Стальные и чугунные топки

01.11.2016
1458
Печник (Москва)

Содержание:

1. Общая информация
2. В чем разница стали и чугуна?
3. Современные металлические топки

Общая информация

Современная металлическая топка сегодня представляет непростую в плане инженерных технологий конструкцию, оснащенную множеством разнообразных приспособлений. Использование такой топки направляется на то, чтобы не только обогреть дом, но и повысить теплоотдачу прибора отопления и сэкономить расход топлива. Особенно ценятся камеры, с помощью которых можно произвести нагревание воды для горячего водоснабжения дома.

Конечно, топливная камера камина должна быть выполнена таким образом, чтобы она органично вписывалась в общий дизайн очага. долгое время населением использовалась открытая топливная камера, которая несколько трансформировалась со временем, но ее производительность так и оставалась невысокой, КПД камина открытого образца достигает всего пятнадцати процентов. Прогресс начался на рубеже девятнадцатого – двадцатого веков, когда стали использоваться закрытые топки, выполняемые в виде кассет из чугуна и стали. Вроде бы совсем небольшое изменение, - оснащение огнеупорным стеклом камеры для сжигания, а КПД повысился до семидесяти процентов, существенная разница. Стекло для прикрытия камеры используется только специального образца – жаропрочное. Это позволило не только повысить производительность отопительной конструкции, но и создало прекрасный шанс наблюдения за огнем, которое горит внутри очага. Важно и то, что тяга в топке стала создаваться естественным способом, к тому же прибор стало возможно регулировать, что раньше сделать было просто нереально.



Топка закрытого типа считается самой экономичной в плане сжигания кислорода, так как она практически не сушит воздух и создает в помещении комфортный микроклимат. Безопасность топки проверена временем, из нее не могут вылететь уголки или искры, способные вызвать пожар в жилище. Камера оснащена шиберной заслонкой и зольником, который просто чистить.

Современные топки для камина отличает прекрасный дизайн, разнообразие форм и размеров. Таким образом, это могут быть угловые и прямые камеры, двусторонние и отдельно стоящие. Также большой выбор стекол для камер: цилиндрические, плоские и призматические. Конструкции могут раздвигаться в стороны и подниматься вверх по типу гильотины. В последнем случае используются специальные противовесы, поэтому стекло просто открывать и фиксировать его в нужном положении. Гильотинная топка хороша тем, что камин можно просто трансформировать в открытый, любоваться огнем и греться у ярко горящего живого пламени. Эффектно смотрится камин с такой топкой, устанавливающийся в центре помещения. Оформление жилище с таким очагом характеризуется только с самой положительной стороны, а к тому же, это очень удобно, не нужно прилагать особых усилий для загрузки топлива, достаточно поднять гильотину и положить порцию дров.

В чем разница стали и чугуна?

Топки от современных производителей, выполненные из чугуна и стали, имеют некоторые схожие черты, их можно с легкостью заменить один на другой, но при этом они имеют некоторые отличия. В настоящее время топки не производят без использования этих двух металлов, поэтому встретить топку, выполненную только из одного материала, сегодня невозможно.
Конечно, более совершенным считается чугун, обладающий большей теплоемкостью. Так, у чугуна теплоемкость составляет 560 к/Дж, а у стали – 500 к/Дж. Но при обкладывании стальной топки шамотным материалом показатель повышается и приближается к характеристикам чугуна.

Использованные при изготовлении топки специальные огнестойкие материалы для футерования камеры помогают повысить температуру и образовать полноценное сжигание газов как первичных, так и вторичных. Шамот также используется как излучатель тепла в жилище из внутренних частей прибора отопления. К тому же, шамотная облицовка отлично дополняет декоративные свойства камина. Камин начинает работать более продуктивно, а пламя поможет выжиганию золы, образующейся во время растопки очага. Шамот можно заменить вермикулитом, существуют и другие материалы, но все они выпущены на основе керамики.



Использовать обычную сталь для выполнения каминов нельзя. Так как стенки камина просто прогорят в течение небольшого времени. Таким образом, сталь должна быть высококачественной, легированной и нержавеющей. Обычно такой материал содержит более тринадцати процентов хрома, и не более двух десятых процентов углерода. Окалина образуется при температуре в семьсот пятьдесят градусов, а у черной стали окалина появляется при четырехстах градусах.

Несколько фактов о стали: коэффициент ее теплового расширения намного больше, чем у чугуна, что говорит о том, что деформация пройдет быстрее и значительнее. Таким образом, некоторые детали топки, которые испытывают на себе самую большую тепловую нагрузку, можно выполнять только из чугуна. К таким элементам относят колосники, рассекатели пламени и дымосборники.

Чугун представляет материал, который по своим показателям, удерживает тепло дольше, чем сталь. Минусом такой топки считается ее большая масса, так как не все могут установить в ломе габаритный прибор из-за небольших размеров жилища. Помимо всего прочего, установка оборудования производится на прочный фундамент, но при всем этом плюсов у чугунной топки намного больше, чем минусов. Она отличается своей прочностью и долговечностью, характеризуется высокой устойчивостью к прогораниям и перегреву.

Современные металлические топки

Конечно, топки из чугуна и стали все время совершенствуются, дополняются новыми технологиями. Одной из самых удобных считается система «чистое стекло», которая дополняется двойным дожигом, автоматическим процессом управления, а также встраиванием рабочей системы очага в общую отопительную систему всего жилища. Кроме всего прочего, существуют топливные камеры, которые можно соединять с остальными отопительными устройствами.

Для создания системы «чистое стекло» используются компьютерные технологии, с помощью которых осуществляется моделирование потоков воздуха в топке. В настоящее время используются две системы очистки стекла: активная и пассивная. И та, и другая основаны на принципе обдува воздухом внутренней поверхности огнеупорного стекла, то есть твердые продукты горения не успевают оседать на стекле, потому оно и остается чистым.

Пассивная система использует холодный воздух, который засасывается извне естественным способом, для чего применяются специальные отверстия. Такие отверстия выполняются над стеклом, в результате пары холодного воздуха направлены сверху вниз, а во время своего движения они забирают копоть и сажу.



Активная система имеет отличия от пассивной. Особенность системы заключается в том, что воздух сначала нагревается до температуры примерно в двести пятьдесят градусов по Цельсию, после чего подается снизу вверх, оставляя стекло чистым. Кроме того, что стекло остается чистым, повышается КПД устройства, а одной закладки топлива хватает почти на восемь – десять часов непрерывного горения. Но для этого нужно использовать только то топливо, которое прописано в инструкции. Дрова для камина должны быть хорошо просушены, влажность их не должна превышать двадцати процентов, а в самом топливе не должно содержаться вредных для здоровья человека смол.

Обычно в нашей стране применяется древесина березы, также подойдет осина. Эти два вида не имеют в составе смол и не образуют копоть во время горения дров. Специалисты также рекомендуют ясень, дуб, бук и некоторые другие породы. Древесина этих деревьев горит жарким ровным пламенем.

Как и в случае с другими современными приборами, производители стараются автоматизировать отопительные системы, так, напримр, дозировано подается воздух в топку прибора, а некоторые модели можно переключать с автомата на ручной режим.

Остатки топлива могут осесть в топке или дымоходе, для того чтобы избежать это, используется системы вторичного дожига. Принцип заключается в использовании подогретого воздуха, насыщенного кислородом. Воздух начинает создавать новые дымовые газы, которые влияют на обогрев и сжигание остатков топлива. Это дополнительное тепло отдается стенкам топки, что, опять-таки, повышает производительность отопительной конструкции.

Для уменьшения скорости сжигания дров также используется фронтальное горение. Для этого воздух подается через специальные верхние отверстия в каминной топке и направляется к задней стенке камеры. Таким образом, обогрев жилища осуществляется конвекционным способом. Для этого между топкой и облицовкой оставляют небольшой воздушный зазор, внутри которого происходит циркуляция нагретых воздушных газов. Горячий воздух отдается в помещение, а если продумать систему отопления, то за счет такого очага можно нагреть и остальные комнаты одного дома.



Если вы хотите приобрести эффективную топку, то перед ее приобретением нужно обратить внимание на ее конструктивные особенности. К примеру, - увеличение ребра жесткости, что позволяет повысить теплоотдачу за счет дополнительной площади.

Большинство отечественных и зарубежных производителей, выпускающих топливные камеры, предлагают использование дополнительных элементов, повышающих аккумулятивные способности агрегата. Это могут быть кольца, накапливающие тепло. Кольца устанавливают на корпусе топки вокруг дымосборника. Для их изготовления применяют легированную сталь или шамот, некоторые компании применяют и свои материалы.

Видео: