентилятором  из   под  печи  и  греет  пол.   Температура   пола  в   радиусе  0,5-1,0  м  около  печи  равна 32-36 ГрС.(Замерено  пирометром).   При  выключенном  нижним вентиляторе  падает  до 18-20 ГрС.
На   графиках  (Рис3)  приведены   температуры   наружных    кирпичных   поверхностей печи   в  зависимости  от  времени.

Рис 3.

  Их  этих  графиков   видно,  что   печь  выходит  на  максимальную  температуру  внешних  поверхностей    из  холодного   состояния   очень   долго.  Это  время  составляет  3-4   часа.   Все   попытки нагреть  печь  быстрее,  продолжая топить,     могут  привести   только    к  внутреннему перегреву печи  и  к  выходу ее  из  строя  (Печь  может дать  трещины).   Остаточная  температура  через  12  часов  около  32-35ГрС.   Печь  достаточно   теплоемка  и  годится  для   ПМЖ  (постоянное место  жительства).  Понятно,  что  сразу  за  одну топку   вывести  печь  на  рабочий   режим  нельзя.  Для  этого  требуется    несколько   циклов  топки.    На  графиках (Рис 4)  приведены   суммарные  мощности  теплоотдачи   печи,   металлических  плит и  топочной   дверки  и  самой  кирпичной   поверхности  печи.  

Рис 4.

Их  графиков  видно,    что  на  этапе  работающих вентиляторов  (3часа)  средняя    дополнительная  мощность  теплоотдачи  печи    составляет около 3,0  кВт («Быстрое  тепло»),    а  максимальная   мощность  достигает  выше    5,0  кВт.   При  расчете   мощности  теплоотдачи   от  металлических   плит    при  обдуве  их   вентилятором   коэффициент  теплоотдачи  может  быть  К= 60-80 Вт/(м2·°С).   А  в  расчетах  был  выбран  К=30 Вт/(м2·°С).  Т.е.   реальная  мощность   теплоотдачи  металлических плит   может  быть  выше  в  1,5-2,0  раза.

Выводы:
1.Максимальная   температура  верхний  плиты достигает  400-430 ГрС   а   нижней   достигает  200 ГрС.
2. В  печи   ПДКШ-2,0  удается  получить    «быстрое  тепло» в  количестве  30-37%  от  всего  тепла   заключенного  в  дровах.
3. Печь  ПДКШ-2,0  значительно  более   теплоемкая  по  сравнению  с  печью ПМК-500  и  годится   для   ПМЖ.
4. Повторную  топку  можно  делать  через   2,5-3 часа   после   начала  первой  топки  и  меньшим   количеством  дров не  более 3,0 -  3,5  кг.

2. Выравнивание температур  поверхностей  печи. 

В канальных  печах  горячие  газы,  двигаясь   по  газоходам отдают  свое  тепло,  при  этом  их  температура   снижается.   Поэтому газоходы и  соответственно кирпич  в  них  нагревается  не  равномерно,  пропорционально  температуре   горячих  газов.   И  разница  довольно  большая.  Это  приводит  к  неравномерности нагрева  всей  печи.   Поэтому  для  выравнивания  температур в  каналах     в правом   опускном  и  в  левом  подъемном   в  печи  были  установлены  стальные  пластины  по  площади  каналов   из  стали 5,0 мм.   На  краях  стальных  пластин  закреплены  стальные  уголки  45х45х4 мм.   На  левой  пластине  закреплены  по  два угольника,  вверху  и  внизу (рассечки).  Горячие  газы эффективнее  отдают конвективное   тепло  стальным  пластинам,   чем  кирпичу,   а  пластины,  нагреваясь,  излучением  греют  кирпич.   Для    снижения нагрева  кирпича на  правой стенке  напротив  перевала,  под стальную  пластину  на   кирпич наклеено  два   сляй  термобумаги   толщиной  1,0 мм на высоту  0,3   высоты   стенки.   Аналогичным способом  снижена   температура  на  задней стенки     топки.   Там   под стальную  пластину  на   кирпич  наклеено также   два  слоя  термобумаги. 
На  рис5 на  графиках  показано  изменение  температур на  поверхности  печи.   Температуры  измерялись   по  центру  стенок  на  втором  кирпиче  сверху  и  на   втором  кирпиче  снизу.  На  задней  стенке  на  втором   кирпиче  сверху  и на  кирпиче выше  колосника. 

Рис 5.

Из  графиков  видно,  что разница  в   температурах  между  верхом  и  низом  на  стенках  печи  не  велика 10-15ГрС  и  уменьшается  со  временем.  Без   выравнивающих  пластин   разница   температур   в  печи   ПМК-500  составляла около   30ГрС.
Повышенную   температуру  на  задней  стенки  можно  объяснить  тем,  что  расстояние  между  задней  стенкой  печи   и теплоизолирующим  экраном  на  стене  помещения  очень   мало (100,0 мм).  Это  ухудшает   теплоотдачу задней  стенки   печи  и  приводит  к   повышению  ее  температуры.


Выводы.
1.  Печь   ПДКШ-2,0   нагревается   достаточно   равномерно.
2. Выравнивающие  стальные  пластины  с  дополнительной  термоизоляцией  термобумагой  в  газоходах   позволяют  снизить неравномерность нагрева поверхностей  печи  до  10-15ГрС.

 

3. Защита кирпича  топки  металлическим  экраном.
Для  замеров  внутренних   температур  на  задней   стенке  топки  и  на  кирпиче  на  правой  стенке (против  перевала) в   кладку  были  вмонтированы  две   термопары.   Их  спаи находились на  глубине  1мм  от внутренней поверхности кирпича.  В  тех  же   точках под  металлические  экраны  были   установлены  также  две   термопары.  Между  каждой  парой термопар  была   термоизоляция.   На задней  стенке   2,0 мм,  на  правой также  2,0 мм.  Максимальная  зафиксированная  температура  в  топке  под   металлическим   экраном была  720 ГрС.  В  той же  точке на   кирпиче 430 ГрС.  Т.е.   на  двух  слоях  термоизоляции  в  сумме  2,0 мм   падало  около  300ГрС.
Максимальная   температура под  правой  выравнивающей металлической  пластиной  напротив  перевала  достигала  в  этот  момент 570 ГрС.  В  той  же   точке  на  кирпиче 280  ГрС.   Т.е.  на  двух   слоях  термоизоляции  в  сумме 2,0 мм    падало  также  около  300 ГрС.
Однако  при  такой   топке   сухой  сосной  образовалось  много  углей.  Которые  создали   сильный  жар  в  нижнее  части   топки.   И  нижний  край  левой  пластины  немного  повело -5,0-7,0 мм.   Толщина  стальных   пластин  для  металлического  экрана топки   была  выбрана   5,0 мм.  Что  явно  мало  для  этих целей.   Необходимо   увеличивать  их   толщину  до  8,0 мм.

 Выводы.

Применение  металлического  экрана в  топке   в  сочетании  с  термоизоляцией  позволяет  значительно  снизить   максимальную  температуру  на  кирпичах  топки   до  430-450 ГрС. Что  возможно позволит  применить  для  топки  обычный красный  печной  кирпич.  А  в  случае применения   шамотного  кирпича позволит  значительно  продлить срок  его  службы.  Это  очень  важно  при  длительной  продолжительной  топки  печи  на  этапе  первичного   прогрева  помещения.

4. Защита  кирпича  над  топочной  дверкой.

Для  защиты  кирпича  над  топочной  дверкой,  под  кирпичом  был  установлен  металлический  экран  из  стали  5,0 мм.  Экран  закреплен  на  верхней  внутренней части  рамки   дверки  болтами  из  нержавейки  М5.  
Между  экраном  и  кирпичом  проложено  два  слоя  термоизоляции  в  сумме  2,0 мм. 
Максимальная  зафиксированная наружная  температура  на  кирпиче 65-70  ГрС.   Второй   кирпич  нагревался  до 110-115 ГрС.      В  печи  ПМК-500    кирпич  над  топкой без  тепловой  защиты  нагревался  до  130-150 ГрС.


Выводы.

Примененная  тепловая  защита  кирпича  над  топочной  дверкой позволяет  снизить  на  нем  температуру  до 65-70  ГрС.

 

5.Установка  биметаллического  термометра.

Биметаллический  термометр  на  выходе  печи  позволяет   контролировать  процесс  топки,  и дает  возможность  более  правильно  управлять  этим  процессом.  Сейчас  невозможно  себе  представить  автомобиль  без  спидометра.  А  не  так   уж  и   давно  обходились без  них.   Поэтому,  я  считаю,  что со  временем   термометр  в  печи  будет  таким  же обычным  явлением,  как   спидометр  в  авто.  Однако биметаллический  термометр дает  заниженные  показания  на 15-25%.  Это связано  с  тем,    что  нагреваемая часть  его стержня  покрывается  сажей,  что  ухудшает  передачу  тепла  от  горячих   газов   к  биметаллической  пружине  внутри  него. И  кроме  того часть  тепла  уходит  через не нагреваемую   часть  металлического стержня  в  кирпич кладки  и  рассеивается  на  его   корпусе.  Все  это  и  создает  погрешность.

6. Применение   красного  кирпича  в сочетании  с  шамотным.

Замеренные  температуры на поверхностях красных  и  шамотных  парных  кирпичах  не  показали какой  либо  заметной стабильной  разницы.  В  пределах 1,0-2,0 ГрС.  В  пределах  погрешности   пирометра.


7.Дополнительные  каналы подвода   воздуха  к  догорающим  углям  на   колоснике .

Оценить эффект  данного конструктивного элемента  весьма  сложно.   Видно,  что  в  некоторые  моменты  времени,  когда  действительно  много  углей  на  колоснике,    из   некоторых  каналов  идет  огонь. Т.е.  воздух,  проходящий  через  эти каналы,  смешиваясь  с горючими  газами  создает  горючую  смесь,  которая  и  сгорает. Но  как  оценить  эффект  не  понятно.  А  сложность  такой  конструктивной  доработки большая.  Наверно польза  от  дополнительных каналов  все-таки  есть.  Но надо  искать  более  простые  решения  для  создания таких дополнительных каналов.

 

 

 

Испытания печей.

 

© Шевяков В.В. (к.т.н.)  Цитирование опубликованных на сайте материалов без ссылки на сайт не допускается.