Основные процессы в печи

Вкратце опишем процессы, происходящие в печи. Топливо сгорает, при этом выделяются теплота, твердые и газообразные продукты горения. Из газообразных – это углекислый газ, угарный газ и водяной пар вместе с азотом воздуха, который не участвует в горении, эти продукты удаляются при помощи дымохода, который создает тягу. Из твердых продуктов – это зола, которая ссыпается в зольник. Подача воздуха в топливник происходит при помощи колосниковой решетки, которая является дном топливника.

При сгорании разного вида топлива в печи выделяется различное количество теплоты. Количество используемой теплоты измеряется в кДж (килоджоулях).

Теплота сгорания различного топлива:

  • Дрова сухие – 14 000
  • Дрова влажные – 11 000
  • Антрацит – 21 000
  • Бурый уголь – 10 500
  • Торф – 13000-16000
  • Дизельное топливо – 42 000
  • Мазут – 38 000

Как видно из показателей теплоты сгорания топлива большую роль играет просушка дров.

При сгорании топлива теплота разогревает корпус печи, и печь прогревает воздух, способность печи запасать тепло и постепенно его отдавать называется аккумулирующей способностью печи. Этот показатель очень важен в удобстве эксплуатации печи, чем он больше тем дольше печь способна поддерживать тепло без вмешательства человека. Но в то же время большая теплоемкость требует более длительного разогрева. Поэтому выбирая массивность, и как следствие теплоемкость печи, нужно руководствоваться тем как долго нужно чтобы печь работала автономно после разогрева.

Способность материала при нагревании поглощать тепло и охлаждаясь его отдавать называется теплоемкостью. Для измерения теплоемкости используется удельная теплоемкость, которая показывает количество теплоты в кДж, необходимое для нагрева 1 кг материала на 1 градус.

Удельная теплоемкость материалов, используемых в изготовлении печей:

  • Кирпичная кладка – 0,88
  • Сталь строительная – 0,47
  • Бетон на кирпичном щебне – 0,84
  • Чугунные детали – 0,47
  • Войлок – 1,88
  • Сухой песок – 0,84

Эффективность а следовательно и экономичность печи измеряется коэффициентом полезного дейчтвия (КПД), который показывает отношение теплоты отданной печкой в помещение к количеству теплоты образовавшемуся при сгорании топлива. Например в печи сожгли 20кг дров, теплота сгорания которых равна 14 000 кДж/кг, значит выделилось 280 000 кДж, но при это печь отдала 130 000 кДж тепла. Значит КПД равен 130 000 : 280 000 = 0,47 что в процентном соотношении составляет 47%.

Как правило более массивные печи имеют больший КПД.