Беседа о каменных печах высокой производительности

Друзья. Попалась мне увлекательнейшая книга на тему кладки печей с высокой теплоотдачей, и я хочу поделиться с вами некоторыми выводами и планами, возникшими у меня после ее прочтения. Речь идет о произведении Дэвида Лайла “Книга каменной печи: Откроем заново отопление дровами” (я надеюсь, автор не будет возражать против использования некоторых из его рисунков ). В книге рассказывается об эволюции печи с самого ее начала, то есть со времен, когда человек стал пользоваться огнем. Итак, человек развел огонь, чтобы согреться, а потом начал обкладывать его камнями и обмазывать камни глиной, чтобы пользоваться огнем было удобнее. Он открыл, как нужно плавить железо и использовать огонь для изготовления инструментов, а также (что для нашего разговора всего важнее) пришел к идее очага для отопления жилища и приготовления пищи. Прежде всего, я хотел бы привести некоторую общую информацию, изложенную в книге, а затем рассказать о некоторых интересных конструкциях. Наиболее важным в книге являются, на мой взгляд данные о том, что горение дров в каменной печи намного чище и в 2 или 3 раза продуктивнее, чем в более привычной нам железной. От половины до двух третей тепловой энергии дров заключено в связанных эфирных маслах и летучих жидкостях. Чем выше температура горения, тем полнее сжигаются такие соединения. И это показывает нам главный недостаток железной печи: она излучает тепло слишком быстро, а в результате температуру в камере сгорания никогда не удается поднять до уровня, обеспечивающего эффективное пламя. Кирпичные печи предназначены для временного горения один или два раза в сутки, вместо режима постоянного отапливания. Идея заключается в том, что достаточно быстро достигается высокая температура, а затем тепло отдается в окружающую среду медленно и постепенно. В книге говорится, что следует избегать долгого и медленного горения, потому что это менее эффективно и загрязняет дымоход. Этот факт удивил меня. Казалось бы, вопрос о наличии закрытой заслонки более важен, так как это сохраняет тепло и предотвращает утечку тепла через дымоход. Именно поэтому в описаниях большинства моделей труба почти полностью перекрыта. А вот еще очень интересная информация. Оказывается, основной материал таких печей, использующийся с глубокой древности и по сей день – всего лишь глина. Ведь с помощью глины, из которой состоят кирпичи, получаются довольно устойчивые конструкции. Вопросы о том, том какие материалы идеально подходят для печи с высокой производительностью и меньшими затратами возникают постоянно. Но пока достаточно сказать, что не следует все же ограничиваться только огнеупорным кирпичом и цементом.

Несколько конструкций: Системы "Ondol" отопление под ногами: 

По-видимому, самая древняя из таких систем применялась в Корее и Японии более двух, а то и трех тысяч лет назад. Кухня в ней расположена ниже жилого уровня, и горячий дым проходит под комнатой, отапливая ее.

Система, созданная римлянами много веков спустя, выглядит очень похоже. В дополнение они делали так, что дым расходился по маленьким печным трубам, проложенным внутри стены с использованием полых кирпичей. Одна из серьезных проблем такой системы - возможность попадания токсичных газов в помещение через трещины в полу. На востоке этого умудрялись избегать, используя слой бумаги. Приведу пример финской печи. В отличие от русской, которая использует тепло огня и передает дым по горизонтали, финская имеет вертикальную систему воздуховодов. Вот довольно иллюстративный рисунок:

Эта печь интересна, потому что в отличие от других имеет внутреннюю печную трубу с вертикальной циркуляцией. Огонь, окруженный трубами, поддерживающими его температуру сам, в свою очередь, обеспечивает циркуляцию в трубах. Более детальная информация для тех, кто хотел бы создать такую модель. Обратите внимание, что помимо печи у нее есть еще и отдельная камера, для приготовления и разогрева пищи, не загрязняя ее продуктами горения. Это наглядно показано на втором и четвертом рисунке. Такая простейшая модель выглядит весьма впечатляюще. Пока не увидишь промышленные варианты печей этого типа с более чем 16 трубопроводами, которые входят и выходят со всех сторон:

На следующем рисунке есть кое-какие изменения по сравнению с предыдущим. Он также представляет русскую традиционную плиту / печь, где дым проходит внутри духовки. Я думаю, как я уже говорил выше, они разжигали очень сильный огонь, так что в основной камере пепла не было и, почистив духовку, можно было печь. Хочется также отметить небольшую дверцу, облегчающую очистку дымохода, которой снабжена эта печь.

Одна из вещей, которым я уделил особое внимание – это модификации для более эффективного использования тепла. Самым простым вариантом может быть небольшая стена из камня и глины вокруг части печи, чтобы лучше удерживать производимое ею тепло. Другой подход - полностью окружить чугунную печь, например, "саламандру", качественной каменной кладкой. Августин Порро опробовал такой вариант в своем новом жилище, и там есть, на что посмотреть. Еще один способ, приведенный в некоторых чилийских книгах, состоит в том, чтобы создавать систему трубопроводов так, что они источают больше тепла, нежели печная труба (нужно добиться, чтобы дым из трубы выходил при минимальной температуре). Это может быть достигнуто, например, добавлением к дымоходу нескольких колен и поворотов или путем приваривания трубопровода к поверхности основной трубы. Следующий рисунок иллюстрирует очень интересную идею, которая состоит в том, чтобы окружить печь с каменной кладкой, но не вплотную, а так чтобы между ними было воздушное пространство. Обратите внимание на воздуховоды. Идея состоит в том, чтобы создавать конвекцию, которая согревает воздух и заставляет его циркулировать по комнате и в свою очередь согревать массу каменной кладки.

На этом рисунке, виден теплообменник, сделанный из топки позади печи. Этот рисунок - интересный гибрид, комбинирующий быстрое нагревание атмосферы с сохранением тепла. В нем также установлена "саламандра"..