ТЕПЛО В ВАШЕМ ДОМЕ

Виды печей

Прямоточные печи

Мы здесь имеем в виду печи, построенные из кирпича. Самая простая – это прямоточная печь. Она имеет поддувало, в которое поступает необходимый для сгорания дров кислород. Воздух входит в поддувало, поднимается вверх, проходит через колосник, на котором лежат горящие дрова и уходит вверх в трубу. Много столетий назад такая печка была огромным шагом вперед, открытием. Она помогла решить проблему отвода дыма. Дым не попадает в помещение, а выходит на улицу через трубу. Вместе с дымом в трубу улетает большая часть тепла. Часто из тубы вырываются искры и пламя. Такая печка имеет самый низкий КПД, однако стенки печи все же прогреваются со временем и начинают обогревать помещение. Самое удивительное, что такие печи строят до сих пор, хотя печное искусство шагнуло далеко вперед.

Канальные печи

Эволюционно следующий тип печек – это канальные печи или печи с оборотами. Здесь смысл в том, что дым идет не прямо в трубу, а проходит сначала через каналы в печи в стороны и иногда даже вниз, а потом выходит в трубу, уже изрядно остывшим и отдав тепло печи. Такая печка имеет, разумеется, более высокий КПД в зависимости от длины и количества оборотов.

Колпаковые печи

Следующий, более поздний тип печек – это колпаковые печи. Они появились в 20-30ые годы двадцатого века сначала только в металлургической промышленности. Потом, в середине века, они были с большим или меньшим успехом приспособлены для бытовых нужд. Принцип их действия заключается в том, что горячий дым поднимается и заполняет замкнутый сверху колпак, а потом остывая, опускается, вытесненный более горячим дымом, поступающим снизу. Внизу колпака имеются так называемые подвертки, через которые дым попадает в трубу или во второй колпак, находящийся над первым.

Этот принцип легко иллюстрируется, если поднести дымящую сигарету под перевернутый вверх дном стакан. Хорошо видно, как дым поднимается вверх, заполняет объем стакана. Достигнув донышка, дым начинает опускаться вниз и выходит наружу.

Искусство печника при строительстве канальных печек заключается в том, чтобы соотнести длину и количество оборотов с высотой трубы для обеспечения необходимой тяги. Чем больше оборотов, тем выше КПД печи и тем сложнее организовать в ней нормальную тягу. В колпаковых печках высота трубы определяется исключительно тем, чтобы боковой ветер не создавал обратной тяги.

Традиционно печи складывали из кирпича. Гораздо позже появились печи из металла, так называемые буржуйки. Они быстрее прогревают помещение и соответственно быстрее остывают, когда прекращается топка. Металлические печи обычно бывают прямоточными, и поэтому имеют более низкий КПД, чем кирпичные. Преимущество их пожалуй только в одном: их можно купить в магазине и легко установить. А кирпичные печи нужно строить на месте.

Отопительные и банные печи

Другой очень важный способ классификации печек разделяет их практически на два типа: бытовые отопительные и банные печи. К бытовым отопительным печкам относятся: просто отопительные печи, варочные печи, русские печи (с подом, то есть замкнутым объемом внутри печи, который хорошо прогревается, но в который не попадает дым).

Эти три функции могут быть скомбинированы, например, можно построить отопительно-варочную печку. Они объединены здесь в один вид, поскольку все они нагревают что-то вовне. Совершенно иначе работают банные печи. Их задача в первую очередь прогреть камни, которые находятся внутри печи. Поэтому банные печи по своему устройству относятся скорее к металлургическим печкам, чем к бытовым отопительным. Тепловая нагрузка на материалы в банных печках гораздо больше, чем в бытовых отопительных. Поэтому при строительстве банной печи требуется совершенно иной подход. Чем сильнее прогреты камни, тем лучше пар в бане. Разумеется, стенки банной печи также прогреваются. Они в той или иной степени могут прогревать парную.

При строительстве банной печи самое главное при достижении максимальной температуры камней получить оптимальную температуру наружных стенок печи. Самая распространенная ошибка при строительстве банных печек заключается в том, что наружные стенки печи оказываются слишком горячими за счет более холодных камней, поэтому при слишком высокой температуре пар в такой бане будет сырой и тяжелый. При слишком горячей печи приходится печку не дотапливать, что дополнительно приводит к ухудшению качества пара.

Печи и камины

В отдельный самостоятельный тип можно выделить и камины. Формально говоря, камины относятся к отопительным печкам, но это только формально. По своему устройству камины имеют очень мало общего как с отопительными, так и с банными печками. Общее тут разве что поддувало и труба.

Как известно из школьного курса физики, теплопередача может осуществляться путем конвекции и путем излучения. Соответственно и тепло может называться конвективным или лучевым. Конвективное тепло распространяется за счет движения прогретого воздуха. Лучевое тепло не зависит от наличия и движения воздуха и распространяется прямолинейно от источника излучения. Поскольку на огромном расстоянии между Землей и Солнцем нет воздуха, солнечное тепло является на 100 процентов лучевым. На Земле благодаря наличию атмосферы присутствует и конвективное тепло.

Почувствовать разницу между лучевым и конвективным теплом можно зайдя в тень или выйдя из тени под прямые солнечные лучи. В любое время года ощущение тепла будет совершенно разным.

Нагретые стенки любой печи излучают лучевое тепло и при этом прогревают воздух, создавая конвективное тепло. В обычных отопительных печках преобладает конвективное тепло, а в каминах лучевое. Металлические печи имеют гораздо большую долю лучевого тепла, чем кирпичные.

В больших дозах конвективное тепло переносится человеком в целом легче, чем лучевое. Хотя в малых дозах, например зимой, лучевое тепло на открытом солнце создает приятное ощущение. Чем выше температура в помещении, тем меньше, на наш взгляд, должна быть доля лучевого тепла. Именно поэтому камины чаще всего используются не для целей отопления, а для декоративных целей.

Статьи

1. Из истории русской домашней печи

Iz_istorii_russkoi_domashnei_pechi.doc