В продолжение дискуссии о нагреве подполья

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Они бездымные. Поэтому можно шибер закрыть и открыть разом подачу воздуха и топку. Пусть CO2 вместе с теплом идет в помещение. CO2 практически безвреден.

Полено в печке горит ведь не мгновенно. Все эти процессы по сушки там проходят все равно, только значительно более интенсивно и в наружных слоях. Горит та же сухая древесина, частично в виде сажи.

Продолжаю
1000 г дров содержат:
495г С
442г O
63г H
Наши итоговые реакции. Промежуточные опускаем (их тепловые эффекты в той или иной степени сидят в итоговой реакции):
С+O2->CO2+94 ккал / моль~400 кДж/моль
H2+0,5O2->H2O+240 кДж/моль

Теперь определим добавочный кислород - который и даст тепло сгорания.
495г С ->41,3 моль
442г O2->13,8 моль
63г H2->31,5 моль
Для сгорания углерода надо 41,3 моль кислорода и для сгорания водорода 15,8 моль кислорода.
Рассмотрим два предельных варианта. В первом весь имеющийся в дровах кислород связался с углеродом, во втором с водородом
Считаем:
1-й вариант
Получаемое тепло (41,3-13,8)*400+31,5*240=11000+7560=18,6МДж/кг
2-й вариант
Получаемое тепло 41,3*400+(31,5-13,8*2)*240=16520+936=17,5МДж/кг
Истина, вместе со всей химией где-то посередине.
Количество выделяемых углекислоты и паров воды при полном сгорании одинаково в обоих случаях.

 

А вот об этом я совершенно не подумал ранее! Верно же! А мой страх отравления угарным газом столь велик, что даже и мысли так поступить мне никогда в голову не приходило! А ведь в Русских печах есть душник. Наверное, там так и делалось, когда угли еще не все сгорели?

 

В деревне в бане мы всегда как печь прогорела - открывали дверцу и закрывали трубу. Чтобы помещение грело. Если закрыть трубу раньше - травануться угарным газом можно.

Заслонку русской печи тоже закрывали при красных углях. Угли потом чтобы готовить и дом греть, на несколько часов хватает.

PS постом выше доразобрался со всей химией в дереве. А заодно с тем, что 20МДж/кг малореально.

 

@Влади Мир, осторожнее с экспериментами, как меня в детстве учили, если есть синенькие огоньки, закрывать заслонку нельзя, а если красные слегка подернутые серым пеплом, то уже можно.

 

Спасибо. Синенькие угольки появляются только при нехватке кислорода. Если же распахнуть дверцу в топку и поддувальную дверцу, то кислорода будет до едрени фени и можно будет сказать прощай синеньким уголькам!

 

Нашел, вот, справочно, еще одну информацию, которую мы похоже не учли в нашем жарком споре с @mfcn!
http://www.srub-banya.com/content.php?sec_name=pech&podrazdel=ekspluatatsiya-pechi&tema=drova-dlya-bannoj-pechi
Цитирую:
"В расчётах могут применяться два вида влажности: Абсолютная и Относительная.
Абсолютная влажность - это показатель содержания влаги в древесине по отношению к абсолютно сухой древесине. Она применяется для древесины, как строительного материала.
Относительная влажность - это показатель содержания влаги в древесине по отношению к этой же древесине. Этот вид влажности, в основном, применяется для дров.

Для информации:
при относительной влажности 60% в 10кг древесины содержится 6кг влаги. Если перевести относительную влажность в абсолютную, то древесина с относительной влажностью 60% имеет показатель абсолютной влажности 150% ."
Видимо @mfcn, с самого начала приводил цифры для абсолютной влажности (и считал он исходя из неё) А я толковал об относительной! И в справочниках по дровам похоже тоже даны цифры по относительной. А это в корне меняет всё, добавляя дохренища еще влаги!

 

Если постоянно открыта дверца то да (а при периодическом открытии, я ведь как то видел эти огоньки).
В связи с открытой дверцей, как будете решать одно из правил построения печи: сечение трубы, дымоходов, и поддувала должно быть одинаково? А у Вас в подполе большой дымоход, в котором сажа будет копиться годами. Может туда теплоаккумулятор из камней? Для выравнивания площади сечения, может для периодического дожига накопившейся сажи.

 

Ну, на самом деле я догадывался про этот факт. Он хоть и не дает ответа на мучавший меня вопрос, но, главное, не мешает в итоге и в том и в другом случае сконденсировать высвободившуюся при химической реакции воду и высвободить энергию! Поэтому меня по сути интересует только вопрос конечного количества водяных паров в продуктах горения!

 

@kivik71, вы слишком буквально воспринимаете правила! Я предпочитаю в уме пи проектировании и рассуждениях оперировать исходными причинами, пораждающими правила, а не правилами. Так, по большому счету, важно не заузить канал для дымовых газов в принципе. Это первое. Второе, желательно, чтобы печка не поддымливала в помещение, создать в ней некоторое разряжение газов. А для этого как раз сечение поддувальной дверцы сделать меньше, чем остальные сечения каналов. я руководствовался этими принципами просто по наитию, рассуждая о возможном движении газов. Всё получилось. Я доволен результатом и в первой и во второй печке своей.
В данной же конструкции подполье можно выкинуть из рассмотрения ширины каналов. Сопротивления оно газам не оказывает. А является аналогом колпака в колпаковой печи. Задача сделать так, чтобы стартовая тяга из подполья стала достаточной, чтобы начать засасывать вниз из горячей печи дымовые газы. Для того, чтобы сделать гарантированную работу этой ситемы я планирую сделать
а) дополнительную невысокую трубу из подполья с задвижкой и вентилятором создания принудительной тяги.
б) возможность в высокую - основную трубу по перепускному каналу подать сразу горячие газы из печи, минуя подполье, чтобы инициировать таким образом за счет подсоса воздуха через подполье, основную тягу через подполье.
Так что, в общем -то всё решаемо путем грамотных оценок основных процессов и их влияний.
Ну, и наконец, главное. Суть конкретно ответа про открытую дверцу.
Дверца открывается тогда, когда фактически уже все основные процессы в печи завершились. Весь дым ушел. Остались только тлеющие угли, которые, как известно, состоят из чистого углерода. Поэтому выделяют только два вещества при догорании: безопасный СО2, который и без угольков есть в нашем воздухе от того, что мы его выдыхаем из легких. И опасный СО. Но второй может образовываться только при нехватке кислорода. А это вовсе не случай с открытой дверцей. Поэтому в данном случае печка уже может не рассматриваться, как топящаяся. Можно эти угольки вытащить из нее, насыпать на сковородку и поставить средь комнаты греть её. И до лампочки, какие там у печки сечения в трубе, в поддувальной дверце и в топочной. Дымообороты печки уже не используются никак, что на печке сковородка с углями, что внутри нее - без разницы. Лишь бы только не преграждать свободный путь кислороду воздуха к уголькам. Тогда всё будет безопасно.

 

Интересный момент. Да я оперировал абсолютной влажностью, именно той которой оперируют для пиломатериалов.
Но дохренища влаги не появится, по той простой причине, что реальные значения влажности в кг_воды/м3 древесины не меняются.
Условный свежеспил как был порядка 300 кг/м3_дерева воды так и остался
Воздухосухие как были в пределах 100 кг/м3_дерева так и осталось. В какие проценты это не перевести. размерные величины сохранятся.
Второй момент, что разночтения тогда вообще исчезают, как представляются. Т. е. мои оценки довольно точны и рассуждения о методиках измерения становятся неактуальны.

Если есть синее пламя на углях, то лучше открыть трубу. Тут есть нкоторая граница, которая определяется видимым пламенем и конкретной топкой когда закрывать, но по факту именно так. Большие синие язычки - надо открывать трубу. Еле заметные - не надо. Причем требования тем мягче, чем поддув лучше. Когда и поддув и отвод через одну дверцу - один поток другому мешать может, от того и CO. Если же дверцы разные, да еще и по высоте разнесены - не столь важно должно быть.

разумно. С оговорками, точнее одной главной - бездымность. ИМХО основная причина дыма - недостаток притока воздуха, что тоже самое - недостаток тяги. Обыкновенный компьютерный кулер на поддуве мощностью ~2Вт может творить чудеса по поводу решения проблем с выгоранием. На бренеране экспериментировал. От инжекторов толку почти нуль, точнее он не заметен. А вот от поддува эффект огромный (белое пламя, полное отсутсвие углей и дыма, бледно серая зола, практически белая). Тут правда опять возникает некоторый оптимум связанный с потерями по нагреву избыточного воздуха.
Видится в итоге инженерка включающая утилизатор тепла дымового газа, приточный поддув и вытяжной вентилятор за утилизатором. Сложно, но может быть интересно. Утилизатор также же для конденсации влаги и возврата соответственного тепла с отводом конденсата по тонкой трубке в канализацию. Только я бы не в грунте делал, а выше с жидким контуром теплообмена на грунт (лучшего потребителя низкоптенциального тепла сложно придумать, ну теплые полы еще и темприрование, но грунта больше и он дешевле). Интересно Только электрики много, стало быть ненадежно. Дублировать системы связанные с дымоходами очень громозко и дорого... Дымоход не следует поворачивать вниз, а то и выгорания будут на поворотах и потенциальное дымление на стыках.

Нужно обеспечить нормальную тягу, только не в трубу, а в помещение. Другой вариант - засыпать угли золой и закрывать все. Пусть тлеют сутками грея котел/печку или что там. Я для того опилками пробовал засыпать, выжигал их и закрывал котел. Выгорят и создают необходимый слой золы, красные угли до утра сохраняются, даже исходно совсем небольшие количества.

 

Нет, я Вас не понимаю.
Вы получили в вашем расчете, что при влажности 50% в 1000 кг дров 333 кг воды! А на самом деле их не 333, а 500! И исходя из этого весь остальной расчет пошел в там-тарары!

И оценки ваши, не касаемо химии процесса, тоже, следовательно полетели в там-тарары. Всё ещё хуже выходит!

Опять Вы меня запугали
Нет у меня поддувала - ликидировано как класс еще в проекте. Стоят герметичные дверки с регулируемыми отверстиями подсоса воздуха в топку. И есть щель в кладке, пускающая воздух прямо в топку и открываемая дополнительно в начале топки, т. к. размера отверстий при слабой тяге недостаточно для нормального горения. Как только основное испарение влаги прекращается и топка хорошо разогревается, прямое отверстие в кладке прекрывается и питание топки воздухом осуществляется только через регулируемую узкую щель в самой топочной дверке.

 

Нет. Чтобы в вашей тонне дров было 500 кг воды их нужно рубить не абы как, а после дождивого месяца-двух летом-ранней осенью. А тогда просто не рубят лес.

Наооборот. Мне честно говоря уже лень снова цифрами оперировать. Подумайте, поймете.
Если я ранее на 50% получил около 9% эффекта, когда ожидалось что-то типа 15, то с учетом того что 50%(абс) пересчитываются в 33%(отн) имеем на 50 (отн) не 9% а 9*50/33~15%. Полное совпадение.

Отлично! Самое оно. Очень мне это в бренеране понравилось. вот прямо на трубу поддува вентилятор и вешал. У нас только очень крутая тяга была. Труба типа 30см в диаметре высотой ~12м.

Благодаря этому кулеру и принудительному теплоотводу я выводил печку на номинальные 15кВт считая что теплотворная способность дров 10кВт*ч/кг. Топили сухой березой (промышленной сушки, влажность в пределах 13%(абс). Т. е. реально там было порядка 25кВт.

 

Бездымность - отдельная тема. Ракетные печи, печи Кузнецова - пример конструктивов, где в этом плане достигнут хороший результат. А вот к рассматриваемому мною вопросу рекуперации тепла из пара так и не притрагивались! А зря! Потенциал в этом есть!

Моими глазами всё так: Обычная печка - любая. Греет себе домик, как всегда. На выходе градусов 100-150. Разветвляем их на два канала. Первый - байпасный - в 6 метровую в трубу, идущую из подполья. Обычно закрыт на входе задвижкой и приоткрывается тоько при недостаточной тяге.
Второй канал шурует вниз. Воздух в него подсасывается за счет разряжения в подполье, создаваемого высокой 6 метровой трубой, в которой температура в зимнее время обычно градусов на 15-20 выше уличной. Никакого выгорания при завороте газов вниз происходить не будет, потому что это уже остывшие до 100-150 градусов газы. Внизу, уже сказал, к примеру грунт с уклоном. На нем полиэтилен. На полиэтилене слой песка сантиметров 30, впитывающий всё дерьмо. дальше полиэтилен состыкован со сливом в дренажную трубу и вывод конденсата, наружу по этой трубе. снаружи принимающая емкость.
Всё оставшееся тепло газы будут отдавать плите пола первого этажа и после из последних сил будут греть грунт. При этом реки конденсата будут сливаться к дренажной трубе. Остывшие до 10-15 градусов газы будут подсасываться в 6 метровую трубу и со свистом уноситься вверх при перепаде температур с уличным воздухом в 15 градусов и более! Всё должно работать без электричества. В качестве контрольного выстрела дополнительный вентилятор принудительного создания разряжения в подполье. Это на случай, если осенью тепло на улице и нет достаточной тяги от тепла воздуха подполья в 6 метровой трубе! Хэппи энд!

Нужно обеспечить нормальную тягу, только не в трубу, а в помещение. Другой вариант - засыпать угли золой и закрывать все. Пусть тлеют сутками грея котел/печку или что там. Я для того опилками пробовал засыпать, выжигал их и закрывал котел. Выгорят и создают необходимый слой золы, красные угли до утра сохраняются, даже исходно совсем небольшие количества.[/quote]

 

Сдается мне не получится и все. Не пойдет дым вниз. В результате недостаток тяги, все в дыму. Механическую тягу надо. Даже просто при дополнительном остужении трубы надо вентилятор. Проще всего напор на подаче (вентилятор работает на воздухе при комнатных температурах) - но тогда все стыки дымохода герметично делать. Что освоил кстати. На стык круглого нерж дымохода обкручиваю базальтовой ватой и поверх затягиваю оцинковой хомутами. Когда затянул 5см минваты плотностью 35 до 1см очинковку зацепил между собой саморезами. Хомуты снимаю. В итоге - перекрываю шибер, из топки дымит, а стык герметичный. Вот тройку месяцев уже гоняю несколько таких стыков.

 

Ну, это если по уму, то рубить зимой нужно. а по факту в продаже дрова сплошь и рядом сырые. И вовсе не все их выдерживают по году - два в поленницах. 50% - сыроватые. Но топятся такими не редко, просто из-за разгилдяйства или не до этого людям. И потом, уже сказал, если печка может без ущерба для КПД глотать сырые, то это ж замечательно! Не топились такими, значит теперь будем!

Да, пожалуй что - так.

Ну, у меня ни с тягой ни с производительностью проблемы нет. Я сделал двухтопочную печку с топками одна над другой с возможностью перепускать воздух как из топки в топку через небольшое перекрываемое отверстие в массиве, разделяющем топки. И с обводным каналом, позволяющему дымовым газам, прежде чем попасть из нижней топки в верхнюю, обойти всю печку по периметру нижней части. Таким образом печь греет от самого пола! А верхняя топка еще и перекрыта термостеклом частично, которое используется как варочная поверхность. Поэтому жар есть с самого низу, но и до самого верха тяга вовсе не теряется и готовить удобно. И печка с 4 сторон полностью везде прогревается от самого низа до самого верха. Там, если запускаешь обе топки, в каждую из которых просовываются 70 сантиметровые поленья - чеконуться мощность выходит! Субъективно килограмм 18 поленьев может часа за 2,5 проглотить. Но вот проблема с догоранием углей! Лежат они себе на дне топок и тлеют годами потом, после протопки основной!