Как топить печь правильно: дровами и углем, кирпичную и металлическую, все этапы

В таких развитых странах, как США, Канада, Англия, Япония до сих пор множество людей ни в какую не желает отказываться от печного отопления. Говорят – экономно, комфортно, полезно для здоровья. Экологи подтверждают: рассредоточенный выброс от домовых печей природе гораздо легче «переварить» без следа, чем залповый той же мощности от ТЭЦ. Но почему – экономно? Всем известно, что печка прожорлива. Да потому, что те люди знают, как надо топить печь. Это сложнее, чем чистить зубы, но искусство истопника также может быть доведено до полного автоматизма.

Последствия неправильной топки печи могут выражаться наглядно, см. рис.:

Результаты неправильной топки печи

Хотя, между прочим, черную баню тоже возможно истопить так, что дыма снаружи почти не будет видно. Однако конструкции домовых печей складывались веками и потому терпят серьезные нарушения режима работы (хода печи). Довольно многие учатся топить печь интуитивно, и работает она вроде бы неплохо, см. напр. видео:

Но почитайте также комментарии к нему – большей частью справедливые. Неочевидной остается, во-первых, опасность угорания. Во-вторых, повышенный расход топлива. Как правильно топить печь это не только и не столько искусство. Это целая наука, требующая основательных познаний в теплотехнике, термохимии и других областях знания. Цель настоящей публикации – дать читателю сведения, позволяющие ее освоить. Результат более чем стоит стараний: расходы на отопление за сезон сокращаются до 40% (!).

Как сгорает твердое топливо

Для начала особенно напрягать умственный аппарат не понадобится. Достаточно знать, во-первых, что тепловая эффективность печей на жидком топливе и газе полностью определяется конструкцией печи/котла, горелки и свойствами топлива. Возможности добиться его экономии, нарушая штатный режим работы прибора практически отсутствуют.

Однако что касается дров, угля и торфа – дело другое. Расход твердого топлива на отопление существенно зависит от того, как производится топка печи или котла на нем. Объясняется особенностями сгорания твердого топлива: при запуске печи оно поначалу от нагрева газифицируется, выделяя горючие газы. Этот процесс называется пиролизом. Пиролизные газы сгорают, выделяя тепло, нагревающее до температуры горения углеродную основу, которая и выделяет остаток полной теплоты сгорания данного вида топлива.

Примечание: пиролизные газы угля называются коксовым газом, т.к. при определенных условиях его сжигания углеродная основа остается несгоревшей, образуя кокс. Древесину тоже можно сжечь только на стадии газификации – получится древесный уголь. Как топливо он в настоящее время применяется только в кулинарии, поскольку очень дорог, а пережигание дерева на уголь весьма неэкологичный процесс.

Правильная газификация топлива особенно важна, если печь топится дровами: древесные пиролизные газы дают весьма значимую часть теплоты сгорания древесины и способны без дополнительных мер поджечь ее мелкоструктурированную углеродную основу. Вместе с тем пиролизные газы способны сгорать очень быстро – печь не сможет принять все тепло от них, испытает отнюдь не полезный для нее термоудар, а избыточному теплу не останется ничего, кроме как вылететь в трубу. Основа правильной топки дровяной печи – организовать постепенную газификацию дров, не давая в тоже время температуре в топке опуститься ниже требуемой для загорания и полного сгорания углерода. Дело в том, что достаточно легко горючий аморфный углерод при нагреве его свыше 600 градусов начинает переходить в модификацию графита. Температура воспламенения аморфного углерода ок. 1100 градусов (зависит от его стурктуры), а графита – свыше 2000.

Следующие важные обстоятельства:

• Скорость выделения пиролизных газов сильно зависит от температуры – раз.
• Два – графитирование аморфного углерода весьма энергоемкий процесс. В недостаточно прогретой топке возможно своего рода зацикливание на стадии пиролиза с образованием большого количества графитовой сажи, когда основная часть тепла от сгорания пиролизных газов пойдет на образование графита.
• Три – максимальная температура в топке, при которой печь примет и накопит тепло или сразу передаст его в помещение, составляет 1200-1300 градусов.
• И последнее: энерговыделения коксового газа в обычной печной топке недостаточно для воспламенения аморфного углерода угля. Температура его воспламенения должна создаваться в топке угольной печи уже при ее запуске (растопке).

Существенные особенности имеет топка печи в бане. Значительную часть пиролизных газов составляет моноокись углерода CO – угарный газ. Его воздействие на человека в банном микроклимате многократно усиливается, т.к. CO способен проникать непосредственно в организм через распаренную кожу. Концентрация CO в воздухе, при 20 градусах в комнате вызывающая головную боль и недомогание, в бане может оказаться смертельной. В связи с этим особое значение приобретают установка хода печи и ее останов, см. далее.

Исходя из этого, правильная топка печи на твердом топливе должна осуществляться след. образом:

1. Растопка дровяной печи должна быстро нагреть топливо до начала интенсивной газификации;
2. Растопка угольной печи должна прогреть начальную загрузку топлива (см. далее) до температуры воспламенения аморфного углерода хотя бы в одном месте. Потом уголь сам разогреется, т.к. его энерговыделение и теплопроводность достаточно велики;
3. Ход топящейся домовой печи выставляется подачей воздуха и регулировкой тяги на максимум тепловой эффективности;
4. Ход банной печи выставляется на мгновенное сгорание пиролизных газов или (не весьма желательно) на немедленную вытяжку их в дымоход;
5. Останов домовой печи производится до прогорания топлива в золу или, если топливо невысокого качества, до погасания углей;
6. Останов банной печи осуществляется гашением недогоревших углей сразу после полного прекращения пиролиза, см. далее, т.к. угарный газ способен выделять и догорающий аморфный углерод.

Примечание: топка печи торфом дает огромное количество кислотных радикалов. От дома с торфяной печью на ходу несет кислым на десятки и сотни метров. Как следствие заготовка торфа и употребление его на топливо во многих странах запрещены и дело идет к полному запрету везде. Поэтому далее особенности топки печи торфом не рассматриваются. Если же истопить печь – дело жизненной важности, а кроме торфа ничего нет, то топят им так же, как бурым углем, см. далее.

Как топить печь

В целом топка печи на твердом топливе состоит из следующих, выражаясь формально, производственных циклов:

• Заготовка дров/угля и подготовка их расходной загрузки;
• Разгрузка зольника от золы предыдущей топки;
• Внешний осмотр и текущая (профилактическая) чистка топливной части;
• Растопка печи;
• Загрузка топлива в печь;
• Запуск печи на рабочий ход и установка хода печи;
• Догрузка топлива до израсходования расходной загрузки или до прогрева печи в нужной степени (подтопка печи);
• Останов печи.

Здесь основные правила, первое – запуск печи это не поджигание растопки. Печь запущена, когда она уже на рабочем ходу, и тонкостей тут немало, см. далее. Второе – не пихайте в печь сразу всю расходную загрузку. Выставить ход печи на максимум тепловой эффективности не удастся, и можно сразу ухнуть в графитирование с усиленным осаждением сажи. Чтобы печь давала побольше тепла, расходуя поменьше топлива, ее нужно подтапливать.

Дрова

Подготовка дров для топки много сложнее, чем угля. Поэтому о последней поговорим далее, в разделе о топке углем. А пока займемся дровами. Их готовят для топки след. образом:

1. Лесоматериал пилят на чураки и поленья необходимой высоты (длины), см. ниже;
2. Чураки колют на полешки сечения, близкого к сектору круга или трапеции высотой (по сечению) 8-10 см;
3. Поленья диаметром менее 7-8 см колют на половины или четверти;
4. Поленца диаметром менее 4-5 см оставляют неколотыми;
5. Складывают заготовленное топливо в поленницу под навесом или (лучше) в дровяном сарае (дровянике): полешки – отдельно, полполенья и четверти – отдельно, поленца – отдельно;
6. Выдерживают на воздушной сушке не менее 2-х лет. В самом крайнем случае можно топить дровами годичной выдержки;
7. В течение отопительного сезона дрова переносят в помещение и досушивают до камерной (комнатной) сухости в дровнике под печью или в дровнице рядом с ней;
8. Дровник или дровницу взамен дров, израсходованных на очередную топку, пополняют дровами из поленницы, пока печь после растопки не выходит на ход, см. далее.

Чураки и поленья

Высота чураков и длина поленьев для колки дров должны быть на 3-7 см выше (длиннее) длины колосниковой решетки печи, но настолько же короче длины топки. Попросту: готовые дрова должны укладываться в топку, немного перекрывая колосники, но в то же время не упираясь в стенки топки.

Форма сечения дров

Острые углы и грани дров обеспечат интенсивную газификацию от растопки, сразу прогреющую образующийся углерод до воспламенения. Далее по мере сгорания дров интенсивность газовыделения упадет до величины, позволяющей выставить оптимальный ход печи. Полполенья и четверти используются для начальной загрузки (закладываемой на растопку, см. далее), а поленца – для летней топки варочной плиты и, возможно, также для начальной загрузки.

Поленница

В поленнице дрова не только сохнут до воздушной сухости (менее 30% влаги). За время выдержки в поленнице водорастворимые органические соединения древесины (попросту – соки, содержащие белки и сахара) битуминизируются, образуя сгораемые формы. Теплотворная способность в справочниках дается именно для дров не менее чем 2-годичной выдержки. Годичные по сравнению с ними теряют до 10-20 потенциального тепла, а осенние весенней рубки того же года – до 50% и более (!).

Примечание: любопытный факт – плесень, грибки-паразиты и вредители древесины за 2 года выдержки погибают и тоже битуминизируются, до некоторой степени возвращая теплотворную способность некондиционному топливу.

Дровник и дровница

Воздушно-сухие дрова (абсолютная влажность до 25%) отдадут не более 85% своего потенциального (справочного) тепла. Кроме того, затраты тепла от сгорания пиролизных газов на испарение воды собьют температуру в топке на 100-150 градусов: усилится графитирование и осаждение сажи. Поэтому дрова перед топкой нужно досушить до комнатной сухости (не более 12% абсолютной влажности); справочная теплотворная способность дров дается именно для нее.

Дровник и дровницы для досушивания расходной загрузки дров

Досушивать дрова лучше в лоханке-дровнице, поз. 2 на рис.: влага поднимается по капиллярам дерева к верхним спилам и отлично испаряется. Дрова из наружной пленницы на полу навалом доходят до печной кондиции за 7-10 суток; дрова в дровнике под печью на ножках (поз. 1) или шанцах (кирпичных столбиках – подпорках печи) за 2-3 суток, а дрова в дровнице, стоящей в 1-1,5 м перед печью – на протяжении 2-х топок, т.е. за день и от вечера до утра.

Зольник и зола

Зольник разгружают от золы именно перед топкой, чтобы случайно оставшиеся в золе искры не вызвали где-то пожара. Кстати, по закону в таком случае ответствен владелец и/или истопник печи. Перед разгрузкой (попросту – выносом и вытряхиванием) зольника в него через колосники сметают метелкой остатки золы и мелкий сор из топки. Ну, а что печная зола – отличное минеральное удобрение, это вы, конечно, знаете.

Осмотр состояния печи

Возможно, вам также известно, что через щель толщиной в спичку между топочной дверцей и ее косяком за час засасывается до 15 куб. м воздуха. Он собьет температуру в топке на 200-250 градусов. Это само по себе снизит теплоотдачу загрузки топлива на 15-20%, а усиленное осаждение сажи со временем еще на столько же. Поэтому на состояние печи перед запуском нужно обратить самое сугубое внимание.

Как устроена печь с точки зрения истопника, возможно, не умеющего кирпич на кирпич положить, но свое дело знающего, показано (схематически) слева на рис.:

Что нужно знать о печи для ее правильной топки

Справа там же дано назначение печных приборов и краткие указания на характер регламентных работ с ними. Если печь не на ходу и топливо полностью догорело, все дверцы и заслонки должны быть плотно закрыты. Причина – пыль. Сгорая и битуминизируясь, она образует плотный нагар, отодрать который, не повредив строения печи, очень трудно; графитовая сажа легко счищается голиком (веником из прутьев без листьев) на длинной рукояти. Мало того, частицы графита, оседая на битумном нагаре, постепенно превращаются в хорошо горючий мелкодисперсный аморфный углерод. Пылевой нагар – самая частая причина возгорания сажи в дымоходе. Поэтому во время осмотра печи нужно протереть от пыли дверцы с их обрамлениями, полностью вынуть и протереть заслонки вьюшки и шибера.

Примечание: об остальных приборах и пунктах регламента на рис. см. далее по ходу изложения.

Тяга и разгон пробки

В процесс подготовки печи к топке обязательно входит проверка тяги. Надежнее всего это делать свечой (поз. 1 на рис. ниже), когда растопка и начальная загрузка уже в топке. Топочную дверцу плотно закрывают, поддувальную открывают и подносят в ней горящую свечу. На обрезе дверцы пламя должно тянуться в печь, не срываясь. Если свечи нет, не так надежно, но достаточно, чтобы сразу не пошел угар, тягу проверяют спичкой при пустой топке. Поддувальную дверцу закрывают, топочную приоткрывают на 2 пальца и подносят к щели горящую спичку головкой вниз, поз. 2. Пламя также должно тянуться в печь, не срываясь.

Как проверить тягу печи

На застоявшейся печи (напр., дачной за зиму) возможна ситуация, когда топка пустая, каналы и дымоход чистые, а тяги нет. То же может быть, если печь новая недосушенная перед первым запуском. Тогда, во-первых, проверяют тягу на прочистной дверце дымохода при закрытых топке и поддувале. Есть – в отсыревшей печи сидит паровая пробка. Нет – воздушная пробка в дымоходе. Ее устраняют, сжигая в дымоходе через прочистную дверцу факел (возможно, 2 или 3) из газеты. Не помогло – нужно осматривать дефлектор дымовой трубы, не поврежден ли, не засорился ли.

Если же пробка сидит в печи, газеты или, лучше, стружки жгут небольшими порциями в топке при полностью открытых поддувале, вьюшке и шибере. Паровая пробка выдавливается из печи с трудом: подкладывать по смятому в рыхлый ком газетному листу или пригоршне стружек придется не раз. Однако в небольших дачных печах часто бывает, что засели обе пробки, но неплотные. В таком случае выгнать паровоздушную пробку из печи можно сразу из топки, см. ролик:

Примечание: а вообще-то самый лучший способ изгнать пробку из печи – не пустить ее туда. Очень просто – уезжая на зиму, заткнуть тряпками или соломой проемы всех дверец печи и устье дымовой трубы. Трубу затыкают так, чтобы затычка легла на нее шапкой (грибом) и обматывают вместе с затычкой пленкой, иначе она до весны может провалиться в дымоход.

Загрузка и растопка

Начальная загрузка дров в печь чаще всего совмещается с ее растопкой. В отдельных случаях (см. далее) печь сначала растапливают и на разгоревшуюся растопку подкладывают дрова. В любом случае для успешной эксплуатации печи в составе печной утвари нужно иметь щипцы для дров и угля. Без них очень трудно поправить неправильно оседающие дрова и догрузить для подтопки новые, а без этого ход печи во время топки будет все время сбиваться и часть тепла теряться.

Главная ошибка начальной загрузки печи – лучину и растопку кладут сверху укладки дров, слева на рис. ниже. Печь-то запустится, но первичные пиролизные газы, задача которых – «расшевелить» ход печи, сгорят зря. Хуже, чем зря: поскольку система дымовых каналов (или колпак) печи еще не прогрета более чем до 200 градусов, в строении печи произойдет интенсивное отложение пожароопасной аморфной сажи.

Неправильная загрузка дров в печь

Вторая ошибка – не зная, что печь во время топки нужно подтапливать, или ленясь это делать, сразу дают полную рабочую загрузку дров (в центре). Первичные пиролизные газы остынут не верхних дровах еще не дойдя до хайла топки, и сильного отложения аморфной сажи в строении печи не будет, но, пока печь не выйдет на рабочий ход, много дров сгорит попусту. Во второй половине времени топки возникнет ситуация, показанная справа на рис: колосник забит недогоревшими угольями, синеватый цвет которых свидетельствует об образовании угарного газа. Вывести печь на правильный ход воздухом и тягой (см. далее) в таком случае невозможно: нужно основательно прошуровать топку и разворошить уголья, сразу выпуская в трубу много тепла.

Есть 2 случая, когда дрова накладывают (щипцами!) на пылающую растопку (слева на след. рис.): если из печи предварительно выгонялась пробка или если печь приходится топить дровами годичными либо сеголетними. Тогда растопку лучше всего делать из не обильно промасленной тряпки (чтобы с нее не капало) или слегка промасленного рыхлого кома из 5-6 газетных листов либо из 3-4 пригоршней немного облитой маслом стружки. А как же ППБ (Правила пожарной безопасности), напрочь запрещающие растопку печей ЛВЖ? Не нарушаются, см. ниже.

Как растопить печь

Вообще говоря, на растопку правильно подготовленных дров в печи хватит одного или половины газетного листа, пригоршни стружек или 2-3 лучинок. Но кладите растопку сразу, до загрузки дров, под середину ее будущей укладки. Если подсунуть растопку потом сбоку (в центре на рис.), возникнет ситуация, аналогичная начальному перегрузу печи дровами (см. выше), только в роли верхних выступят теперь боковые.

Следующая ситуация: нужно растопить металлическую печь с тесной топкой и маленькой топочной дверцей или кирпичную заведомо сырыми дровами (напр. в таежной избушке). В тесной топке невозможно сразу выложить начальную укладку дров, а обычная растопка не прогреет сырые дрова до начала газификации. Предположим также, что ветоши и масла для ее пропитки нет. В таком случае делают древесную (двойную) растопку: самые тонкие и сухие поленца (допустим, из окрестного валежника) колют (можно ножом) на тонкие секторные полешки. Из полешек выкладывают колодезь на 1-3 яруса в проворотом ярусов прибл. на 45 градусов (справа на рис.). В колодезь кладут газетную, хвойную, «елочную» охотничье-туристскую и т.п. растопку, зажигающуюся от одной спички. Если растопка газетная, бумажный хвостик выводят наружу. Колодезь перекрывают полешками совсем тонкими или лучиной и – будьте уверены, загорится, как миленькая!

ЛВЖ и масло

Проштудируем внимательно ППБ с приложениями. О самовозгораемости масел там довольно, но в списке ЛВЖ многих пищевых и технических масел нет. Обращаемся к специальной литературе и в конце концов находим четкое отличие ЛВЖ от не-ЛВЖ. Дело совсем не в том, что пьяный остолоп может вылить в печку канистру бензина. С пьяного остолопа станется и повеситься сдуру. А дело в том, что пары ЛВЖ: а) имеют температуру вспышки, возможно, даже ниже комнатной (при определенной концентрации; б) способны к детонации без дополнительных технических мер. А пары масла: а) вспыхивают при температурах выше предельно выносимой человеком; б) или вовсе не детонируют, или заставить их сдетонировать очень трудно. Попросту: пары ЛВЖ в печи могут взорваться и разнести ее; пары масла – нет. Но горят масляные пары, развивая высокую температуру и выделяя много тепла. Поэтому запуск печи от промасленной растопки (но чтобы с нее не капало и не текло!) не будет и формальным нарушением ППБ.

Примечание: между прочим, печи, в т.ч. угольные, отлично запускаются и от растопки, пропитанной сливочным маслом, маргарином, спредом каким-нибудь, которые уж точно не ЛВЖ. Коровьим, буйволовым и ячным маслом растапливали угольные печи древние китайцы (они первыми начали топить каменным углем) и греки (древесный уголь). Курьезно, но те и другие, отнюдь не дураки, считали сливочное масло непригодным в пищу.

Дрова: укладка и топка

Правильная укладка дров начальной загрузки печи – важнейшее условие ее экономичности. Если первые дрова были уложены неправильно, печь придется выводить на рабочий ход почти все время топки (1,5-2 часа). За это время очень много полезного тепла вылетит в трубу или преобразуется в сажу и нагар. Основное правило укладки первых дров в топку: над ними сразу должны показаться языки пламени уже от растопки. Тогда первичные пиролизные газы без помех сделают свое полезное дело. Для этого дрова укладывают слоем:

• 2-х и более годичные дрова, досушенные в комнате – до 30 см.
• годичные досушенные или полностью выдержанные недосушенные – до 20 см.
• сеголетние и сырые – до 15 см.

«До» значит, что над укладкой дров до свода топки должно остаться не менее 15-20 см свободного пространства. Это необходимо для полного сгорания пиролизных газов и свободного выхода в дымоход паров воды.

Кондиционные дрова укладывают в топку, как складывают в поленницу: углом в угол, слева на рис. Не беспокойтесь, воздуха по зазорам между поленьями пройдет достаточно. И по ним же языки первичного пиролизного пламени сразу потянутся высоко вверх, обеспечив бурную газификацию древесины сразу по всей массе. Класть первое полено начальной загрузки наискось, как иногда советуют, не надо – будет гораздо труднее выставить ход печи. Косое полено кладут при догрузке топлива, см. далее.

Способы укладки дров в топку печи

Дрова недодержанные и слишком крупные складывают срубом, в центре. Сруб, как способ укладки дров – не колодец. Середина дровяного колодца широкая свободная, а в ярусах сруба зазоры между поленьями в 2-3 раза меньше их толщины. Если некондиционные дрова еще и сыроватые, то над древесной растопкой для них первый ярус укладки кладут колодцем, а следующий(е) – срубом. Наконец, в печи с тесной топкой и, особенно, в банной печи (см. также далее), всю укладку выкладывают аналогично древесной растопке (справа на рис.), только поленца для нее можно взять покрупнее, сообразно топке печи.

Топка, контроль и подтопка

После растопки печи шибер прикрывают наполовину, поддувальную дверцу прикрывают до зазора в 2-3 пальца, а топочную плотно закрывают. Правильно запущенная печь через 10-14 мин после закрытия топочной дверцы сама выходит на рабочий ход. Традиционно его контролируют по температуре чела печи (должно начать нагреваться) и шуму: в комнате выключают (заставляют умолкнуть) все источники звука и слушают шум печи, держа ухо в 5-10 см от ее чела. Шелестит – вышла на ход. Глухо, как в танке – мало воздуха, нужно проверить, не погасли ли дрова, и приоткрыть поддувало. Спустя 5-10 минут повторить контроль – не зашелестела, приоткрываем шибер. Если же печь гудит – в 3-4 приема через 2-3 мин каждый приоткрываем шибер до шелеста. Шибер открыт на 3/4 или более, но шелеста все нет – приоткрываем поддувало и – см. пред.

Как сделать гляделку

Ход металлической печи проверяется и выставляется перед догрузкой топлива, поэтому начальную загрузку в нее нужно закладывать минимально возможную. Кирпичную печь выставить на правильный ход можно сразу после ее растопки, руководствуясь только цветом и видом пламени. Если дверца топки по стеклом – нет проблем. Но, если дверца глухая, то приоткрывать ее для контроля начала топки не надо – приток воздуха собьет еще слабый ход печи и вы увидите в топке совсем не то, что там было на самом деле. Открывать топку можно для контроля и устранения грубых нарушений хода печи, см. далее.

Топочные дверцы нередко делают из т. наз. заэвтектического чугуна – очень твердого, жаростойкого, жаропрочного, мало подверженного термическим деформациям, но чрезвычайно хрупкого и трудно обрабатываемого. Тем не менее, сделать в глухой дверце топки гляделку (смотрелку) для визуального контроля хода печи возможно, если найдутся:

• Круглый (обязательно!) кусок жароупорного стекла толщиной 4-6 мм и диаметром до 7 см, но не более половины высоты топочной дверцы.
• Свободно регулируемое циркульное сверло (центробор) с победитовым резцом.
• Победитовое спиральное сверло для сверловки пионерного отверстия под направляющую центробора.
• Настольный сверлильный станок.
• Паяльная лампа, газовая или жидкостная горелка (на дизеле, керосине, отработке).

Как высверлить в чугунной дверце ступенчатое отверстие под стекло гляделки, показано на рис. Два непременных условия, чтобы дверца не треснула при обработке или потом: только сверлилкой с подушкой из мягкого дерева (сосна, напр.), и центр отверстия должен совпадать в геометрическим центром дверцы. Тогда ее тепловой фокус останется там, где и был, и дверца «не почувствует» гляделки.

Как сделать гляделку в чугунной дверце топки

Стекло в гнезде фиксируется разрезным кольцом из упругой стальной проволоки. Для его закрепления готовую дверцу выносят наружу (или в пожаробезопасное помещение), укладывают на несгораемую подкладку лицом вверх и хорошенько прогревают пламенем. Сталь подварится и крепко прихватится к чугуну, но отковырнуть кольцо для замены стекла потом будет возможно.

Нарушения хода

Теперь посмотрим, как идет топка печи и «подтянем» воздух с тягой до оптимума. В общем белый цвет пламени говорит о горении пиролизных газов или избытке кислорода, желтый – о полном сгорани топлива и оптимальной температуре в топке, красный – о неполном сгорании топлива из-за недостатка воздуха или тяги, рыжий – о расходе теплоты сгорания пиролизных газов на графитизацию и осаждение сажи, а синий или голубой – о выделении и частичном сгорании угарного газа.

Как по виду пламени определить нарушения хода печи

Тут возможны след. случаи (см. рис.):

1. Языки желтого пламени плавно пляшут и лижут свод топки. Из дров периодически вырываются белые язычки и тут же прогорают до желтого – ход печи правилен, расход топлива минимален;
2. Правильное желтое пламя волнами идет в хайло. Если печь канальная на 3 и более оборота или колпаковая, то она при этом может не гудеть и даже «правильно» шелестеть. В русской печи – пламя тянется по своду очага до перевала в загнеток, возможно, загибаясь в него. Белых язычков или нет, или появляются редко маленькие – тяги и воздуха почти одинаково много. Прикрываем шибер и поддувало поочередно (см. выше). В русской печи – шуруем кочергой внизу загрузки. Нужно разворошить и отгрести к стенкам очага уголья, а недогоревшие дрова уложить плотнее (см. также далее);
3. Правильное пламя сразу переходит в красное – мало воздуха. Приоткрываем поддувало;
4. Яркая правильная сердцевина сразу сменяется рыжим – рассыпалась не вовремя поправленная начальная укладка, см. далее. Или – в печь заложены круглые дрова. Шуруем, разравниваем и догружаем дров правильно: значительная часть тепла от этой загрузки все равно пропала, но хоть осаждение графитовой сажи остановим. Спасти часть тепла от горящей загрузки нередко возможно, приоткрыв поддувало и затем шибер;
5. 

   Головешки от сгорания некондиционного топлива

   Пламя сразу рыжее, манипуляции с воздухом и тягой не помогают. Часто образуются головешки (см. рис. справа) – в печь загружено некондиционное топливо. Ничего не поделаешь, пусть сгорает и отдаст столько тепла, сколько сможет;

6. Белое пламя переходит сразу в рыжее – много тяги, мало воздуха. Прикрываем шибер (медленно и осторожно!) до красного пламени и затем приоткрываем поддувало до правильного желтого;
7. Белое пламя наполняет топку – тяги много, а воздуха очень много. Прикрываем поддувало и, возможно, шибер.

Догрузка топлива (подтопка)

Первое правило догрузки печи – не открывать топочную дверцу более чем на 15-20 с. Иначе печь собьется с хода. Пока его снова выставишь, тепла потеряется много. Если, допустим, за это время не удалось поправить укладку дров (см. ниже), то нужно закрыть топку на 2-3 мин, и только тогда вновь открывать. Отсюда следует второе правило: догружать дрова в топку послойно (порядово). Так можно догрузить сразу весь остаток расходной загрузки, но под сводом топки должно остаться не менее тех же 15-20 см свободных.

Проверка процесса горения дров в топке перед догрузкой топлива (подтопкой печи)

Порядок догрузки топлива в печь на ходу таков:

• Через 20-30 мин после запуска печи проверяем, вышла ли она на полный ход. От металлической печи должно пыхать жаром (температура наружной поверхности – не ниже 300 градусов. На челе кирпичной на полном ходу можно с трудом короткое время удерживать натруженную мозолистую ладонь (температура – ок. 70 градусов).
• Проверяем оседание и прогорание дровяной укладки: топливо догружать можно, если спилы поленьев почти полностью обуглились, поз. 1 на рис.
• Если дровяная укладка оседает рыхло или расползается, поправляем ее, осторожно поддевая и перекладывая поленья пяткой кочерги, поз. 2.
• Правильно загруженные в печь дрова оседают, прогорая, плотно, поз. 3. Тогда лучше подождать, пока в топке не освободится место для всего остатка расходной загрузки, т.к. каждая догрузка немного сбивает ход печи.
• Для догрузки дров одно полено щипцами кладут наискось, закрывают топку и ждут 2-3 мин.
• Догрузку дров производят, когда косое полено разгорится, поз. 4. Таким образом топка разделится по высоте на 2 части: нижняя останется на рабочем ходу, а верхняя в жаркой топке запустится практически мгновенно. Теплопотери будут минимальны.
• Спустя 5-10 мин после догрузки проверяют ход печи и, возможно, выставляют его, см. выше.

Примечание: объем расходной загрузки топлива в кирпичную печь определяют из расчета, что топиться она должна не чаще 3-х раз в сутки не более чем по 2 часа.

Останов печи

При останове печи важно, первое, не допустить выделения в помещение угара. Второе – не дать кирпичной и чугунной печи выпустить накопленное тепло в трубу. Стальная в этом отношении не критична: ее собственная теплоемкость по сравнению с теплотой сгорания расходной нагрузки пренебрежимо мала.

Признак образования угарного газа очень четкий: это или язычки синего пламени, или синеватый налет пепла на углях, см. рис. Последнее тоже синее пламя, только очень низкое и по всей поверхности.

Признаки образования угарного газа в печи

Во избежание теплопотерь не надо сгребать угли в кучу и дожигать на них 2-3 оставшихся полена, слева на след. рис. Тепла они дадут много меньше, чем тягой выдуется в трубу из нагретой печи. Оставьте эти дрова на следующую топку.

Как и когда не надо останавливать (гасить) печь

Для правильного останова печи уголья разворашивают кочергой по всему поду топки. Полностью открывают поддувало, а шибер закрывают. Шибер не вьюшка, в его заслонке есть или вырез, или отверстие, или, если шибер поворотный, зазор между заслонкой и рамкой, обеспечивающие минимальную тягу. Кстати, поворотный шибер лучше по безопасности: его не спутаешь с вьюшкой.

Дав максимум воздуха и минимум тяги, дожидаются, пока на угольях не исчезнут синие огоньки. Если дрова кондиционные, это займет не более 10 мин, а уголья тем временем догорят до золы. В угольях некондиционного топлива могут остаться желтые искорки (справа на рис.): очаги горения еще есть; если закрыть вьюшку, пойдет угар. Красный цвет некондиционных углей это скорее всего не горение, а цвет тления раскаленного углерода. Тепла от него мало, а дотлевать до золы такие угли могут часами. Поэтому некондиционные угли, не прогоревшие за 10-15 мин, собирают совком и гасят в ведре с водой. Убедившись, что в печи ничего уже не горит и не тлеет, закрывают вьюшку, топку, поддувало.

Примечание: в хайле топок колпаковых печей образуется т. наз. газовая вьюшка, не дающая печи быстро выстудиться. Поэтому в них можно дать дотлеть до золы любым угольям. Но потом закрыть вьюшку все равно надо – когда колпак немного остынет, газовая вьюшка поползет из топки вверх и тяга опять потянет.

Особенности топки других печей

Отдельные виды печей имеют свои особенности топки. Во-первых, простые голландки, особенно дачные, часто строят без шибера. Тут ничего не попишешь – ход печи придется выставлять только воздухом и минимального расхода топлива добиться не всегда возможно. Во-вторых, печи с развитой канальной системой (напр., шведка) отзываются на регулировку тяги и воздуха в течение 5 мин и более. Поэтому выставлять их ход нужно поэтапно и осторожно. Лучше всего топить такие печи одним и тем же видом кондиционного топлива. Тогда, раз выставив ход, нужно запомнить положение шибера с поддувальной дверцей и при следующей топке сразу ставить их на рабочий ход.

Русская

Поставить шибер в русскую печь в принципе невозможно, да там в нем и нет необходимости: конструкция русской печи такова, что тяга и воздух в ней подстраиваются друг под друга автоматически. Выставить ход русской печи просто: разгребаем угли в стороны, уплотняем (возможно) укладку дров, а все остальное печка сама сделает. Единственно что – дрова в русскую печь нельзя загружать шалашом (шатром): сильное пламя будет бить в свод очага, поз. 1 на рис.:

Неправильная и правильная топка русской печи

Помимо повышенного расхода топлива, это плохо и тем, что свод и лежанка перегреваются, отчего печь может выйти из строя. Дрова в русскую печь загружаются срубом, поз. 2: пламя лижет свод, а весь сруб можно парой поленьев аккуратно отодвинуть назад, что необходимо для приготовления некоторых традиционных блюд русской кухни.

Примечание: к сожалению, такая замечательная конструкция, как русская печь, в настоящее время полностью сохраняет только свое кулинарное значение – не приспособлена она к условиям современной жизни. Как традиционным способом истопить русскую печь для обогрева и приготовления пищи, см. ролик ниже.

Видео: топка русской печи традиционным способом

Банная

Экономичность для банной печи не главное, но вот угара она не должна давать ни в коем случае. Поэтому, во-первых, все манипуляции с поддувалом и шибером банной печи производят так, чтобы не возникло недостатка воздуха в топке. Если, допустим, нужно приглушить печь, то сначала прикрывают шибер, а затем поддувало. Нужно разогнать – приоткрывают сначала поддувало, а затем шибер, и т.п. Второе – уголья из банной печи выгребают совком и гасят в ведре с водой, как только пропадет синее угарное пламя независимо от вида топлива. Подробнее о том, как нужно топить банную печь, см. след. сюжет.

Видео: правильная топка печи в бане

Топка углем

Особенность угля как печного топлива в том, что его газификация начинается при температуре существенно выше, чем у дерева и при нагреве менее чем до 800-900 градусов протекает вяло. Но, если уголь быстро нагреть до 900-1000 градусов, он газифицируется быстро и бурно, развивая в топке высокую температуру. Поэтому уголь труднее поджечь, а загоревшись, он дает на печь большее, чем дрова, термическое напряжение.

Также аморфный углерод угля выделяет много больше тепла на единицу массы вследствие своей большей плотности. Поскольку теплоемкость печи ограничена, а тепловая постоянная времени кирпичной печи велика (это те самые 1,5-2 час времени топки), загрузку угля в кирпичную печь нужно давать меньше, а количество топок в сутки увеличивать до 3-4.

Русскую печь топить углем нельзя: она приспособлена только к дровам. Очень осторожно нужно топить углем шведские печи, голландки и другие канальные печи на 3 и более оборотов. Канальная печь оказывает большое сопротивление току газов, и в погодных условиях, уменьшающих тягу (влажное межсезонье, сильный ветер обратного господствующему направления и т.п.) воздуха для сгорания угля без угара может не хватить и при полностью открытых поддувале и  шибере. Духовка шведской печи при топке углем не будет работать как следует: ее должно охватывать не чрезмерно жаркое пламя.

Молодой геологически ископаемый уголь лигнит, сохраняющий древесную структуру (поз. 1 на рис.) для топки печей непригоден: он сразу рассыпается в пыль, полностью забивая колосник. Кстати, господа рерайтеры-уникализаторы, кто это придумал – лингит? Нету такого. Лигнит назван так потому, что сохраняет структуру механической основы древесины – лигнина.

Виды ископаемого угля и угольные лепешки для топки печи

Блестящим черным антрацитом, самым древним из ископаемых углей (поз. 1а), выделяет очень много тепла, бурно, но кратко газифицируется и трудно поджигается. Антрацитом можно топить чугунные и жаростойкие стальные печи, в сертификате на которые антрацит указан как штатный вид топлива. Эпизодически – печи колпаковые и канальные не более чем на 2 оборота с шамотной топкой. Загрузка в топку – слоем в 15-20 см.

Бурым углем (поз. 2) можно топить любую печь, но это крайне неэкологичное топливо. Добыча бурого угля в мире неуклонно сокращается. Хранить бурый уголь в больших количествах (более 10-15 кг) нельзя: он самовозгорается и без смачивания. Обычный каменный уголь (серый, поз. 3) безусловно пригоден для топки чугунных печей и кирпичных с шамотной топкой. Каменным углем из отдельных месторождений можно топить и кирпичные печи без шамота. Загрузка – слоем 12-18 см. Тоньше – не разгорится; толще – верхние куски газифицируются без пользы.

Растопка угля

Уголь можно поджечь обыкновенной лучиной или газетой, но в печи при этом потеряется до 30-40% его теплотворной способности. Для угольных печей выпускаются (и делаются самостоятельно) специальные зажигалки, дающие сноп сильного пламени, сразу прогревающий загрузку до 1000-1100 градусов. Но тот же эффект дадут пары масла из промасленной растопки, см. выше. Только нужно ее больше, чем для дерева: тряпка рамером с мужскую футболку или 5-6 газетных листов. Автору не раз, будучи в командировках в глуши, приходилось запускать старый водонагреватель-титан на угле с помощью газет и водянистого «Крестьянского» масла тогдашнего выпуска. В топку титана входит с пол-лопаты угля, и этого хватало на помывку после работы 3-4 человек. Одно лишь условие: загружать под такую растопку нужно уголь просеянный, без пыли, чтобы зазоры между кусками были свободны. О том, как топить печь просеянным углем, можно узнать еще из видео

Видео: топка печи просеянным углем

Из угольной пыли, замешанной на воде, можно вылепить и просушить топливные лепешки, поз. 4 на рис. выше. Однако учтите: во-первых, угольная пыль сильный аллерген и канцероген. Во-вторых, она самовозгорается и взрывоопасна. Рудольф Дизель свой ДВС конструировал изначально под угольную пыль (своей нефти в тогдашней Германии не было), но именно легкость ее детонации вынудила его перейти на рапсовое масло, а соляру для дизеля придумали уж потом.

Как топить углем безопасно

Главная задача при топке печи углем – избежать угара. В угольных печах и котлах это обеспечивается конструктивно. Если же углем топится дровяная печь, то, выставляя ее ход, нужно следить также за состоянием горящей массы.

Горящий уголь даем мало видимого пламени. Воздуха при топке печи углем нужно давать больше, чем для дров при той же тяге. А все вместе регулируется так, чтобы верхние куски горящей массы не казались просвечивающими насквозь, слева на рис. Если же весь уголь кажется светящимся (справа), то полная его газификация закончится быстро, воздуха может не хватить для полного сгорания углерода и пойдет угар.

Топка печи углем

А вообще-то наилучшее применение угля в дровяной печи – пустить его на летние топки для приготовления пищи. Дрова на зиму сэкономятся, а вся теплотворная способность ископаемого угля все равно полностью реализуема только в сконструированных специально под него отопительных приборах.

рекомендуем:

Печи на дровах Костер Топливо для печей

(7 оценок, среднее: 4,29 из 5)

Загрузка...

Ниже Вы можете поделиться своими мыслями и результатами с нашими читателями и постоянными посетителями.

Также можно задать вопросы автору*, он постарается на них ответить.