<index>
Уголь по экономичности стоит на втором месте после газа. Особенно популярны угольные печи в регионах с дорогой привозной древесиной. Коэффициент теплоотдачи у него выше, чем у дров, поэтому основным топливом у многих моделей твердотопливных котлов является именно бурый уголь или антрацит. Еще одно достоинство котлов на угле — возможность автоматизации процесса загрузки и горения, что для дровяных печей невозможно.
Особенности горения угля
Дрова — наиболее древний вид топлива, и объясняется это тем, что его легко добыть и поджечь. Сухая древесина горит без дополнительного наддува, при этом горение происходит в два этапа: сначала происходит обугливание поленьев с выделением горючих газов — так называемый пиролиз, а потом сгорают сами газы, образуя пламя, высота которого может достигать несколько метров.
Дровяные печи и котлы длительного горения состоят обычно из двух камер или зон: в одной древесина разлагается на дым и золу, в другой горят дымовые газы и происходит наиболее интенсивный нагрев стенок печи. Похожий эффект достигается и в кирпичных печах — пламя и горячий дым проходит по дымовым каналам, нагревая большую площадь кирпича, при этом тело печи греется равномерно.
Горение каменного угля происходит иначе. Наибольший нагрев наблюдается на поверхности топлива, а температура дыма на выходе сравнительно низкая. Поэтому эффект длительного горения угольных печей заключается в большом размере загрузки и размещении теплообменника непосредственно в зоне сгорания топлива. В кирпичных печах увеличивают толщину стенок топливника, а дымооборот делают менее протяженным и доступным для чистки своими руками.
Еще одна особенность эффективной топки углем — необходимость принудительного наддува воздуха в зону горения. В печах и котлах промышленного производства эта проблема решается установкой дутьевого вентилятора. В кирпичной печи необходима продуманная конструкция поддувала и дымовой трубы, обеспечивающая хорошую тягу.
Также, прежде чем устанавливать печь на угле своими руками, нужно предусмотреть место для хранения запасов топлива. Уголь обычно покупают на один сезон — дольше хранить его не рекомендуется, так как антрацит слеживается. Поэтому нужно отдельное помещение-склад, защищенное от осадков и ветра.
Также нужно продумать место установки котла или печи. Уголь, в отличие от дров, пылит и пачкает предметы обихода, а дым от угля неприятно пахнет. Поэтому топку угольной печи лучше разместить в отдельном помещении, а котел, подключенный к системе водяного отопления, вообще, вынести в котельную, расположенную вблизи топливного склада.
Промышленные котлы на угле
Выбирая отопительный прибор для дома, работающий на угольном топливе, большинство владельцев загородных домов останавливаются на котлах длительного горения.
Они обладают целым перечнем достоинств:
- котел устанавливают в отдельном помещении и подключают к системе водяного отопления, в результате в доме сохраняется чистота и отсутствует запах дыма;
- котлы экономичны, обладают высоким КПД и хорошей теплоотдачей;
- продуманная конструкция обеспечивает небольшое количество золы, чистить их приходится редко;
- режим работы на одной загрузке у промышленных котлов может достигать нескольких суток, а если предусмотреть бункер для загрузки топлива и автоматическую подачу — то и нескольких недель;
- дорогие модели котлов оснащены системами автоматизации, уход за ними сведен к минимуму.
Можно отметить также ряд сложностей, возникающих при покупке угольного котла:
- необходимость обустройства топливного склада и котельной;
- из-за невысокой температуры дыма возможна конденсация и зарастание дымохода сажей, поэтому необходимы его регулярные прочистки;
- высокая цена промышленных котлов и сопутствующего оборудования.
Для отопления загородного дома или коттеджа с постоянным проживанием промышленный котел с автоматизацией процесса — наилучший выбор, несмотря на возникающие сложности его установки и высокую цену. Затраты окупятся за несколько отопительных сезонов, при этом эксплуатация котла будет безопасной и экономичной.
Видео: котел на угле
Как выбрать?
Правильно выбранный котел — залог удобства в обслуживании и комфорта в доме. Чтобы не ошибиться, необходимо рассмотреть все характеристики понравившихся моделей и прочитать отзывы пользователей.
-
- Выбор можно провести по следующему алгоритму:
- Мощность отопительного агрегата Выбор отопительного оборудования всегда начинают с подбора мощности. Для укрупненного расчета достаточно поделить площадь всех отапливаемых помещений на 10 — полученное число будет означать предполагаемую мощность котла в кВт. Но эта формула актуальна для хорошо утепленных новых строений и оптимального режима работы котла.В реальных условиях лучше выбирать котел с коэффициентом запаса мощности от 1,2 до 1,6. То есть, для дома площадью 100 квадратных метров лучше выбрать котел мощностью12-16 кВт, а для плохо утепленного строения — до 25 кВт. В противном случае в суровые морозы температура в доме может быть некомфортной, а замена котла обойдется намного дороже, чем изначальная покупка более мощной модели.
- Материал корпуса и теплообменника Второй этап выбора котла — материал, из которого он изготовлен. Угольные отопительные агрегаты делятся на две группы: стальные и чугунные.
Достоинства стальных котлов длительного горения:
- цельная сварная конструкция, не подверженная протечкам;
- быстрый нагрев и остывание стенок котла и теплообменника;
- возможна полная автоматизация благодаря малой инерционности;
- меньший вес;
- умеренная цена.
Недостатки моделей из стали:
- подверженность коррозии, особенно в местах сварки;
- стальные котлы не подлежат ремонту, в случае сквозной коррозии и утечек агрегат меняют на новый.
К достоинствам чугунных котлов длительного горения относят:
- стойкость чугуна к коррозии;
- конструкция теплообменника из отдельных секций позволяет произвести частичную замену в случае повреждения;
Недостатки:
- чугун — хрупкий и непластичный материал, в случае резкой смены температуры возможны трещины и разрушения;
- более высокая цена, чем у стальных моделей;
- чугунные котлы значительно тяжелее — в 1,5-2,5 раза.
Объем загрузки и автоматизация От этой характеристики зависит частота заполнения камеры сгорания углем. Стоит проанализировать, удобно ли будет несколько раз в день заниматься загрузкой угля, или лучше отдать предпочтение моделям с большим объемом загрузки.Рекордсмены по длительности работы — котлы шахтного типа верхнего горения. Они занимают небольшую площадь, при этом загрузочная камера у них довольно велика, и некоторые модели могут на одной загрузке отапливать дом в течение 5 суток на антраците и 3 суток на буром угле. Шахтные котлы обычно оснащают микроконтроллерами, позволяющими автоматизировать весь процесс и свести обслуживание к минимуму.Котлы с нижней загрузкой, как правило, оснащены топкой меньшего размера, при этом они намного дешевле шахтных и проще в обращении. Такие котлы обычно не имеют дутьевого вентилятора, и поступление воздуха происходит за счет тяги. Дымоход для такого котла должен быть максимально простым и иметь общую протяженность не более 5 метров. Плюсы котлов без тяги — независимость от электроэнергии и невысокая цена. Минусы — малый уровень автоматизации.Наименьшего внимания и обслуживания требуют полностью автоматизированные модели с загрузочным бункером, вмещающим многосуточную норму топлива.Их цена, конечно, высока, зато они обладают целым рядом достоинств, обеспечивающих беззаботное отопление в течение сезона:
- механизм подачи топлива, оснащенный ворошителем;
- встроенные и выносные датчики, управляющие процессом горения;
- аварийные клапаны, предупреждающие закипание;
- режим смс-сигнализации;
- функция поддержания горения и режим ожидания;
- контур ГВС.
Обслуживание котла сводится к загрузке бункера в начале сезона и установке параметров требуемого режима.
</ul></li>
Видео: автоматизированный котел с бункером
Выбор и покупка котла — нелегкое дело, а учитывая стоимость современных моделей — еще и затратное. Поэтому для небольших частных или дачных домиков можно оценить свои силы и сделать печь на угле своими руками.
Можно ли топить углем?
Многие владельцы домов с печным отоплением задаются вопросом: а можно ли в кирпичной печи использовать уголь вместо дров? Будет ли он гореть столь же эффективно, как в промышленных котлах?
Процесс горения угля происходит с выделением большого количества тепла, температура в топке при этом значительно выше, чем при горении дров. Вместе с тем, дым, выходящий из топливника, менее горячий, чем при топке древесиной.
По этой причине обычную печь с протяженными дымовыми каналами топить углем нельзя: дым при входе в трубу будет иметь слишком низкую температуру, что приведет к образованию конденсата и сажи. Взаимодействуя, они образуют угольную кислоту, которая разрушает кирпичи, что в конечном итоге может стать причиной пожара.
Кроме того, повышенная температура в топке может стать причиной ее разрушения. Топливник для угольной печи из кирпича необходимо выполнять только из шамотного кирпича, а стенки печи в этом месте должны быть более толстыми для качественного отвода и накопления тепла.
Как сделать самостоятельно?
Конструкция кирпичной печи, работающей на угле или брикетах, довольно проста, необходимо лишь соблюдать два условия:топку необходимо выполнять из огнеупорного кирпича;</li>печь необходимо оснастить чистками на всех участках дымохода.
Схема-порядовка универсальной печи представлена на рисунке. Благодаря простому устройству ее можно выполнить своими руками, даже не имея опыта. Печь имеет небольшие габариты, с ее помощью можно отопить дачный или деревенский дом площадью до 36 квадратных метров, состоящий из одной или двух комнат. В последнем случае топку располагают со стороны кухни, а заднюю стенку, которая нагревается при топке, выносят в комнату.
Печь состоит из топки, выложенной своими руками из огнеупорного шамотного кирпича, и надтопочного канала с одной подверткой.
В канале дымовые газы задерживаются, создается эффект колпака, и тело печи прогревается. После остывания дым опускается и через подвертку выходит в дымоход. Он оснащен двумя задвижками, исключающими резкую границу теплого и холодного воздуха и конденсации влаги.
Ниже топки расположено поддувало, совмещенное с зольником. Наддув осуществляется через колосниковую решетку, движение воздуха обеспечивается простой конструкцией дымохода и хорошей тягой.
Последовательность кладки:
- Устанавливают печь на отдельно стоящий фундамент из армированного бетона. Размеры фундамента должны на 5-10 см превышать габариты печи, его высота составляет 50-70 см, при этом он должен быть на 15 см ниже уровня чистового покрытия пола. После заливки и высыхания фундамента проводят его выравнивание цементным раствором, укладывают на него два слоя рубероида или другой рулонной гидроизоляции, после чего начинают кладку печи своими руками.
- Выкладывают из кирпича два ряда — основание печи, сплошной кладкой с перевязкой из красного кирпича. Их кладут на цементный раствор.
- Далее кладку ведут в соответствии со схемой на раствор из шамотной глины. Первый ряд образует дно зольника.
- Во втором и третьем рядах выставляют дверку поддувала, закрепляя ее с помощью отожженной проволоки, заложенной между кирпичами.
- Четвертый ряд образует перекрытие зольной камеры и отверстие для поддувала и удаления золы из топки.
- Начиная с пятого ряда кладку ведут шамотным кирпичом. В пятом ряду укладывают колосниковую решетку.
- В шестом и седьмом устанавливают аналогично поддувальной дверке дверцу топки.
- Ряды с 9 по 11 образуют стенки топки, их кладут с перевязкой.
- В 12 ряду выполняют свод из ¾ части кирпича, а в 13 и 14 — перекрывают свод.
- В 15 ряду устанавливают дверку чистки и подвертку.
- Начиная с 16 ряда кладку вновь выполняют из красного кирпича. По схеме выкладывают дымовые каналы.
- В 25 и 32 ряду устанавливают задвижки.
- 33 и 34 ряды завершают перекрытие печи, далее выкладывают дымоход нужной высоты.
- Печь просушивают на воздухе, потом аккуратно многоступенчато протапливают сначала дровами, а после нескольких топок — углем. В процессе эксплуатации допускается использовать любое твердое топливо: уголь, антрацит, дрова и древесные отходы, пеллеты и брикеты.
Для топки углем можно приспособить любую металлическую печь с эффектом длительного горения, выложив своими руками футеровку из шамотного кирпича в топке и оснастив поддувало вентилятором. При такой доработке металл печи не будет прогорать от высоких температур, а уголь будет устойчиво гореть в течение длительного времени.
</li></index>Поделиться:9 декабря 2017 просмотров: 1434
Печи камины на угле, сегодня пользуются большой популярностью. Особенно полезен данный отопительный агрегат, будет для региона, в котором стоимость стандартного твёрдого топлива, а именно древесины является очень высокой, что в свою очередь делает использование твердотопливной установки невыгодной. Также угольные самодельные и покупные камины длительного горения для дома, могут полностью автоматизироваться и работать самостоятельно. В данном случае, загрузка топлива будет осуществляться не своими руками, а самой машиной, что очень удобно.
Принцип горения топлива
Угольная печь длительного горения работает несколько иначе, чем стандартные твёрдотопливные котлы, к которых в первую очередь происходит сгорания самих поленьев и только после этого самих приролизных газов.
Интересно знать: стандартные печи длительного горения для дома, температура нагрева в которых несколько ниже, нежели в угольных, преимущественно состоят из двух основных отсеков. Кирпичные, стальные и чугунные камины работают по следующему принципу: в первой камере топливо превращается в золу и газы, во второй выработанные газы продолжают нагревать сам агрегат и соответственно помещение.
Печи для дома на угле работают по следующему принципу- больше всего подвержен нагреву именно верхний слой, меньшая температура наблюдается на выходном канале. Эффективность такого отопительного агрегата в первую очередь заключается в том, чтобы топочный отсек был достаточно большой и мог вмещать большое количество угля. Также кирпичные камины должны иметь более толстые стенки топливного отсека и не такой длинный дымоход, как например, в стандартных самодельных каминах длительного горения для дома, подробней ознакомиться с которыми вы можете в видео роликах расположенных на нашем сайте.
Пристенная стальная модель, оборудована небольшой топливной камерой
Печь представлена в красном оттенке и оборудована датчиком по контролю за температурой и давлением
Твёрдотопливная печь с закрытой топочной камерой круглой формы
Важно: печь длительного горения на угле, видео о которой вы можете просмотреть в данной статье, будет иметь более высокий КПД в том случае, если вы установите в саму конструкцию дутьевый вентилятор, который обеспечит качественную принудительную направленность воздушных масс в топливную камеру. Если же ваш камин собран из кирпича, вам понадобится максимально улучшить уровень работы тяги. Для этого оборудуйте очаг поддувалом, продумайте конструкцию дымоходной системы.
Печи на угле своими руками также требуют наличия специального места, а в идеале помещения, в котором будет храниться уголь. Важно чтобы выбранное пространство имело подходящую температуру, имело низкий уровень влажности. Также не рекомендуется хранить уголь больше одного года, так как со временем в топливе начинает слеживаться антрацит.
К недостаткам угольной печи для дома, следует отнести то, что в процессе эксплуатации, пространство легко и быстро загрязняется, предметы, мебель пачкаются. Именно поэтому для установки своими руками данного отопительного агрегат, рекомендуется найти отдельное помещение или огородить данный участок, оборудовать его легко моющимися поверхностями.
Достоинства промышленных котлов на угле
Печи угольные обладают своими исключительными достоинствами, благодаря которым их выбирают многие:
- Печи на угле при установке в отдельной комнате, соединении с водяным контуром не загрязняют пространство, могут качественно отапливать как одноэтажный дом, так и двухэтажный коттедж;
- Покупные или самодельные печи на угле длительного горения отличаются высокой эффективностью, теплоёмкостью, хорошим КПД. Также такие модели достаточно экономичны в плане расхода топлива;
- Поскольку устройство имеет продуманную структуру, остаточные продукты горения оседают и вырабатываются на внутренней поверхности в минимальном количестве, что делает чистку достаточно редкой;
- Если модель имеет возможность автоматизированной работы, вы может наладить подачу топлива, не делая это своими руками на протяжении нескольких дней. Если же вы дополните агрегат бункером, загрузка может осуществляться в автоматизированном режиме на протяжении 10-15 дней;
- Дополнительный функционал делает уход и использование агрегата ещё более простым и удобным.
Трёхъярусная печка, оборудованная камерой сгорания, зольником
Из чего состоит модель длительного горения
Несмотря на массу достоинств, в процессе использования печей длительного горения на угле, могут возникнуть следующие сложности:
- Печь для дома на угле длительного горения требует оборудования для неё отдельного небольшого помещения. С качественной вентиляцией и герметизацией;
- Поскольку температура горения угля в печах достаточно низкая, после длительного использования могут возникнуть достаточно сложные, серьёзные засоры системы, справиться с которыми можно только путём выполнения чистки;
- Качественные очаги имеют достаточно высокую стоимость.
Критерии выбора
Покупая или собирая печи длительного горения на угле своими руками, необходимо учитывать следующие моменты:
- Угольная самодельная или покупная конструкция должна иметь соответствующую, подходящую мощность. Если ваш дом качественно утеплён и относится к категории новых построек, то для того чтобы рассчитать мощность, вам понадобится разделить площадь всех комнат в которых вы планируете производить отапливание на 10. Конечный результат получается в единице измерения кВт. В том случае если дом далеко не новый, к полученному значения понадобится прибавить ещё около 1-1,5 кВт про запас. Таким образом, температура при выполнении нагрева будет максимально комфортной;
- Большую роль играет и то, из какого материал выполнен корпус, топка агрегата. На ваше усмотрение вы можете купить стальную или чугунную модель, а также собрать её своими руками из кирпича.
При небольших габаритах и оптимальной массе, агрегат сочетает в себе простоту и функциональность
Важно: стальные модели достаточно быстро нагреваются и также быстро остывают. Они имеют небольшой вес и доступную стоимость. К недостаткам следует отнести образование налёта, коррозии, за счёт плохого взаимодействия с кислотами, щелочами. Чугунное котельное оборудование более долговечное, хорошо переносит воздействие описанной выше среды. Однако материал отличается хрупкостью и нестойкостью к резким перепадам температур. Также такие модели имеют более высокую стоимость и большую массу, по сравнению со стальными аналогами.
Дополнительная информация
Одними из самых эффективных является котельное оборудование шахтного типа. Данный агрегат способен работать без дозаправки на протяжении нескольких суток, однако при этом такое оборудование занимает достаточно много свободного пространства.
Более бюджетной альтернативой являются установки, имеющие нижнюю загрузку. Данная вариация отличается уменьшенной топочной камерой, тем самым оборудование занимает меньше места. Такие модели не автоматизированы и тем самым не зависят от подачи и наличия электричества в доме. К недостаткам относят невысокую тягу.
Модель дополнена вместительной дровницей, боковины корпуса облицованы керамикой
Дополнительная функциональность обусловлена наличием в самой конструкции специальных труб
Интересно знать: в свою очередь, полностью автоматизированные установки имеют свои неоспоримые преимущества. В первую очередь они оснащаются ворошителем, полностью автоматизирования для самостоятельной загрузки топлива. Конструкция оборудуется специальными датчиками, которые позволяют контролировать все внутренние процессы, температуру. При необходимости аппарат может перейти в ожидающий или автономный режим, сигнализировать, оповещать о возникнувшей неисправности.
Важно: многие задаются вопросом: можно ли использовать для топик печей уголь? Поскольку в процессе горения угля, температура в топке становится очень высокой, а на выходе напротив- очень низкой, производить отапливание не предназначенных для заданных целей традиционных кирпичных дровяных каминов нельзя.
Делаем печь на угле своими руками
Для того чтобы самодельная установка была возведена согласно всем требованиям и в последующем работала исправно, для сборки топочной камеры используется только огнеупорный шамотный кирпич. Также в конструкции на всех участках должны быть установлены специальные прочистные дверцы.
Для того чтобы агрегат в полной мере подходил для вашего дома, перед началом его сборки подберите подходящую порядовку. Взять её можно из видео, картинок, размещённых на проверенных интернет ресурсах, в книгах. Однако лучше всего доверить составление схемы, порядовки профессиональному печнику.
Инструкция по выполнения кладочных работ своими руками:
- Кирпичная печь, за счёт своей большой массы устанавливается только на предварительно подготовленный фундамент, который должен быть больше самой установки на 10-15 сантиметров с каждой стороны. Также он должен заканчиваться за 10-16 сантиметров до уровня чистового покрытия. После залития фундамента бетоном и его выравнивания, выкладываем несколько слоёв рубероида;
- Для начала нам понадобится выложить основание для печки. Для этого использует красный кирпич. Кладка выполняется с перевязкой;
- Далее выкладывается нижняя часть зольной камеры, после чего устанавливаем поддувальную дверцу;
- Перекрываем зольную камеру, оборудуем поддувало отверстием. Начинаем выкладывать ряды из шамотного кирпича. На данном этапе производим установку колосниковой решётки;
- Производим монтаж дверцы, благодаря которой будет закрываться топочная камера. Выкладываем до конца стенки топочной камеры, после чего делаем свод и перекрываем его;
- Далее нам потребуется установить прочистную дверцу, после чего продолжаем кладку, но уже простым красным кирпичом;
- Собираем несколько дымовых каналов, устанавливаем задвижные механизмы.
Печь на углях с варочной поверхностью
Стандартная пристенная модель округлой формы, подходит для установки в помещениях с ограниченной площадью
Принцип сгорания топлива в очаге: функционирование агрегата
После того как перекрытие полностью собранно, можно приступать к сборке дымоходной системы.
Важно дать конструкции полностью просохнуть и только после этого выполнять пробную топку, для которой сначала используются стандартные поленья и только после этого уголь, пеллеты и другое топливо на ваше усмотрение.
Из данного видео, вы сможете подробней узнать о том, что представляет собой котельное оборудование, работающее на угле, с функцией длительного горения:
Бытовые печи из кирпича для угля остаются достойными конкурентами твердотопливным котлам в ситуации, когда зимой необходимо обогреть жилище малой и средней площади, а магистральный газ не подведен. Если по одним показателям угольные печки проигрывают стальным и чугунным теплогенераторам, то по другим параметрам им нет равных. Поэтому спрос на строительство кирпичных печей остается стабильно высоким.
Преимущества кирпичного источника тепла
Поставить твердотопливный котел проще и дешевле, нежели возвести посреди дома отопительную печь из кирпича. С другой стороны, для работы агрегата необходимо смонтировать систему водяного отопления, а печка может обойтись и без нее.
Несмотря на дороговизну и сложность строительства, многие домовладельцы все же предпочитают кирпичные печи. Причины весомы:
- Долговечность. При сжигании угля в топливнике любого обогревателя возникает довольно высокая температура, которая со временем разрушает стальные изделия. В то время как даже обычный керамический кирпич продержится не один десяток лет.
- Чугунные теплообменники котлов рискуют растрескаться от перепада температур, кирпичная кладка же спокойно переносит температурный шок.
- Теплоемкость. Печь из кирпича на угле аккумулирует в себе большое количество теплоты во время работы, а котлу для этого нужна буферная емкость, стоящая немалых денег.
- Накопленное тепло кладка долго отдает в помещение после затухания угля в камере сгорания.
- Печка выделяет здоровое приятное тепло, передаваемое посредством инфракрасного излучения и конвекции.
Поскольку угольные печи все равно не могут обходиться без дров, требуемых для растопки и разогрева, то в доме создается непередаваемая атмосфера, насыщенная натуральными запахами природы. Существует 2 разновидности таких источников тепла:
- чисто отопительные;
- отопительно-варочные плиты на 1 или 2 конфорки.
Свойства печки на природном топливе
Как уже говорилось, температура горения угля довольно высока. При достаточном поступлении воздуха в топливник она достигает 1000-1100 °C, поэтому не каждый материал способен долго выдержать подобные условия.
Для сравнения: сухая древесина при идентичных обстоятельствах способна дать не более 700 °C в топке, и то очень редко. Вдобавок угольное топливо гораздо калорийнее, нежели дрова.
То есть, при горении 1 кг антрацита образуется почти в 2 раза больше тепловой энергии, чем от такого же количества древесины, как это показано в таблице:
Вид топлива | Теплотворная способность | |
МДж/кг | кВт/кг | |
Древесина влажностью 25% | 10,1 | 2,8 |
Каменные угли | 21,5 | 5,9 |
Бурые угли | 15,5 | 4,3 |
Раньше в старых домах отопительные печи либо плиты выкладывались только из полнотелого красного кирпича. При постоянной топке высококалорийными породами углей от воздействия высокой температуры кладка начинала постепенно крошиться, поэтому хозяева для защиты стенок обкладывали топливник изнутри толстыми стальными подошвами от железнодорожных путей.
В настоящий момент проблема сжигания угля решается гораздо проще — с помощью шамотного кирпича. Конструкция печи предусматривает обкладку топливной камеры шамотным камнем марки ША, ШБ или ШВ на толщину в четверть или полкирпича. Данный материал способен без проблем держать температуру 1400 °C и кратковременно — до 1650 °C.
Есть и другой момент: из-за более высокой калорийности, чем у дерева, выделяется большее количество теплоты, часть которой уходит с продуктами горения в дымоход.
Чтобы этого избежать, в угольной печи предусматривается более развитая сеть дымооборотов, где дымовые газы успевают передать тепло кирпичным стенкам, а не вылетать сходу в трубу.
В остальном это обычная печка из кирпича со всеми достоинствами и недостатками.
Как построить печку?
Для начала необходимо понять, какие требования выдвигаются к отопительной печи для угля:
- отопитель должен прогреваться равномерно и быстро, интенсивно отдавая тепло воздуху помещений;
- наружные стенки кирпичной кладки, выходящие в комнаты, могут прогреваться максимум до 90 °C;
- сжигание топлива должно быть эффективным;
- печка должна располагаться в доме таким образом, чтобы ее стенки прогревали несколько помещений;
- при возведении тела печи и дымоходной трубы важно соблюдать все правила пожарной безопасности;
- при постройке не допускается использовать горючие материалы;
- кладка должна быть ровной, без растрескивания;
- отопитель следует отделать в соответствии с интерьером жилища.
Когда требования известны и проработаны применительно к вашему дому, следует подобрать подходящую по размерам конструкцию печи и заложить для нее прочное основание.
Закладка фундамента
Угольная печка — сооружение массивное и довольно тяжелое, а потому и фундамент под нее нужно сделать надежным. Его размеры в плане принимаются на 5 см больше в каждую сторону от габаритов будущего строения.
Важное условие: фундамент отопительного или варочного устройства из кирпича не должен стыковаться с основанием самого здания, а отстоять от него минимум на 10 см.
Работы по закладке фундамента выполняются в такой последовательности:
- Выкопать яму, чья глубина зависит от расположения непросадочных слоев грунта (глины). Утрамбовать дно котлована ручной трамбовкой.
- Насыпать слой щебня толщиной 10-15 см и тоже его уплотнить.
- Дальше можно заложить котлован бутовым камнем с поливкой жидким раствором либо залить железобетонную плиту. Высота основания делается вровень с черновым полом.
- Для гидроизоляции на верхнюю часть фундамента после затвердевания бетона надо уложить 2 листа рубероида, а для противопожарной изоляции — базальтовый картон и кровельную сталь.
После устройства фундамента можно приступать к постройке печки согласно порядовкам.
Рекомендации по выполнению кладки
Для кладки печки, где планируется сжигать уголь, понадобится 2 типа раствора — глиняно-песчаный и огнеупорный. С помощью первого возводится тело печи из цельного керамического кирпича, а второй идет на внутреннюю кладку из шамотных камней. Отличается и толщина швов: для обычной кладки она составляет максимум 5 мм, для огнеупорной — 3 мм.
//www.youtube.com/watch?v=VUKJgWYvo2U
Для приготовления обоих типов раствора рекомендуется приобрести готовые строительные смеси, имеющиеся в продаже. Сделать хороший раствор из природной глины умеют лишь опытные печники. Также нужно приготовить кладочный и измерительный инструмент, после чего приступать к возведению печи:
- Перед укладкой на раствор каждый ряд кирпичей необходимо раскладывать на сухую для примерки и подгонки камней по размерам.
- Прежде, чем поставить кирпич на место, его надо окунуть в ведро с водой.
- Желательно класть камни одним точным движением, чтобы пришлось меньше пристукивать.
- Остатки раствора с лицевой стороны подрезать мастерком, со стороны дымооборотов — вытереть тряпкой насухо.
- Каждый ряд контролировать по горизонтали и вертикали.
- Между обычной и шамотной кладкой оставить просвет шириной 5 см, который потом заполнить базальтовым волокном.
- Чугунную плиту с конфорками и дверцы устанавливать с использованием опорных элементов из металлопроката.
//www.youtube.com/watch?v=Aona6q0hqA4
Печной раствор не твердеет, а высыхает, на что ему нужно дать 2-3 суток. После остается выложить дымовую трубу, соблюдая правила прохождения через перекрытия и кровлю, а в конце сделать пробную топку. Засыпать печь углем можно только после полного разогрева, убедившись, что нет трещин и щелей.
Любой, мало-мальски достойный, банных дел мастер на вопрос: «можно ли использовать печь на угле в бане» ответит- «конечно же нельзя, но подумав добавит, но если очень хочется — то можно». В сегодняшнем материале мы попробуем разобраться, где же та самая граница, между нельзя и можно.
Устройство и принцип работы
Дрова, во многих регионах страны, в последнее время, усердно дорожают. Не везде есть условия, когда межа личного приусадебного участка упирается в лес, в котором и лесник хороший знакомый и бензопила не убогая китайская поделка, а фирменный шведский или канадский агрегат. В общем, не всем везет с дровами и, порой, ценник на доставку готовых дров заставляет подумать о чем то возвышенном и неземном. Вот тогда то и приходят в голову различные мысли об альтернативном топливе, например, об угле.
В настоящий момент, на рынке представлено великое множество различных банных печей, использующих в качестве топлива каменный уголь. Объединяет их единая основа конструкции, в которую положен ряд общих принципов:
- Топка. Оформлена массивным топочным коробом с колосниковой решеткой в подошве топочного пространства и топочной дверцей с лицевой стороны печи;
- Зольник. Может быть исполнен в виде классического зольника и зольника-совка;
- Каменка. Короб, в котором содержится каменная засыпка, аккумулирующая и излучающая тепло в пространство банного помещения;
- Дымоход, имеющий свод, в котором происходит концентрация и первичное накопление топочных и дымовых газов истекающих через гильзу и далее исходящих в трубу, имеющую непосредственную прямую связь с атмосферой.
Угольная печь работает по принципу конвекции воздушных масс, то есть обеспечивается эффективная циркуляция внутренних объемов воздуха обогревающих помещение бани с одновременным образованием и качественным отводом дымовых газов.
Основным искусством инженерной мысли, это одновременное обеспечение хорошей тяги и качественного и экономного нагрева внутреннего объема банного помещения.
Внимание! Принципом использования печи на угле в бане является категорический запрет на применении ее в качестве источника тепла в банях по черному. Причин много: образование токсичных трудноудаляемых продуктов горения, выделение каменноугольной смолы и сажи.
Сильные и слабые стороны банной угольной печки
Как мы несомненно помним, идеальных вещей не существует в природе, однако, любой предмет имеет определенный набор сильных и слабых сторон. Не исключение, рассматриваемая нами печь. Начнем, по традиции, с хорошего. Справедливости ради, отметим, что перечисленные требования, в подавляющем своем большинстве актуальны для металлической конструкции:
- Низкие эксплуатационные расходы. Достаточно высокая топливная экономичность, особенно, при использовании углей антрацитовой группы, отличающихся малой материнской зольностью и чрезвычайно высокой калорийностью ,или по иному, удельной теплотой сгорания;
- Долговечность. Изготовленная из материалов печь, особенно горячие ее части , может эксплуатироваться в течении 10-12 лет;
- Хорошая ремонтопригодность. Текущий ремонт не сложен и его проведение не сопряжено с особыми технологическими или инструментальными затруднениями;
- Устойчивость к температурным колебаниям. Хорошо переносит длительные перерывы в работе;
- Большой выбор готовых конструкций, выполненных с учетом основных технологических требований;
- Относительно невысокая стоимость самостоятельного изготовления или приобретения готового экземпляра;
- Не требуется возведение обособленного фундамента;
- Гибкость, в плане размещения или приспособления печи для использования в различных помещениях, как по объему, так и по конфигурации.
Теперь, об основных и критических недостатках:
- При использовании в паре с каменкой закрытого типа и большом объеме инертной каменной засыпки печи такого типа может долго разгоняться и медленно выходить на номинальный температурный режим в парном помещении;
- Ввиду высокой температуры поверхности требуется применение специальных мероприятий по снижению пожароопасности помещения и возведения защитного ограждения во избежание получения ожогов в случае непредвиденного контакта с печью;
- Предъявляются особые требования к толщине и жаростойкости металла, используемого при изготовлении ответственных элементов печи. Некондиционное сырье может спровоцировать проявление деформаций и случаев прогорания горячих частей;
- Пар, сгенерированный печью такого типа достаточно жесткий и более подходит для сухопарых бань, нежели для классической русской.
Словечко от Бывалого! Необходимо сказать, что печь для бани на угле, которая изготовлена из металла, в основе своей конструкции не должна иметь металлические листы толщиной менее 4 мм. Исключение могут составлять только заводские печи именитых иностранных брендов, использующих в качестве сырья высоколегированные жаропрочные специальные стали.
ГОСТ печи 3000-45
Читайте также Дровяная печь: основные критерии выбора
Считаем мощность
Тепловая мощность печи — один из основных и принципиальных показателей, который характеризует ее эффективность и функциональность.
Общепринятой практической нормой объема для одного человека в бане принят показатель 9-11 куб. м. Для нагревания 1 куб. м. помещения бани до температуры 60 градусов Цельсия необходимо 55 кКал. в час. Металлическая банная печь при использовании в качестве топлива рядового каменного угля марки ДГр может сгенерировать 320 кКал. с 1 кв. м. рабочей поверхности. Таким образом, для обогрева до номинальной температуры 10 куб.м. объема парного помещения необходимо 550 ккал. тепловой энергии, следовательно, площадь рабочей поверхности печи на каменноугольном топливе для поддержания заданных параметров не может быть меньше 1,73 кв. м. с учетом минимального или близкого к нему уровня потерь.
Внимание! Основное качество банной печи это не столько теплопроводность материала, сколько его теплоемкость. Теплоемкость стали весьма низкая, поэтому нужно быть готовым к тому, что для длительного поддержания температуры в парильном отделении печь необходимо будет подтапливать. Хорошей альтернативой этой особенности стальной печи может служить использование чугуна. Чугунная отливка по своей теплоемкости весьма близка каменной кладке, поэтому «долгоиграющие» банные печи возможны только на основе чугунного «скелета».
Особенности топки печи
Понятно, что используя в качестве основного топлива каменный уголь, отказаться от дров полностью не удастся. Подавляющее количество основных марок углей для уверенного розжига требуют достаточную температуру, которую может инициировать дровяная закладка.
Стартовая заправка из мелко наколотых дров или древесной щепы используется в соотношении к основной стартовой порции угля, примерно как 1 к 4. Есть некоторые марки угля, которые загораются от меньшего количества дров, иные требуют соотношения и 1 к 2 и относятся к видам трудноразжигаемых.
Важно! Следует сказать, что угли марки Т, так называемые тощие угли или полуантрациты и марки А- антрациты используются во вторичной закладке, то есть когда стартовая закладка дров и первичная закладка из длиннопламенных углей создали термическое ложе достаточного объема и температуры. Напрямую, от дров такие угли зажечь практически невозможно.
Важным условием видится правильное использование поддувала печи. В момент старта растопки оно прикрыто, по мере разгорания и выхода печь на номинальный рабочий режим его открывают, регулируя тем самым, приток воздуха и скорость сгорания заложенной порции топлива.
Каменные угли марки К и Сп, коксовые и спекающиеся требуют постоянной работы кочергой для того чтобы разбить корку угольного пирога и обеспечить необходимый приток воздуха всему объему угольной закладки. Кроме этого угля коксовой группы обладают очень высокой калорийностью и при закладке в чистом виде могут спровоцировать прогорание колосниковой решетки.
Для полноты информационной картины, считаем правильным привести основные характеристики калорийности и объемного веса основных марок каменных углей в виде таблицы:
Марка угля | Калорийность, кКал. | Объемный вес, кг/куб.м. |
Длиннопламенный сухой, марки Д | 7950 | 1,23 |
Длиннопламенный жирный газовый, марки ДГ, Г | 8200 | 1,24 |
Коксовый жирный, марки КЖ | 8400 | 1,24 |
Коксовый, марки К | 8450 | 1,26 |
Жирный, марки Ж | 8750 | 1,27 |
Отощенный-спекающийся, марки ОС
Тощий, марки Т Полуантрацит, марки ПА |
8600
8500 8400 |
1,30
1,31 1,32 |
Антрацит, марки А | 8200 | 1,62 |
Краткие рекомендации по самостоятельному изготовлению
Сделать печь на угле своими руками вполне возможно, главное — соблюдение основных технологических принципов.
Рассмотрим основные виды, пригодные для изготовления в кустарных условиях домашнего хозяйства:
- Печь-буржуйка. Во многом повторяет классическую широко известную печь-буржуйку и отличается от последней наличием лотка для каменной засыпки. Габаритные размеры, как правило не выходят за пределы 420 мм по высоте и 470 мм по ширине. Фундамент для такой печи не обустраивается, функцию жаропрочной отсечки от пола выполняет кусок базальтовой плиты, которая, помимо этого еще и равномерно распределяет нагрузку. Предельным объемом, который сможет обогреть эта печь следует считать 22 куб. м. и не более. Дымоход прямого типа общей высотой порядка 4200-4500 мм. Тяга регулируется не шибером, а сдвижной заслонкой, которая перекрывает часть ходовых отверстий в печной дверце. При этом стоит учитывать, что 2 ходовых отверстия не должны перекрываться ни коим образом. Печь такого типа, за счет хорошей тяги прямого дымохода допускает подтопку в ходе помывки. Максимальный объем жидкости для единоразовой поддачи пара не более 0,25 л. и интервалом порядка 20-25 мин.
- Цельносварная печь без применения каменной футеровки. Самая примитивная конструкция, способная при габаритных размерах по высоте и ширине 750×600 мм эффективно обогреть парное помещение объемом до 25 куб. м. Диаметр дымохода не менее 100 мм. организуется через гильзу диаметром 110-115 мм посредством металлической трубы с толщиной стенки не менее 2 мм. В лице печи оформляется поддувало с площадью проема порядка 30-35 % от площади проема топочной дверки. Колосниковая решетка обустраивается вдоль линии топки из набора порезанного в размер и сваренного в плоский пакет арматурного прута диаметром 15 мм. толщина тела печи в холодных частях 4 мм, на горячих участках 6 мм.
- Металлическая сварная печь в футляре. Кирпичная, в своей основе печка, заключенная для более высокой теплоотдачи в металлический футляр из холоднокатаной стали толщиной не менее 3 мм. Металлический футляр нагревается до температуры 100-120 градусов Цельсия, поэтому обязательным условием для такой печи следует считать наличие ограждающего экрана блокирующего прямой контакт частей тела с горячей поверхностью. Допускает применение бесфундаментной компоновки. Кладка горячей части из огнеупорного шамотного кирпича с применением компенсирующих швов. Пригодна для использования как в сухопарной сауне, так и паровой русской бане. Угольная печь для бани такого типа способна при габаритных размерах по высоте и ширине 1120×550 мм эффективно обогреть парное помещение до 40 куб. м. В конструкцию легко встраивается водогрейный контур, который обеспечивает горячую воду температурой порядка 50 градусов Цельсия. Цикл протопки парной до номинальной температуры не превышает 120 мин, подтопка в течении помывки нежелательна, время сохранения тепла номинальной температуры не менее 60 мин.
Важно! Используя металлический футляр для каменной печки нельзя применять каменный футляр для металлической. Подобный прием, за счет большой разницы в теплопередаче между камнем и металлом «запирает тепло» и ведет к работе металлической печи, ее топки в критических температурных режимах. Как следствие температурная деформация и быстрый прогар даже толстостенной печи из чугуна.
В целом следует помнить простое правило, чем выше масса остова печи и каменной засыпки, тем печь более инерционна. То есть она долго разгоняется и выходит на температуру номинального прогрева, но и дольше ее сохраняет медленнее остывая.
При проведении сварочных работ, следует руководствоваться правилами и приемами для получения ответственных высоконагруженных швов с последующим отжигом и контрольной проверкой на полном ходу печи в течении 120 мин. При выявлении дефектов шва, таковой разделывается и проваривается вновь, в последующим контрольным отжигом спустя 24 часа с момента проведения сварочных работ.
Заключение
В традиционной русской бане главное, это ее неповторимый дух, который возможно получить только при протопке банной печи колотыми дровами определенных пород, в идеальном случае березовых и дубовых. Можно ли баню топить углем, в таком раскладе? Можно. Однако о непередаваемом банном духе можно забыть. Кроме этого, каменноугольная зола потребует утилизации, в то время, когда древесная зола может служить отличным органическим удобрением для приусадебного участка и хорошим источником калия на огороде. Ни в коем случае не стоит использовать угольное отопление при топке бани по черному, о причинах мы упоминали выше. Несомненно, дрова, в целом ряде регионов дорогое удовольствие и уголь может служить хорошей альтернативой, особенно в крупных банях коммерческого направления. В этом случае стоит озаботиться расположением топочных котлов с внешней стороны, чтобы минимизировать загрязнение атмосферы помещения топочными газами, смолами и сажей. Непременным условием нормальной работоспособности печей такого типа является систематическая очистка дымоходов от сажевых отложений и пробок. Особенно это касается печей использующих в качестве топлива угли не антрацитовой группы. Хорошим и экономически выгодным вариантом стоит рассматривать использование каменноугольных печей в качестве основного источника тепла в банях типа хамам и иных, допускающих дистанционное транспортирование тепла без критической потери температуры. В остальном, традиционная русская парная баня на дровах остается неувядающей классикой, которую не сможет заменить любой, даже самый качественный уголь.
Используемые источники:
- https://gidpopechkam.ru/pechki/dlitelnogo-goreniya-na-ugle.html
- https://msk-kamin.ru/news/pechi-dlya-doma-na-ugle-dlitelnogo-goreniya-foto-video-podrobnaya-instruktsiya-o-tom-kak-sdelat-svoimi-rukami/
- https://kubkirpich.ru/pechi/dlya-uglya.html
- https://obane.info/pechi/pech-na-ugle.html