Печь отопительная

Печь отопительная

Реферат

 

Изобретение относится к отопительным устройствам, в частности к печам для отопления, преимущественно для теплиц, палаток, гаражей, вагончиков, садовых домиков, а также жилья в чрезвычайных ситуациях. Технический результат: повышение эффективности работы печи, заключающейся в облегчении розжига, увеличении количества типоразмеров по мощности и назначению, улучшении условий очистки от отложения, улучшении условий воздушной среды в помещении, увеличении времени непрерывной работы, универсальности работы печи помимо дров и древесных отходов также на газообразном и жидком топливе. Печь отопительная содержит вертикальный тонкостенный корпус с разъемом для загрузки топлива, размещенный внутри корпуса с зазором топливный контейнер, а также U-образный дымоход с поворотным коленом, причем под контейнером размещен предтопок в виде конического бункера с горловиной открытой в поддон, который размещен под бункером с зазором и выполнен с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости, колено дымохода выполнено в виде съемного конденсатосборника, корпус заключен в экран и смонтирован на постаменте, который выполнен в виде закрытого короба с окном для выдвижения поддона. 1 н. и 16 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к отопительным устройствам, в частности к печам для отопление, преимущественно для теплиц, палаток, гаражей, вагончиков, садовых домиков, а также жилья в чрезвычайных ситуациях.

Известна печь отопительная, содержащая вертикальный корпус с разъемом для загрузки топлива, размещенный внутри корпуса с зазором топливный контейнер, а также воздухозаборник и дымоход [1]. Недостатком ее является низкая эффективность, заключенная в трудоемкости операций по подготовке к работе и неравномерности прогрева теплоотдающей стенки, большой массе и толщине стальных стенок, недостаточной универсальности ее работы на других видах топлива.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является печь, содержащая вертикальный тонкостенный корпус с разъемом для загрузки топлива, размещенный внутри корпуса с зазором топливный контейнер, а также воздухозаборник и U-образный дымоход с поворотным коленом [2]. Недостатком этого устройства также является низкая эффективность, заключающаяся в трудоемкости розжига, застывании смолы и закупорке дренажного отверстия, карамелизации смолы в выходном патрубке, перекрытии его сечения, накоплении конденсата внутри корпуса, смешении с золой и создании трудноудаляемых отложений при подготовке печи к работе, большом несгоревшем остатке, а также недостаточной универсальности работы печи на других видах топлива.

Целью изобретения является повышение эффективности работы печи, заключающейся в облегчении розжига, увеличении количества типоразмеров по мощности и назначению, улучшении условии очистки от отложения, улучшении условий воздушной среды в помещении, увеличении времени непрерывной работы, универсальности работы печи помимо дров и древесных отходов также на газообразном и жидком топливе.

Указанная цель достигается тем, что в печи отопительной, содержащей вертикальный тонкостенный корпус с разъемом для загрузки топлива, размещенный внутри корпуса с зазором топливной контейнер, а также U-образный дымоход с поворотным коленом, согласно изобретению, под контейнером размещен предтопок в виде конического бункера с горловиной, отрытой в поддон, который размещен под бункером с зазором и выполнен с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости, колено дымохода выполнено в виде съемного конденсатосборника, корпус заключен в экран и смонтирован на постаменте, который выполнен в виде закрытого короба с окном для выдвижения поддона.

Кроме того, конденсатосборник установлен в окне постамента.

Кроме того, разъем выполнен по боковой стопке на уровне 0-1 высоты корпуса.

Кроме того, на дне корпуса установлен конический обтекатель, подобный конусу предтопка.

Кроме того, корпус выполнен с коническим основанием, а конденсатосборник размещен внутри корпуса между стенкой и топливным контейнером.

Кроме того поддон оборудован горелкой, которая установлена с выходом, направленным вертикально вверх.

Кроме того, горелка выполнена с узлом подачи топлива в виде фитиля.

Кроме того, горелка выполнена с узлом подачи топлива в виде газового соплового аппарата.

Кроме того, в конденсатосборнике под штуцерами дымохода установлен смолосборник, в боковой стенке выполнено дренажное отверстие, а в постаменте выполнено второе окно.

Кроме того, кондрнсатосборник выполнен в виде колокола, открытого снизу.

Кроме того, конденсатосборник выполнен в виде гидрозатвора.

Кроме того, экран выполнен в виде сетки.

Кроме того, экран выполнен в виде ребер на корпусе.

Кроме того, ребра выполнены из профильного листа, который обернут вокруг корпуса с образованием вертикальных продольные каналов.

Кроме того, над сводом корпуса и экраном установлен с зазором колпак.

Кроме того, по периферии колпака выполнены сквозные отверстия.

Кроме того, в соковой стенке корпуса выполнено окно, которое с внешней стороны оснащено смотровым стеклом, с внутренней - жалюзийной решеткой, а подоконник между ними выполнен перфорированным.

Указанная совокупность конструктивных отличий позволяет обеспечить повышение эффективности нового изделия относительно известных.

Облегчение розжига достигается установкой в печи под топливным контейнером специального устройства - предтопка, который предназначен для укладки в нем и горения растопочного материала. Растопка, сгорая, поджигает основное топливо, размещенное в топливном контейнере. Исполнение предтопка в виде конического бункера ускоряет оседание сгорающего топлива, снижает количество несгоревшего остатка, поскольку догорающее обугленное топливо концентрируется в зоне с максимальным содержанием кислорода и облегчает выгрузку золы. Исполнение бункера с откосами 40-50 не дает золе накапливаться на стенке, а от провала крупные углей защищает крестовина 100 100 мм, установленная в горловине.

Объединение горловины предтопка с воздухозаборником и размещение под ним с зазором поддона объединяет тракт подачи воздуха в печь с трактом выгрузки золы твердого топлива. Это позволяет подогреть восходящий лоток воздуха и охладить проваливающуюся золу Выполнение поддона с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости позволяет без загрязнения окружающей атмосферы тонко дисперсной пылью периодически удалять золу и создать безопасные условия для розжига топлива и прогрева дымовой трубы (см. ниже).

Выполнение колена дымохода в виде съемного конденсатосборника позволяет решить сразу несколько проблем. Обеспечить сток конденсата и смолы со дна печи сразу в сборник, исключив карамелизацию смолы под воздействием температуры в выходном патрубке после массового выхода влаги. Исключить зарастание смолой, загустевающей в дренажном отверстии, через которое прорывается холодный воздух за счет разрежения в системе. Уплотнить нижнюю часть дымохода и увеличить разрежение по всему тракту. Конденсатосборник может быть присоединен к печи через уплотнение, например, по типу "шип - паз".

Заключение корпуса в экран предусматривает прежде всего защиту от ожогов, но имеется еще ряд преимуществ использования экрана в различных вариантах печи (см. ниже).

Наличие постамента предусматривает удобство компоновки печи для загрузки топливом и размещения необходимых приспособлений и деталей печи. Выполнение постамента печи в виде короба с окном для выдвижения поддона позволяет исключить попадание искр и догорающих мелких углей в окружающее пространство при падении их в поддон, а также создать камеру, вентилируемую воздухом, поступающим на горение, исключить распространение запаха конденсата в помещении. Размещение съемного конденсатосборника в окне постамента загромождает сечение окна, что увеличивает скорость воздуха, поступающего внутрь постамента. Иногда в момент резкого обрушения топлива в контейнере, связанного по времени с прекращением выхода конденсата в сборник, может происходить кратковременный незначительный выброс дыма из воздухозаборника печи, который тут же затягивается обратно. В отсутствие короба этот дым рассеивался бы в окружающем воздухе, а при его наличии - локальное задымление также остается внутри постамента.

Выполнение разъема по боковой стенке на уровне от 0 до 1 высоты корпуса имеет преимущества, используемые при разработке различных типоразмеров печи. Например, при нулевой высоте разъема корпуса, когда разъем расположен у основании, могут быть изготовлены компактные печи малой мощности (до 3 кВт), когда не требуется дозагрузка топливом на ходу. При этом верхняя часть корпуса над разъемом, в виде колпака по высоте, равная корпусу, легко снимается, а топливный контейнер загружается дровами один раз на цикл работы печи. При высоте расположения разъема, равной единице - свод корпуса представляет собой крышку. При небольшой общей высоте печи (до 1 м вместе с постаментом) возможна дозагрузка топлива на ходу, т.е. загрузка топлива на горящие угли при кратковременном открытии крышки. В этой конструкции тепловая мощность печи может составлять 6-9 кВт.

Такая конструкция разъема может обеспечить непрерывную работу печи при расположении конденсатосборника внутри корпуса и периодическом опорожнении поддона от золы. Промежуточные варианты разъема в пределах 0-1 высоты корпуса используются для печей большей мощности (10-20 кВт), с большими диаметром и высотой, когда в любом крайнем варианте неудобно производить загрузку топлива без специальных подмосток. В этом случае применяют укороченные колпак корпуса и контейнер, например, на высоте 0,6-0,8 м (в зависимости от массы колпака при работе вручную).

Установка на дне корпуса конического обтекателя подобного конусу предтопка исключает накопление золы в угловых пазухах, что облегчает очистку печи при подготовке ее к работе, а также теплоизолирует стенку предтопочного бункера для снижения вероятности конденсации на ней смолы из дымовых газов.

Выполнение основания корпуса в виде конуса совмещает функцию конуса предтопка. Вероятность конденсации на нем паров смолы минимальна, поскольку cбop конденсата производится в верхней части печи, а внизу температура стенки достаточно высока, и влага находится в виде паров. Размещение конденсатосборника внутри корпуса между стенкой и топливным контейнером как сбоку, так и сверху (под крышкой) имеет следующие преимущества: уменьшается площадь уплотняемых соединений, появляется возможность повторного испарения конденсата, что, с одной стороны, снижает КПД печи примерно на 6 % (см. прилагаемый расчет), но с другой дает возможность более длительной работы печи без опорожнения конденсатосборника и снижает вероятность распространения запаха конденсата в помещении. Такой вариант наиболее предпочтителен для установки в садовых домиках и коттеджах.

Оборудование поддона горелкой, направленной выходом вертикально вверх, позволяет в твердо топливном варианте произвести прогрев трубы и/или выжигание из нее смолы, розжиг растопочного материала в предтопке. В этом случае горелка представляет собой стаканчик с фитилем (асбест, диатомитовая крошка), смоченным легким жидким топливом. Свободное перемещение поддона (с зажженным фитилем) в горизонтальной плоскости позволяет с максимальным удобством и безопасностью выполнить указанные выше операции. При снятом конденсатосборнике фитиль первоначально устанавливают под дымовой трубой, а затем передвижением поддона совмещают его с воздухозаборником. Все это происходит внутри короба постамента без открытого огня.

В газотопливном или жидкотопливном вариантах горелка в поддоне выполняется с узлом подачи топлива в виде газового соплового аппарата, в газотопливном варианте это диффузионная горелка на сжиженном газе или инжекционная - на природном газе. В жидкотопливном варианте - это испарительная камера с фитилем и огнеупорным насадком, размещенным в топливном контейнере для дожигания образующихся сажистых частиц. То есть печь отопительная по данному изобретению может работать с незначительными доработками на любом виде топлива только за счет гравитационной движущей силы, создаваемой в дымовой трубе высотой не менее 2,5 м при разности температуры продуктов горения и воздуха 50-60С.

В процессе эксплуатации к повышению эффективности работы печи следует отнести и сокращение подготовительные операций. В частности, это относится и к опорожнению конденсатосборника. Конденсат скапливается в наружном сборнике за один цикл работы (6-14 ч) в зависимости от влажности топлива (мощность печи 6 кВт) от 3 до 5 л. Смола же в количестве 3 л накапливается примерно за 1000 ч суммарного времени работы печи. Это соответствует периоду до полугода при 30% использования календарного времени.

Если под штуцерами дымохода (опускной внутри печи и подъемный - снаружи) в конденсатосборнике установить смолосборник, то более тяжелая смола сразу осядет в смолосборнике, а конденсат при наполнении смол о сборника переливается в больший сосуд - конденсатосборник. При наличии дренажного отверстия в половой стенке конденсатосборника избыток конденсата будет изливаться наружу и в течение целого сезона эксплуатации снятие конденсатосборника для подготовки печи к работе не потребуется. Но для опорожнения поддона от золы в этом случае в стенке постамента необходимо выполнение дополнительного окна с противоположной стороны. В случаях, когда нет особых требований к запаху в помещении, например в гараже, возможно упрощение операций по очистке. При снятии конденсатосборника сливают только конденсат, а смола постепенно накапливается до времени генеральной очистки через полгода.

При установке печи в походных условиях на земляном полу (в землянке, в палатке или теплице) с наружным размещением конденсатосборника может быть использован конденсатосборник в виде колокола, открытого снизу. Колокол устанавливается над приямком и уплотняется землей. Конденсат и смола, стекающие в приямок, являются натуральными продуктами горения твердого топлива и во времени полностью ассимилируются и преобразуются природной средой. В указанном случае, при подготовке печи к работе производится только очистка от золы. В варианте с разъемом корпуса, равном его высоте, печь может работать практически в непрерывном режиме с периодической дозагрузкой топливом на ходу при максимальном КПД.

Конденсатосборник может быть выполнен также в виде гидрозатвора, представляющего собой выше упомянутый колокол, опущенный в сосуд с водой. Колокол может быть закреплен постоянно в основании печи, а подставленный сосуд сниматься для опорожнения от конденсата и смолы. Такая конструкция позволяет иметь плотное соединение в конденсатосборнике. Высота перекрытия уровнем жидкости разъема может быть не более 10 мм, чтобы гарантированно лишь перекрыть соединение по уровню, т.к. разрежение в указанной зоне не превышает 2-3 мм вод. ст.

Раздельный сбор золы и конденсата предполагает последующую утилизацию: золы как удобрения, конденсата после отстоя на смолу, используемую в качестве гидроизоляционного материала, и подсмольную воду с резким запахом копченого - для отпугивания вредных насекомых в садоводстве и огородничестве.

При нижнем отборе дымовых газов из печи в момент розжига имеются затруднения с протягиванием дымового тракта. В первые секунды без дополнительных мероприятий идет дымление через все имеющиеся соединения и патрубки. Этот недостаток устраняется двумя путями оперативного характера. Первый - это предварительный прогрев трубы растопочным факелом при снятом конденсатосборнике. Второй - возможен без снятия конденсатосборника, посредством установки в топливном контейнере временной (до сгорания) перегородки из макулатуры со стороны выхода дымовых газов из корпуса для удлинения опускной части дымохода. В процессе работы печи дымление не возникает.

Выполнение защитного экрана из стальной сварной сетки позволяет направлять лоток тепла как радиально (сквозь сетку) за счет теплового излучения, так и аксиально (снизу вверх) за счет конвекции при установке на сетчатый экран панелей. Это позволяет установить печь непосредственно у стены, не опасаясь возгорания или вблизи растений, не опасаясь пагубного воздействия на них лучистого тепла. При этом температура материала защитных панелей но превышает 30-50С.

Выполнение защитного экрана из профильного листа с вертикальными каналами (ребрами) может быть использовано при создании печи увеличенной мощности. Наличие ребер увеличивает поверхность теплоотдачи корпуса. Температура мест вероятного прикосновения не превышает 50С, а размеры печи увеличиваются незначительно. Это связано с тем, что относительная поверхность, например цилиндра, возрастает медленнее при увеличении геометрических размеров по сравнению с увеличением относительного объема (отнесенные к единичной тепловой мощности печи) или количества закладываемого топлива. Другими словами, имеется возможность увеличения мощности печи, например, с 6 до 18 кВт (в три раза) при увеличении линейных размеров на 30-40 % (диаметра корпуса с 450 до 580 мм, а высоты с 800 до 1100 мм) с применением разъема примерно посредине высоты корпуса для удобства загрузки.

При установке посуды с пищей или чайника на своде корпуса не удается нагреть их до кипения, несмотря на температуру поверхности свода корпуса, близкой к 300С, из-за малой поверхности контакта и быстрого рассеяния теплового потока в окружающем пространстве. При установке над сводом корпуса и экраном печи-колпака удается сконцентрировать в образовавшейся полости (зазоре) нагретый воздух. Температура воздуха в полости поднимается и начинают воспринимать тепло другие части поверхности посуды (эффект духового шкафа). Процесс нагрева может быть ускорен при выполнении по периферии колпака сквозных отверстий.

Горячий воздух, поднимающийся вдоль боковой стенки корпуса в пределах экрана, проходит частично под колпак и далее через отверстия в окружающую среду. Это движение вызывает спутное движение (вынужденную циркуляцию) воздуха, нагреваемого от свода корпуса. В результате циркуляция под колпаком интенсифицируется, что ускоряет нагрев установленной посуды.

Выполнение в боковой стенке корпуса окна, оснащенного с внешней стороны смотровым стеклом, с внутренней - жалюзийной решеткой, а подоконника между ними - перфорированным, позволяет осуществлять визуальный контроль за процессом горения. Жалюзийная решетка защищает стекло от прямого излучения, а перфорация в подоконнике обеспечивает проток воздуха, снижающего температуру стекла и жалюзи с последующим участием в дожигании газообразных продуктов неполного сгорания. Верхний выход из печи продуктов сгорания создает устойчивое разрежение по всему объему корпуса, возрастающее с приближением к выходу. Это способствует эффективному охлаждению поверхностей стекла и жалюзи за счет движения воздуха снизу вверх, а постепенный нагрев воздуха при снижении его плотности усиливает эффект. В экране печи выполняется окно, совмещенное со смотровым стеклом в боковой стенке корпуса.

На фиг.1 изображен продольный разрез лечи с разъемом корпуса между "0" и "1" его высоты.

На фиг.2 изображен продольный разрез печи с разъемом на "0" его высоты и колпаком над сводом корпуса и экраном.

На фиг.3 изображен продольный разрез печи с разъемом на "1" его высоты и сквозными отверстиями по периферии колпака.

На фиг.4 изображен продольный разрез печи с коническим основанием корпуса и размещением конденсатосборника между боковой стенкой корпуса и топливным контейнером.

На фиг.5 изображен продольный разрез печи с коническим основанием корпуса и размещением конденсатосборника между сводом корпуса (крышкой) и топливным контейнером.

На фиг.6 изображен продольный разрез А-А по фиг.5.

На фиг.7 изображен фрагмент продольного разреза печи при снятом конденсатосборнике и положении поддона с горелкой в виде фитиля под дымоходом.

На фиг.8 изображен фрагмент продольного разреза лечи в рабочем положении конденсатосборника с дренажным отверстием, смолосборником и вторым окном в постаменте для выдвижения поддона.

На фиг.9 изображен фрагмент продольного разреза печи с конденсатосборником в виде колокола.

На фиг.10 изображен фрагмент продольного разреза печи с конденсатосборником в виде гидрозатвора.

На фиг.11 изображен вид сбоку печи с экраном в виде ребер из профильного листа.

На фиг.12 изображен поперечный разрез Б-Б по фиг.11.

На фиг.13 изображен продольный разрез лечи с окном в боковой стенке корпуса.

На фиг.14 изображен вид В по фиг.13.

На фиг.15 изображен Фрагмент поперечного разреза Г-Г печи по фиг.13.

Печь отопительная включает в себя корпус 1 с разъемом 2, экран 3, топливный контейнер 4, конический предтопок 5, горловину предтопка (воздухозаборник) 6, поддон 7, U-образный дымоход 8, конденсатосборник 9 со смолосборником 18 и дренажным отверстием 19, горелку 10, постамент 11 с окнами 12 и 21, конический обтекатель 13 с окном 20, коническое основание корпуса 14, колпак 15, посуду 16, сквозное отверстие 17, подставку 22, ребра 23, приямок 24, окно в корпусе 25, смотровое стекло 26, жалюзийную решетку 27, перфорированный подоконник 28.

Печь готовят к работе и разжигают в следующем порядке. Раскрывают корпус 1 в разъеме 2, закладывают растопочный материал (щепки) в предтопок 5, выкладывают из макулатуры внутри топливного контейнера 4 временную стенку со стороны дымохода 8 (если но прогревают перед розжигом дымоход 8), закладывают топливо в контейнер 4, закрывают корпус 1, снимают конденсатосборник 9, выдвигают поддон 7 с горелкой 10 в виде фитиля через окно 12, поджигают фитиль и устанавливают его под трубой 8 для ее прогрева (если не выложена временная стенка из макулатуры (см. выше). Если в трубе при прогреве загорается смола, о чем свидетельствует резкий подъем температуры стенки, вплоть до слабого красного свечения, горящий факел выдерживают под трубой еще в течение 2-3 мин, а затем вдвигают поддон 7 до упора, до совмещения осей горелки 10 и воздухозаборника 6. Устанавливают на место конденсатосборник 9. Щепки в предтопке воспламеняются и горят в течение 5-10 мин. При этом воспламеняется основное топливо в контейнере 4. Если нагрев свода корпуса происходит медленно, а дым из трубы вялый, это значит, что имеются неплотности в элементах трубы или конденсатосборника. Неплотность срочно устраняется и печь в течение примерно получаса выходит на режим без дополнительных манипуляций.

Если конденсатосборник 9 размещен внутри корпуса 1, то выжигание смолы в трубе производят при раскрытом корпусе 1 путем поднесения автономного факела внутрь конденсатосборника 9. Прогрев трубы не требуется, т.к. вход в нее расположен в верхней части печи.

Дымовые газы от предтопка 5 поднимаются между поленьями к верху печи, а затем, охлаждаясь, опускаются в зaзope между стенкой корпуса 1 и контейнером 4. При внутреннем размещении конденсатосборника 9 часть дымовых газов уходит в трубу 8. При наружном размещении конденсатосборника 9 в окне 12 постамента 11 часть дымовых газов направляется в дымовую трубу 8 через расположенный внизу конденсатосборник. Конденсат, образовавшийся из водяных паров продуктов сгорания в дымовой трубе 8, стекает в сборник 9. При наружном расположении сборника 9 образовавшийся конденсат стекает по стенкам корпуса 1, попадает на обтекатель 13 и через окно 20 в нем попадает в конденсатосборник 9. При наличии в конденсатосборнике 9 смолосборника 18 смола оседает в нем, а конденсат, переливаясь в больший сосуд, вытекает через дренажное отверстие 19. При вводе конденсатосборника 9 в соответствующее гнездо в дне печи (не показано) под сборник вставляют подкладку 22. Если конденсатосборник снимают только на генеральную очистку (один раз в сезон), то поддон 7 выдвигают из постамента 11 через второе окно 21, выполненное со стороны, противоположной сборнику 9.

При выполнении экрана 3 из стальной сварной сетки поток тепла распространяется как излучением по нормали к поверхности корпуса, так и конвекцией снизу вверх вдоль стенки корпуса и по нормали к своду корпуса. При установке на сетку отражающей панели (не показано) излучение преобразуется в восходящий поток нагретого воздуха. При выполнении защитного экрана из профильного листа, обернутого вокруг корпуса, нагретый воздух поднимается как вдоль внешних углублений, так и внутри образовавшихся вертикальных каналов, обеспечивая съем тепла с увеличенной поверхности теплообменника и защиту от прикосновения к горячей стенке корпуса.

В газотопливном или жидкотопливном вариантах топливо к горелке 10 в подвижном поддоне 7 подается от баллона или бака через регулирующую арматуру и шланг (не показано). Горячий воздух, поднимающийся вдоль стенок корпуса 1, задерживается под колпаком 15, что позволяет направить и выдерживать при требуемой температуре содержимое посуды 16. При наличии сквозных отверстий 17 по периферии колпака 15 горячий воздух в зазоре принудительно циркулирует, вызывая ускорение нагрева посуды.

Процесс розжига и горения топлива контролируется визуально через окно 25.

Предлагаемая печь тепловой мощностью от 2,5 до 20 кВт может быть изготовлена с применением листового материала из черной стали толщиной 0,5-0,7 мм. Экран и топливный контейнер изготовляются из стальной сварной проволочной сетки. Толщина проволоки 2-5 мм, ячейка 20-50 мм.

Варианты разъема корпуса позволяют обслуживать печь вручную без дополнительных приспособлений. Широкие возможности применения предложенных вариантов конденсатосборника облегчают подготовку печи для различных вариантов применения печи: в гараже, теплице, палатке, садовом домике, коттедже, а также в жилых помещениях при длительных аварийных ситуациях с центральным отоплением в зимний период.

Вариант составного дымохода с прямыми участками и двумя коленами под 45 позволяет выводить дымовые газы как через крышу помещения, так и через форточку в оконной раме. При соединении элементов дымохода верхняя секция вставляется внутрь нижней во избежание потеков конденсата с внешней стороны трубы. Экономическая эффективность заключена в применении тонколистового металла и связанные с этим легкость конструкции и низкая ее стоимость при изготовлении, а также высокий КПД, который на 6% превышает эффективность известных конструкций печей медленного горения. U-Образный дымоход и зазор между стенкой корпуса и топливным контейнером являются основой, на которой базируются преимущества, развитые в предлагаемом изобретении. Печь работает с продолжительностью цикла при одной загрузке древесным топливом от 6 до 14 ч. Меньшее время относится к полной загрузке топливного контейнера тонкими (20-30 мм) обрезками досок. Заполнение обрезками большего размера (40-60 мм) позволяет продлять время горения до 10-12 ч. Заполнение контейнера кругляком (неколотыми дровами) диаметром 100-120 мм увеличивает время горения до 14 ч и более. На время горения, температуру стенки и накопление конденсата в сборнике влияет также влажность дров. Высокая влажность снижает температуру стенки и увеличивает время горения, при этом за цикл работы печи накопление конденсата достигает 5 л для печи 6 кВт при емкости топливного контейнера 75 л.

Расчет увеличения КПД печи при наружном (H) расположении конденсатосборника в сравнении с внутренним (В).

1. Исходные данные:

1.1 Температура, уходящих дымовых газов

1.2. Накопление конденсата в наружном сборнике - 3 кг

1.3. Время работы печи 12 ч.

1.4. Тепловая мощность 6 кВт (5160 ккал/ч)

1.5. Максимальная температура горения дров t^max = 1640С.

1.6. Расчетные коэффициенты:

h=1,3 - отношение объема сухих продуктов горения к теоретическому объему.

=0,83 при температуре до 100С.

К=0,79 То же

для газов с высоким содержанием балласта N₂ и СО₂ (твердое топливо с высокой влажностью - дрова).

В=0,75 - отношение объемов сухих и влажных продуктов горения.

2. Потери тепла с уходящими газами (по упрощенной методике М.Б. Равича):

Увеличение КПД

3. Тепло, отданное водяными парами дымовой трубе (в помещении)

q_конд = G_к r100/Q_п =3·539,6·100/5160·12=2,6%

4. Общee увеличение КПД

q₂+q_конд.=3,05+2,6=5,65%

Источники информации

1.SU 6171662 A F 24 C 5/00, 1978, бюл. №28.

2.RU 13834 U1 F 24 C 5/00, 2000, бюл. №15.

Формула изобретения

1. Печь отопительная, содержащая вертикальный тонкостенный корпус с разъемом для загрузки топлива, размещенный внутри корпуса с зазором топливный контейнер, а также U-образный дымоход с поворотным коленом, отличающаяся тем, что под контейнером размещен предтопок в виде конического бункера с горловиной, открытой в поддон, который размещен под бункером с зазором и выполнен с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости, колено дымохода выполнено в виде съемного конденсатосборника, корпус заключен в экран и смонтирован на постаменте, который выполнен в виде закрытого короба с окном для выдвижения поддона.

2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что конденсатосборник установлен в окне постамента.

3. Печь по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что разъем выполнен по боковой стене на уровне 0-1 высоты корпуса.

4. Печь по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что на дне корпуса установлен конический обтекатель, подобный конусу предтопка.

5. Печь по п.1, отличающаяся тем, что корпус выполнен с коническим основанием, а конденсатосборник размещен внутри корпуса между стенкой и топливным контейнером.

6. Печь по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что поддон оборудован горелкой, которая установлена с выходом, направленным вертикально вверх.

7. Печь по п.6, отличающаяся тем, что горелка выполнена с узлом подачи топлива в виде фитиля.

8. Печь по п.6, отличающаяся тем, что горелка выполнена с узлом подачи топлива в виде газового соплового аппарата.

9. Печь по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что в конденсатосборнике под штуцерами дымохода установлен смолосборник, в боковой стенке выполнено дренажное отверстие, а в постаменте выполнено второе окно.

10. Печь по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что конденсатосборник выполнен в виде колокола, открытого снизу.

11. Печь по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что конденсатосборник выполнен в виде гидрозатвора.

12. Печь по любому из пп.1-11, отличающаяся тем, что экран выполнен в виде сетки.

13. Печь по любому из пп.1-11, отличающаяся тем, что экран выполнен в виде ребер на корпусе.

14. Печь по п.13, отличающаяся тем, что ребра выполнены из профильного листа, который обернут вокруг корпуса с образованием вертикальных проходных каналов.

15. Печь по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что над сводом корпуса и экраном установлен с зазором колпак.

16. Печь по п.15, отличающаяся тем, что по периферии колпака выполнены сквозные отверстия.

17. Печь по любому из пп.5-8,12 и 13, отличающаяся тем, что в боковой стенке корпуса выполнено окно, которое с внешней стороны оснащено смотровым стеклом, с внутренней - жалюзийной решеткой, а подоконник между ними выполнен перфорированным.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15