Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для печей, используемых в металлургии, см. Металлургические печи . Для промышленных печей см. Промышленные печи . Для использования в других целях, см Печь (значения) .
Масляная печь

Печи , упоминается как нагреватель или котел в британском английском , является нагревательный блок используется для нагрева все здание. Печи в основном используются в качестве основного компонента системы центрального отопления . Название происходит от латинского слова fornax , [1] что означает печь . Печи устанавливаются стационарно и обеспечивают теплом внутреннее пространство за счет промежуточного движения жидкости, которая может быть воздухом , паром или горячей водой.. Отопительные приборы, в которых в качестве текучей среды используется пар или горячая вода, обычно называют бытовым паровым котлом или бытовым водогрейным котлом. Наиболее распространенным источником топлива для современных печей в Северной Америке и большей части Европы является природный газ ; другие распространенные источники топлива включают СНГ (сжиженный нефтяной газ), мазут , древесину и, в редких случаях, уголь . В некоторых областях используется электрический резистивный нагрев, особенно там, где стоимость электроэнергии невысока или основная цель - кондиционирование воздуха. Современные печи с высоким КПД может быть до 98% эффективнойи работают без дымохода, при этом КПД типичной газовой печи составляет около 80%. [2] Отходящие газы и тепло отводятся механически через трубы из ПВХ, которые могут выводиться через боковую часть или крышу дома. Эффективность использования топлива в газовой печи измеряется в AFUE (Annual Fuel Utilization Efficiency). Печи в основном работают на природном газе или электричестве . Печи, которые используются для кипячения воды, называются котлами .

Термин « печь» также относится к различным типам металлургических печей , используемых для плавки и других металлоконструкций , а также к промышленным печам , которые используются в различных промышленных приложениях, таких как химические заводы, и обеспечивают тепло для химических реакций .

Категории [ править ]

Печи можно разделить на четыре основные категории в зависимости от эффективности и конструкции, естественной тяги, приточно-вытяжной, приточной и конденсационной.

Естественная тяга [ править ]

Схема газовой печи, работающей на природном газе, начало 20 века.

К первой категории относятся топки с естественной тягой, топки с атмосферной горелкой. Эти печи состояли из чугунных или клепанных стальных теплообменников, построенных внутри внешней оболочки из кирпича, кладки или стали. Теплообменники вентилировались через кирпичные или каменные дымоходы. Циркуляция воздуха зависела от больших, направленных вверх труб из дерева или металла. Трубы будут направлять теплый воздух в вентиляционные отверстия в полу или стенах дома. Этот способ обогрева сработал, потому что теплый воздух поднимается вверх .

Система была простой, с небольшим количеством элементов управления, одним автоматическим газовым клапаном и без воздуходувки. Эти печи можно было заставить работать на любом топливе, просто приспособив площадь горелки. Они работали с древесиной, коксом, углем, мусором, бумагой, природным газом, мазутом, а также китовым жиром в течение короткого периода на рубеже веков. Печи, работающие на твердом топливе, требовали ежедневного обслуживания для удаления золы и «клинкера».скопившиеся на дне зоны горелки. В последующие годы эти печи были оснащены электрическими вентиляторами, которые способствовали распределению воздуха и ускоряли подачу тепла в дом. Системы, работающие на газе и жидком топливе, обычно управлялись термостатом внутри дома, в то время как большинство дровяных и угольных печей не имели электрического подключения и регулировались количеством топлива в горелке и положением заслонки приточного воздуха на горелке. дверь доступа.

Принудительный [ править ]

Вторая категория - это топки с приточно-воздушной атмосферной горелкой с чугунным или стальным секционным теплообменником. В течение 1950-х и 1960-х годов этот тип печи использовался для замены больших систем с естественной тягой, а иногда устанавливался на существующих самотечных воздуховодах. Нагретый воздух перемещался вентиляторами с ременным приводом, рассчитанными на широкий диапазон скоростей. Эти печи по-прежнему были большими и громоздкими по сравнению с современными печами, и имели внешнюю поверхность из тяжелой стали со съемными панелями на болтах. Энергоэффективность будет варьироваться от чуть более 50% до более 65% AFUE . В этой печи по-прежнему использовались большие каменные или кирпичные дымоходы для дымоходов, и в конечном итоге она была разработана для размещения систем кондиционирования воздуха.

Принудительный черновик [ править ]

Третья категория печей - это топки средней производительности с принудительной тягой, со стальным теплообменником и многоскоростным нагнетателем. Эти печи были физически намного компактнее, чем предыдущие стили. Они были оснащены нагнетателями воздуха для горения, которые пропускали воздух через теплообменник, что значительно увеличивало эффективность использования топлива , позволяя уменьшить размеры теплообменников. Эти печи могут иметь многоскоростные нагнетатели и были разработаны для работы с центральными системами кондиционирования воздуха.

Конденсация [ править ]

Конденсационная печь

Четвертая категория печей - это высокопроизводительные или конденсационные печи. Топки с высоким КПД могут достичь КПД от 89% до 98%. Этот тип печи включает в себя герметичную зону сгорания, индуктор тяги сгорания и вторичный теплообменник.. Поскольку теплообменник отводит большую часть тепла от выхлопных газов, он фактически конденсирует водяной пар и другие химические вещества (которые образуют слабую кислоту) во время работы. Вентиляционные трубы обычно устанавливаются с трубой из ПВХ, а не с металлической вентиляционной трубой для предотвращения коррозии. Индуктор тяги позволяет проложить вытяжной трубопровод вертикально или горизонтально на выходе из конструкции. Наиболее эффективное устройство для высокоэффективных печей включает трубопровод из ПВХ, по которому свежий воздух для горения снаружи дома направляется прямо в печь. Обычно воздух для горения (свежий воздух) ПВХ направляется вдоль выхлопного ПВХ во время установки, и трубы выходят через боковую стену дома в том же месте. Высокоэффективные печи обычно обеспечивают экономию топлива от 25% до 35% по сравнению с печью AFUE на 60% .

Типы печей [ править ]

Одноступенчатый [ править ]

У одноступенчатой ​​печи всего одна ступень работы, она либо включена, либо выключена. [3] Это означает, что он относительно шумный, всегда работает с максимальной скоростью и всегда выкачивает самый горячий воздух с самой высокой скоростью.

Одним из преимуществ одноступенчатой ​​печи обычно является стоимость ее установки. Одноступенчатые печи относительно недороги, так как технология довольно проста. Однако простота одноступенчатых газовых печей достигается за счет шума электродвигателя нагнетателя и механической неэффективности. Двигатели нагнетателей в этих одноступенчатых печах потребляют больше энергии в целом, потому что независимо от требований к обогреву помещения двигатели вентилятора и нагнетателя работают с фиксированной скоростью.

Из-за односкоростной работы одноступенчатую печь также называют односкоростной. [4]

Двухступенчатый [ править ]

Двухступенчатая печь должна работать на двухступенчатой ​​полной скорости и половинной (или пониженной) скорости. В зависимости от требуемого тепла они большую часть времени могут работать с меньшей скоростью. Они могут быть тише, перемещать воздух с меньшей скоростью и лучше поддерживать желаемую температуру в доме.

Модуляция [ править ]

Модулирующая печь может практически непрерывно регулировать тепловую мощность и скорость воздуха в зависимости от требуемого тепла и температуры наружного воздуха. Это означает, что он работает ровно столько, сколько необходимо, и, следовательно, экономит энергию.

Распределение тепла [ править ]

Печь «Осьминог» с масляной горелкой.

Печь передает тепло жилому пространству здания через промежуточную систему распределения. Если распределение происходит через горячую воду (или другую жидкость) или через пар, то печь чаще называют бойлером . Одним из преимуществ бойлера является то, что печь может обеспечивать горячую воду для купания и мытья посуды, а не требует отдельного водонагревателя . Одним из недостатков этого типа применения является то, что когда котел выходит из строя, нет ни отопления, ни горячего водоснабжения.

Системы отопления с воздушной конвекцией используются уже более века. Старые системы полагаются на систему пассивной циркуляции воздуха, где большая плотность более холодного воздуха заставляет его опускаться в зону печи ниже через регистры возврата воздуха в полу, а меньшая плотность нагретого воздуха заставляет его подниматься в воздуховодах; две силы, действующие вместе, чтобы управлять циркуляцией воздуха в системе, называемой «гравитационной». Компоновка этих печей типа «осьминог» и их систем воздуховодов оптимизирована с учетом различных диаметров больших заслоненных воздуховодов.

Печь с принудительным газом, конструкция около 1991 г.

Для сравнения, в большинстве современных печей с «теплым воздухом» обычно используется вентилятор для циркуляции воздуха в комнатах дома и втягивания более холодного воздуха обратно в печь для повторного нагрева; это называется воздушным нагревом. Поскольку вентилятор легко преодолевает сопротивление воздуховодов, расположение воздуховодов может быть гораздо более гибким, чем у старых осьминогов. В американской практике отдельные воздуховоды собирают холодный воздух, который возвращается в печь. В печи холодный воздух проходит в печь, обычно через воздушный фильтр, через вентилятор, затем через теплообменник печи, откуда он обдувается по всему зданию . Одним из основных преимуществ этого типа системы является то, что она также позволяет легко установить центральное кондиционирование воздуха., просто добавив охлаждающий змеевик на выходе из печи.

Воздух циркулирует по воздуховодам , которые могут быть выполнены из листового металла или пластикового «гибкого» воздуховода, изолированного или неизолированного. Если воздуховоды и камера статического давления не были герметизированы мастикой или пленкой изоленты, из воздуховодов, вероятно, будет иметь место большая утечка кондиционированного воздуха, возможно, в некондиционированные помещения. Еще одна причина потери энергии - установка воздуховодов в неотапливаемых помещениях, например на чердаках и в подвесных помещениях; или воздуховодов систем кондиционирования на чердаках в теплом климате.

Печное помещение [ править ]

Печи номер является механической комнате в здании , для определения местоположения печи и вспомогательного оборудования. Такое помещение сводит к минимуму визуальное воздействие печи, труб и другого оборудования. Современная компактная печь для дома на одну семью легко поместится в небольшой шкаф . Однако следует проявлять осторожность, чтобы обеспечить соответствующую вентиляцию, так как снаружи топочного агрегата выделяется значительное количество тепла , а для природного газа или любой другой печи, работающей на топливе, потребуется достаточное количество воздуха для горения.

Гараж никогда не следует использовать в качестве печи места для целого ряда причин. Утечка воздуха вокруг соединительных воздуховодов и других необходимых проходов может привести к транспортировке потенциально опасных загрязнителей (включая окись углерода).) из гаража в основную часть дома, воздуховоды и другие проходы между гаражом и жилыми помещениями дома могут быть прорывом необходимого огнестойкого барьера между этими двумя зонами, печь или другое подобное устройство должно быть защищен от возможных ударов транспортного средства с помощью боллардов или других средств, а любой источник возгорания в гараже должен находиться на высоте не менее 18 дюймов над уровнем пола из-за возможности образования взрывоопасных паров бензина в любом гараже. На рисунке воздушный поток идет снизу вверх, с электронным воздушным фильтром внизу, за ним следует высокоэффективная или конденсационная печь для природного газа ( КПД 98%) в середине и змеевики кондиционирования воздуха вверху.

См. Также [ править ]

  • Пневматический газ
  • Jetstream печь
  • Открытый дровяной котел
  • Каменный обогреватель

Заметки [ править ]

  1. Перейти ↑ Chisholm, Hugh, ed. (1911). «Печь»  . Британская энциклопедия . 11 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. п. 358.
  2. ^ Джонсон, Билл; Стэндифорд, Кевин (2008-08-28). Практическая отопительная техника . Cengage Learning. п. 116. ISBN 978-1418080396.
  3. ^ Ремонт газовой печи Greenwood Village . Ремонт газовых печей. 2021-03-01.
  4. ^ Ахмед, Рифат (2020-06-01). «Справочник по печам с одной, несколькими и регулируемой скоростью» (PDF) . Green Leaf Air . Архивировано (PDF) из оригинала на 2020-07-05 . Проверено 17 августа 2020 .

Ссылка [ править ]

  • Серый, Вашингтон; Мюллер, Р. (1974).Инженерные расчеты при лучистом теплообмене(1-е изд.). ISBN Pergamon Press Ltd. 0-08-017786-7.
  • Fiveland, WA, Crosbie, AL, Smith AM и Smith, TF (редакторы) (1991). Основы радиационного теплообмена . Американское общество инженеров-механиков. ISBN 0-7918-0729-0.CS1 maint: multiple names: authors list (link) CS1 maint: extra text: authors list (link)
  • Уорринг, Р. Х (1982). Справочник по арматуре, трубопроводам и трубопроводам (1-е изд.). Издательская компания "Галф". ISBN 0-87201-885-7.
  • Dukelow, Сэмюэл G (1985). Повышение КПД котла (2-е изд.). Инструментальное общество Америки. ISBN 0-87664-852-9.
  • Белый дом, RC (редактор) (1993). Руководство пользователя клапана и привода . Публикации по машиностроению. ISBN 0-85298-805-2.CS1 maint: extra text: authors list (link)
  • Дэвис, Клайв (1970). Расчеты в печной технике (1-е изд.). Pergamon Press. ISBN 0-08-013366-5.
  • Goldstick, R .; Туманн А. (1986). Принципы утилизации отходящего тепла . Fairmont Press. ISBN 0-88173-015-7.
  • ASHRAE (1992). Справочник ASHRAE. Системы и оборудование отопления, вентиляции, кондиционирования . ASHRAE. ISBN 0-910110-80-8. ISSN  1078-6066 .
  • Перри, Р. Х. и Грин, Д. В. (редакторы) (1997). Справочник инженеров-химиков Перри (7-е изд.). Макгроу-Хилл. ISBN 0-07-049841-5.CS1 maint: multiple names: authors list (link) CS1 maint: extra text: authors list (link)
  • Либерман, П .; Либерман, Элизабет Т (2003). Рабочее руководство по технологическому оборудованию (2-е изд.). Макгроу-Хилл. ISBN 0-07-139087-1.