Расчет точного размера топки печи для дров, угля, торфа

Как мощность печи зависит от размера топки?

Мощность отопительного устройства зависит от многих факторов. Рассмотрим некоторые из них:

  1. Конструктивный. Обогревающее устройство должно быть сложено так, чтобы все составные элементы находились в правильном соотношении друг к другу. Следовательно, только правильная конструкция обеспечивает нужную мощность печи в зависимости от размеров топки, высоты трубы и сечения дымохода.
  2. Эксплуатационный. Чем больше влаги держит в себе топливо, тем больше нужно расходовать тепла и энергии на её испарение. Это же относится и к температуре топлива. Только принесенные угли с улицы возьмут себе часть тепла для обогрева. Температуру горения снижает большое количество воздуха, вызывая неполное сгорание топлива. Недостаток воздуха приводит к недожогу топлива, что снижает температуру горения и приводит к оседанию сажи.

Мощность обогревающего устройства зависит от параметров.

Чем больше вместимость топки, тем она мощнее. На 1 кг сухого горючего принято считать 4кВт. Если отопительное устройство помещает 3кг топлива, то она даст 12 кВт тепла.

Обычно на 10 м2 площади отапливаемого помещения берётся 1 кВт мощности обогревающего прибора.

При кладке печей используются только жаропрочные материалы, которые не деформируются от высоких температур. Нужно учитывать и то, что материалы имеют разное свойство расширения.  Глина и кирпичи – это основа любой хорошей печи. Сорт кирпича должен быть первым, а все подсобные материалы теплоизоляционными.

Как правильно растопить печь

Существует ошибочное мнение, что растопить деревенскую помощницу достаточно просто — достаточно заложить сырье и дело сделано. Но даже многие сельские жители не всегда умеют корректно и эффективно растапливать и поддерживать длительное горение, не понимая, почему нельзя использовать сырые поленья и как грамотно подготовить топку к использованию.

Как правильно закладывать дрова

Перед закладкой топлива, следует подготовить систему к запуску. Современная печное устройство состоит из трёх компонентов: топочная камера, куда загружается топливо, система отвода гари и дыма, зольник, отсек для скопления отходов горения дров.

Перед розжигом, необходимо очистить зольник, что обеспечит свободный доступ воздуха, а соответственно, значительно упростит процесс розжига. После этого можно проводить закладке, согласно пошаговой инструкции:

  • открыть поддувальный и дымоотводной каналы, обеспечив доступ кислорода;
  • открыть шахтовую заслонку;
  • дно печки устелить бумагой, на которую заложить массив дров (не менее трети от объёма топочной камеры);
  • теперь можно поджигать бумагу.

Важно! Не рекомендуется применять щепки во время растопки, они генерируют много жара, а резкий перепад температуры может привести к растрескиванию камеры. Также нельзя использовать различные средства для растопки (часто используются дачниками и туристами для быстрого разведения огня) — это чревато повреждением кладки или пожаром

Известно несколько способов закладки брусьев:

Известно несколько способов закладки брусьев:

  • поленья располагаются горизонтально в ряд. Укладка должна быть не слишком плотной;
  • укладка конусом;
  • первое полено укладывается по диагонали, остальные под углом относительно первого.

Как экономно топить дровами

Чтобы эффективно использовать печное отопление, следует соблюдать несколько простых правил:

  • использовать подходящее топливо. Например, для заданной печи с водяным отоплением необходимо сжечь 0,75 м3 дубовых или 1 м3 берёзовых, 1,2 м3 ольховых и сосновых либо 1,5 м3 осиновых дров;
  • контролировать приток воздуха в топливник, обеспечивая необходимый баланс между температурой и длительностью горения.

Как топить русскую печь зимой, чтобы было тепло

Если дровяное устройство является единственным источником отопления, протопить её дело не одного дня. Как правило, чтоб вывести её на рабочий режим требуется несколько дней и постоянный контроль процесса в камере горения. Ее необходимо поддерживать топливом ежедневно, когда нет сильных морозов, и дважды в сутки, когда наступают суровые морозы. Это позволит печному устройству эффективно хранить и равномерно отдавать накопленное тепло, создавая комфортный климат во всём доме.

Таблица: Какими дровами лучше топить печь в доме

Если Вас интересует вопрос как правильно топить печь углем и каким лучше, читайте в нашей статье.

Основные характеристики печки ПДА


Данная разновидность печи имеет плюсы и минусы. К минусам можно отнести:

  • Все рабочие поверхности во время использования изделия сильно нагреваются, что является опасным для применения в жилых помещениях.
  • Теплоемкость печи находится на низком уровне, поэтому после нагрева она остывает очень быстро.

К положительным параметрам ПДА изделия относится:

  • Сделать ее можно самостоятельно с помощью качественного кирпича, однако расчет должен быть правильным, чтобы все элементы конструкции обладали нужными параметрами.
  • Универсальное изделие, которое может применяться не только для обогрева, но и для приготовления пищи, а также для гончарного дела.
  • Высокий КПД.

Общие размеры и конструкция каждого составляющего элемента такой печи могут быть совершенно разными в зависимости от параметров созданного предмета.

Какие дрова лучше

Древесина, которая служит сырьем для дров, далеко не одинакова по своим свойствам.

Твердые породы деревьев, таких как береза, дуб, граб, бук, тис горят жарче, имеют высокую волокнистую плотность, медленнее сгорают.

Мягкие сорта имеют свои преимущества, например: осина, дает меньше жара, чем береза на 25%, но она прекрасно поддерживает жар в растопленной печи. Ольха еще делится восхитительным ароматом, как впрочем, и хвойные сорта. Ольха с осиной, добавленные в печь в конце протапливания удаляют налет сажи и копоти в дымоходе. А вот образование налета, которое может привести к засорению дымохода, происходит при сгорании эфирных масел и смолы сосны, пихты, ели. Хвойные тоже уступают по теплотворности березе, дубу, но они быстрее высыхают и более годятся для растопки. Только пихта сильно искрит, а лиственница в конце сгорания выделяет много угарного газа и нужно быть внимательнее с заслонкой.

Некоторые виды фруктовых деревьев относится к средне твердым сортам древесины и теплотворная способность у них средняя. Горят, издавая аромат, их легко заготавливать, поскольку дрова можно колоть без особых усилий.

Особенности использования

Популярным является вопрос, какой уголь лучше для отопления дома. Специалисты в данной сфере заявляют – антрацит либо каменный уголь. Антрацит в силах обеспечить продолжительное и равномерное сжигание партии загруженного в котёл угля, наивысшую тепловую отдачу и небольшое количество отходов. Востребованной разновидностью каменного угля, что предназначена для горения в маломощных котлах, считается уголь длиннопламенный рядовой, семечко, орех.

В последние годы антрацит приобретает всё большую популярность из-за небольшого содержания в нём серы (до 1 %) и пепла (до 10 %). Вследствие небольшого серного содержания, в составе продуктов горения, образующихся в процессе сжигания антрацита, содержится меньше двуокиси серы. Кроме пользы для окружающей среды, это благоприятно влияет на срок эксплуатации деталей котла и дымоходных труб, на которые воздействует наименьшее количество сернистой и серной кислоты, что появляются в результате взаимодействия серы и паров воды.

Если вы решили приобрести уголь для котла отопления, возьмите на заметку, что количество топлива будет напрямую зависеть от его качественных характеристик. Поэтому совершайте покупку лишь у производителей, которые имеют соответствующие документы по качеству.

Все о сортах древесины и ее энергетической ценности

Клён

Клён  — универсальный вид деревьев. Его древесина прекрасно подходит для производства мебели. Сравнительно редко используется для отопления.

Теплотворная способность: 1900 кВт⋅ч/м3 и 4,1 кВт⋅ч/кг.

Береза

Березовые дрова часто используют для камина, поскольку эти дрова, если они сухие, не образуют искр. Пламя горит с легким голубым оттенком и имеет приятный характерный запах. Береза имеет около 85% теплотворной способности бука. По весу — около 105%. Недостатком березы является высокое сажеобразование. Время сушения: 1,5 года.

Теплотворная способность: 1900 кВт⋅час/м3 и 4,3 кВт⋅час/кг.

Бук

Самое популярное дерево для отопления. Легкий в заготовке и хранении, бук так же обладает высокой теплотворной способностью. Идеален как для камина, так и для топки в котлах и печах. Время сушения: примерно 2 года.

Теплотворная способность: 2200 кВт⋅час/м3 и 4,1 кВт⋅час/кг.

Дуб

Очень хорошая древесина для отопления. Основным ее недостатком является трудность раскалывания. В связи с высоким содержанием танина дубовые дрова необходимо сушить дольше чем другие виды древесины. Для горения танина необходима высокая температура, которая достигается только тогда, если древесина хорошо высушена. Дубовым дровам для горения необходимо больше кислорода, чем, например, буку. Время сушения: 2,5 — 3 года.

Теплотворная способность: 2100 кВт⋅час/м3 и 4,2 кВт⋅час/кг.

Ольха

Ольха  — лиственное дерево с низкой отопительной ценностью. Ее достоинством является низкое сажеобразование. Ольха, даже свежесрезанная, горит относительно хорошо, но ее не рекомендуется использовать для отопления. Время сушения — 1,5 года.

Теплотворная способность: 1500 кВт⋅час/м3 и 4,1 кВт⋅час/кг.

Ясень

Древесина ясеня имеет очень хорошую отопительную ценность, подобно дубу и буку. Однако ясеневые бревна трудно раскалывать, потому ясень не так популярен в качестве материала для отопления. Но благодаря его высокой плотности и твердости он считается благородным сортом древесины. Время сушения: 2 года.

Теплотворная способность: 2100 кВт⋅час/м3 и 4,2 кВт⋅час/кг.

Ель

По причине высокого содержания смолы древесина ели искрит при горении, и, поэтому, пригодна для сжигания только в закрытых печах. Это дерево легко воспламеняется и легко расщепляется. Именно поэтому оно прекрасно подходит для розжига. Ель идеально подходит для разжигания еще и потому что она примерно на 30% дешевле чем древесина лиственных пород; однако древесина ели высыхает гораздо быстрее, а также легче в обработке. Дополнительным преимуществом является быстрое восстановление еловых ресурсов.

Теплотворная способность: 1600 кВт⋅час/м3 и 4,4 кВт⋅час/кг.

Сосна

Как и все хвойные деревья вызывает искрение при горении, поэтому оптимально подходит для сжигания в закрытых печах. Древесина лиственницы легко воспламеняется и легко раскалывается, поэтому она прекрасно подходит для розжига. Сосна, как и все виды мягкой древесины горит очень быстро и неравномерно, это связано с низькой плотностью этой древесины.

Теплотворная способность: 1700 кВт⋅час/м3 и 4,4 кВт⋅час/кг.

Лиственница

Как и все хвойные деревья вызывает искрение при горении, поэтому оптимально подходит для сжигания в закрытых печах. Древесина лиственницы легко воспламеняется и легко раскалывается, поэтому она прекрасно подходит для розжига.

Теплотворная способность: 1700 кВт⋅час/м3 и 4,4 кВт⋅час/кг.

Пихта

Как и все хвойные деревья вызывает искрение при горении, поэтому оптимально подходит для сжигания в закрытых печах. Древесина лиственницы легко воспламеняется и легко раскалывается, поэтому она прекрасно подходит для розжига.

Теплотворная способность: 1500 кВт⋅час/м3 и 4,4 кВт⋅час/кг.

Ива

Большинство разновидностей ивы является быстрорастущими деревьями. Ежегодный рост на 1,5 — 2 м не является редкостью. Верба редко используется как древесина для отопления. В будущем, в связи с способностью к быстрому росту деревьев, возможно разведение ивы как сельскохозяйственной культуры предназначенной для производства щепы.

Теплотворная способность 1400 кВт⋅час/м3 и 4,1 кВт⋅час/кг.

Как выбрать для дома и критерии выбора?

Чтобы правильно выбрать печь нужно учесть следующее:

  1. Конструкция заводская или выполнена своими руками. Ниже дадим подробные инструкции для обоих вариантов.
  2. Определится по виду печи (см. соответствующий раздел).
  3. Подобрать необходимые параметры. На этом пункте остановимся подробнее. Чтобы печь оправдала ожидания, нужно учесть следующее:

Правильно подобрать мощность. С заводскими приборами все просто — производители указывают в паспорте мощность и кубатуру, на которую рассчитана печь. Нужно стараться, чтобы объем, который необходимо обогреть был где-то посередине указанного диапазона. Так будет обеспечен необходимый запас на случай возможных теплопотерь. С самодельной печью не все так просто. Придется выполнить расчет самостоятельно, по формуле:

P = (М-Мост)*Сп/T/1000, где

P – искомая мощность, кВт

М — вес используемого топлива, кг

МОСТ — масса остатка сгоревшего топлива (т. е. того, что осталось после активной фазы горения), кг

Сп — теплопроводность угля, Дж/кг

Т — время горения угля. М определяется по формуле: М=a*b*c*Пл*Кз, где

М — вес используемого топлива, кг

а, b, c — габаритные размеры топки изнутри, м

Пл — плотность угля, кг/м3

Кз — коэффициент заполнения топки (обычно принимают 0,6-0,7). Подставив исходные данные, легко определить мощность, которую будет выдавать печь. Чтобы определить полезную мощность, умножьте ее на КПД печи.

Теперь определим потребную мощность. На 1 м2 площади нужно 0,1 кВт тепла. Эти цифры не учитывают возможные теплопотери, который в каждом помещении свои. Поэтому мощность рекомендуется принимать с запасом в 10-15%.

  • Материал изготовления.
  • Объем загрузки и автоматизации. Загрузка угля в современных котлах может быть автоматизирована до такой степени, что добавлять топливо придется раз в несколько недель. Все остальное время печь будет работать в автономном режиме.

Виды угля

Подобное топливо представляет собой породу, состоящую из углеродного соединения и негорючих компонентов, которые при сгорании образуют золу. В различных регионах находятся залежи с разным количеством примесей.

В зависимости от уровня удельной теплоты сгорания, влажности и возраста примесей, выделяют следующие виды топлива:

Лигнит

Молодой тип угля с удельной теплотой сгорания не более 2,8 тыс. ккал/кг. Сырье отличается рыхлой структурой и высоким процентом образования золы. Лигнит обеспечивает работу промышленных объектов – заводов, фабрик, электростанций, но плохо подходит для бытового использования в качестве топлива.

Бурый уголь

Продукт переходной фазы между черным лигнитом и каменным углем. В процессе сжигания образует большой объем золы и коксующих производных. Теплотворная способность топлива составляет 5 тыс. ккал/кг. При средней влажности в 50% сырье используется для промышленных котельных и химических производственных предприятий. По причине быстрого засора дымоходной системы и теплообменника не рекомендуется топить бурым углем бытовые печи и котлы.

Каменный уголь

Качественное топливо с теплотворной способностью в диапазоне от 5 до 5,7 тыс. ккал/кг. Является промежуточным звеном между бурым углем и антрацитом. В нем содержится порядка 70% углерода и всего 3% золы. По причине низкой влажности (20%) сырье не используется для газогенераторных установок, но подходит для большинства моделей бытовых котлов и печей.

Каменный уголь разделен на две группы:

  1. Длиннопламенный. Топливо подходит для большинства бытовых отопительных установок, обеспечивает высокое пламя и длительное горение, не требует дополнительного поддува. Чтобы разжечь его, можно использовать небольшое количество дров или щепы.
  2. Слабоспекающийся. Сырье подходит для обогрева частного дома, бани или промышленных объектов. Отличается высокой теплопроводностью и отсутствием спекаемости. Процесс горения проходит без пламени и дыма.

Антрацит

Лучший тип топливного сырья плотной структуры и насыщенного черного цвета с теплотворной способностью от 7,1 до 9 тыс. ккал/кг. При сравнительно невысоком уровне влажности (7%) антрацит образует незначительное количество золы, которая выводится из отопительного оборудования вместе с газами. Он бывает различной величины: мелкий с семечко, средний – с горох и большой – с кулак.

В результате выделения большого количества тепла обогрев помещений антрацитом происходит быстро и эффективно.

Дрова для камина: размер

Для того чтобы получить хороший стойкий жар, следует брать дрова для топки камина хотя бы примерно одинакового размера, оптимально – 7-10 см и в диаметре и длиной 2/3-3/4 от размера фасада топки (как правило, до 35 см). Если предварительно удалите кору с поленьев – будет меньше сажи.

Важно не только чем топить камин, но и как топить камин. Так вот, при загрузке не стоит укладывать поленья плотно

Загружайте топку максимум на треть объема – это в районе 4-х кг дров. Помните: самый эффективный режим горения дров – при хорошей тяге и подаче воздуха. Поэтому дрова подкладывайте при открытой заслонке, по 2-3 полена.

О времени горения одной закладки сложно говорить: это в большой мере зависит от самого камина, его параметров и качества, а также от влажности и породы дров, режима горения и многих других факторов.

Основные требования

Как уже было сказано выше, топки в печи имеются в любой конструкции. Если камера сгорания отвечает всем нормативным и техническим требованиям, тогда владелец дома может не переживать, что конструкция будет расходовать много топлива или плохо обогревать дом.

Если устанавливать современные печи для бани или дома, то в них уже имеется правильно продуманная система конвекции воздушных потоков в зоне, где происходит сам процесс горения. Более того, они оснащены вместительными топками, которые позволяют выполнять максимальную закладку дров и угля, тем самым сэкономив используемое топливо, и при этом способны поддерживать в доме как можно дольше комфортную температуру.

Это изделие производят из чугуна, и в последующем устанавливают внутрь топочной камеры. Оно служит для того, чтобы поддерживать всыпанный объем используемого твердого топлива в процессе горения. На решетке имеются отверстия, расположенные вдоль ее основания, которые и способствуют проникновению воздушных потоков внутрь камеры. Чтобы улучшить тягу, имеется поддувало, посредством которого еще и убирается зола.

Типичное устройство топки

Расположение колосниковой решетки должно быть в середине топки печи для бани или загородного дома, немного ниже дверцы топливника, примерно на две кирпичные кладки, а горизонтальные отверстия направляются вдоль топочной камеры.

Уклон решетки составляет от двух до пяти сантиметров, что обусловлено размерами печей. Для лучшей растопки и создания правильной тяги элемент монтируется с уклоном к дымоходной трубе. Именно таким способом создаются идеальные условия для равномерного горения топлива внутри металлической или кирпичной печи, когда дым отслаивается от огня, не собираясь внутри топки.

Важно соблюдение еще и такого момента: если отопительный прибор изготовлен из металла, то необходимо дополнительно сконструировать защиту для топки, чтобы она не перегревалась, а вот в каменных изделиях, чтобы соорудить камеру лучше использовать шамотные кирпичи, устойчивые к высоким температурам. Что касается используемого топлива, то для закупки необходимого объема материала на холодный сезон стоит правильно расчитать количество дней, когда будет гореть печь, площадь дома и взять в учет теплопроводность материала

Наивысшими показателями отличается каменный уголь (5500-6500 ккал/кг), торф отдает тепло немного хуже (2500-3500 ккал/кг), также как и дрова, но последние обязательно необходимо высушивать в естественных условиях

Что касается используемого топлива, то для закупки необходимого объема материала на холодный сезон стоит правильно расчитать количество дней, когда будет гореть печь, площадь дома и взять в учет теплопроводность материала. Наивысшими показателями отличается каменный уголь (5500-6500 ккал/кг), торф отдает тепло немного хуже (2500-3500 ккал/кг), также как и дрова, но последние обязательно необходимо высушивать в естественных условиях.

Применение дров

Чтобы правильно рассчитать размер и форму отопительной камеры, нужно ориентироваться на высоту пламени, которое исходит от того или иного вида топлива. Если для угля можно делать небольшой топливник, то для торфа и дерева крайне необходимы большие габариты, поскольку эти вещества активно горят.

Исходные данные для расчета

Сами вычисления, с помощью которых определяется количество сжигаемой в топке котла древесины, достаточно просты. Сложность состоит в том, чтобы правильно выбрать исходные данные для выполнения расчетов. Конечно, проще всего воспользоваться каким-нибудь онлайн-калькулятором, что размещены на различных интернет-ресурсах, и таким образом выяснить для себя нормы расхода дров на отопление своего жилища. Только вот проверить правильность подсчета можно лишь одним способом: выполнить его самостоятельно, вручную.

По этой причине мы изначально предлагаем идти таким путем, тогда вы будете уверены в результате. А вот проверить его правильность сможете на нескольких онлайн-калькуляторах. Ниже мы представим методику и одновременно в качестве примера проведем расчет расхода количества дров для отопления дома в 100 м2. Но прежде всего – исходные данные, вот их перечень:

  • порода древесины, которой предполагается топить помещения;
  • степень их влажности;
  • КПД печи или котла на твердом топливе;
  • потребная на обогрев здания тепловая мощность.

Те, кто хоть раз пользовался печкой, наверняка замечали, что при горении дров из разных деревьев выделяется неодинаковое количество тепла. Например, березовые поленья дают больше жара, чем тополь или сосна. Так происходит потому, что разные породы деревьев имеют различную плотность и теплотворную способность. Также количество дров на 1 кВт тепловой энергии зависит от их влажности. Чем она выше, тем больше теплоты уходит на испарение воды из топлива, а на обогрев дома остается меньше. По итогу древесины на обогрев жилища уйдет больше.

Эффективность использования энергии, содержащейся в древесине, зависит от КПД того или иного источника тепла. Например, камин или обычная печь много энергии выбрасывают в атмосферу вместе с продуктами горения, соответственно, их КПД не превышает 60%. Другое дело – твердотопливный или пиролизный котел, чья эффективность может достигать 80%, эти особенности необходимо учитывать, просчитывая расходы на отопление частного дома.

Ниже в таблице представлены справочные данные о теплотворной способности 1 м3 некоторых пород древесины при определенной влажности.

Значение тепловой мощности, необходимой для отопления жилища, лучше всего принять по расчету, сделанному специалистами во время проектирования дома. Но зачастую подобные данные у домовладельцев отсутствуют, в таком случае количество и стоимость дров на отопление можно высчитать по усредненному значению потребной мощности. Она определяется общеизвестным методом: на обогрев 10 м2 помещений затрачивается 1 кВт теплоты при самых неблагоприятных условиях, а в среднем за сезон – 0.5 кВт. То есть, усредненный норматив для дома площадью 100 м2 составит 5 кВт/ч.

Последовательность топки

Дрова для топки печи нужно выбирать сухие небольшого размера.

Весьма важно уметь правильно растопить печку, соблюдая известные правила топки. Вначале в топку печи укладывают дрова, нужные для нагревания печи

Причем, чтобы дрова загорались одновременно со всех сторон и выделяли огромное количество тепла, их в топке складывают клеткой или рядами. Дистанция между поленьями должна быть не меньше 10 миллиметров, чтобы правильно топить печку.

Необходимо учитывать, что кладку дров по высоте не доводят до уровня топливника на 20 миллиметров ввиду того, что все частицы топлива обязаны сгореть в топливнике до попадания в дымоходы.

Начиная топить дрова, под нижний ряд наряду с самыми сухими дровами укладывают бумагу, лучину, мелкие сухие щепки.

Запрещается пользоваться следующими горючими взрывоопасными материалами: бензин, керосин, ацетон.

Если печка дымит, необходимо заполнить теплым воздухом дымоход, сжигая вначале тонкие лучины, стружку, бумагу, а затем закладывать для топки дрова. Топливо обязано лежать ровным слоем на колосниковой решетке ближе к топочной дверце или на поду печки.

Подводим итоги

Приобрести готовку печку проще и удобнее. Но при ограниченном бюджете придется изготовить печь самостоятельно. Это дешевле, но требует определенных навыков.

Лучшим материалом для печи на угле и дровах станет жаропрочная легированная сталь. Однако на практике чаще используют старые газовые баллоны из стали марки Ст3 или кирпич. Большой коттедж такой печью не обогреть. Но для дачного домика с 1 – 2 комнатами вполне подойдет.

Как сделать такую печь своими руками разобрано выше. Из ее недостатков нужно отметить необходимость частой чистки. А топить такую печь придется 3 – 4 раза в сутки. Зато уголь прогреет помещение значительно быстрее. И обойдется такая конструкция в 2 – 3 раза дешевле заводского аналога.

Тем же, для кого вопрос экономии не стоит так остро, можно приобретать заводской котел. Только нужно правильно подобрать мощность и учесть возможные теплопотери: оконные и дверные проемы и т. д.

Такой вариант обладает массой преимуществ. Одной закладки топлива хватит минимум на 36 часов. Да и чистить агрегат придется значительно реже. Недостаток только один – придется потратить немалую сумму денег.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий