ПЕЧЬ ДЛЯ БАНИ

Полезная модель относится к области бытовой теплоэнергетики, в частности к нагревательным устройствам, используемым для нагрева воздуха помещения, подогрева воды и получения пара в бане.
Известна печь для бань, выполненная в виде металлической объемной конструкции, установленной на опорах, в нижней части которой смонтирована по оси зауженная по всей длине печи топка, у боковых стенок топки и в газоходе размещена камера с теплоаккумулирующей загрузкой, содержащая водонагреватель, снабженный наклонной прямой трубой, один конец которой введен в боковую стенку бака, а другим концом через отверстие в стене топки, она введена в топочное пространство, топка сверху ограничена сводом, а между сводом и задней стенкой печи образовано окно для выхода газообразных продуктов сгорания топлива, водонагреватель выполнен в виде емкости, ограниченной снизу сводом топки, с боков передней и боковыми стенками печи, сзади вертикальной и сверху горизонтальной перегородками, между горизонтальной перегородкой водонагревателя и верхней стенкой печи создана полость, в этой полости сбоку на вертикальной перегородке вырезано окно и диагонально противоположно ему на верхней стенке печи установлен патрубок для отвода газообразных продуктов сгорания топлива в дымоход, камера с теплоаккумулирующей загрузкой установлена так, что между ее боковыми сторонами, стенками корпуса печи и вертикальной перегородкой водонагревателя образуется полое пространство, в которое установлено по периметру камеры с теплоаккумулирующей загрузкой не менее двух горизонтальных перегородок, каждая из которых имеет окно, а между стенкой печи задней верхней, перегородкой вертикальной водонагревателя и боковыми стенками печи левой и правой создано газоходное пространство, в котором установлены дополнительно не менее двух укороченных по длине горизонтальных перегородок, каждая из которых с одной из боковых стенок печи образует окно, причем окна расположены диаметрально противоположно,
вертикальная стенка и поперечные перегородки водонагревателя с окнами образуют лабиринт, удлиняющий путь прохождения потока газообразных продуктов сгорания топлива, печь вмонтирована в стену парильно-моечного помещения в области расположения водонагревателя, боковые стенки печи над емкостью с теплоаккумулирующей загрузкой скошены в сторону парильно-моечного помещения, со стороны парильно-моечного помещения на печи установлен эквидистантно тепловой экран, который образует каналы направленного движения воздушного потока снизу вверх и сообщающийся с окружающим воздухом (патент RU №2241909, МПК F24B 9/04, 2002).
К недостаткам данной печи можно отнести конструктивную сложность, небольшую площадь теплопередачи ввиду наличия корпуса, охватывающего топку и газопровод.
Наиболее близким решением, принятым за прототип, является известная печь для бани содержащая топку со сплошным сводом, размещенную над сводом каменку, установленный над каменкой бак для воды и пропущенный сквозь каменку и бак газоход и пустотелую камеру. Пустотелая камера примыкает к своду топки или к днищу водяного бака и к своду топки и соединена через посредство вертикальных каналов газохода с полостью топки и дымовой трубой. Оси каналов смещены к противоположным боковым стенкам печи, а проходное сечение камеры больше сечения канала газохода настолько, что скорость газового потока в камере резко падает с образованием вихрей, перемещающихся к другому каналу газохода (патент RU №2281433, МПК F24B 9/00, 2004).
К недостаткам известной печи можно отнести низкую эффективность использования тепла, ввиду неразвитости поверхности газопровода.
Техническая задача - оптимальное распределение и регулирование потоков теплоносителя и топочных газов для обеспечения быстрого нагрева помещения, теплоаккумулирующих элементов каменки и воды, хорошее удерживание тепла, высокая топливная экономичность печи.
Техническая задача достигается тем, что в известной печи для бани, содержащей топку, соединенную с лабиринтным газоходом, размещенную над топкой каменку с теплоаккумулирующей загрузкой, бак для воды и пропущенный сквозь бак дымоход, связанный с газоходом, согласно полезной модели, лабиринтный газоход имеет зигзагообразный ход всегда направленный по восходящей и выполнен открытым с возможностью непосредственного контакта с воздушной массой обогреваемого помещения.
Поставленная техническая задача достигается так же тем, что в верхней части газоход соединен с днищем бака для воды.
Поставленная техническая задача достигается так же тем, что для повышения жесткости конструкции и увеличения площади теплопередачи, поверхность печи снабжена выступами.
Поставленная техническая задача достигается так же тем, что выступы расположены на части поверхности печи.
Поставленная техническая задача достигается так же тем, что выступы расположены на поверхности лабиринтного газохода, находящейся вверху.
Поставленная техническая задача достигается так же тем, что выступы выполнены в виде вертикальных пластин закрепленных на поверхности печи.
Поставленная техническая задача достигается так же тем, что колена газохода снабжены стойками, связывающими колена между собой и с топкой.
Поставленная техническая задача достигается так же тем, что она снабжена системой ускоренного подогрева воды.
Поставленная техническая задача достигается так же тем, что система ускоренного подогрева воды выполнена в виде трубопровода связывающего верхнюю и нижнюю часть бака для воды и частично проходящего через топку.
Поставленная техническая задача достигается так же тем, что трубопровод, связывающий верхнюю и нижнюю часть бака для воды, снабжен заслонками,
одна из которых расположена на ветви исходящей из верхней части бака, а другая - на ветви подходящей к его нижней части.
Поставленная техническая задача достигается так же тем, что трубопровод, связывающий верхнюю и нижнюю часть бака для воды, снабжен патрубком с подпружиненным выпускным клапаном.
Поставленная техническая задача достигается так же тем, что часть трубопровода, проходящая через топку, выполнена с уклоном, а патрубок выполнен в ее нижней части и снабжен на свободном конце подпружиненным выпускным клапаном.
Поставленная техническая задача достигается так же тем, что часть лабиринтного газохода в местах перегиба снабжена отверстиями с крышками.
Поставленная техническая задача достигается так же тем, что лабиринтный газоход снабжен кожухом.
Поставленная техническая задача достигается так же тем, что кожух лабиринтного газохода выполнен съемным.
На представленных чертежах схематично изображена предлагаемая печь для бани, где на фиг.1 представлена печь для бани, вид спереди, разрез; на фиг.2 - то же, вид в аксонометрии; на фиг.3 - то же, вид А-А, на фиг.4 - то же, съемный кожух.
Позиции на чертежах обозначают:
1 - топка;
10 - стойки газохода;
2 - зольник;
11 - ограждение каменки;
3 - каменка;
12 - заслонка;
4 - газоход;
13 - пластины оребрения;
5 - бак для воды;
14 - исходящая ветвь трубопровода;
6 - дымоход;
15 - подходящая ветвь трубопровода;
7 - трубопровод системы ускоренного подогрева воды;
16 - дверца топки;
8 - съемный кожух;
17 - выгрузное окно зольника;
9 - отверстия с крышками;
18 - часть трубопровода, выполненная с уклоном;
20 - выпускной клапан;
19 - патрубок;
21 - заслонка в дверце топки.
Печь для бани представляет собой конструкцию, включающую топку 1 с дверцей 16 имеющей заслонку 21, находящийся под топкой зольник 2 с выгрузным окном 17. На наружной верхней стороне топки размещена каменка 3 с ограждением 11, удерживающим теплоаккумулирующую загрузку - камни. К топке прикреплен лабиринтный газоход 4, имеющий зигзагообразный ход всегда направленный по восходящей. Газоход выполнен открытым на всем протяжении с возможностью непосредственного контакта с воздушной массой обогреваемого помещения. В верхней части газоход соединен с днищем бака 5 для воды и связан с дымоходом 6. Для упрочнения конструкции, в зависимости от качества материала, колена газохода могут быть снабжены стойками 10, связывающими колена между собой и с топкой. Часть лабиринтного газохода в местах перегиба снабжена отверстиями с крышками 9 для очистки газохода.
Для повышения жесткости конструкции и увеличения площади теплоотдачи вся печь или часть ее поверхности может быть снабжена выступами, выполненными, например, в виде вертикальных пластин 13 оребрения, установленных, в частности, на поверхности лабиринтного газохода, находящейся вверху. Газоход при необходимости может быть закрыт снаружи съемным кожухом 8.
Печь снабжена системой ускоренного подогрева воды выполненной в виде трубопровода 7 связывающего верхнюю и нижнюю часть бака для воды и частично проходящего через топку. На исходящей 14 из бака и подходящей 15 в него ветвях трубопровода установлены заслонки 12. Часть 18 трубопровода проходящая через топку, выполнена с уклоном и в нижней снабжена патрубком 19, на конце которого установлен подпружиненный выпускной клапан 20.
Печь для бани работает следующим образом.
Печь может работать как на твердом топливе, например, дровах, так и на газе и жидком топливе. В последнем случае в топку устанавливают газовую или жидкостную горелку (на чертеже не показана), связанную с источником газа или жидкого топлива.
В бак 5 заливают воду, через дверцу 16 в топку 1 подают топливо и поджигают его. Регулировку тяги с целью оптимизации процесса горения осуществляют путем открывания на необходимую величину окна 17 зольника 2 или открывая заслонку 21 в дверце топки.
Горячие топочные газы, омывая свод и боковые стенки топки, отдают через свод часть своего тепла каменке 3, нагревая теплоаккумулирующую загрузку, находящуюся на верхней поверхности топки в ограждении 11. Тем самым каменка аккумулирует в себе большую тепловую энергию.
Нагреваются пластины 13 оребрения, закрепленные на наружной поверхности топки, способствуя более эффективной теплопередаче от продуктов сгорания воздуху помещения бани, тем самым не допуская сильного перегрева металла печи и быстрого его окисления, а так же являясь ребрами жесткости, защищающими плоские поверхности печи от температурной деформации.
Далее продукты сгорания поступают в теплообменник, выполненный в виде зигзагообразного лабиринтного плоского газохода 4, на верхней поверхности колен которого так же могут быть закреплены вертикальные пластины 13, создающие эффект радиатора и увеличивающие площадь теплопередачи. Происходит более полный теплообмен между продуктами сгорания и воздухом помещения бани. Для очистки газохода, в местах его перегиба снимают крышки 9, получая легкий доступ к внутренним поверхностям газохода для его обслуживания. В случае выполнения газохода из материалов с малой жесткостью, межу его коленами и между коленами и топкой дополнительно устанавливают стойки 10.
Пройдя через газоход, продукты сгорания поступают под днище бака 5 с водой, нагревая его нижнюю поверхность, а затем уходят в дымоход 6. В случае прогрева воздуха помещения бани до необходимой температуры, на газоход надевают съемный кожух 8, огораживающий теплообменник от прямого контакта с воздухом помещения.
Для обеспечения быстрого нагрева воды в баке 5 используют систему ускоренного подогрева воды. Для этого открывают заслонки 12 на исходящей 14 и подходящей 15 ветвях трубопровода 7, соединяющего верхнюю и нижнюю части бака и частично проходящего через топку, при этом вода из бака заполняет его. При нагревании выполненной с уклоном части 18 трубопровода, проходящей через топку, вода в нем нагревается и начинает циркулировать через бак.
После нагрева воды в баке до нужной температуры и для исключения ее закипания, заслонки 12 в трубопроводе перекрываются, прекратив циркуляцию воды. Оставшаяся в трубопроводе вода перегревается и под действием ее давления открывается установленный на патрубке 19 подпружиненный выпускной клапан 20. Через клапан вода испаряется, например, за пределы помещения бани.
Описанная печь для бани позволяет осуществить более рациональную и эффективную последовательность нагрева каменки, воздуха помещения бани и воды в баке.
Печь обеспечивает, при сравнительно небольших собственных габаритных размерах, значительно большую площадь теплопередачи между продуктами сгорания и воздухом помещения бани, более качественное сжигание топлива.
Перечисленные конструктивные и технологические особенности печи для бани делают ее более эффективной и обеспечивают коэффициент полезного действия значительно выше, чем у известных аналогов.