Тепло, выделившееся в результате химической реакции горения дров, разделяется в печи на две части: на «полезное» тепло, идущее на нагрев помещения (стен, потолка, пола, воздуха, людей, самой печи и т. п.), и на тепло, безвозвратно и «бесполезно» выброшенное из дымовой трубы в атмосферу. Слово «бесполезно» поставлено в кавычки из-за того, что наряду с действительной невозможностью использования тепла дыма, выброшенного в атмосферу, для нагрева помещения, тем не менее, тепло дыма было полезно и необходимо, поскольку именно это тепло создавало тягу в трубе для подачи воздуха в печь. Бывает так, что «тепловая» цена за тягу оказывается несуразно высокой, и дачник пытается снизить эту цену. При этом у дачника фактически только два пути: снижать температуру выбрасываемых дымовых газов или снижать массовый расход дымовых газов (при одной и той же скорости горения дров). Исторически на этапе перехода от открытых очагов через камины к печам снижался массовый расход дымовых газов (или, что одно и то же, расход подаваемого воздуха). На этапе перехода к многооборотным печам снижалась температура выбрасываемых дымовых газов. Сейчас, на этапе перехода к герметичным металлическим печам, стремятся ещё больше снизить массовый расход дымовых газов.

Доля теплотворной способности дров, «полезно» выделенная (использованная) в виде тепла в печи, называется коэффициентом полезного действия печи (КПД). Для дровяных печей практический интерес представляет величина КПД за весь период работы печи, например, КПД в расчёте на всю зиму. В быту такую оценку КПД производят сельские жители по фактическому расходу дров. Говорят, например, мол, прежняя печь сжигала «так мало дров, а новая вон сколько». В технике оценку КПД производят также по фактическим тепловыделениям и фактическому расходу дров по ГОСТ 9817-95 за один час устоявшегося режима горения печи или по ГОСТ 2127-47 и ГОСТ 3000-45 за одну единичную протопку или за межпротопочный период, например, за одни сутки. Кроме того, сейчас КПД дифференцируют по отдельным целевым назначениям нагрева, например, КПД по нагреву воды, КПД по варочной плоскости, КПД по каменке, КПД по нагреву воздуха и т. п. Дифференцированные значения КПД особенно ценны и информативны именно в случае банных печей, причём само понятие «полезности» действия в банных печах может отличаться от «полезности» в бытовых отопительных печах. Это обусловлено тем, что сам по себе нагрев печи (тем более внутренних зон) не тождественен полезному результату - нагреву помещения (ГОСТ 3000-45). Так, в частности, тепло от нагретых до 40°С участков внешней стороны кирпичной печи, «полезное» для отопления жилого помещения, абсолютно «бесполезно» для высокотемпературной сауны: более того, такие участки печи лишь захолаживают воздух. Иногда пользуются некорректным понятием «КПД топливника» (ГОСТ 2127-47), понимая под этим полноту сгорания топлива в печи, никак не связанную с процессами теплоотдачи ни в сам топливник, ни в печь в целом.

Ещё больше тонкостей придётся учитывать при анализе временного хода изменения КПД в ходе протопки. Такой «минутный» или даже «секундный» КПД (то есть КПД, усреднённый по короткому промежутку времени, например, за минуту или секунду, а фактически равный мгновенному значению величины) будет сложным образом изменяться во времени. Причём совершенно ясно, что в идеальном оптимальном режиме КПД кирпичной печи в период растопки печи должен быть как можно ниже, поскольку всё тепло в начале растопки должно идти на разогрев дымовой трубы и на создание тяги. В реальности же КПД в начале протолки максимален и только потом сокращается во времени, поскольку внутренности печи (топливника и дымооборотов) разогреваются, и дымовые газы начинают выходить из трубы более горячими. А вот в водогрейных котлах внутренние стенки существенно не нагреваются и остаются относительно холодными с постоянной во времени температурой. Только знание КПД именно на том или ином этапе протопки может дать правильный путь к оптимизации печи. А банная печь, как мы уже отмечали, фактически не имеет устоявшегося режима - сначала она всё время разгорается, а потом она долго тухнет. И время горения металлической печи в большинстве случаев не превышает одного-двух часов.

Страницы: 1 2 3 4 5 6