Колпаковые печи — термические печи с периодическим функционированием. Применение колпаковых печей было актуально во все времена. Безусловно, эти устройства имеют свои неоспоримые преимущества. Однако некоторые недостаткиколпаковых печей также имеются. Например, их существенный недостаток – большие затраты на топливо для нагрева. Однако, имеются некоторые рекомендации, как можно избежать существенных материальных затрат, касающихся тепловой энергии.
Преимущества колпаковых печей заключаются в максимально равномерном и быстром нагреве. Однако толстостенные печи требуют более продолжительного времени. Толстые стены будут нагреваться несколько дольше, прежде чем повысится температура окружающего воздуха. (См. также: Кирпичная печь своими руками)
Колпаковая печь будет дольше держать тепло, нежели содержащая дымообороты крутая печь. Это происходит из-за особого движения газов внутри колпаковых печей. Чтобы понять принцип этого движения, можно провести небольшой эксперимент и убедиться наглядно. Можно взять граненый стакан из стекла (он будет представлять собой колпак), поднести ко дну стакана зажженную сигарету. Теперь, посмотрите, что дым, исходящий от сигареты, идет струей вверх по стакану, достигает его дна и начинает рассеиваться уже по всему стакану, касаясь его стен, при этом доходя до низа. Таким, образом, происходит полный и быстрый нагрев стакана, то есть колпака.
Аналогичным образом происходит движение паров газа в колпаковых печах. Именно поэтому, отвод дыма в таких устройствах принято устраивать внизу, именно там собираются уже остывшие газы.
После того как топка завершена, теплый воздух будет еще долго сохраняться, даже в том случае, если задвижка не закрыта плотно. Это объясняется тем, что холодный воздух, являющийся по сути тяжелее газов, входит в печь через топливник, и его подъема не происходит. (См. также: Печь во дворе своими руками)
Тяжелый холодный воздух сразу же уходит в каналы отвода, то есть мимо колпаков. Таким, образом, он не уносит нагретый воздух.
Возможность охлаждения исключена за счет, так называемой газовой пробки, находящейся в печи. Поэтому колпак не будет охлаждаться, даже когда в него попадет холодный воздух.
Почему следует обратить свое внимание именно на устройства колпаковых типов?
Чтобы ответить на этот вопрос, достаточно перечислить лишь некоторые, самые основные положения:
- Более долговременное держание тепла, нежели у прочих устройств отопления;
- Колпаковая печь не трескается. Следы трещин на них в процессе надлежащей эксплуатации вообще не возникают. Очень важно, чтобы горячая гладка не была связана с холодной;
- При правильном сжигании в колпаковых системах, забивка сажей, а так же золой происходить не станет. Здесь важно не допустить процесс догорания во время того, как температура будет уже низкой;
- Минимальное сопротивление движению легких, то есть, теплых газов;
- Достаточно легкая конструкция.
(См. также: Как сложить печь из кирпича)
Колпаковые печи для металлообработки
Главная функция таких устройств – контролируемая тепловая обработка мелкосортного и листового проката определенного состава, осуществляемая в условиях газовой среды. Особенностью этих печей является то, что изделия в ней нагреваются посредством переносного колпака нагревания. Колпаковые системы обработки металла отличаются по типу обрабатываемого материала. Существуют конструкции, обрабатываемые изделия в виде прутков, листов, а также обрабатываемые рулонные изделия и т.д. Печи могут быть одностопными и многостопными.
После того, как изделия нагреются, происходит перенос колпака с одного стенда на другой. Перенос происходит при помощи крана. На освободившемся стенде происходит охлаждение изделия, совершаемое муфелем. Под муфелем происходит своеобразный теплообмен, который принудительно интенсифицирует газовуя циркуляцию обрабатываемого состава. (См. также: Как сложить печь)
Теория Гидравлики
Колпаковые тепловые установки были изобретены по типу построек гидравлики. Постройка печей была выведена на новую ступень благодаря изобретателю Подгорникову, который полностью сменил концепцию печного строения. Он рассмотрел по-новому движения пламени.
Простая и доступная гидравлическая теория сделала возможным создание колпаковой отопительной системы с её неповторимыми свойствами. Принцип перемещения теплого воздуха за счет его легкости стал основным принципом, по которому сегодня функционируют современные бытовые печи, а также печи — теплушки Подгорникова. Эта тенденция весьма популярна. Пожалуй, лишь установки с так называемыми «оборотами» не функционируют подобным образом.
Горячие газы способны образовывать своеобразный «мешок горячих газов». Образуется такой мешок за счет скопления в печной объем из топливника паров легких газов. Что же касается «холодного мешка газов», то он образуется путем направления тяжелых газов вниз. Холодные газы являются тяжелыми, а горячие легкими. За счет этого и происходит движение и максимально эффективный обогрев с сохранением тепла. (См. также: Простая кирпичная печь своими руками)
Принцип работы колпаковых печей в зависимости от их типа может быть разным. Например, многостопные варианты работают по принципу установки на стенд прямоугольной формы до 8 стоп. Высота стопы достигает 5 метров. Каждая стопа имеет защиту в виде муфеля, который оберегает устройство от вредных продуктов сгорания и перегрева. Каждая стопа может содержать до 5 рулонов, чья масса в совокупности может достигать 180 т. Обогрев колпака происходит посредством газа или электрического нагревателя сопротивления.
Особенности двухколпаковой отопительной системы
Колпак и насадка обеспечивают гарантированный нагрев, нежели «обороты». Это уже успели понять те люди, в чьих домах были установлены оба типа обогревающих печных установок. Таким образом, они смогли почувствовать значительную разницу в их функционировании. У печей с оборотами сопротивление газов более низкое, это не очень хорошо для печей с невысокими трубами.
В данном случае преимущественнее использовать печи двухколпакового типа. Однако, для таких устройств необходима правильная организация системы по сжиганию топлива. Известно, что пламя представляет собой совокупность паров горения и самого горючего вещества. Если же газовые струи будут смешены рационально, будет прекращаться пламенная реакция. Очень важно учесть, что в месте, где завершается процесс горения, обязательно нужно поддерживать максимальную температуру.
Выпущенное пламя в низкотемпературный объем с незавершившейся реакцией горения приведет к скорому охлаждению газов, при этом реакция останавливаться не будет. А это колоссальный вред для печного устройства. Газы, полученные в результате незавершенной реакции, преобразуются в скопления смоляных и сажевых отходов. Эти продукты засоряют печные проходы, таким образом, теплопроводные свойства печи становятся значительно хуже.
Каким образом определяется показатель качества печи колпакового типа?
Если печь греет и вроде бы нормально работает, то это еще не говорит, о том, что она на 100% исправна и качество её гарантированно. Малейшая ошибка мастера при установке может привести к серьезнейшим последствиям в дальнейшем процессе эксплуатации.
Чтобы установить колпаковые печи своими руками, следует иметь опыт в этом деле, иначе быть беде. Непрофессионал не сможет правильным путем определить качество колпаковой печи, а уж устанавливать или ремонтировать её дилетанту и вовсе не стоит.
Определить, исправна ли печь, безопасно ли она работает, можно лишь посредством осмотра устройства специалистом. Но все же ориентироваться в этом вопросе должен уметь каждый владелец колпакового обогревательного устройства.
Очень важный момент, который следует запомнить – после установки колпаковой печи, её ни в коем случае нельзя топить, поэтому качество установки будет затруднительно определить. Однако пользуясь некоторыми советами, можно контролировать этот процесс.
- Нужно, чтобы печь имела так называемые «колодцы», в профессиональной терминологии их называют чистками;
- В случае, когда труба пересекается с потолком в многоэтажном доме, обязательно должна быть проведена разделка в целях пожарной безопасности, своеобразная распушка;
- В качестве строительного материала при кладке следует использовать кирпич шамотного типа. Именно он обладает всеми нужными для функционирования печи качествами;
- Необходимо следить за промежутками кладки. Не нужно делать слишком большое расстояние. Оптимальный промежуток не должен превышать 7 мм.
Очень важно также запомнить, что колодцы не присоединяются к главной кладке. На это стоит обратить внимание во время процесса установки колпаковой печи специалистами. Пусть колодцы будут с отверстиями или же целиком закрыты шамотным кирпичом. В колпаковой печи должно быть установлено не менее двух очистительных отверстий. Сырые печи нуждаются в поддымливании, поэтому этот пункт также необходимо контролировать. Качество на предмет нагрева контролируется ощупыванием печных стен. В том случае, когда печь давно топится, но на её стенах есть холодные участки, это означает, что печь работает ненадлежащим образом. В хорошо установленной печи нагревание стенок происходит равномерно. Однако, нижний пояс всегда нагревается лучше верхнего.
Затраты на топливо
Как упоминалось выше, несмотря на явные преимущества печей колпакового типа, она имеет существенный недостаток – затраты на топливо. Однако их можно существенно сократить, если отапливать печь правильно, то есть не допускать образования сажи и золы в проходах. Такая печь требует бережного к ней отношения.
Неплохой альтернативой колпаковой печи могут служить электрокамины, например, электрокамин Juneau, он не потребует долгого процесса монтажа. Процесс нагрева легко контролируется. Не всегда дешевое топливо в данном случае заменяет обычная электроэнергия. Такой камин заменит функцию печи в квартире многоэтажного дома.
