Печи булерьян. Конструкция и правила эксплуатации.

конструкция печибклерьн в интерьереВ основу конструкции печи указанного типа канадские разработчики положили схему конвекционно-трубного воздушного котла, выполненного из металла, относящегося к системам медленного горения. Если говорить простым языком, то образцом послужила печь-калорифер. Так родилась схема, приведённая на рисунке.

Широкая, герметично закрывающаяся дверка топки имеет поддувало, выполненное в форме патрубка, снабжённого поворотной заслонкой, именуемой дросселем. Дроссель требуется для регулировки мощности печи. У некоторых моделей на его рукоятке размещается шкала, градуировка которой соответствует наружной температуре, а также подвижный ограничитель (упор). Конструкция дросселя позволяет перекрывать его полностью в тех случаях, когда печь требуется погасить, либо пересечь тягу с целью предотвращения выстуживания помещения.

Следующий элемент – вместительная топка, имеющая стенки криволинейной формы. В стены на 2/3 своего диаметра утоплены батареи, состоящие из труб теплообменника. Это техническое решение можно назвать первой «изюминкой» такой конструкции. Так как при подобном соотношении воздух, проходящий через трубы, получает практически 70 процентов тепла. Которое в режиме тления выделяется в топливнике. Порядка 10% греют воздух, растекаясь по металлу, из которого изготовлена печь. Если считать величину тепловой мощности равной 10 – 20 кВт, а температуру в отапливаемом помещении принять за 20-25 градусов, то нам будет необходим температурный градиент в 40 или 45 градусов, следовательно, тело печи будет разогрето до 60 – 65 градусов (5 градусов – это своеобразный резерв безопасности).

принцип работыНа расстоянии, равном 25% от общей высоты топки, отмеренном снизу, горизонтально устанавливается под, изготовленный в виде решётки из 4 мм (или толще) листовой стали. Как второй вариант рассматривается наличие решётки колосниковой. На четверть высоты, теперь уже от верхней части боковины топливника, вваривается в корпус топки горизонтальная перегородка, которая не доходит на 20 – 25 процентов общей длины топливника до его передней стенки. В этой перегородке имеются отверстия (точно откалиброванные по общей площади, местоположению и диаметру) занимающие площадь порядка семи процентов от общей площади пода.

шиберВоздух для выполнения дожига забирается из того же топочного пространства. Специальные продыхи для поступления вторичного воздуха в конструкции не предусмотрены. Дожигатель отбирает из топки различные объёмы воздуха в разные периоды функционирования. Эта величина автоматически меняется в зависимости от выбранного режима и свойств загруженного топлива. Это можно считать вторым существенным отличием булерьянов от конструкций классических, независимо от того, какие воздушные потоки в них реализованы: раздельные или совмещённые.

Пространство, огороженное в верхней части корпуса перегородкой, играет в режиме тления роль камеры дожигания. Из этого дожигателя отводимые газы выходят непосредственно в чушку – иное наименование – боров (так именуется горизонтально расположенная часть дымохода, имеющая длину от 800 до 1000 миллиметров). Наличие борова для булерьяна является условием обязательным, так как именно он притормаживает скорость сгорания отводимых газов. Зачем это делается, рассмотрим ниже.

маломощная печь булерьянСразу после того, как горизонтальный участок дымохода загибается вверх, устанавливается дымовой дроссель (шибер), служащий для переключения режимов горения. В отличие от кирпичных печей собственная теплоёмкость печей указанного типа достаточно мала и на величинах теплопередачи в помещение фактически не сказывается. Вьюшка, которая может перекрыть дымоход на 100 процентов, не устанавливается, чтобы не возникла вероятность отравления угарными газами при неквалифицированном или небрежном её использовании.

ьрубв для установкиДиаметр дымохода должен, как минимум, соответствовать диаметру поддувального патрубка, а лучше превосходить это значение на 10-20 процентов, а в установленном шибере заслонка вырезается на четверть своей площади (смотри фото). Поэтому при любом её положении вероятность возникновение угрозы отравления угарными газами наступить не может и тяга не прерывается. Все газы уйдут в трубу. Если соблюдены внутренние диаметры, озвученные выше, и проверена выборка четверти заслонки (в проекции холостого хода), то печь булерьян абсолютно безопасна в эксплуатации. Даже в том случае, если вы забудете закрыть дверь топки. Правда в таком случае всё тепло из помещения быстренько окажется на улице.

Над шибером устанавливается третий основной элемент конструкции печи булерьян – экономайзер. Здесь следует разобраться с определениями. Экономайзер в общепринятом значении, это техническое устройство, которое подогревает поступающий в котёл воздух или воду (рабочее тело), используя для этого остаточное тепло отводимых газов. Но в печи указанной конструкции экономайзер играет несколько иную роль.

В данной конструкции экономайзер – это вертикальная часть дымохода, имеющая в длину от 1500 до 3000 миллиметров и тщательно изолированная в части потери тепла.

модель малышСлой теплоизоляции составляет (в разных моделях):

  • 40-50 миллиметров базальтового картона или асбеста;
  • 30-40 миллиметров ваты базальтовой;
  • 10-15 миллиметров вспученного вермикулита.

булерьян большой мощностиИменно здесь полностью догорают отводимые газы. Суть процесса: средняя часть струи отводимых газов, проходя через боров, до конца не остывает. Инфракрасное излучение, отражённое от стенок экономайзера, усиливает концентрацию в струе оставшейся тепловой энергии и газ вспыхивает. У пожарных этот эффект называется «перекрёстком пламени».

После возгорания газ стремительно расширяется в объёме, но этот процесс ограничен металлическими стенками, что приводит к возникновению газовой пробки. Умельцы, изготовившие себе неграмотно просчитанные печи подобной конструкции, испытали это на собственном печальном опыте. Горение стихает, пробка остывает и проскакивает вовне. Это приводит к усилению горения, и печь начинает, пыхтя, (реже – чаще) в автоматическом режиме подстраиваться под качество заложенного топлива и положение, занимаемое воздушным дросселем.

Со стороны это похоже на поведение курильщика, раскуривающего трубку. Устойчивого режима горения в тех случаях, когда температура в топливнике становилась достаточно низкой, удалось добиться, только после введения автоколебательного режима сгорания. Только тогда появилась возможность удерживать работу печи на грани тления и открытого пламени. Именно экономайзер позволяет поднимать КПД булерьянов до 80 %. При его отсутствии он едва дотягивает до 60%.

отопительно-варочный булерьянВ отдельных случаях эксплуатировать печь приходится без экономайзера. В этом случае максимальный срок её работы снижается до 3 лет.

Батареи труб

В том случае, если тепловая мощность печи указанной конструкции задаётся величиной 20 – 25 кВт, трубы, размещаемые на конструкции печи, изготавливаются в форме технологически простых в исполнении полуокружностей (смотри фото булерьян малой мощности). Диаметр труб при этом задаётся диапазоном 60 – 100 миллиметров, а потребное количество на одну сторону – три, четыре штуки.

Если речь идёт о конструкции печи большей мощности решать вопрос простым увеличением диаметров труб не получается, т.к. малая теплопроводность воздуха снижает КПД. Остаётся увеличивать количество труб на батарею. Но если их количество достигает 6 и более, то это также снижает КПД (по причине срабатывания классического закона «квадрата – куба», о котором мы упоминали ранее, применительно к закладке топлива)

В печах, рассчитанных на мощности, не превышающие 120 кВт. Конструкторам удалось обойти эти подводные камни, изогнув трубы несколько иначе (по дуге синусоиды) и немного наклонив их вершиной дуги вниз. При этом топка приобрела в разрезе яйцевидное сечение (каплевидное) – смотри рисунок мощные печи булерьян.

чертёж печи булерьян

В тех случаях, когда требуется изготовить печь ещё более мощную, её конструкцию моделируют на компьютере, просчитывая соответствующие оптимизации. Вероятность достижения положительного результата изначально оценивается в 50%.

Как топить булерьян

топливник изнутрибулерьян внешний вид дверцыВ тех случаях, когда следует быстро прогреть комнату, в топливник следует заложить быстрогорящее сухое топливо, можно даже картон или бумагу. Возможен вариант использования пеллет.

Шибер и дроссель полностью открываются, разжигается топливо, и дверка топливника закрывается. На этом этапе мы наблюдаем горение открытым пламенем и получаем КПД нашей печи на уровне, не превышающем 20-40 процентов (типичная буржуйка). Четырёхтрубная батарея на этом режиме работы ежеминутно вбрасывает в помещение 4-6 кубометров воздуха, имеющего температуру 130-140 градусов. В результате помещение достаточно быстро прогревается до комфортных температур. Первую. Так называемую «разгонную» закладку по объёму надо определить таким образом, чтобы за 3 – 4 минуты до завершения прогрева всё заложенное топливо прогорело до углей. Для этого, безусловно, требуется определённый навык. Если дверца вашей печи имеет встроенное стекло, то за горением можно следить через него. Возможен второй вариант – подглядывать через поддувало. Но этот вариант крайне неудобен.

Как только первая закладка прогорела до углей, на них сразу необходимо положить крупные чурки. Причём, чем крупнее, тем лучше. Можно ограничиться одним очень большим, лишь бы он влез в топливник. Модно использовать пеллеты или брикеты торфа. Теперь дроссель поддувала следует прикрыть до требуемого значения, либо до его упора в передвижной ограничитель, имеющийся на шкале мощности. Шибер закрывают на его технический максимум (т.е. на ¾).

булерьян в кафебулерьян в гаражеЭти манипуляции переводят печь в режим «тление» с элементами газификации и пиролиза. Выходящий из батареи воздух теперь более прохладный, «всего» 60-70 градусов. Тело самой печи ещё более прохладное – 50-55 градусов. Это сделано для того, чтобы нечаянно не обжечься о печь.

Назвать печи конструкции булерьян пиролизными или газогенераторными, нельзя. Дело в том, что соотношение тепла, который передаётся воздуху отапливаемого помещения от дожигаемых пиролизных газов и непосредственно от тлеющей топливной массы является величиной переменной и меняется в каждый конкретный момент времени. При этом шибер и дроссель остаются в единожды выбранном положении.

Особенности топки

Теплопроводность воздуха является величиной малой, даже в сравнении с его теплоёмкостью. Поэтому нет смысла «кочегарить» печь. Лишнее тепло воздух всё равно принять не сможет, оно просто вылетит в трубу (с запасом ваших дров).

Оптимальной считается температура тлеющей топливной массы, равная 550 – 650 градусам. Поэтому печь, даже сваренная из простой конструкционной стали, (толщина листа от 4 до 10 миллиметров) прослужит достаточно долго. Но при такой температуре крайне слабо идут процессы пиролиза и доходят они не до конца. Это может привести к возникновению ряда малоприятных эффектов.

Можно поднять температуру тления до 800 градусов. С пиролизом всё нормализуется, но упадёт КПД. А стальной корпус не просто прогорит в ближайшее время, но и получит термохимическую коррозию. Так как в отводимых газах присутствуют в той или иной степени окислы азота и радикалы углеводородов. Их, конечно, можно избежать. Но для этого понадобится подавать воздух в дожигатель и в топливник раздельно. А это уже не булерьян. А печь совершенно иной конструкции, достаточно сложная, и, весьма вероятно, крайне опасная.

Это основная причина, по которой все официально производящие печи такой конструкции изготовители категорически запрещают использовать для данных печей в качестве топлива коксующиеся угли. Карбон, остывая ниже 800-900 градусов, гореть не будет. А увеличивать подачу воздуха, поддерживая его горение, значит сознательно понизить на треть КПД и прожечь свою печь до дыр за один сезон.



2016-11-25 fireplace.su буржуйки, эксплуатация 4.30 (авторизуйтесь, чтобы поставить оценку)

Смотрите также:

БУРЖУЙКИ


ЭКСПЛУАТАЦИЯ




Задать вопрос, заказать товар:


Советуем прочитать:

up
Наличие и цена
Заполните форму ниже и закажите обратный звонок
Ваше имя
Заполните пож-ста поле ИМЯ !
Ваш телефон
Укажите пож-ста Ваш телефон !