ПЕЧЬ ДЛЯ ОБОГРЕВА ПОМЕЩЕНИЙ

Полезная модель относится к печам для обогрева помещений, преимущественно банных, с теплоаккумулирующим материалом в виде специальных камней или чугунных деталей или керамического боя.
Существует распространенная конструкция банной печи, например "Кирасир" торговая марка GREIVARI [1], основу которой составляет топка с прямоугольными боковыми стенками и верхней стенкой с развитой поверхностью, на которую помещается теплоаккумулирующий материал. Соответственно топка с одной стороны имеет отверстие с дверкой для загрузки топлива и, как правило, сверху трубу для удаления дыма или газа. С боковых сторон топка ограждена прямоугольным кожухом-конвектором с небольшим зазором от топки, при этом между топкой и кожухом образуется полость, открытая снизу и сверху, предназначенная для организации конвективного потока нагреваемого от топки воздуха, которым в основном обогревается помещение. Аккумулирующий материал размещается верхней поверхности топки и нагревается инфракрасным излучением с последующей отдачей тепла в помещение. Такая конструкция не эффективна, так помещение в основном перегревается и пересушивается конвективными потоками воздуха, а аккумулирующий материал прогревается недостаточно. После окончания топки печи за счет конвективных потоков воздуха уже с меньшей температурой она остывает.
Другая конструкция банной печи, например модель Legeng фирмы Harvia или модель SAGA фирмы Kastor имеет топку, обложенную сверху и с боковых сторон теплоаккумулирующим материалом, заключенным в клеточный каркас. В этом случае необходимо большое количество теплоаккумулирующего материала и соответственно топлива, чтобы его прогреть до режима парной, при этом также перегревается само помещение парной.
Теплоаккумулирующий материал может быть заключен в закрытый кожух с вертикальной полостью [2], что также требует большого количества теплоаккумулирующего материала, да и сама печь становится громоздкой. Выше перечисленные конструкции банных печей изложены в источнике[3].
В то же время печи с конвекционным ограждением топки с зазором имеют развитие своей конструкции. Так отопительно-варочная печь [4] содержит корпус с ограждающим кожухом, топливник с колосниковой решеткой и зольник, отличающаяся тем, что полость между корпусом и кожухом выполнена конической с уменьшающимся снизу вверх сечением и открыта сверху и снизу. В этой конструкции возрастает конвективная составляющая теплообмена, но теплоаккумулирующий материал не может быть использован.
Предлагается конструкция печи, в которой с высокой эффективностью используется передача тепла инфракрасным излучением и конвекцией, при этом возможна регулировка того или иного теплообмена. Любой печной агрегат сочетает в себе эти два способа теплопередачи и соотношение их зависит от конструкции и режимов работы печи. Инфракрасное излучение осуществляется от высокотемпературной зоны корпуса топки и зависит от ее площади. При контакте корпуса топки и нагретых частей печи (каркасов, экранов) с воздухом инфракрасное излучение преобразуется в конвекцию. Самой эффективной будет такая конструкция печи, в которой сначала максимально используется инфракрасное излучение, а затем конвекция. Такая конструкция как раз сочетает в себе использование теплоаккумулирующего материала и кожуха топки с зазором (полостью). В такой печи в противовес [4] полость (зазор)между корпусом и кожухом предлагается выполнять также конической, но с расширением снизу вверх, а образовавшуюся полость, расширяющуюся вверх, заполнять теплоаккумулирующим материалом. В предлагаемой конструкции максимально увеличивается площадь теплопередачи инфракрасным излучением теплоаккумулирующему материалу от боковой и верхней поверхности топки и не уменьшается конвективный теплообмен.
На рис.показана банная печь, состоящая из топки 1 с загрузочной дверкой 2 и патрубком 3 для отвода дыма, ограждающий металлический кожух 4, между которыми имеется полость 5, открытая снизу и сверху. Конструкция топки и кожуха выполнена с расширением поперечное сечение полости снизу вверх, что позволяет заполнять полость 5 и верхнюю часть топки теплоаккумулирующим материалом 6. Параметры полости (величина нижнего 7 и верхнего 8 зазоров, и объем полости) рассчитываются в соответствии с характеристикой печи, теплоаккумулирующего материала и назначением отапливаемого помещения. При работе печи происходит передача тепла от высокотемпературной зоны топки 1 через стенку теплоаккумулирующему материалу 6. Одновременно за счет конвекции происходит подсос воздуха снизу через зазор 7, его нагрев от стенки топки и теплоаккумулирующего материала, и выпуск в помещение через верхний зазор 8. Ввиду того, что радиационный нагрев материала производится с максимальной поверхности топки, а конвективное движение воздуха затруднено меньшим нижним зазором, уложенным в полость между топкой и кожухом материалом - отапливаемое помещение не перегревается и осуществляется эффективная аккумуляция тепла. Сама печь остается компактной и в то же время вмещает повышенное количество теплоаккумулирующего материала, что рекомендуется для банных печей.
Источники информации, принятые во внимание при составлении описания изобретения:
1. Новые дровяные печи-каменки для бань КИРАСИР, Руководство по установке и эксплуатации. Дровяные печи-каменки для бани GREIVARI Модели КИРАСИР 15, 20, 25 РУКОВОДСТВО ПО УСТАНОВКЕ.
2. Патент РФ №2429419, МПК F24B 1/24, 2011 г.
3. Печи для бань и саун. Справочное пособие под ред. Петрова Т.И. Изд. НТС "Стройинформ", 2008 г.
4. Патент РФ №2018059, МПК F24B 1/02, 1994 г.