Наверное, только ленивый, в нашем сообществе традиционного отопления, не писал и не рассуждал о печах с КПД (коэффициентом полезного действия) больше 100 процентов. А некоторые идут даже дальше и имеют собственные разработки и действующие модели (!) с многократным превышением пределов, установленных законами природы. Давайте вместе порассуждаем о том, насколько вообще актуальна эта проблема для обычного потребителя и нет ли тут преувеличения значимости этого вопроса и, возможно, его стоит оставить на совести “гениев маркетинга”? Но давайте по порядку…
Скорее всего, первоначально смуту внесли производители разномастных металлических печей (печей длительного горения)
, потому как конкуренция в их среде намного сильнее чем у строителей печей из кирпича и им приходится бороться за кошелек потребителя, используя самые разнообразные ухищрения и невероятные доводы. Но металлические печи – это отдельная, специфическая тема, и ее в данном контексте касаться не будем.
Я настоятельно советую отнестись внимательно и серьезно к данному материалу и описанным в нем явлениям, так как непонимание этих вещей грозит серьезными последствиями.
Итак, почему мифы о сверх КПД печей как металлических, так и кирпичных очень распространены? Скорее всего потому, что они взросли на благодатной почве: дефицит информации. Люди часто не знают о печах даже простейших вещей, например, как правильно топить печь, как ее обслуживать. Естественно более сложные вопросы о том какую печь выбрать, по каким параметрам – вообще “Терра Инкогнита” и интернет тут часто не помощник, а скорее источник колоссального количества дезинформации. Но... что имеем, то имеем.
Вернемся, пожалуй, к КПД. Как известно из школьного курса, это безразмерная величина, ее максимальное значение принято считать равным единице, а в процентах соответственно 100. Это очень важный параметр для многих технических устройств, и на мой, очень субъективный взгляд, этот параметр является весьма второстепенным для кирпичных печей. Но оговорюсь – для потребителя. Печник должен хорошо разбираться в сути вопроса.
“Как так, второстепенный вопрос?” - спросите вы, “Как же так, по каким тогда параметрам оценивать эффективность печи?” - продолжите вы и будете совершенно правы. Забегая вперед, заметим, что у печи множество параметров, которые для вас, как для потребителя будут наиболее важны. Например, это способность аккумулировать тепло, эргономичность, эстетический вид, длительность межремонтного цикла, наконец - безопасность печи и многое другое. Да, многие параметры печи напрямую связаны с ее КПД, например ее экономичность. Однако абстрактные цифры не дадут вам никакого представления о том насколько печь экономична, тут остается только довериться объяснениям и обещаниям печника. Либо приобрести печь заводского изготовления (например сборную) где производитель уже рассчитал КПД и другие параметры. И опять таки – это если вы доверяете этому производителю… Вернемся же к значимости вопроса. Приведу пример, у известного и уважаемого в наших кругах автора современных книг и исследований о печных процессах, доктора наук – Хошева Юрия Михайловича, есть недавно изданная книга “Дровяные печи. Процессы и явления”. В книге, на мой взгляд, досконально и с учетом современных реалий описаны процессы сопровождающие горение дров, физические и химические явления, проанализированы вопросы эффективности и конструкции бытовых печей. При этом в книге, согласно оглавления 389 страниц, а вопросу КПД посвящено лишь 4 страницы. Вот и делайте выводы о значимости вопроса.
Хорошо, мы уже достаточно порассуждали о том, что показатель КПД сам по себе не так и важен для печи, а подчас, будучи неизвестно кем и как рассчитан вообще является рекламной уловкой и не больше. Казалось бы, ладно, ну пусть кто-то придумывает цифры, они нам жить не мешают. Но все же, опасность есть и она подстерегает доверчивых мастеров, а так же желающих построить печь самостоятельно. Если предположить, что все уходящие в атмосферу дымовые газы это тепловые потери с которыми надо бороться, то в качестве простого и очевидного решения представляется увеличение площади тепловоспринимающих поверхностей внутри печи. Такая информация есть, есть мастера которые преподносят как свое ноу хау высокоэффективные печи со множеством каналов, большие и массивные печи с маленьким топливником, многоэтажные печи с топливником только на первом этаже – вариантов много. И вот тут кроется очень нехороший момент. Упрощенно и укрупненно, печь можно рассмотреть как систему, как устройство, состоящее из трех основных агрегатов:
- топливник: в нем происходит сжигание дров, сложные физико-химические процессы преобразования топлива в тепловую энергию, генерация горячих дымовых газов;
- конвективная система: система каналов, полостей и объемов в которой движутся дымовые газы и отдают часть своей тепловой энергии стенкам и иным тепловоспринимающим элементам печи;
- дымоход: финальный и, как правило, вертикальный участок для утилизации отработанных дымов газов.
Между прочим, рассматривая устройство печи в таком ракурсе, напрашивается забавная аналогия с человеческим организмом, где топливо это пища, топливник это желудок, конвективная система это тонкий и толстый кишечник ну и дымоход – прямая… В общем понимаете, с аналогиями можно далеко зайти, поэтому возвращаемся на серьезный лад. Так вот, для нормальной работы печи и дымохода критично важно, что бы отходящие дымовые газы были определенной температуры. Во-первых, температура в дымовой трубе создает эффект тяги и большинство печей просто не будут функционировать без устойчивой тяги, во-вторых, температура ниже определенной в дымоходе, может вызвать эффект образования конденсата. Печной конденсат отнюдь не безобиден, особенно, если он систематически образовывается в кирпичной трубе. Однако и сэндвич дымоход из нержавеющей стали – не панацея. Вот несколько фотографий разобранного дымохода с такими проблемами. Это печной конденсат в твердой и полу твердой форме - он опасен! Это не шутки.
К счастью для вас, при помощи этих фото передать запах невозможно. Причина – изначально не верно спроектированная и построенная печь. Кстати, наверняка с очень высоким КПД, хотите себе такую печь? Итог: полгода “работы” этой печи и последующий ее снос, потому что жить рядом с такой печкой невозможно и вредно для здоровья. Между прочим, кирпичи, которые пропитались печным конденсатом, никуда для повторного использования не годятся
И если с максимальной температурой уходящих газов все более-менее известно и ее нормирует действующий Свод Правил 7.13130.2013, то с минимальным значением все сложнее и эти данные не так распространены. Но получить их так же можно, например вы можете ознакомиться с работой Владимира Викторовича Шевякова “Конденсат в трубе бытовой печи при горении дров”, опубликованной в электронном журнале Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. 2015. No 6 (18). Изучив этот и другие источники, можно прийти к выводу, что минимально рекомендуемая температура уходящих дымовых газов должна быть не ниже диапазона 70-100 С, но не выше оговоренного СНИПом. Это и понятно, так как температура при которой вода переходит в газообразное состояние – 100 С при нормальных условиях, а вода и есть основа и база печного конденсата, соответственно, в газообразном состоянии влага беспрепятственно покидает дымоход и не осаждается на стенках в виде “росы”. Ситуация серьезно усугубляется, когда владелец печи топит ее сырыми дровами (влажность > 20 %). Таким образом, понятно, что бесконечно повышать КПД кирпичной печи не стоит и гнаться за этим показателем тоже не надо, так как это грозит серьезными последствиями.
Ну а в этом разделе сайта вы можете увидеть как выглядят печи с хорошими показателями КПД. Их особенностью является то что они созданы для решения индивидуальных задач по отоплению – по уникальному проекту и под конкретные нужды. В отличие от изделий серийного производства, к которым вам придется приспосабливаться и приноравливаться.