Дровяной печью

Эта статья требует внимания эксперта по домашнему проживанию . Пожалуйста , добавьте причину в или разговоре параметр для этого шаблона , чтобы объяснить проблему с статьей. WikiProject Home living может помочь нанять специалиста. ( Сентябрь 2011 г. )

Образец дровяной печи XIX века.

Печь на дровах (или дерева горелки или журнала горелки в Великобритании) представляет собой нагревательный прибор , способный сжигания древесного топлива и древесного происхождения биомассы топлива, таких как древесные опилки кирпича. Обычно прибор состоит из закрытой топки из цельного металла (обычно из чугуна или стали ), часто облицованной огнеупорным кирпичом , и одного или нескольких регуляторов подачи воздуха (которые могут управляться вручную или автоматически в зависимости от печи). Первая дровяная печь была запатентована в Страсбурге в 1557 году, за два столетия до промышленной революции., что сделало бы железо недорогим и распространенным материалом, поэтому такие печи были предметами потребления высокого класса и только постепенно получили распространение. ^{[1] [а]}

Печь соединена вентиляционной трубой с подходящим дымоходом , который заполняется горячими дымовыми газами после воспламенения топлива. Дымоход или дымовые газы должны быть горячее, чем температура наружного воздуха, чтобы дымовые газы выводились из топки в дымоход.

Операция [ править ]

Подача воздуха [ править ]

Этот раздел требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. ( Ноябрь 2014 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Заслонки в дымоходе печи для подачи воздуха (1) управлений, будучи установлены открытым (2) или закрытыми (3).

Обеспечение правильного прохождения воздуха через дровяную печь необходимо для безопасной и эффективной работы печи. Свежий воздух должен поступать в топку, чтобы обеспечить огонь кислородом; по мере того, как огонь горит, дым должен подниматься через печную трубу и выходить через дымоход. Для регулирования расхода воздуха в печь, дымоход и трубы печи могут быть встроены заслонки .

Открывая или закрывая заслонки , поток воздуха можно увеличивать или уменьшать, что может раздувать огонь в топке или «гасить» его, ограничивая поток воздуха и уменьшая пламя. Доступ к заслонкам обычно можно получить, повернув ручки или ручки, прикрепленные к заслонке. Некоторые печи регулируют свой воздушный поток с помощью механических или электронных термостатических устройств.

Наивысшей эффективности нагрева в закрытых приборах можно достичь, контролируя подачу воздуха к плите (правильно используя регуляторы воздуха). В современных печах инструкции по эксплуатации содержат документированные процедуры. Полностью открытый контроль воздуха может привести к тому, что больше тепла будет направлено прямо в дымоход, а не в комнату (что снижает эффективность). Самая большая проблема с полностью открытыми регуляторами подачи воздуха на многих печах - это «перегрев». Перегорание происходит, когда внутри топки выделяется слишком много тепла, что приводит к короблению, короблению и общему повреждению печи и ее внутренних компонентов. Разные печи имеют разное количество и типы регуляторов воздуха.

Современные строительные технологии позволили создать более воздухонепроницаемые дома, что вынудило многих производителей печей проектировать свои печи так, чтобы допускать попадание наружного воздуха. Наружный воздух может повысить общую эффективность печи как обогревателя за счет забора холодного воздуха для горения непосредственно извне вместо забора предварительно нагретого воздуха из комнаты, в которой находится печь. Многие современные печи могут дополнительно использовать забор наружного воздуха. Многие производители поставляют необходимые детали в виде комплектов (комплект для наружного воздуха или OAK). При выборе комплекта для наружного воздуха важно знать, что воздух должен поступать ниже уровня печи. Например, для печи в подвале небезопасно использовать комплект для наружного воздуха. Это необходимо для предотвращения реверсирования вентиляции, при котором очень горячие дымовые газы выводятся через воздухозаборную трубу (обычно из ПВХ),что может привести к возгоранию конструкции и / или попаданию в конструкцию горячих дымовых газов.

Топливо [ править ]

Твердая или мягкая древесина [ править ]

Дрова обычно измеряются и продаются по объему или массе. В англоязычных странах не полностью метрическая система часто измеряется шнурами . Покупая, рубя или собирая дрова, полезно помнить о разнице между твердой и мягкой древесиной . И лиственная, и хвойная древесина имеют одинаковое содержание энергии по массе, но не по объему. Другими словами, кусок твердой древесины обычно тяжелее и имеет больше энергии, чем кусок мягкой древесины того же размера. Древесина лиственных пород, полученная из таких деревьев, как дуб и ясень, может гореть медленнее, что приводит к устойчивой выработке. Многие хвойные породы получают из хвойных пород., которые быстро растут и могут гореть быстрее. Это одна из причин популярности пеллет из хвойных пород (для пеллетных печей).

Основное преимущество древесины лиственных пород состоит в том, что они, как правило, содержат больше потенциальной энергии, чем такой же объем древесины мягких пород, что увеличивает количество потенциального тепла, которое может быть уложено в одну печь. Твердая древесина имеет тенденцию образовывать и поддерживать слой горячих углей, которые выделяют меньшее количество тепла в течение длительного времени. Древесина лиственных пород идеальна для длительного и слабого горения, особенно в печах с плохой способностью выдерживать слабый ожог или в мягкую погоду, когда не требуется высокая тепловая мощность.

Хвойная древесина, напротив, имеет тенденцию гореть горячо и быстро с небольшим количеством угля. Они могут оставлять меньше золы, чем твердые породы дерева. Хвойные породы идеальны для быстрого горячего ожога. Они производят отличное тепло и не заполняют печь углями, что является частой проблемой для тех, кто изо всех сил толкает свои дровяные печи, чтобы получить от них максимально возможное тепло.

Не все лиственные породы обладают более высоким содержанием потенциальной энергии, чем все хвойные. Древесина различается по породам и даже по отдельным деревьям (дерево с многолетним медленным ростом будет иметь более высокое содержание БТЕ, чем дерево того же вида и того же размера, чем дерево с несколькими годами быстрого роста). Оранжевый осейдж , также известный как живая изгородь, вероятно, является древесиной с самым высоким BTU, распространенной в Северной Америке.

Многие мягкие породы дерева приправляются (сохнут) намного быстрее, чем многие твердые породы. Например, сосна, которая была разрезана, расколота, сложена и покрыта сверху, обычно будет готова к сжиганию в течение одного года; можно ожидать, что на дуб в тех же условиях потребуется три года.

Мифология хвойных пород [ править ]

Часто говорят, что древесина хвойных пород опасна для горения, потому что она производит более опасный креозот, чем древесина твердых пород. Этот миф широко распространен на северо-востоке Северной Америки, где обычно доступны оба вида древесины. Это не распространено на северо-западе, где большинство дровяных горелок работают исключительно на сосне и пихте.

Не исключено, что этот миф произошел от старинных печей и каминов. Эти «приспособления» не требовали выдержанной древесины, и часто ее не получали. В результате они часто испытывали очень низкие температуры дымохода - обычно в дымоходах, которые не были изолированы, как современные дымоходы. Сочетание низких температур топки из-за высокого содержания влаги в древесине и низких температур дымохода из-за отсутствия изоляции привело к высокому уровню накопления креозота. Сжигание древесины, излучающей много искр (например, сосны) в старомодном камине или печи, приведет к искрам, попадающим прямо в дымоход, что может привести к опасному возгоранию дымохода, если дымоход покрыт креозотом.

Современные печи, которые эксплуатируются должным образом, не вызывают такого высокого уровня накопления креозота. Хотя разные породы древесины действительно содержат разные уровни летучих органических соединений , разница несущественна, поскольку все породы древесины производят креозот, который накапливается при неправильном сжигании. Так называемая опасная древесина, такая как сосна, на самом деле безопаснее, чем древесина, такая как дуб, поскольку она будет гореть сильнее и, таким образом, поможет поддерживать температуру дымохода на высоком уровне, а их быстрая выдержка поможет убедиться, что начинающие дровяные горелки сжигают достаточно сухую древесину.

Содержание влаги и креозот [ править ]

Сухая древесина производит больше полезного тепла, чем влажная древесина, поскольку энергия используется для испарения воды из древесины до того, как она может гореть. Свежесрубленная древесина (известная как зеленая древесина) имеет высокое содержание влаги. Различные породы древесины имеют разное содержание влаги, которое также зависит от дерева к дереву. При сжигании топлива, которое в основном состоит из воды, большая часть энергии сгорания используется для испарения воды. Это приводит к низкой температуре топки и низкой температуре дымохода.

Дрова с влажностью ниже 20 процентов по весу могут гореть эффективно. Это «свободная» влага, абсорбированная древесными волокнами, и не включает химически связанный водород и кислород. Содержание влаги можно уменьшить путем сушки на открытом воздухе («приправы») в течение нескольких месяцев в летнюю погоду. Обжиговые печи на солнечной энергии или на топливе могут ускорить процесс сушки. ^[2]

Самый распространенный процесс удаления лишней влаги называется приправой . Выдержка древесины путем сушки на воздухе может занять три года и более. Сушку древесины проводят на открытом воздухе в хорошо проветриваемых крытых конструкциях или в печи.

При горении вся древесина выделяет пары креозота. Современные печи сжигают пары либо за счет прямого вторичного сжигания, либо через катализатор . Очень мало креозота, если оно вообще есть, ускользнет от правильно работающей современной печи вторичного сгорания.

Креозот, который все же улетучивается, может не причинить вреда, если он выходит из древесины в газообразном виде. Он не будет конденсироваться на поверхностях выше 250 градусов по Фаренгейту (121 ° C). Современные дымоходы изолированы, чтобы гарантировать, что они не опускаются ниже этой температуры во время нормальной работы печи. Накопление креозота может быть опасным, так как он легко воспламеняется и горит. Если дымоход покрыт креозотом и воспламенится, возможно, от искры, поднимающейся вверх по дымоходу, это может вызвать серьезный пожар в дымоходе, который может привести к возгоранию конструкции. Этого можно избежать, используя современные печи и стандарты дымохода, сжигая сухую древесину, поддерживая огонь достаточно горячим, чтобы поддерживать температуру дымохода не менее 250 градусов F (121 ° C) в верхней части дымохода, а также надлежащую очистку дымохода по мере необходимости.

Многотопливные модели [ править ]

Конструкции многотопливных печей распространены в Великобритании , Ирландии и Европе . Они сжигают только твердое топливо, включая древесину , древесные гранулы , уголь и торф . Обычно они изготавливаются из стали или чугуна. Некоторые модели также представляют собой котельные печи с прикрепленным резервуаром для воды для подачи горячей воды, и их также можно подключить к радиаторам, чтобы добавить тепла в дом, хотя они обычно не так эффективны, как специальный дровяной котел.

Также существуют модели печей, которые могут переключаться с древесного топлива на источники нефти или газа, которые устанавливаются в доме для подачи тепла в отдельный водогрейный котел. ^[3] Печи, которые легко перерабатываются либо на нефть, либо на газ в дополнение к древесному топливу, производятся в Северной Америке и Европе с начала 20 века и производятся до сих пор. В некоторых моделях масло или газ могут подпитывать печь через соединение труб, ведущее к «горелке для горшка» в задней части отсека для дров в печи.

Многотопливные печи универсальны, но обычно работают хуже по сравнению с печью, которая предназначена для максимально эффективного сжигания одного конкретного вида топлива.

Каталитические и некаталитические печи [ править ]

В современных дровяных печах всегда есть метод вторичного сжигания несгоревших газов для значительного повышения эффективности и выбросов. Один из распространенных методов - через катализатор.

Каталитическая дровяная печь будет повторно сжигать газы из топки в катализаторе - матрице из стали или керамики, покрытой катализатором, который позволяет сжигать эти газы при гораздо более низких температурах, чем это было бы обычно. Вот почему среди современных печей каталитические модели, как правило, намного лучше обеспечивают низкую, равномерную тепловую мощность, что желательно в более теплую погоду.

Современные некаталитические дровяные печи также будут повторно сжигать газы из топки, но для вторичного сгорания требуется гораздо более высокая температура. Катализатор не требуется. Эти модели теряют большую эффективность при низких скоростях горения, поскольку они не могут поддерживать вторичное сгорание, но могут быть очень эффективными при более высоких температурах, когда это вступает в силу.

Существуют также гибридные печи, в которых используется как каталитическое, так и некаталитическое вторичное сжигание.

Печи, в которых не используется вторичное сжигание, все еще существуют, но они заметно менее эффективны, поскольку несгоревшие продукты уходят через дымоход.

Пиролизные печи [ править ]

В обычной печи при добавлении дров в раскаленный огонь начинается процесс пиролиза или деструктивной перегонки. Выделяются газы (или летучие вещества ), которые сжигаются над твердым топливом. Это два различных процесса, происходящих в большинстве твердотопливных устройств. В устаревших печах без вторичного сжигания воздух должен был поступать как под, так и над топливом, чтобы попытаться повысить сгорание и эффективность. На практике было трудно добиться правильного баланса, и многие устаревшие дровяные печи допускали воздух над топливом только для упрощения. Часто летучие вещества не сжигались полностью, что приводило к потере энергии, образованию смол в дымоходах и загрязнению атмосферы.

Чтобы преодолеть это, была разработана печь с пиролизом. Эти два процесса происходят в отдельных частях печи с раздельно регулируемой подачей воздуха. Большинство печей, предназначенных для сжигания древесных гранул, попадают в эту категорию.

Большинство печей с пиролизом регулируют подачу как топлива, так и воздуха, в отличие от управления сжиганием массы топлива с помощью простого регулирования подачи воздуха, как в традиционных печах.

Гранулированное топливо обычно вводится в камеру пиролиза с помощью винтового конвейера . Это приводит к лучшему и более эффективному сгоранию топлива.

Технология на самом деле не нова; он десятилетиями использовался в промышленных котлах, работающих на угле, предназначенных для сжигания угля с высоким содержанием летучих веществ.

Соображения по безопасности и загрязнению [ править ]

Безопасность [ править ]

Правильный поток воздуха и вентиляция также имеют решающее значение для эффективного и безопасного сжигания древесины. Конкретные требования устанавливаются производителем печи. Юридические требования к новым установкам в Великобритании можно найти в Утвержденном Строительными правилами Документе J, Раздел 2, Таблица 1 «Подача воздуха к твердотопливным приборам». ^[4]

Безопасная работа дровяной печи требует регулярного технического обслуживания, например опорожнения зольных поддонов (контейнеров) под дровяной решеткой. Регулярная чистка печных труб и дымохода также необходима для предотвращения возгорания дымохода . Креозот и сажа постепенно накапливаются в дымоходах и дымоходах. Это может повредить дымоход и распространить огонь на окружающую конструкцию, особенно на крышу. Когда сажа блокирует поток воздуха через трубы печи или дымоход, дым может накапливаться в трубах печи и в доме.

Основной принцип управления горением путем уменьшения подачи воздуха означает, что очень часто в печи существует зона / условия сокращения. Это означает, что углекислый газ часто «восстанавливается» до окиси углерода , которая очень ядовита и не должна попадать в дом. Это может произойти, если печь или дымоход не чистили или вентиляция недостаточна. Детекторы угарного газа или сигнализация всегда должны устанавливаться в соответствии с рекомендациями производителя там, где используется дровяная печь. Не все детекторы дыма обнаруживают окись углерода.

Топливные ускорители, такие как уголь, жир, масло, бензин , керосин , пластмассы и т. Д., Также никогда не должны добавляться в дрова в дровяной печи, поскольку возникающее пламя может легко перегрузить дровяной отсек и трубы печи и вызвать пожар в доме. .

Зоны контроля дыма в Великобритании [ править ]

В соответствии с Законом Соединенного Королевства о чистом воздухе местные власти могут объявить весь район или его часть зоной контроля дыма. Выброс дыма из трубы здания, печи или любого стационарного котла является правонарушением, если он расположен в специально отведенной зоне контроля дыма. Также преступлением является приобретение «неразрешенного топлива» для использования в зоне дымоудаления, если только оно не используется в «освобожденном» устройстве («освобожденном» от мер контроля, которые обычно применяются в зоне контроля дыма). Текущий максимальный размер штрафа составляет 1000 фунтов стерлингов за каждое нарушение.

Чтобы соответствовать Закону о чистом воздухе в «зонах контроля дыма», необходимо использовать оборудование или топливо, освобожденное от налогов. ^[5]

Требования США по контролю за загрязнением [ править ]

Закон Соединенных Штатов о чистом воздухе требует, чтобы дровяные печи были сертифицированы Агентством по охране окружающей среды (EPA).

Однако EPA не имеет обязательных пределов выбросов для печей на пеллетах, дровяных котлов в помещении или на открытом воздухе, каменных печей и некоторых типов дровяных печей, которые не подпадают под действие правил EPA. Агентство по охране окружающей среды разработало новые правила, которые начали вступать в силу в 2015 году, устанавливая обязательные пределы выбросов почти для всех дровяных приборов (камины, дымоходы и некоторые другие специальные приборы по-прежнему не подпадают под действие этого правила ). ^[6]

В 2019 году обязательный предел выбросов дыма EPA для дровяных печей в 2019 году составлял 4,5 грамма дыма в час (г / ч) в соответствии с Шагом 1 пересмотренных стандартов производительности для дровяных обогревателей. ^{[7] [8] В} штате Вашингтон также есть требования к максимальной дозе 4,5 грамма в час.

15 мая 2020 г. ^{[ требуется обновление ]} норматив дыма будет снижен до 2,0 г / ч. Обогреватели, использующие дополнительный метод проверки кордового дерева, должны соответствовать стандарту 2,5 г / ч. ^[7]

Печи Хуста, ракетные печи и сенокосы [ править ]

В некоторых местах, таких как Карибский бассейн, Центральная Америка и Южная Америка, во многих домах есть дровяные печи, которые используются внутри помещений без каких-либо средств надлежащей вентиляции. Дым остается в доме, куда его вдыхают жители, нанося вред их здоровью. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), около двух миллионов человек ежегодно умирают из-за загрязнения воздуха внутри помещений, вызванного приготовлением пищи на открытом огне, в основном женщины и дети . Вырубка большого количества дров также ставит под угрозу местные леса и экосистемы. ^[9]

Неправительственные организации (НПО), такие как Ротари Интернэшнл , активно помогают домовладельцам в строительстве более экономичных и безопасных дровяных печей. Один дизайн называется печь Justa, плита Just, Ecostove или La Estufa Justa. Печи Justa изготавливаются из таких материалов, как саман , цемент и пемза , с дымоходами. В эти общины также внедряются и другие типы дровяных печей, такие как ракетные печи и сенокосы.печи. Ракетная печь на 30% более экономична, чем печь Justa, но небольшая переносная ракетная печь (для приготовления пищи) не имеет дымохода и подходит только для использования на открытом воздухе. Ракетные печи большего размера подключаются к дымовой трубе или дымоходу. Сенокосная печь - еще одна уличная дровяная печь. Печи с ящиками для сена используют солому, шерсть или пену в качестве изолятора, что сокращает расход топлива до 70%. ^[10]

Использование в Европе [ править ]

Италия - один из крупнейших рынков пеллетных печей в Европе: около 30% всех домов используют дрова для обогрева. Это означает, что около 5 миллионов домов имеют дровяные печи или плиты. ^{[ необходима цитата ]}

Типы [ править ]

• Печь Франклина , первоначально изобретенная Бенджамином Франклином , является более эффективным типом дровяного камина. Это было привередливо и так и не прижилось, но многие печи по-прежнему называют печами Франклина.
• Сообщается, что Карл Йохан Кронштедт в середине 18 века увеличил эффективность дровяных печей в восемь раз.
• Вольфганг Шрётер изобрел первую дровяную печь с чугунным каркасом и стеклянной дверью. Это позволило пользователю увидеть огонь внутри печи. ^[11]
• Вставка камина преобразует дровяной камин в дровяной печи. Каминная топка - это автономная единица, которая находится внутри существующего камина и дымохода. Они производят меньше дыма и требуют меньше дров, чем традиционный камин. Каминные топки бывают разных размеров для больших и маленьких домов. ^[12]
• Газификационные печи с пониженной или поперечной тягой, например, Dunsley Yorkshire, Welkom 600, дровяная печь Avalon Arbor ™, XEOOS. ^[13]
• Котельные печи обеспечивают горячую воду, а также обогревают помещения. Котел может быть дополнительной вставкой, добавленной к задней части топки, или водяной рубашкой, которая является неотъемлемой частью конструкции печи. Выбор определяет, какая часть мощности печи идет на обогрев помещения, а не на нагрев воды.
• Обогреватели ракетной массы - это тип топливосберегающих печей, названный в 1970-х годах, но концептуально датируемый тысячелетиями. Супер-горячий дымоход над огнем втягивает пламя в стороны и вверх, смешивая горячее топливо и воздух в быстром, горячем, чистом огне, который требует мало дров, оставляет мало остатков и имеет много применений. ^[14]

• Масса отопитель Rocket в типи на Пол Уитон «s пермакультуры усадьбы в Монтане

• Хименея , сжигание дров для тепла

• Печь Дарума , традиционная японская дровяная печь.

• Дровяная печь коклестов, облицованная керамической плиткой, в эльзасском доме, Страсбург, Франция . Над плитой висят деревянные стеллажи для сушки белья.

• Женщина из Нью-Мексико готовит еду на плите, типичной для кухонь Северной Америки, 1941 год.

• Дровяная сауна печь, Финляндия

• Каминная топка по индивидуальному заказу с большими стеклянными дверцами и большим теплообменником для повышения эффективности

• Дровяная печь, используемая в качестве наружного «испарителя» для производства кленового сиропа , штат Нью-Йорк.

• Маленькая пузатая печь, Кабул , Афганистан

• Печь в гостиной немецкой фермы

• Плита в Массачусетсе

См. Также [ править ]

Заметки [ править ]

Ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме дровяных печей .