ОТОПИТЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ С НИЖНИМ НАГРЕВОМ

Полезная модель относится к отопительным печам и может быть использована для отопления загородных домов и других помещений. Важной задачей при конструировании отопительных печей является повышение энергетических показателей печей, в частности повышение КПД печи, что требует более стабильного и равномерного сгорания дров и ограничения температуры выходных газов.
Известны конструкции отопительных печей, у которых горячие газы из топливника поднимаются под перекрытие печи, огибают стенки топливника и попадают в боковой канал, по которому опускаются вниз, огибают топливник и поднимаются вверх по противоположному боковому каналу, оттуда попадают в конвективную систему с дымооборотами, расположенную над топливником и после отправляются в трубу. Такие печи представлены в [Л1 Рис. 45г]. Каждый участок газохода в печи нагревается горячими газами из топки. По пути прохождения газов по газоходам, газы охлаждаются и их температура снижается. В итоге снижается до температуры выхода в трубу. Каждый нагретый вертикальный участок газохода печи обладает «самотягой». Величина «самотяги» печи, так же как и «тяга» дымовой трубы, зависит от температуры на данном участке газохода и от его длины. Вектор «самотяги» и «тяги» всегда направлен вверх. Как видно из рисунков [Л1 Рис. 45г] движение горячих газов на некоторых участках газоходов печи направлено вниз, навстречу вектору «самотяги». Т.е. на этих участках движение горячих газов тормозится и величина «самотяги» будет отрицательной. Там, где горячие газы двигаются вверх, «самотяга» печи способствует движению горячих газов, там величина «самотяги» будет положительной. Подсчитав величины «самотяги» на отдельных участках газоходов печи с учетом их влияния на движения газов, можно определить общую величину «самотяги» всей печи. При разогреве печи и трубы, в процессе сгорания дров, суммарная «тяга» печи и трубы увеличивается и увеличивается интенсивность сгорания дров. Именно суммарная «тяга» печи и трубы и определяет режим горения дров в печи и все энергетические процессы. Для получения стабильного режима горения дров, и, следовательно, получения более высоких энергетических показателей печи, необходимо суммарную «тягу» печи и трубы поддерживать постоянной и даже снижать в процессе горения дров.
Общая величина «самотяги» в печах [Л1 Рис. 45г] меньше, чем в печах другой конструкции, например [Л1 Рис. 45а, б, в, д] за счет наличия сильно нагретых участков, расположенных ближе к топке, где горячие газы двигаются вниз, а вектор тяги направлен вверх, т.е. «самотяга» на этих участках отрицательна. Что приводит к уменьшению общей «самотяги» печи и более стабильному процессу сгорания дров.
Однако недостатком описанных печей [Л1 Рис. 45г] является то, что, несмотря на меньшее значения «самотяги» печи в них не удается в процессе сгорания дров в необходимой мере ограничивать увеличение «самотяги» печи и, соответственно, суммарной «тяги». Что позволило бы получить более стабильное и равномерное горение дров и соответственно получить большие значения КПД.
Целью полезной модели является печь, в которой во время сгорания дров суммарная тяга печи и трубы поддерживается постоянной, что приводит к более равномерному и стабильному сгоранию дров.
Поставленная цель достигается тем, что применяется отопительая печь, содержащая топливник, опускной и подъемный боковые каналы, трубу, конвективную систему с дымооборотами, отличающаяся тем, что конвективная система с дымооборотами расположена под топливником между боковыми каналами.
Размещение конвективной системы с дымооборотами под топливником между боковыми каналами, приводит к увеличению длины боковых каналов и к большему снижению температуры горячих газов в подъемном канале по сравнению с опускным каналом. Поскольку воздушную камеру можно рассматривать как конвективную систему, то тот же эффект будет, если под топливником разместить воздушную камеру, а горячие газы будут проходить под ней. Это также приводит к увеличению длины боковых каналов и к снижению температуры горячих газов в подъемном канале. Предлагаемая конструкция печи приведет к снижению общей «самотяги» печи и даже при некоторых соотношениях длин каналов, «самотяга» печи может стать отрицательной, т.е. встречной по отношению к «тяге» трубы. Это позволит снизить прирост суммарной «тяги» трубы и печи в процессе горения дров, и получить более стабильный режим горения дров и более высокие энергетических показатели печи.
На фиг. 1, 2, 3 изображены конструкции предлагаемых печей. В конструкциях печей горячие газы из топливника (5) поднимаются под перекрытие печи, огибают стенки топливника (5) и попадают в боковой канал (4), по которому опускаются вниз, проходят через последовательную или параллельную конвективную систему с дымооборотами (1) или под воздушной камерой (8), поднимаются вверх по противоположному боковому каналу (3) и попадают в трубу (6). На фигурах 1, 2, 3 изображены векторы «самотяги» печи (2) в топливнике печи (5), в боковом опускном канале печи (4), в подъемном боковом канале (3) печи и вектор «тяги» (7) в трубе (6). На фигуре 3 показана воздушная камера (8).
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе заявки:
1. Школьник А.Е. Печное отопление малоэтажных зданий. Москва, Высшая школа 1991 г.