Оглавление
Достоинства и недостатки металлических дровяных печей — в сравнении
Как известно, в продаже можно найти не только чугунные, но и стальные, а также комбинированные печи, то есть изготовленные из стали, но с отдельными деталями конструкциями, выполненными из чугуна. Поэтому несколько слов необходимо сказать и о стальных отопительных приборах, чтобы знать их достоинства и недостатки, разобраться, чем они отличаются друг от друга.
- Агрегаты из нержавеющей стали, в отличие от чугунных, прогреваются значительно быстрее, что позволяет надеется на более короткий срок получения комфортной температуры в помещениях дома. Однако, теплоёмкость таких приборов невелика, они слабо удерживают тепло, и после прогорания топливной закладки эффект отопления быстро теряется. Поэтому производители часто предусматривают внешнюю отделку керамическим материалом. Кроме того, используются и двойные стенки с воздушной или иной термоизоляционной прослойкой. Если же печь не имеет такой отделки, то часто владельцы самостоятельно обкладывают ее кирпичом.
- Стальные печи длительного горения достаточно экономны, так как потребляют небольшое количество топлива.
- Изделия из нержавейки более устойчивы к коррозийным процессам, так как, в отличие от черной стали, она не вступает при нагреве в реакцию с кислородом, что делает срок ее службы более длительным. Однако, сварные швы таких стальных печей все же подвержены окислению, так как при сварке происходит испарение легирующих добавок.
- Недостатком агрегатов из этого материала является их нестойкость к очень высоким температурам. При сильном перегреве открытым огнем не исключается деформация стенок топочной камеры. Чтобы избежать такой реакции материала, топка должна иметь футеровку, то есть топливник обкладывают жаростойкими шамотными пластинами или кирпичами.
- По сравнению с чугунными, стальные печи имеют не столь сложную конструкцию. Они не столь массивны, что значительно облегчает процессы транспортировки и установки отопительного прибора.
- Сталь легко обрабатывается, поэтому многие дачники делают печи самостоятельно. Благо, чертежей по их изготовлению вполне достаточно на просторах интернета.
- Срок службы качественно изготовленной печи из нержавеющей стали оценивается примерно в 20 лет.
Черная жаропрочная сталь – более пластичный и прочный материал, чем чугун. Однако, отопительные приборы из него все же обладают многочисленными недостатками.
К характерным особенностям таких печей из этого материала относят:
- Изделия из черной стали имеют более низкую теплоотдачу. Они долго нагреваются и плохо удерживают тепло, поэтому быстро остывают. В связи с этим, топить печь для поддержания в помещении нужной температуры придётся чаще.
- Специалисты говорят о недолговечности изделий из этого материала, определяя их срок службы в 5 ÷ 7 лет. Дело в том, что в структуре низкоуглеродистой стали при нагревании активизируется процесс ее окисления, что приводит к довольно быстрому прогоранию поверхностей. Продлить срок службы агрегата можно футеровкой топки шамотным кирпичом или пластинами.
- Отличается данный материал и неустойчивостью сварных швов к высоким температурам и коррозии. При частом высокоамплитудном термическом воздействии (а в печи без этого – никак) эти процессы нередко приводят к появлению трещин или разрывам.
- Поверхности этих печей требуют дополнительной обработки составами, защищающими их от перегрева.
- Единственным значимым достоинством можно назвать то, что цена на печи из черной стали — гораздо ниже, чем на изделия из нержавейки или чугуна. Кроме того, доступность материала и простота его обработки подвигают в большинстве случаев домашних мастеров изготавливать самодельные печи именно из черной стали.
чугунная печь
Чугунные печи
В связи с тем, что настоящая статья посвящена именно чугунным печам, о них следует рассказать подробнее. Чугунные модели печей считаются самым лучшим выбором, поэтому они особо востребованы у потребителей. Однако, и этот материал также имеет свои положительные и отрицательные особенности, о которых следует знать заранее.
К достоинствам этих отопительных приборов нужно отнести их следующие характеристики:
- Чугун привлекает в основном тем, что имеет выраженно высокую теплоемкость. Материал, правда, не столь быстро нагревается, но зато стенки печи остаются нагретыми и активно участвуют в процессе обогрева комнаты значительно дольше.
- Если мощность чугунной печи для конкретной площади дома подобрана правильно, отопительный прибор способен полноценно и довольно быстро нагреть воздух в помещении.
- Чугунный отопительный прибор экономен в потреблении топлива, так как одной закладки достаточно для того, чтобы печь отдавала тепло 6÷12 часов. При этом не придется дожидаться прогорания дров, чтобы закрыть дымоход для сохранения тепла, как это обычно делают в кирпичных печах. Агрегаты длительного горения способны сохранять тепло в доме, при этом отсутствует риск обратной тяги, то есть задымления комнат.
- КПД такого агрегата составляет 80÷82% — это намного больше, чем у кирпичных или стальных печей.
- Изделия из этого материала обладают высокой стойкостью к повышенным температурам, так как имеют низкий коэффициент теплового расширения. Благодаря этому качеству материал практически не деформируется.
- Чугун не окисляется от высоких температур, поэтому стенки топливной камеры не прогорают.
- Детали для чугунных отопительных приборов изготавливаются способом литья, поэтому не имеют сварных швов, которые всегда являются уязвимыми местами любых других металлических печей.
- Чугун стоек к коррозии, поэтому особо и не нуждается в специальных защитных покрытиях. Такие изделия окрашиваются термостойкой краской или лаком в основном с целью придания им более эстетичного внешнего вида.
- Современные чугунные печи отличаются изысканным дизайном, что позволяет использовать их в интерьерах, оформленных в различных стилях. Производители устанавливают на свои изделия красивые дверцы, украшенные фигурным литьем и жаростойки стеклом, что позволяет использовать агрегат в качестве оригинального камина.
- Срок эксплуатации таких печей, изготовленных из серого чугуна и имеющих толщину стенок в 10 мм, составляет минимум 30÷35 лет, а на практике бывает и внушительнее.
- Относительно компактные размеры чугунных печей позволяют установить их даже в небольших помещениях.
К недостаткам чугунных отопительных приборов относят следующие особенности:
- Самым главным недостатком любых чугунных изделий является недостаток пластичности и выраженная хрупкость, так как материал имеет повышенное содержание углерода. Поэтому чугун не выдерживает резких перепадов температур. От них, а также от резких акцентированных ударов, например, при небрежной транспортировке печи, он может дать трещину. И при этом провести восстановление чугунной детали, например, с помощью сварки, будет невозможно.
- Чугунная печь обладает выраженной массивностью. Вес даже не слишком габаритных приборов может составлять 180÷200 кг, что усложняет их транспортировку и монтаж. Под установку такого агрегата очень часто бывает необходимо обустраивать надежное прочное основание, иногда даже прибегая к заливке небольшой плиты-фундамента.
- Если печь будет эксплуатироваться не только в относительно теплые месяцы года, но и зимой, дымоходную трубу придется утеплить. Это необходимо сделать для того, чтобы не было резких перепадов температур для разогретых газов, в результате чего на стенках трубы будет образовываться конденсат, снижающий тягу в топке. Это может привести к образованию обратной тяги и задымлению.
- Характерна весьма высокая цена на чугунные отопительные приборы, которая не позволяет всем желающим приобрести их для установки в дачном доме.
Все имеющиеся у этих печей недостатки компенсируются длительным сроком эксплуатации, высоким КПД, качественным и долгим нагревом помещений и экономией на топливе.
Как видно из представленных выше описаний, каждый из вариантов имеет не только свои «плюсы», но и «минусы». Именно поэтому производители собрали в некоторых моделях положительные качества разных материалов.
Так, самым распространенным «тандемом» является нержавеющая сталь и чугун. Из нержавейки изготавливается корпус печи, а топка для нее — из чугуна. Если в модель печи входит варочная плита, то она тоже чаще всего — чугунная. Таким образом, хрупкий чугун получается защищенным стальными стенками корпуса, а сам по себе предотвращает перегревание и деформацию стали от прямого воздействия пламени.
Нужно отметить, что в комбинированных вариантах печей собраны все лучшие качества двух материалов, так как они находятся в конструкции на своих местах, где минимален риск их повреждения. Кроме того, такие агрегаты имеют более низкую стоимость, по сравнению с чугунными печами, меньший вес, но примерно такой же КПД.
Конструкция чугунной печи
В первой части статьи были приведены варианты разных печей — для сравнения их характерных особенностей. Далее же речь пойдет только о чугунных приборах. Современные печи из чугуна, изготовленные в заводских условиях, чаще всего работаю по принципу длительного горения, так как именно он является оптимальным вариантом по эффективности и экономии топлива.
Чугунные отопительные печи могут быть выполнены в виде камина, а некоторые модели оснащаются водяным контуром, и отлично подходят для достаточно большого по площади дачного дома. Для маленьких домиков подойдет обычная печка, так как для его обогрева будет вполне достаточно прямого теплового излучения, исходящего от ее стенок, топочной дверки и плиты, если она предусмотрена в конструкции.
Если же выбирается печь с водяным контуром, то в комнатах делается разводка труб, и устанавливаются радиаторы, по которым будет циркулировать теплоноситель, нагреваемый в теплообменнике печи.
Внутренняя часть конструкции печи может различаться в зависимости от размера и формы корпуса, но принцип ее работы одинаков. Например, камера дожига выделенных из топлива пиролизных газов в разных моделях может находиться сверху топочной камеры или под ней.
- Печь длительного горения без водяного контура.
Сначала стоит рассмотреть конструкцию обычной печи, не оснащенной водяным контуром.
1 — Топочная камера.
2 — Окошко поддувала, с помощью которого можно регулировать поступление первичного воздуха, поддерживая требуемую интенсивность горения дров в топке.
3 — Камера вторичного дожига газов.
4 — Окно подачи вторичного воздуха.
Отдельно показан поток воздуха, подаваемый вдоль тыльной стороны стекла каминного окна, с помощью которого происходит его самоочистка и охлаждение.
Дефлектор, отделяющий камеру вторичного сгорания от основной топки. Обеспечивающий направленный поток раскаленных продуктов дожига в канал дымохода.
Красная стрелка указывает направление нагретого воздуха и продуктов первичного сгорания, полученный в результате термического разложения древесины. Поток направлен из топочной камеры в камеру вторичного дожига.
- Чугунная печь с водяным контуром.
Конструкция чугунной печи, оснащенной водяным контуром, выглядит посложнее.
Схема, представленная выше, хорошо отражает все детали, из которых состоит печь. Кроме того, на ней показаны направления перемещения газовых потоков.
1 — Топка печи длительного горения с водяным контуром имеет больший размер, чем у обычной печи. От топлива, заложенного в нее должны, нагреваться не только стенки и плита самого прибора, но и достаточно большой объем теплоносителя. В топку таких моделей агрегатов сразу закладывается много топлива.
2 — Вход для вторичного воздуха, которыйзадает движение выделенные при первичном горении твёрдого топлива газов.
3 — Колосниковая решетка. Нередко в мастерстве «перекладин» решетки применяются трубы внутреннего теплообменника с циркулирующим теплоносителем. Так производится дополнительный отбор тепла еще на стадии тления дровяной закладки.
4 — Дверка топливной камеры. Ее характерное расположение – верхней части камеры, позволяет производить дополнительные закладки дров в ходе работы печи.
5 — Очистная дверка, через которую производится периодическое удаление остатков продуктов горения.
6 — Поддувальная дверка, с помощью которой возможно регулировать подачу первичного воздуха, требуемого для обеспечения розжига и для тления дров.
7 — Очистная дверка верхней камеры печи.
8 — Зольник.
9 — Патрубок для отвода продуктов горения в дымоходный канал.
10 — Патрубок с фланцем или резьбовой муфтой, который подсоединяется к трубе «обратки» отопительного контура.
11 — Патрубок, через который нагретая в печи вода поступает в трубу подачи и далее – в радиаторы отопления, установленные в отапливаемых помещениях.
12 — Материал теплоизоляции стенок. Если речь идет именно о печи, то этого слоя может и не быть, так как прибор рассчитан и на прямое тепловое излучение от своего корпуса.
13 — Внешний корпус печи, играющий и теплообменную и декоративную функции.
14 — Водяной контур («рубашка») с циркулирующим через него теплоносителем. Все участки этого контура выделены на данной схеме синим цветом.
15 — Дополнительный теплообменник, так называемы охлаждающий контур печи.
Печи длительного горения работают по принципу дожигапиролизных газов. В начале при относительно невысокой температуре и «кислородном голодании», то есть строго ограниченном поступлении воздуха, происходит тление — термическое разложение твердого топлива. При тлении дрова выделяют пиролизный газ, состоящий из окиси углерода и метана, который обладает весьма внушительным энергетическим потенциалом.
Затем эти газы и поднимается в верхнюю камеру печи, куда подается (естественным или принудительным путём) так называемый вторичный воздух. Обилие кислорода и высокие температуры приводят к интенсивному дожигупиролизной смеси, которая уже прогорает полностью, давая дополнительное тепло. При этом тлеющее топливо сгорает, практически не оставляя твердых отходов.
Такая система длительного горения создает условия, которые в итоге приводят к значительной экономии топлива при нужной теплоотдаче.
печь с водяным контуром
- Топочная камера должна быть практически полностью заполнена сухими дровами. Желательно, чтобы поленья имели одинаковую длину. Сверху уложенных дров укладываются тонкие лучины или щепки — они помогут быстро разжечь печь. Дрова должны быть достаточно сухими, иначе они не будут давать высокой теплоотдачи, процесс пиролиза пойдет вяло, поэтому прибор не будет работать в полную силу. Во многих печах для окончательной просушки дров предусмотрены специальные камеры. Чаще всего они расположены в нижней части конструкции.
- После загрузки дров производится розжиг печи. Если обычные печи обычно разжигают, подкладывая бумагу и щепки снизу основной дровяной укладки, то дрова в агрегатах длительного горения поджигают сверху с помощью бумаги. Благодаря такой системе горение идет сверху вниз, не давая интенсивного пламени, переходя в тление, что как раз и требуется для полноценного пиролиза.
- После того как горение началось, дверцу топочной камеры необходимо плотно закрыть, а поддувальное отверстие снизу — открыть. Воздух, попавший через поддувало в топку, поможет дровам хорошо разгореться. Когда пламя станет достаточно интенсивным, а температура в камере поднимется до 220÷250 градусов, поддувальное окошко практически полностью закрывается. Оставляется только небольшая щель для попадания минимального количества воздуха, который поможет поддерживать процесс тления древесины. Иногда подача первичного воздуха даже полностью перекрывается, чем достигается более длительное тление топлива.
- Конструкция современных печей длительного горения позволяет на одной закладке дров обогревать дом в течение 7÷12 часов — это время зависит от размера топочной камеры. Особенно удобна такая печь, когда необходимо обогреть большой по площади дом с помощью водяного контура.
Здесь нужно отметить, что заводские настройки иногда мешают работе печи в полную силу, так как производитель не может учесть качество используемого топлива, а также условия эксплуатации прибора. Поэтому иногда есть смысл поменять их параметры, и это можно сделать в следующих случаях:
- Если одной закладки дров хватает только на 3÷5 часов из-за повышенной интенсивности горения топлива.
- Если древесина не сгорает полностью, то есть в топочной камере остаются её не разложившиеся до золы остатки.
Если печь функционирует таким образом, значит, она имеет некорректные для конкретных условий установки и процесс пиролиза не работает в полную силу. Чтобы исправить положение дел, рекомендуется пригласить специалиста и объяснить ему возникшие проблемы.
Типы чугунных печей длительного горения
Чугунные печи можно подразделить на группы по разным критериям — по их функциональности, по размеру и форме.
- Отопительные печи. Как понятно из названия, они предназначенные только для обогрева помещений.
- Отопительно-варочные приборы, включающие в свою конструкцию варочную плиту, а также духовой шкаф.
- Агрегаты с установленным водогрейным баком.
- Многофункциональные печи, оснащенные всеми вышеперечисленными опциями, то есть варочной плитой, духовкой, водогрейным баком и сушильной камерой. Многие из печей имеют большую дверцу с установленным в нее жаростойким стеклом, благодаря которому можно наблюдать живописную игру огня. Таким образом, печь может выполнять еще и роль камина.
Если планируется проживать на даче все лето, только изредка выбираясь за необходимыми продуктами в магазин, многофункциональная печь — это именно то, что надо. Она поможет не только обогреть дом при наступлении ненастной погоды, но и приготовить обед, испечь хлеб, а также нагреть нужное количество воды.
Чугунные печи промышленного производства выпускаются в большом многообразии размеров. Кроме того, они по своей форме могут быть угловыми и пристенными, что позволяет выбрать нужный вариант в зависимости от планируемого места установки, а также от площади комнаты, в которой ее планируется разместить.
- Угловая печь может иметь треугольную или пятиугольную форму в плане, но стенки ее задней части, как правило, расположены под углом в 90 градусов, поэтому отлично вписывается в угол комнаты. Однако, нужно сразу сказать, что угловые модели печей чаще всего производятся в комбинированных вариантах, то есть корпус изготавливается из высококачественной стали, а топка, колосник и плита — из чугуна. Причем, если в стальную печь установлен только колосник из чугуна, то лучше выбирать модель, в которой топочная камера имеет футеровку из жаростойкого материала, чтобы впоследствии не заниматься этим самостоятельно.
Пятиугольные модели чугунных или комбинированных печей имеют несколько больший размер, нежели треугольные, так как достаточно часто оснащаются небольшой варочной плитой.
Угловые печи бывают отопительными или отопительно-варочными. Из-за компактных размеров большее количество функций в них заложить сложно.
- Пристенные печи могут быть установлены как в угол, так и к стене комнаты. Они бывают совсем небольшими или же представляют собой достаточно габаритные приборы. Такие большие по размерам печи, как правило, оснащаются несколькими или даже всеми возможными функциями. Пристенные отопительные приборы могут быть предназначены для монтажа в кухонном или в жилых помещениях.
Нельзя не сказать и о моделях, имеющих керамическую облицовку. Такое покрытие является не только декоративным украшением, но и материалом, улучшающим эксплуатационные характеристики печей.
- Керамическая облицовка за счет своей высокой теплоемкости способствует сохранению выработанного тепла на более долгое время.
- Вместе с тем, поверхность керамики не нагревается до слишком высоких температур, так как коэффициент ее теплопроводности гораздо ниже, чем у металла. Это значительно повышает безопасность эксплуатации, снижает вероятность случайного получения ожога.
- Керамическая отделка может иметь различные цветовые решения и рельефные рисунки. Для облицовки печей используется плитка разной толщины, а некоторые варианты керамической отделки очень достоверно имитируют изразцы, традиционные для оформления кирпичных печей.
Топливо для чугунных печей
Чтобы печь работала эффективно и прослужила максимально длительный срок, производители приборов советует приобретать для нее качественное топливо.
Древесина, используемая в качестве топлива, должна иметь влажность, не превышающую 20%. Желательно, чтобы поленья имели одинаковую длину, тогда их горение и тление будут происходить равномерно, давая отличную теплоотдачу. Сырая древесина снизит эффективность работы печи, а также поспособствует увеличению сажных отложений в дымоходной трубе.
Цены на дрова
Кроме дров в поленьях, для топки чугунных печей могут быть использованы топливные брикеты, пеллеты и уголь. Если планируется топить печь углем, то для этого стоит приобретать его бурый сорт, так как он менее энергоемкий и не сможет перекалить стенки печи. Особенно это важно для печей комбинированного типа, то есть из сочетания стальных и чугунных деталей.
Что нужно учесть при выборе и установке чугунной печи?
Прежде чем перейти к рассмотрению различных моделей чугунных печей, несколько слов стоит сказать об их установке и подготовке к ней.
Печь установить на выбранное для нее место — совсем несложно. Единственным затруднительным моментом может стать только большой вес прибора. Кроме того, перед установкой чугунного агрегата, для него необходимо подготовить площадку, обустроенную согласно правилам пожаробезопасности. Итак, подготовка к покупке и установке агрегата состоит из следующих этапов работ:
- Первым шагом, отталкиваясь от размеров помещения, необходимо определить, какую тепловую мощность должна иметь печь. Обычно исходят из распространенного норматива 1 кВт на 10 м². Однако, если дачный дом будет использоваться и в зимний период, необходимо учесть еще ряд факторов, которые будут влиять на выбор мощности прибора. К ним относятся качество утепления стен, полов и перекрытий дома, количество и материал окон, зимние температуры региона и другие нюансы.
Возможно, при таких расчетах многим поможет калькулятор, который размещён ниже.
Цены на пеллеты
пеллеты
Перейти к расчётам
— Размеры помещения – площадь и высота потолков, предопределяют объём воздуха, который необходимо обогреть и поддерживать в таком состоянии.
— Внешние стены – один из основных источников тепловых потерь. Кроме того, на эти потери влияет расположение стен относительно возможной инсоляции (влияния прямого солнечного света) и преобладающих холодных зимних ветров. Если таких сведений нет, то можно оставить по умолчанию, но тогда расчет будет произведен, как для самых неблагоприятных условий.
— Уровень зимних отрицательных температур позволит скорректировать расчет с учетом климатических условий региона. Важно – температура должна указываться нормальная для места проживания, то есть характерная для самой холодной декады зимы, но не экстремально низкая, которая когда-либо зафиксирована, и оттого осталась в памяти.
— Далее, идут поля ввода данных, в которых учитывается степень термоизоляции стен, полов, перекрытий. Все это напрямую влияет на уровень тепловых потерь помещением.
— От количества, качества и размеров окон также зависит, сколько дополнительного тепла потребуется для компенсации тепловых потерь.
— Наконец, имеет значение и наличие или отсутствие в комнате двери, ведущей на улицу или в неотапливаемое помещение. Каждое ее открытие сопровождается массированным притоком холодного воздуха, что требует дополнительной тепловой энергии для восполнения таких потерь.
Если печь будет предназначаться для обогрева нескольких помещений, то расчёт проводится для каждого из них, а полученные результаты затем – суммируются.
Вернемся к рекомендациям по установке печи:
- Важным требованием выбора чугунной печи для деревянного дома является то, что она должна иметь топочную камеру закрытого типа с нагревом не больше, чем 400 градусов.
- Если планируется вывести дымовую трубу на улицу через чердачное перекрытие и крышу, нужно определить место прохождения балок чердачного перекрытия и стропильных ног, так как труба должна проходить на расстоянии не менее 150 мм от них.
- Отверстие в чердачном перекрытии должно быть обустроено жаростойким материалом. Самый распространенный вариант оформления прохода — это металлический короб или гильза, который заполняется керамзитом. Особенно важно сделать это правильно, если дом и чердачное перекрытие полностью выполнено из древесины.
- Если трубу планируется вывести на улицу через стену строения, то проходка чаще всего заполняется фольгированной минеральной ватой, а затем с двух сторон (с улицы и помещения) закрывается металлическими пластинами с отверстиями или же с уже готовым патрубком, к которому присоединяется дымоходная труба.
- Проход в стене или чердачном перекрытии для дымохода лучше всего делать после установки печи на ее постоянное место. Так проще определить его местонахождение по расположению или высоте трубы.
- После того как будут собраны все необходимые данные и выбрана или уже приобретена нужная модель печи, можно переходить к подготовке места к ее установке.
дымоходная труба
- Если в доме обустроен бетонный пол, то останется только обустроить площадку или подиум для установки печи. Для этой цели подойдет любой жаростойкий материал — это может быть керамическая напольная или тротуарная плитка, а также кирпич или искусственный камень. Подойдет для настила под печь и металлический лист толщиной не менее 2 мм.
- Более сложные работы предстоят тем, у кого в доме настелены деревянные полы. Проблема в том, что часть настила придется удалить, и вывести под чугунную печь бетонный фундамент, поверхность которого также нужно будет облицевать плиткой или же металлическим листом. Площадка делается такой ширины, чтобы печь была расположена на расстоянии не менее чем 200 мм от стены.
- Площадка под печь должна быть не только надежной, но и идеально ровной. Поэтому, оформляя ее облицовочным материалом, необходимо контролировать его ровность с помощью строительного уровня.
- Кроме полов, нужно будет обезопасить и стены дома. Особенно это важно, если они выстроены из бруса или бревен или отделаны деревом. Для облицовки бетонных стен может быть также использована керамическая плитка. Деревянные же поверхности нужно отделить от печи кирпичной кладкой, асбестовыми плитами или жаростойким гипсокартоном, имеющим маркировку ГКЛВО.
- Верхнее отверстие дымохода обязательно нужно накрыть колпаком, который защитит дымоход от попадания в него сухих листьев, веток, атмосферных осадков.
