Дровяной печью - Wood-burning stove

Эта статья требует внимания эксперта по предмету. Пожалуйста, добавьте причина или разговаривать в этот шаблон, чтобы объяснить проблему со статьей. При размещении этого тега учитывайте связывая этот запрос с ВикиПроект. (Сентябрь 2011 г.)

Пример дровяной печи XIX века.

А дровяной печью (или же дровяной горелки или же горелка для журналов в Великобритании) - это отопительный прибор, способный сжигать древесное топливо и из древесины биомасса топливо, такое как опилки кирпича. Обычно прибор состоит из цельного металла (обычно чугун или же стали ) закрытая топка, часто подбитая огнеупорный кирпич и один или несколько элементов управления воздухом (которые могут управляться вручную или автоматически в зависимости от печи). Первая дровяная печь была запатентована в Страсбурге в 1557 году, за два столетия до Индустриальная революция, что сделало бы железо недорогим и распространенным материалом, поэтому такие печи были предметами потребления высокого класса и только постепенно получили распространение.^[1][а]

Печь соединяется вентиляционным патрубком с подходящим дымоход, который заполнится горячими дымовыми газами после воспламенения топлива. Дымоход или дымовые газы должен быть выше температуры наружного воздуха, чтобы газы сгорания выходили из топки в дымоход.

Операция

Подача воздуха

Эта секция нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. (Ноябрь 2014 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

А демпфер в дымоходе печи (1) регулирует подачу воздуха, будучи открытым (2) или закрытым (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 воздушного потока может быть демпфер устройства, встроенные в печь, дымоход, и печные трубы.

Открывая или закрывая демпферы воздушный поток может быть увеличен или уменьшен, 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, управляя различными подачами воздуха в печь (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 деформации, 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 таким образом, 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, в подвальной печи небезопасно использовать комплект для наружного воздуха. Это сделано для предотвращения реверсирования вентиляции, когда очень горячие дымовые газы выводятся через воздухозаборную трубу (обычно из ПВХ), что может привести к возгоранию конструкции и / или попаданию горячих дымовых газов в конструкцию.

Топливо

Эта секция нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. (Декабрь 2019 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Дровяная печь отапливает продуктовый магазин в г. Детройт (1922)

Спенсер дровяная печь в британском бунгало на Поллибетта, Индия

Традиционный гималайский тандыр

Твердая или мягкая древесина

Дрова обычно измеряется и торгуется по объему или массе. В англоязычных странах не полностью метрическая система часто измеряется в шнуры. Покупая, рубя или собирая дрова, полезно знать разницу между твердая древесина и мягкая древесина. Обе твердая древесина и мягкая древесина имеют одинаковое энергосодержание по массе, но не по объему. Другими словами, кусок твердой древесины обычно тяжелее и имеет больше доступной 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 хвойные породы, которые быстро растут и могут гореть быстрее. Это одна из причин популярности пеллет из хвойных пород (для пеллетных печей).

Основное преимущество древесины лиственных пород заключается 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 твердых 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 идеально подходят 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 в зависимости от вида и даже отдельных деревьев (дерево с многолетним медленным ростом будет иметь более высокое содержание БТЕ, чем дерево того же вида и такого же размера, чем дерево с несколькими годами быстрого роста). Осейдж оранжевый, также известная 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, уложена в штабель и покрыта сверху, обычно готова к сжиганию через год; можно ожидать, что на дуб в тех же условиях потребуется три года.

Мифология хвойных пород

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. Базовое понимание того, что такое креозот и как он накапливается в дымоходе, - это все, что вам нужно, чтобы избавиться от этого побочного продукта.

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, для дровяных горелок разница очевидна. Все породы дерева производят креозот. При неправильном сжигании любая древесина вызовет накопление креозота. 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 новички сжигают достаточно сухую древесину.

Содержание влаги и креозот

Сухая древесина производит больше полезного тепла, чем влажная древесина, поскольку энергия, используемая для испарения воды из дерева, теряется в дымоходе. 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 менее 20 процентов по весу могут гореть эффективно. Это «свободная» влага, абсорбированная древесными волокнами, и не включает химически связанный водород и кислород. Содержание влаги может быть уменьшено путем сушки на открытом воздухе («приправы») в течение нескольких месяцев в летнюю погоду. Обжиговые печи на солнечной или топливной энергии могут ускорить процесс сушки.^[2]

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

Все дерево выпустит креозот пары при горении. Современные печи сжигают пары либо за счет прямого вторичного сжигания, либо за счет катализатор. Очень мало креозота, если оно вообще есть, уйдет от правильно работающей современной печи вторичного сгорания.

Креозот, который улетучивается, может быть безопасным. Он оставляет древесину в газообразном состоянии. 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 обжигает. 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

Многотопливная плита конструкции распространены в объединенное Королевство, Ирландия и Европа. Они сжигают только твердое топливо, в том числе дерево, древесные гранулы, каменный 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 в дополнение к древесному топливу легко перерабатываются либо на нефть, либо на газ, производятся в Северной Америке и Европе с начала 20 века и производятся до сих пор. В некоторых моделях масло или газ могут питать печь через соединение труб, ведущее к «горелке для горшка» в задней части отсека для дров в печи.

Многотопливные печи универсальны, но обычно работают хуже, чем печи, которые предназначены для максимально эффективного сжигания одного конкретного топлива.

Каталитические и некаталитические печи

В современных дровяных печах повсеместно используется метод вторичного сжигания несгоревших газов для значительного повышения эффективности и выбросов. Один из распространенных методов - использование катализатора.

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 горение, но могут быть очень эффективными при более высоких температурах, допускающих вторичное горение.

Также существуют 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, чем современные печи, из-за отсутствия вторичного сжигания.

Пиролизные печи

В обычной печи, когда дрова добавляются в горячий огонь, процесс пиролиз или начинается деструктивная перегонка. 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, смолу в дымоходе и загрязнению атмосферы.

Чтобы преодолеть это, была разработана печь с пиролизом. Эти два процесса происходят в отдельных частях печи с отдельно 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 винтовой конвейер. Это приводит к лучшему и более эффективному сгоранию топлива.

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

Соображения по безопасности и загрязнению

Безопасность

Буржуйка на Музей Аппалачей

Правильный поток воздуха и вентиляция также имеют решающее значение для эффективного и безопасного сжигания древесины. Конкретные требования устанавливаются производителем печи. Юридические требования для новых установок в Великобритания 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 дымоходы. 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 горение за счет уменьшения подачи воздуха означает, что очень часто в печи возникает зона / условия сокращения. Это означает, что углекислый газ часто «сводится» к монооксид углерода, который очень ядовит и не должен попадать в дом. Это может произойти, если печь или дымоход не очищались или вентиляция недостаточна. Детекторы угарного газа или сигнализация всегда должна быть установлена ​​в соответствии с рекомендациями производителя, если используется дровяная печь. Не все детекторы дыма обнаруживают окись углерода.

Топливные ускорители, такие как уголь, смазка, 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.

Британские зоны контроля дыма

Под Закон Соединенного Королевства о чистом воздухе, местные власти могут объявить весь район или его часть зоной контроля дыма. Выброс дыма из трубы здания, топки или любого стационарного котла является правонарушением, если он расположен в специально отведенном для этого месте. 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

В Закон США о чистом воздухе требует, чтобы дровяные печи были сертифицированы Агентство по охране окружающей среды (EPA).

Однако EPA не установило обязательных пределов выбросов для печей на пеллетах, дровяных котлов в помещении или на открытом воздухе, каменных печей и некоторых типов дровяных печей, на которые не распространяется действие правил EPA. EPA разработало новые правила, которые начали вступать в силу в 2015 году, устанавливая обязательные пределы выбросов почти для всех дровяных приборов (камины, хименеас, и некоторые другие специальные приспособления по-прежнему не облагаются налогом).^[6]

В 2019 году обязательный предел выбросов дыма для дровяных печей EPA 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 были требования не более 4,5 граммов в час.

15 мая 2020 г.^{[нуждается в обновлении ]}норма дыма будет снижена до 2,0 г / ч. Обогреватели, использующие дополнительный метод проверки кордового дерева, должны соответствовать стандарту 2,5 г / ч.^[7]

Печи Justa, ракетные печи и сенокосы

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. Ежегодно в результате загрязнения воздуха внутри помещений в результате приготовления пищи на открытом огне умирают около 2 миллионов человек, в основном женщины и дети, согласно данным Всемирная организация здоровья (ВОЗ). Вырубка большого количества дров также ставит под угрозу местные леса и экосистемы.^[9]

Неправительственные организации (НПО), такие как Ротари Интернэшнл активно помогают домовладельцам строить более экономичные и безопасные дровяные печи. 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. Другие типы дровяных печей также вводятся в эти общины, такие как ракетные печи и сено 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. Сенокосилка - 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

Италия является одним из крупнейших рынков печей на гранулах в Европе, где около 30% всех домов используют дрова для обогрева. Это означает, что около 5 миллионов домов имеют дровяные печи или плиты.^{[нужна цитата ]}

Типы

• Плита Франклина, первоначально изобретенный Бенджамин Франклин, это более эффективный вид дровяного камина. Это было привередливо и так и не прижилось, но многие печи продолжают называться печами Франклина.
• Карл Йохан Кронштедт Сообщается, что в середине 18 века эффективность дровяных печей увеличилась в восемь раз.
• Вольфганг Шрётер изобрел первую дровяную печь с чугунным каркасом и стеклянной дверью. Это позволяло пользователю видеть огонь внутри печи.^[11]
• А каминная топка превращает дровяной камин в дровяную печь. Каминная топка - это автономный блок, который устанавливается 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]
• Котел 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.
• Подогреватели ракетных масс представляют собой тип экономичных печей, названных в 1970-х годах, но концептуально датированных 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]

• 

  Подогреватель ракетной массы в типи в Пол Уитон с пермакультура усадьба в Монтана

• 

  Chimenea, сжигание дров для тепла

• 

  Печь Дарума, традиционная японская дровяная печь

• 

  Керамическая плитка петух дровяная печь в Эльзасский жилой дом, Страсбург, Франция. Над плитой висят деревянные стеллажи для сушки белья.

• 

  Нью-Мексико женщина, готовящая еду на плите, типичной для североамериканских кухонь, 1941 год.

• 

  Выжигание по дереву 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 кленовый сироп, Штат Нью-Йорк

• 

  Пузатая печка, Кабул, Афганистан

• 

  Печь в гостиной немецкой фермы

• 

  Печь в Массачусетс

Смотрите также

Примечания

Рекомендации