§ 59. Двухцелевые печи со встроенными теплогенераторами

Отопление усадебных жилых домов в некоторых случаях осуществляется с использованием печей со встроенными в них генераторами теплоты, питающих несколько радиаторов, которые размещают под окнами помещений. Таким образом совмещается местная и центральная квартирная система отопления.

В качестве генераторов теплоты применяют сваренные из труб змеевики или полые коробчатые конструкции. Теплопроизводительность генератора должна восполнять теплоту, теряемую помещениями здания в наиболее холодные зимние часы. Поэтому поверхность змеевика или теплогенератора другого типа выбирают в соответствии с суммарными теплопотерями дома. В том случае, если змеевик Строен непосредственно в топливник, ориентировочно принимают, что каждый квадратный метр его поверхности вырабатывает 7000 Вт теплоты. В случае же, когда змеевик обогревается отходящими газами, указанная теплопроизводительность снижается более чем в два раза.

Схема водяного отопления и горячего водоснабжения усадебного дома с плитой, содержащей теплогенератор, приведена на рис. 108. В теплогенератор-змеевик плиты 1 охлажденная в радиаторах 3 вода поступает по обратному трубопроводу 2. Повысив свою температуру, вода под действием гравитационных сил циркулирует по системе отопления: поднимается по подающему трубопроводу 4, затекает в радиаторы 5 и вновь возвращается по трубопроводу 2 в змеевик 1. Для нужд горячего водоснабжения используется главный стояк 11, по которому горячая вода поступает в расширительный бак 6, где размещен трубчатый змеевик 13, подключенный к котелку плиты с помощью циркуляционного трубопровода 12.

Рис. 108. Схема водяного отопления и горячего водоснабжения усадебного дома с плитой-теплогенератором: а - с расширительным баком повышенной емкости, б - с обычным расширительным баком; 1 -плита с теплогенератором-змеевиком, 2, 4 - обратный и подающий трубопроводы системы отопления, 3 - радиатор, 5 - переливная труба, 6 - расширительный бак, 7 - уравнительный бачок, 8 - водопровод, 9, 10 - трубопроводы холодной и горячей воды, 11- главный стояк, 12 - циркуляционный трубопровод, 13 - теплообменник, 14 - смеситель

Теплоноситель, циркулируя по трубопроводам 11 и 12, отдает свою теплоту водопроводной воде, поступающей в бак 6 из уравнительного бачка 7, который заполняется из водопровода 8. Теплая вода из бака 6 поступает для мытья посуды и гигиенических процедур по трубопроводу 10, подключенному в точках водоразбора к смесителям 14, один из патрубков которых присоединен к трубопроводу холодной воды 9. Таким образом осуществляется полный комплекс благоустройства усадебной застройки путем использования двух целевых печей.

Отопительно-варочная печь с теплогенератором, который выполнен в виде П-образного котла, встроенного непосредственно в топливник, - наиболее простая конструкция источника теплоты усадебного дома с водяной системой отопления. Котел изготовляют из листовой стали толщиной 4 мм или из водогазопроводных труб диаметром 50 мм.

Двухцелевую печь со встроенным котлом (рис. 109) сооружают в такой последовательности. На первом ряду, который представляет собой сплошную выстилку, устанавливают котел. В третьем ряду укладывают опоры для духового шкафа и формируют зольник; в четвертом размещают духовку и обкладывают ее кирпичом, перекрывают поддувальную дверку, выстилают под и устанавливают топочную дверку. Пятый и шестой ряды блокируют топочную дверку огнеупорным кирпичом. Седьмой ряд с правой стороны выкладывают из огнеупорного кирпича. Затем выкладывают варочную камеру (см. § 56).

Рис. 109. Двухцелевая печь с водогрейным котлом: 1 - котелок, 2 - чистки, 3 - подающая труба системы отопления

Кухонная плита с отопительным водогрейным трубчатым котлом КОВ приведена на рис. 110. Размеры плиты в плане 1030X650 мм, высота 780 мм, масса 600 кг. Теплопроизводительность котла около 9000 Вт, что в условиях средней полосы достаточно для обогрева помещений одноэтажного дома площадью 60 м², а двухэтажного - площадью 80 м².

Рис. 110. Плита с котлом КОВ: 1 - топливник, 2 - зольник, 3 - чистка, 4 - духовой шкаф, 5- варочный настил, 6- глиняный раствор, 7 - котел КОВ, 8 -дымоход, 9 - обратный трубопровод из системы отопления, 10 - подающий трубопровод

Под топливником 1 плиты, в который вмонтирован котел-регистр 7, расположен зольник 2, а под духовым шкафом 4 - чистка 3. Плита перекрыта чугунным настилом 5, который вместе с духовым шкафом образует газоход. Топочные газы обогревают котел 7, проходят над духовым шкафом, огибают его и уходят в трубу через дымоход 8. Вода из системы отопления поступает в котел по трубопроводу 9, а достигнув необходимой степени нагрева, направляется к отопительным приборам по подающему трубопроводу 10.

Котел-регистр изготовляют из стальных бесшовных труб диаметром 57 и 40 мм, толщиной 3 мм.

Способ размещения водогрейного котла непосредственно в топливнике имеет свои отрицательные стороны, так как режимы работы плиты, предназначенной для приготовления пищи, и теплогенератора, используемого для отопления усадебного дома, различны. Так, эффективный прогрев варочного настила и духового шкафа определяет температуру отходящих газов из топливника, которая должна находиться в пределах 700...800°С. Отопительный котел охлаждает продукты сгорания до температуры 100...150°С. Следовательно, объединение котла и варочного устройства со встроенным в топку водонагревателем системы отопления снижает КПД установки до 15...20 %. Учитывая, что приготовление пищи занимает только около 2...3 ч в сутки, очевидна нерентабельность применения теплогенератора, нагрев которого зависит от режима работы плиты. В отопительном периоде, когда система отопления должна работать круглосуточно, большее количество топлива в такой печи расходуется на бесполезный нагрев варочного настила и духового шкафа.

В теплое время года встроенный котел ухудшает работу плиты, так как часть теплоты отбирается на нагрев теплоносителя нефункционирующей системы отопления, что нерационально. Следовательно, двухцелевые печи целесообразно конструировать не с одним, а двумя отдельными топливниками: один - для приготовления пищи, второй - для теплогенератора системы водяного отопления.

Двухцелевая печь с двумя топливниками конструкции К. А. Дмитриева (рис. 111) наиболее распространена. Размеры печи в плане 1500X680 мм, высота 770 мм. Теплопроизводительность в режиме отопления около 9500 Вт. Печь содержит зольник 1, предназначенный для топливника 2 теплогенератора (змеевика 9), поддувало 4 для топливника 5 плиты, духовой шкаф 3. Верх плиты покрыт варочным настилом 6. В змеевик S, расположенный в топливнике 2, охлажденный теплоноситель из радиаторов системы отопления поступает по обратному трубопроводу 8. Циркулируя по змеевику, вода нагревается до температуры 80...90 °С и направляется по подающему трубопроводу 7 в систему отопления.

Рис. 111. Двухцелевая печь с двумя топливниками: я -общий вид, б - разрезы, в - змеевик; 1 -зольник, 2, 5 - топливники, 3 - шкаф, 4 - поддувало, 6 - настил, 7, 8 - трубопроводы, 9- змеевик, 10 - задвижка

Теплогенератор-змеевик выполнен из стальных труб диаметром 25 мм, которые объединены в трубчатые коллекторы диаметром 50 мм. Общая площадь поверхности нагрева змеевика около 1,2 м².

В период приготовления пищи работает топливник 5. При этом в теплое время года горячие газы, обогнув духовой шкаф, уходят в атмосферу через канал, расположенный под шкафом.

Зимой часть теплоты продуктов сгорания используется в системе отопления благодаря тому, что после духового шкафа они через открытую задвижку 10 (разрез А-А) попадают в топливник 2, обогревают змеевик 9 и, охладившись, уходят в атмосферу. Значительное живое сечение газоходов этого дополнительного тракта не оказывает существенного сопротивления горячим газам, что обеспечивает необходимый нагрев теплогенератора и отопление усадебного дома в осенний и весенний сезоны только за счет теплоты продуктов сгорания. В зимнее время используется топливник 2, в котором сжигают дополнительное количество теплоты при закрытой задвижке 10.

Достоинство двухцелевой плиты конструкции К. А. Дмитриева - наличие обособленных дымовых каналов от каждого из топливников. Газы от теплогенератора отводятся в самостоятельный дымоход, который объединяется с дымоходом плиты на высоте 2 м от пола.

Двухцелевая отопительно-варочная печь конструкции А. В. Хлудова (рис. 112) выполнена в металлическом каркасе из угловой стали и облицована асбестоцементными или металлическими листами.

Рис. 112. Двухцелевая печь конструкции А. В. Хлудова: 1, 6 - топливники, 2 - настил, 3- циркуляционные трубы горячего водоснабжения, 4 - бак-аккумулятор, 5, 7 - трубопроводы, 8 - духовой шкаф, 9 - змеевик-теплогенератор системы горячего водоснабжения, 10 - теплогенератор системы отопления, 11 - выдвижная коробка

Размер печи в плане 1250X660 мм, высота 700 мм, масса 556 кг. Печь имеет два топливника: 1 - для плиты и 6 - для теплогенератора системы водяного отопления. Площадь поверхности нагрева теплогенератора около 0,7 м², что обеспечивает теплопроизводительность 12 000 Вт.

Помимо котла для системы отопления (разрез А-А) печь содержит также змеевик 9, в котором нагревается вода, поступающая в бак горячего водоснабжения.

Основные функциональные элементы печи: топливник 1, служащий для обогрева варочного настила 2 и духового шкафа 8; бак-аккумулятор 4, в котором нагревается вода, употребляемая для мытья посуды; циркуляционные трубы 3, по которым вода, нагревшись в змеевике, 9, поступает в бак 4.

От печи начинается система квартирного отопления. По подающему трубопроводу 5 теплоноситель направляется к радиаторам, а через обратный трубопровод 7 системы отопления он возвращается в теплогенератор.

Лабораторные испытания показали, что КПД печи конструкции А. В. Хлудова около 70%.

Комбинированную двухцелевую печь (рис. 113) применяют для приготовления значительного количества горячей воды, расходуемой для запарки кормов. Кухонная плита 1 и бак-водонагреватель 3 заключены в общей обмуровке. В бак вмонтированы два трубопровода диаметром 32 мм. По трубопроводу 4 горячая вода подается в расположенный на чердаке аккумулятор вместимостью 150 л, по трубопроводу 5 охлажденная вода поступает в бак-водонагреватель 3 вместимостью 110 л. Бак 5, корпус которого изготовлен из листовой стали толщиной 2,..3 мм, питается водой из водопровода через шаровой кран. Из него может быть осуществлен непосредственный водозабор через кран, установленный в его нижней части, Такая печь может быть установлена как на кухне усадебного дома, так и непосредственно в хозяйственной постройке.

Рис. 113. Двухцелевая печь с баком-аккумулятором: а - общий вид, б - продольный разрез; 1 - плита, 2 - вентиляционная решетка, 3 - бак-водонагреватель, 4, 5- подающий и обратный трубопроводы, 6 - душник

Печи со встроенными теплогенераторами рассмотренных типов сконструированы таким образом, что духовой шкаф и котел системы водяного отопления расположены последовательно по ходу газового тракта,

Каталог теплового оборудования - https://omsk.energomir.su . https://profecoskill.ru/