Модификация ПДА УП2

[Sinus7777]

Находясь в состоянии выбора печи для деревенского дома наткнулся на тему "Ариек" и загорелся.
В результате чтения печных форумов вышел на этот сайт и из имеющихся вариантов остановил свой выбор на печи
ПДА УП2.
Аргументы против:
1. Рабочая температура поверхности 200С - травмоопасная для жилого помещения.
2. Небольшая теплоёмкость печи, цитата: "Печь остывает часов за 8-10, т.е. если вечером, после 22, ее топили, то утром она еще теплая, около 20°С. Если закончили топить часов в 17-18, то лишь только ощущается что она теплее окружающей среды."
Аргументы за:
1. Делается из кирпича, что проще, т.к. освоение саманной технологии требует больше времени, а зима уже не за горами.
2. Прямоугольная форма подходит к имеющемуся фундаменту.
3. Многофункциональность печи (кроме отопления и готовки можно её использовать для гончарного обжига (есть желание в будущем гончаркой побаловаться)).
4. Высокий КПД.
5. Да просто горение в ней красивое.
В общем плюсов больше в 2,5 раза.
А присущие ей минусы из-за того что печь сложена на ребро, отсюда малая масса и высокая теплопроводность стенок.
Решил сделать порядовку печи с кладкой на ложок и футеровкой топки и камеры верхнего дожига.
В этом варианте она существенно удорожается, шамотный кирпич гораздо дороже керамического.
Увеличивается ширина печи, и как следствие требуется применение уголков для перекрыши.
Но думаю оно того стоит, шамот должен ускорить выход печи на режим и поможет добиться более высокой температуры сгорания. К тому-же увеличит ресурс, а заниматься пыльнами работами по перекладке печи в уже обжитом доме не очень хочется.
Вводные данные:
Дом из красного кирпича, толщина стены 50см., размер 8,40 х 5,40 (внутр), высота потолка - 2,40 , пол - доска, подпол - 25-30 см. чердак - доска+соломенные тюки -40см., окна 1,2 х 1,5 = 2шт., 1,8 х 1,5 = 2шт. (трухлявые, надо будет менять, тогда может и уменьшу 2 больших).
Дом периодического использования (типа дача), но намерение делать его полноценным для возможного полного проживания.
Печной опыт = 0. Но после долгого чтения печных форумов появилась уверенность, что осилю, да и руки вроде не из ж...ы растут.
Порядовку прилагаю.
Просьба посмотреть её и высказаться по конструктиву: пропорции топки и КВС, горелки и сухого шва и прочий конструктив. Есть желание увеличить колпак, но просто нарастить не позволяет потолок, уменьшать топку и КВС не будет ли ущерба для полноценного горения.

[Кирилл Рудь]

УП2 - быстровозводимая печь. Воткнуть можно куда угодно и без фундамента в один день.
Если хочется что то основательнее, то лучше будет сделать почти всё так, но с куполом, это проще и надёжней.
В течении недели постараюсь опубликовать раскладку или хотя бы эскиз.
Основное тепло в ПДА получает топка. По всей своей длине.
КВС можно смело литров триста делать. Сделать купол. Сечение не обязательно круглое, можно и вытянутый эллипс. Топка для домашней ПДА лучше поуже, в кирпич. Высота свода в первой половине топки три ряда на ребро, дальше четыре ряда. Горелку смело делаем в полкирпича. Свод в топке лучше ступенчатый, чем прямой. Топку желательно удлинить, если есть возможность ещё на кирпич. Под лучше наклонный, градусов на десять-пятнадцать он начала топки или градусов на двадцать от середины топки.
Или если делать как в УП2, то уж делать ядро со всеми камерами из шамота. До самого верха как в оригинале. Облицовочный слой сделать просто, а перекрыть его можно и какой ни будь плитой, например из армированного глинобита.

[Sinus7777]

Высота свода в первой половине топки три ряда на ребро, дальше четыре ряда.

Вот это место не понял, если под делать наклонным, то передняя часть топки должна быть выше, а задняя ниже.
И можно уточнить про глинобитную плиту. Делается видимо по технологии землебита (глина естесственной влажности утрамбовывается процентов на 40 в объёме)? А что может служить армирующей добавкой? Органика (шерсть, соломенная сечка или к примеру пух рогоза) выгорит от высокой температуры. Или это армирование имеет значение только в начальной фазе, а потом плита получит обжиг и достаточную прочность?
Где-то мне попадалась Ваша схемка с узкой топкой и широкой КВС, в этом случае чем являются пустоты сбоку от топки: колпаком, глухими полостями или нишами открытыми снаружи?
Кстати схема совсем схематична или пропорции топки-КВС здесь приближены к реальным?

[Кирилл Рудь]

Схема эта старая. Высоту свода КВС нужно по возможности делать не меньше 600мм над самой горелкой. Сбоку от топки размещаем полость колпак для утилизации тепла на момент догорания углей. Когда активное горение летучих заканчивается, в печи догорают угли в большом количестве и достаточно долго, до трёх часов, если их не трогать. Если угли подгрести к окну топки, или сделать небольшую КР в начале топки для дожига углей, то догорание углей будет происходить интенсивней, но избыточный воздух будет уносить тепло из всей системы за это время. Поэтому, газы, в случае с длительным естественным дожигом рационально направить во вспомогательные полости которые ещё не прогреты к этому моменту. А вообще, если ПДА вытоплена до номинального уровня, то вот это вот длительное догорание углей происходит при весьма малом избытке воздуха. Почти всё задраено, и окно топки, и выход из КВС, но процесс продолжается, и весьма интенсивно, о чём говорит высокая температура в топке в это время, на всём протяжении этого процесса. Если делается разрыв в системе газоудаления, а газоудаление служит только для газоудаления, а никак не для обеспечения работы печи "тягой", то потери тепла с уходящими газами ничтожны. Поток газов через систему топка-КВС обеспечивается только работой самой системы с принудительным ограничением мощности этого потока посредством закрытия рабочих окон до почти герметичного состояния. Нужен только небольшой сквознячок через малые щели. Как в старых окнах позднего СССР.
Плиту делаем из всего перечисленного,глина, сечка, рогоз, шерсть, песок. Так как эта плита будет всего лишь перекрытием облицовочного слоя,над шамотной сердцевиной, над третьей камерой, то температура там не будет настолько критична, чтобы выгорали эти добавки.

[Кирилл Рудь]

На тот момент, когда уже закончилось горение летучих, и горелка не выдаёт факела, мы можем перекрыть либо горелку, либо задвижку за КВС. И тогда, все эти угли продолжают работать на прогрев псевдо камеры окружающей шамотный сердечник, а выводятся газы через щель в дымосборник, который, вероятно, должен быть с разрывом. Нужно на практике уточнять. Ну и пускай они там горят при оптимальном избытке без продувки, но энергия конечно уже не та, так и нече дуть через прогретые камеры, пусть не прогретые прогреваются.

[Sinus7777]

Всем привет. Выпал из темы месяца на два, работа навалилась.
Но планы прежние - сделать печь и начать отопительный сезон. Погода поджимает, но расчитываю успеть.
Выкладываю новую порядовку. Внёс изменения. По совету Кирилла увеличил КВС, сделал значительный зазор между шамотным ядром и наружним корпусом. Теперь эта полость задействованна как колпак.
Так-же сделал приток воздуха из подпола (правый передний выступ печи).
Труба сделана коренная и так-же имеет подсос воздуха из подполья, что исключает канальный принцип работы печи и не должно приводить её выхолаживанию в период дожигания углей.
Буду рад конструктивной критике. Правда времени для изменения конструкции осталось 2-3 дня. Завтра еду в деревню заниматься печью.

[Кирилл Рудь]

Саму схему толком не разглядел, но ещё нужна будет щель в своде топки. Комментарии постараюсь сделать вечером.

[Sinus7777]

Сухой шов имеется: фото №2 - 3-я картинка - 10 ряд.
Думаю ширины в 1см. достаточно?
Не знаю удачное ли его расположение или сместить на один ряд ближе к дверке?
Наверное его расположение должно быть увязано с расположением "зуба" в перекрытии
КВС: фото №3 - 1-я картинка - 21 ряд?

[Кирилл Рудь]

Сухой шов в Вашем проекте как прогар из опускного кармана в колпак, а я имею ввиду щель в своде топки сразу в самом начале. Я сравнивал как работает печь с этим швом и без раньше на аналогичной модели, и не досравнивал толком до конца. Но этим летом в домашней ПДА я замуровал дымосборник над входом в топку. Все газы направил в горелку и стабильность вторичного горения заметно снизилась и отодвинулось начало этого горения почти в два раза.
При первых полевых испытания ПДА во время активного горения окно топки было открыто и не нужные газы выходили через окно топки свободно. Я стал искать решение как не допустить выхода этих газов по своду наружу через окно топки. Можно добиться этого дверкой, можно добиться этого "тягой", наклоном топки, а можно использовать такую дымоотводную щель, дымосборник с выводом лишних газов отдельным каналом в дымоход с попутной утилизацией тепла, или выводом этих газов напрямую в КВС в предвыхлопную зону. Отдельный вывод не нужных газов в дымоход, как показала практика, работает эффективней.
Далее. Можно устроить три камеры - топка, КВС, и камера утилизации тепла (КУТ) и после всего этого прямым ходом подавать в дымоход без горения в горелке с подачей вторичного воздуха. Не нужно, на мой взгляд, устраивать опускные каналы или карманы. Применение этой схемы эффективно только в некоторых специальных случаях при качественном управлении оператором, но на общей суммарной эффективности всего процесса от и до, сказываются отрицательно. Мы делаем печь независимой от свойств дымохода, а наличие опускых газоходов нас лишает этой независимости. С помощью простого горения летучих во всех трёх камерах мы добиваемся высокого нагрева и так. В третьей камере до пятисот и больше. Это показатель. При всех прочих объёмах. Это на тот момент, когда ещё горят летучии и угли толком ещё и не горели. И наша задача после этого прогрева прекратить ход газов из топки в дымоход через КВС и КУТ, и направить этот ход в боковые полости, можно в такие, как у Вас на схеме, но для этого можно использовать эту самую дымоотводную щель, или щели в стенах топки на уровне третьего четвёртого ряда. То есть так - когда факел уже не выходит за пределы горелки, мы ход газов через все полости перекрываем и в топке полной углей устраиваем подковообразное движение газов. С входа и к входу, но через щель в боковые полости и немного подсасывая подвоздушенным дымоходом как на Вашей схеме. Подвоздушенность регулируемая как на вашей схеме.
И КВС, как мне показалось высоковата.

[Кирилл Рудь]

Если нам понадобится улавливание тепла уходящих газов прошедших полости КВС и КУТ при самом активном процессе посредством организации нисходящих потоков, то сопротивления мы сможем преодолеть только при помощи не разорванной системы канализации газов посредством вертикального канала. В этом случае на каком то этапе система способна давать положительный эффект, но поймать золотую середину будет труднее. Может быть эта схема и покажет какой то сравнительно интересный результат, я не пробовал. Для меня главное - нужно изъять тепло от светящегося факела, а остатками от этого факела пренебречь ради стабильности и качества самого факела. Качество этого факела характеризуется в первую очередь тем, за какой срок, в каком объёме, с какой массой и каким количеством топлива получена та или иная температура в той или иной полости. Чистота горения вторична, она как следствие. Избыток воздуха первичен. Он как причина. А нагрев, это просто показатель всего процесса. В ПДА в этом отношении всё прекрасно. Но вот на догорание углей схема ещё не отработана. Я пока что пользуюсь курным методом. Этот метод хорош для подготовки бани, но не совсем хорош для жилого помещения, так как могут возникать непредвиденные накладки. По курному методу, когда горят только угли, горячие газы выходят прямиком в помещение. Обычно концентрация СО в этом случае при нормальной протопке в помещении бывает от 25 до 100ppm. А нам нужно не в помещение эти газы направлять, а в ещё не прогретые полости, а после них в дымоход. Чтобы не через прогретые полости всё шло, так как в этом случае весь прогрев под конец процесса горения углей просто улетучивается. А если мы оставим в покое КВС и КУТ, и топка с углями в номинальном тлеющем режиме будет работать на уже другую полость, тогда мы обойдём все прочие системы отопления запросто. Можно и воду подогревать на этих газах. Можно и калорифер приспособить. Или полости как в нашем с Вами случае.
Но вот эффективность полости тоже ещё под вопросом. Так как стенка топки и КВС в четверть да ещё и шамот, то к моменту когда нужно будет направлять газы от углей в эту полость, внешняя сторона стенок топки будет иметь Т около 300С. Возможно, что эти уходящие газы на конечном этапе скорее охладят внешнюю поверхность стенок топки, чем добавят тепла. Поэтому, лучше будет сделать эту полость либо отдельно стоящей, либо как перпендикулярно приставленный к печи щиток колпакового типа. Эту схему я тоже собираюсь испытывать в этот сезон, но пока что не успеваю. Возможно что Вы успеете раньше и предложите какое то новое решение.
По раскладке кирпича конечно мне не всё нравится. Можно проконсультироваться с Владимиром Солиным. Да и дымоход, мне так показалось, маловат в сечении.

КУТ можно организовать сбоку от КВС, а не сверху. Так как на этой схеме:

СШК располагаем в топке так:

топка, КВС и КУТ ПДА.JPG (8.61 КБ) 30857 просмотров

Дополнительная полость КУТ для уходящих газов на короткофакельный период может располагаться по всякому. Если П образная компоновка, то площадь теплоотдачи печи увеличивается заметно, и получается конвекционный карман между корпусами.

[Sinus7777]

Большое спасибо, Кирилл, за Ваши комментарии.
Вы подтвердили мои сомнения, по поводу потока дымовых газов вертикально вниз с разорванной трубой.
Правда у меня внизу трубы есть задвижка которая разрыв трубы может выключать, но боюсь топка печи в этом случае потребует слишком много внимания.
Сделал переключение режимов топки, так высоко (между КВС и КУТ) так-как побоялся вставлять задвижку в стену топки (высокая температура и разность тепловых подвижек красного и шамотного кирпича).
Хочется добиться совершенства, но времени на новые чертежи совсем не остаётся.
Поэтому придётся не сильно отходить от задуманных параметров печки.
Дверь топки у меня запланирована только для закладки дров, приток воздуха будет из подпола через выступ справа от топки, регулируемый задвижкой. Если возможно в передней части топки, слева, напротив приточки сделать постоянно открытое хайло, выходящее в полость наружнего корпуса. Не будет ли оно негативно влиять на длиннофакельную фазу? Если так нормально, то при закрытии задвижки между КВС и КУТ (короткофакельное) идут в полость левой стены стены корпуса, и после подвёртки в полость тыла и правой стены.
Насчёт возможного остужания шамота. Думаю не критично, система должна саморегулироваться. Если газы горячее то будут подниматься вверх колпака, если прохладнее, то пойдут низом. Вход в трубу при короткофакельном будет внизу у самого днища корпуса.
Боковая КУТ конечно лучше (теплоотдачи больше понизу), но больно уж конструкция усложняется, на это уже пойти не могу, зима подпирает.
Если суммировать изменения после Ваших комментариев:
1. Открытое хайло слева от дверки.
2. Трубу расширяю до пятирика.
3. КВС ниже на ряд.
4. КУТ соответственно выше.
Как вариант можно напротив доп. хайла пристроить небольшую сидушку ( будет КУТ №2 ) и уже после неё газы пустить в основной колпак.
Прилагаю эскизик:

Подключению к теме Владимира Солина был-бы очень рад.

Если можно ещё по растворам помучаю?
Для шамотной кладки у меня есть шамотная глина в бумажных мешках по 20 кг. - 5шт.
и 40 кг. мертеля из БигБэга ( что говорят не очень хорошо в большой таре он как правило расслоёный)
Что куда лучше использовать?
А по керамической кладке и всего разнообразия рецептов, решил делать так:
1. На 12 ведер размоченной глины замесил рогозного пуха, литра три.
2. На этот объём думаю замесить соли 2 кила.
3. Обойного клея, собираюсь добавлять порционно, что-бы всё не протухло.
4. Ну и песок, при моей глине 1:3

[Кирилл Рудь]

Попробуйте с ходу. Без предварительных чертежей. Уяснив принципы, просто кладите, кладка по ходу дела сама Вам подскажет что да как. В натуре оно проще понимается.
Хайло слева нормально, только вот нужно будет ход газов через эту полость отключать на длинофакельный период, так как избыточные газы, не попадающие в горелку, будут коптящими, и как следствие - накопление в полости нижней КУТ сажи. А на короткофакельном периоде газы не коптят. Это хайло лучше будет сделать щелевым, вертикально.
Всё таки, когда угли будут на исходе, внешняя сторона футеровки топки будет прогрета значительно к этому моменту, и газы, если они окажутся холодней, будут охлаждать поверхность эту.
Подвёртка между полостями КУТ и на выходе в дымоход должна быть на уровне бокового хайла топки или на ряд выше, при этом дымоход подвоздушен с увеличенным дымосборником. Всё это для того, чтобы система удаления газов не засасывала в КУТ воздух через неплотности, а топка сама будет накачивать через это хайло полости КУТ горячими газами. Дымоход влиять на этот процесс не должен, только дымоудаление входит в его обязанности. Задвижку,чтобы регулировать подсос воздуха в дымоход на длиннофакельный период можно предусмотреть выше нижнего дымосборника. Этот узел я ещё не продумал для Вашего случая как следует. И как то надо будет закрывать выход из этих КУТ на длиннофакельный период, чтобы не коптились.

[Sinus7777]

Нижние ряды закончил, раствором с обойным клеем и рогозным пухом работать понравилось.
Есть и необходимая пластичность и благодаря пуху раствор хорошо держит форму.
Завтра берусь за шамотное ядро. Вопрос у меня по шамотному раствору.
Читал что рекомендуют смешивать шамотную глину и шамотный порошок, в крайнем случае порошок заменяется песком.
У меня на мешках (производство - Подольск) написано что можно класть просто на шам.глину при толщине шва 3 мм.
Вопрос, работать шам.чистой глиной или замешивать с песком. Песок у меня не особо чистый, с глинистыми включениями.

[Кирилл Рудь]

Не знаю что это такое за шамотная глина. Есть глина глиной. А есть шамот - обожженная и размолотая глина.
Есть глина с добавкой шамота. Любой мертель тоже самое, но в разных пропорциях глина и шамот, плюс добавки те или иные. Если выпущено заводом огнеупорных изделий мертель для шамота, то всё нормально. Главное - никакого песка. Песок можно во внешний слой для "швов", но там, где не будет прогрева. Для внешнего слоя достаточно пуха рогоза, можно конский навоз, можно стекловату, только не от матов, в них ПВХ пропитка. Про соль в растворе ничего не знаю, может в качестве электролита для подвижности?.

В топке можно сделать ещё две щели с выходом в боковые КУТ, одну с левого бока ближе к концу тоннеля, поуже раза в два. Первая щель - 30мм, вторая щель 15мм, и третья щель 10мм, третья в торце. Щели не сплошные, а с учётом перевязки на три верхних ряда топки.

КУТ нижняя.JPG (9.13 КБ) 30798 просмотров

Одна задвижка и одна заслонка. Когда колпаки-карманы прогреются, заслонка открывается и создаётся разрыв. Для того, чтобы не нужно было ловить регулировки дымоходом. Всё само собой отрегулируется. Только приловчиться нужно будет. Ход газов через КВС перекрывается к этому времени или позднее, нужно смотреть как лучше.

[Sinus7777]

Процесс идёт, выложил топку и склеил кирпичи в балки перекрытия. Завтра буду перекрывать топку и погоню выше КВС.
Вариант с щелями решил не делать т.к. он не управляемый, или же я не совсем понял идею.
Сделал следующим образом: по правой стене топки у двери, на втором ряду, приточное окно 1/2 кирпича (как и планировалось). С левой стороны хайло (1/2 кирпича), на уровне верхн.половина 3-го,нижн.половина 4-го. В этом месте сделал окно из кирпича на ложок у которого одна половина заложена половинкой на ребро, вторая половина открывается-закрывается сдвижным кирпичом.
Лучше бы фотку разместить, но выяснилось шнур от фотика забыл. Фото будут позже.
Решил делать по своей схеме с опускным каналом + хайло. Будет возможность проверить пойдут ли газы вниз в колпак при разорванной трубе. Если нет, то буду подстрахован вариантом с хайлом из топки.