Добрый вечер, уважаемые. Нуждаюсь в совете. Понимаю, что вы не печники, но, лучше выслушать замечания от вас, чем на форумхаусе
Хочу сделать резервное отопление своего дома от теплоемкого камина, т.н. гипокауст, т.е. топка, работающая в закрытой (без конвекционных решеток), а, значит, герметичной облицовке. Купил каминную топку, имеющую допуск к такому применению. Топка конвекционная (не печная), т.е., основное тепло дает с корпуса, а не с дымовых газов. Во вложении - общий вид (компоновка относительно стены (на дверной проем внимание не обращать, - в другой комнате будет стоять) и дымохода) + вид задней стенки со стороны прихожей.
Теперь - по сути. Облицовка - из шамотных пластин, с двойными стенками. Внешняя облицовка отдает тепло, внутренняя перегородка аккумулирует во время топки. Т.е., воздух циркулирует вокруг перегородки. Фишка в том, чтобы направить тепло за стенку в прихожую (стена - несущая, поэтому, резать не могу) и, используя разные по теплопроводности материалы передней и задней облицовки, получить требуемую теплоотдачу.
Работоспособна ли схема? (Цифры и расчет приведу, если надо будет)
Добавлено спустя 3 минуты 56 секунд:
Продолжение
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
С вентилятором внутри облицовки проблем нет: на нижнем фланце, под шайбами, есть отверстие под датчик температуры дымовых газов, - все автоматизируется. Вопрос касается естественной циркуляции воздуха между облицовками: не хотелось бы резерв делать энергозависимым
Все расчеты приведены к материалам Вольфсхоера, поскольку их теплофизические характеристики есть в открытом доступе.
Исходные данные.
1. Масса топки с шайбами и пластинами - 310 кг
2. Закладка дров - 6 кг/ч + 5 кг/ч, желаемая отдача тепла - 8 часов. Мне такой режим показался наиболее оптимальным под мои условия. Потребность дома в первичной энергии на отопление - 100...110 кВтч/сутки.
Для расчета приняты следующие допущения.
1. Средняя температура нагрева топки с шайбами, пластинами, а, также, воздуха в замкнутом пространстве и теплоаккумулирующей перегородке - не более 250 градусов.
2. Облицовка камина "выходит" на рабочий режим после протопки, т.е., через 2 часа.
3. Рекомендуемая мощноть облицовки 0,5 кВт/м2 получена для шамота HBO+ толщиной 3 см. При использовании матералов с другой толщиной и теплопроводностью, мощность облицовки меняется.
Предполагаемое решение.
Используется закрытая оболочка с циркуляцией воздуха внутри облицовки камина.
Расчитываем площадь облицовки.
Отдача топки: 6 кг * 4 кВт * 0,8 (кпд) = 19,2 кВт
Отдача на корпус: 19,2 кВт * 76% (на стекло идет 24%)= 14,6 кВт.
Общая площадь облицовки: минимум 0,5 м2/кВт = 14,6 * 0,5 = 7,3 м2 (считаем от нижнего края цверцы)
Расчитываем характеристики аккумуляции.
Отдача топки с двух закладок: 11 кг * 4 кВт * 0,8 (кпд) = 35,2 кВтч
Отдача шайб с двух закладок: 11 кг * 4 кВт * 0,12 (кпд 6 шайб) = 5,3 кВтч
Суммарная отдача с двух закладок: 35,2 кВт + 5,3 кВт = 40,5 кВтч.
Отдача со стекла с двух закладок: 35,2 кВт * 24% = 8,4 кВтч.
Количество энергии, идущее для зарядки аккумулятора: 40,5 кВтч - 8,4 кВтч = 32,0 кВтч.
Перепад температур внешнего/внутреннего контура: 250 - 20 = 230 градусов.
Теплоемкость топки-шайб-пластин (считаем, что характеристики материала керамотта не хуже шамота HST): 310 кг * 230 градусов * 0,86 / 3600 сек = 17 кВтч.
По компоновочным соображениям (теплоаккумулирующая перегородка с трех сторон топки) ее площадь составит 3,3 м2. Для шамота HST толщиной 3 см имеем: 285 кг * 230 градусов * 0,86 / 3600 = 15,7 кВтч.
Суммарная теплоемкость сердечника: 17 кВт + 15,7 кВт = 32,7 кВтч, Без учета аккумуляции облицовкой, что больше количества энергии, полученной при сжигании дров, идущей на аккумуляцию (32 кВтч)
Рисуем облицовку.
Распределения тепла вперед/назад: 50/50, - в соответствии с теплопотерями, - 40,5 кВтч / 2 = 20,2 кВтч.
Отдача тепла от облицовки вперед с учетом отдачи со стекла: 20,2 кВтч - 8,4 кВтч = 11,8 кВтч
Требуемая мощность передней облицовки: 11,8 кВтч / 8 часов = 1,5 кВт.
Площадь передней облицовки: 1,5 кВт / 0,5 м2 = 2,9 м2.
Требуемая мощность задней облицовки: 20,2 кВтч / 8 часов = 2,5 кВт.
Площадь задней облицовки: 2,5 кВт / 0,5 м2 = 5,1 м2.
Суммарная площадь облицовок: 2,9 м2 + 5,1 м2 = 8 м2, - что соответствует мощности топки, т.е., больше расчетной (7,3 м2).
По компоновочным соображениям площадь передней части составит 3,6 м2. Соответственно, при сохранении общей площади, заднюю облицовку можно уменьшить и ее площадь составит: 5,1 м2 - 0,6 м2 = 4,4 м2.
По компоновочным соображениям площадь задней облицовки слишком велика, и для уменьшения предполагается использовать материал с более высокой теплопроводностью: шамот HST. Пересчитываем требуемую площадь: 4,4 м2 * 0,72 (теплопроводность HBO+) / 1,19 (теплопроводность HST) = 2,7 м2.
С учетом предполагаемых габаритов, итоговая площадь задней облицовки составит 2,6 м2, что эквивалентно 4,2 м2 HBO+. Общая площадь: 3,6 м2 + 4,2 м2 = 7,8 м2, больше расчетной 7,3 м2.
Для обеспечения циркуляции воздуха внутри облицовки камина необходимо соблюсти требуемое сечение конвекционных отверстий в аккумулирующей перегородке.
Суммарное сечение: 1300 см2 (по мануалу).
Распределение назад/в стороны - в соответствии с мощностями облицовок перед/зад: 479 см2 - вперед, 821 см2 назад. Распределение сечений отверстий в боковых отверстиях теплоемкой перегородки право/лево - в соответствии с площадями левой и правой частей передней облицовки: 146 см2 - левое, 332 см2 - правое.
При создании виртуальной модели и задании характеристик материалов получились следующие данные.
Масса передней облицовки (HBO+, толщина 3 см): 200 кг
Масса задней облицовки (HST, толщина 3 см): 216 кг
Масса аккумулирующей перегородки (HST, толщина 3 см): 299 кг
Итого: 1025 кг + нижняя часть от пола до дверцы + крышки поверх коробов облицовки.
Все как при существовании печи,только тепла хорошего не будет в квартире.Темечко плавится,ноги мерзнут,из углов и от окон, тянет холодом и сыростью. Грязь от дров и копоть на потолке.Но это мое мнение.Неужели нет выбора других источников тепла?
Все эти идеи запасать тепло в камне, из которого сложена толстая массивная топка, мало чем отличается от обогрева дома с помощь костра, разведённого на улице, возле стены дома. Та же кирпичная стена, так же тепло накапливает. Единственный способ эффективного сжигания топлива и аккумуляции полученного тепла заключается в постоянной транспортировке нагретого тела в сторону и замена его новых, охлаждённым. Теплопередача между телами прямо пропорциональна разнице температур между этими телами. Когда поверхность кирпичной топки догревается до температуры пламени, теплопередача сходит на нет, и начинается процесс обогрева улицы с помощью дымохода. Если не нравится нагревать жидкий теплоноситель, но хочется эффективного нагрева, тогда нужно сделать цепной конвейер с кирпичами, что подавались бы в топку, а после нагрева сменялись бы новыми. Такая бредовая печь с кирпичным теплоносителем будет много эффективнее обогрева помещения через теплоизолятор, которым является камень.
Это что, я лежал в одной палате с металлургом и в беседе с ним придумал способ кирпичной рекуперации тепла, что уже лет сто применяется в доменной печи. Там кирпичный теплообменник выложен в виде решётки, обдуваемой дымовыми газами. Таких кирпичных решеток две, и они поочередно коммутируются заслонками. Отчего решетка сначала принимает тепло дымовых газов, а после заслонки отпарвляют газы в другую решётку, а первая нагревает запасённым теплом приточный воздух, что нужен для сжигания угля. Реализовать такое же с домашним отоплением не получится. Вонять будет сильно.
касимов писал(а):Неужели нет выбора других источников тепла?
Есть, конечно: ТП от газового котла Камин/печь, должно быть в любом доме, на мой взгляд, - почему не реализовать идею резервного отопления от печи, т.е., так сказать, совместить полезное с приятным?
Недостатки печного отопления известны, но
1) автор ведет речь идет об резервном источнике тепла. Тут неравномерность прогрева несущественна, "быть бы живу".
2) меня больше интересует, будет ли циркуляция воздуха. Мне кажется нет, и тогда это все меняет, мощности резко падают.
Нужно подумать.
Абсолютно в дырочку! С вентилятором вопросов не возникает: все красиво, а, без вентилятора...
Вот, такая система меня натолкнула на эту мысль http://www.bosy-online.de/Hypokaustenhe ... hermal.pdf" onclick="window.open(this.href);return false;
Немцы делают такие конструкции каминов, но в русскоязычном интернете информации об этом нет. Соответственно, возникают вопросы, как бы не напортачить
касимов писал(а):Отопление церквей и храмов.,там тоже в полу и в стенах дымоходы.Были!
Суть немножко не в том: когда берем тепло с дымовых газов (печные топки используются), имеем классическую печь с дымовыми каналами. У меня топка конвекционная, у нее основное тепло идет с корпуса, а на шайбы сверху - так, слегка: температура дымовых газов не такая высокая, как у печных. Соответственно, конструкция получается иной
yao
не хочу обидеть, но сама идея "конвекционной" топки кажется похожей на случай с отопление дома с помощью костра, разведённого за стеной. Ничто не мешает утверждать, что дымовые газы костра будут охлаждаться стеной дома и опускаться вниз. Камин Ваш куплен и, судя по фото, уже установлен. Потому поздно что то советовать.
установите его в комнате, в которой будете переживать последствия ледяных дождей. Я слышал, болгары так живут, на зиму вся семья забивается в ту комнату, где стоит буржуйка.
С вентилятором вопросов не возникает: все красиво, а, без вентилятора... 
