Печь

редактировать
Для печей, используемых в металлургии, см. Металлургические печи. Для промышленных печей см. Промышленные печи. Для использования в других целях, см Печь (значения). Масляная печь

Печи, упоминается как нагреватель или котел в британском английском, является нагревательный блок используется для нагрева все здание. Печи в основном используются в качестве основного компонента системы центрального отопления. Название происходит от латинского слова fornax, что означает печь. Печи устанавливаются стационарно, чтобы обеспечить теплом внутреннее пространство за счет промежуточного движения жидкости, которая может быть воздухом, паром или горячей водой.. Отопительные приборы, в которых в качестве текучей среды используется пар или горячая вода, обычно называют бытовым паровым котлом или бытовым водогрейным котлом. Наиболее распространенным источником топлива для современных печей в Северной Америке и большей части Европы является природный газ ; другие распространенные источники топлива включают СНГ (сжиженный нефтяной газ), мазут, древесину и, в редких случаях, уголь. В некоторых областях используется электрический резистивный нагрев, особенно там, где стоимость электроэнергии невысока или основная цель - кондиционирование воздуха. Современные печи с высоким КПД может быть до 98% эффективнее и работать без дымохода, с типичным газом печи быть примерно на 80% эффективнее. Отходящие газы и тепло отводятся механически через трубы из ПВХ, которые могут выводиться через боковую часть или крышу дома. Эффективность использования топлива в газовой печи измеряется в AFUE (Annual Fuel Utilization Efficiency). Печи в основном работают на природном газе или электричестве. Печи, которые используются для кипячения воды, называются котлами.

Термин « печь» также относится к различным типам металлургических печей, используемых для плавки и других металлоконструкций, а также к промышленным печам, которые используются в различных промышленных приложениях, таких как химические заводы, и обеспечивают тепло для химических реакций.

СОДЕРЖАНИЕ
  • 1 Категории
    • 1.1 Естественная тяга
    • 1.2 Принудительный воздух
    • 1.3 Принудительная тяга
    • 1.4 Конденсация
  • 2 Типы печей
    • 2.1 Одноступенчатый
    • 2.2 Двухступенчатый
    • 2.3 Регулирование
  • 3 Распределение тепла
  • 4 Печное помещение
  • 5 См. Также
  • 6 Примечания
  • 7 Ссылка
Категории

Печи можно разделить на четыре основные категории в зависимости от эффективности и конструкции, естественной тяги, приточно-вытяжной, приточной и конденсационной.

Естественная тяга

Схема газовой печи центрального отопления Lamneck в разрезе. Схема газовой печи, работающей на природном газе, начало 20 века.

Первая категория печей - это топки с естественной тягой, топки с атмосферной горелкой. Эти печи состояли из чугунных или клепанных стальных теплообменников, построенных внутри внешней оболочки из кирпича, кладки или стали. Теплообменники вентилировались через кирпичные или каменные дымоходы. Циркуляция воздуха зависела от больших, направленных вверх труб из дерева или металла. Трубы будут направлять теплый воздух в вентиляционные отверстия в полу или стенах дома. Этот способ обогрева сработал, потому что теплый воздух поднимается вверх.

Система была простой, с небольшим количеством элементов управления, одним автоматическим газовым клапаном и без воздуходувки. Эти печи можно было заставить работать на любом топливе, просто приспособив площадь горелки. Они работали с древесиной, коксом, углем, мусором, бумагой, природным газом, мазутом, а также китовым жиром в течение короткого периода на рубеже веков. Печи, работающие на твердом топливе, требовали ежедневного технического обслуживания для удаления золы и «клинкера», которые накапливались на дне зоны горелки. В более поздние годы эти печи были адаптированы с электрическими вентиляторами для облегчения распределения воздуха и ускорения подачи тепла в дом. Системы, работающие на газе и жидком топливе, обычно управлялись термостатом внутри дома, в то время как большинство дровяных и угольных печей не имели электрического подключения и регулировались количеством топлива в горелке и положением заслонки приточного воздуха на горелке. дверь доступа.

С принудительной подачей воздуха

Вторая категория топок - это воздушные печи атмосферного типа с чугунным или стальным секционным теплообменником. В течение 1950-х и 1960-х годов этот тип печи использовался для замены больших систем с естественной тягой, а иногда устанавливался на существующих самотечных воздуховодах. Нагретый воздух перемещался вентиляторами с ременным приводом, рассчитанными на широкий диапазон скоростей. Эти печи все еще были большими и громоздкими по сравнению с современными печами, а их внешняя поверхность была сделана из тяжелой стали со съемными панелями на болтах. Энергоэффективность будет варьироваться от чуть более 50% до более 65% AFUE. В этой печи по-прежнему использовались большие каменные или кирпичные дымоходы для дымоходов, и в конечном итоге она была разработана для размещения систем кондиционирования воздуха.

Принудительная тяга

Третья категория печей - это топка с принудительной тягой средней эффективности со стальным теплообменником и многоскоростным нагнетателем. На самом деле эти печи были физически намного компактнее, чем предыдущие стили. Они были оснащены нагнетателями воздуха для горения, которые пропускали воздух через теплообменник, что значительно увеличивало эффективность использования топлива, позволяя уменьшить размеры теплообменников. Эти печи могут иметь многоскоростные воздуходувки и были разработаны для работы с центральными системами кондиционирования воздуха.

Конденсация

Конденсационная печь

Четвертая категория печей - это высокопроизводительные или конденсационные печи. Топки с высоким КПД могут достичь КПД от 89% до 98%. Этот тип печи включает в себя герметичную зону сгорания, индуктор тяги сгорания и вторичный теплообменник. Поскольку теплообменник отводит большую часть тепла от выхлопных газов, он фактически конденсирует водяной пар и другие химические вещества (которые образуют слабую кислоту) во время работы. Вентиляционные трубы обычно устанавливаются с трубой из ПВХ, а не с металлической вентиляционной трубой для предотвращения коррозии. Индуктор тяги позволяет прокладывать вытяжной трубопровод вертикально или горизонтально на выходе из конструкции. Наиболее эффективное устройство для высокоэффективных печей включает трубопровод из ПВХ, по которому свежий воздух для горения снаружи дома направляется прямо в печь. Обычно воздух для горения (свежий воздух) ПВХ направляется вдоль выхлопного ПВХ во время установки, и трубы выходят через боковую стену дома в том же месте. Высокоэффективные печи обычно обеспечивают экономию топлива от 25% до 35% по сравнению с печью AFUE на 60%.

Типы печей

Одноступенчатый

У одноступенчатой ​​печи всего одна ступень работы, она либо включена, либо выключена. Это означает, что он относительно шумный, всегда работает с максимальной скоростью и всегда выкачивает самый горячий воздух с самой высокой скоростью.

Одним из преимуществ одноступенчатой ​​печи обычно является стоимость ее установки. Одноступенчатые печи относительно недороги, так как технология довольно проста. Однако простота одноступенчатых газовых печей достигается за счет шума электродвигателя нагнетателя и механической неэффективности. Электродвигатели нагнетателей в этих одноступенчатых печах потребляют больше энергии в целом, поскольку независимо от требований к обогреву помещения электродвигатели вентилятора и нагнетателя работают с фиксированной скоростью.

Из-за односкоростной работы одноступенчатую печь также называют односкоростной.

Двухступенчатый

Двухступенчатая печь должна работать на двухступенчатой ​​полной скорости и половинной (или пониженной) скорости. В зависимости от требуемого тепла они большую часть времени могут работать с меньшей скоростью. Они могут быть тише, перемещать воздух с меньшей скоростью и лучше поддерживать желаемую температуру в доме.

Модулирующий

Модулирующая печь может почти непрерывно регулировать тепловую мощность и скорость воздуха в зависимости от требуемого тепла и наружной температуры. Это означает, что он работает ровно столько, сколько необходимо, и, следовательно, экономит энергию.

Распределение тепла
Фотография печи горячего воздуха типа "осьминог" в подвале. Печь «Осьминог» с масляной горелкой.

Печь передает тепло жилому пространству здания через промежуточную систему распределения. Если распределение происходит через горячую воду (или другую жидкость) или через пар, то печь чаще называют бойлером. Одним из преимуществ бойлера является то, что печь может обеспечивать горячую воду для купания и мытья посуды, а не требует отдельного водонагревателя. Одним из недостатков этого типа применения является то, что когда котел выходит из строя, нет ни отопления, ни горячего водоснабжения.

Системы отопления с воздушной конвекцией используются уже более века. Старые системы полагаются на систему пассивной циркуляции воздуха, где большая плотность более холодного воздуха заставляет его опускаться в зону печи ниже через регистры возврата воздуха в полу, а меньшая плотность нагретого воздуха заставляет его подниматься в воздуховодах; две силы, действующие вместе, управляют циркуляцией воздуха в системе, называемой «гравитационной». Компоновка этих печей типа «осьминог» и их систем воздуховодов оптимизирована с учетом различных диаметров больших заслоненных воздуховодов.

Фотография современной газовой печи с принудительной подачей воздуха и сопутствующих воздуховодов рядом. Печь с принудительным газом, конструкция около 1991 г.

Для сравнения, в большинстве современных печей с «теплым воздухом» обычно используется вентилятор для циркуляции воздуха в комнатах дома и втягивания более холодного воздуха обратно в печь для повторного нагрева; это называется воздушным нагревом. Поскольку вентилятор легко преодолевает сопротивление воздуховодов, их расположение может быть гораздо более гибким, чем у старых осьминогов. В американской практике отдельные воздуховоды собирают холодный воздух, который возвращается в печь. В печи холодный воздух проходит в печь, обычно через воздушный фильтр, через вентилятор, затем через теплообменник печи, откуда он обдувается по всему зданию. Одним из основных преимуществ этого типа системы является то, что она также позволяет легко установить центральное кондиционирование воздуха, просто добавив охлаждающий змеевик на выходе из печи.

Воздух циркулирует через воздуховоды, которые могут быть изготовлены из листового металла или пластикового «гибкого» воздуховода, изолированного или неизолированного. Если воздуховоды и камера статического давления не были герметизированы мастикой или пленкой изоленты, из воздуховодов, вероятно, будет иметь место большая утечка кондиционированного воздуха, возможно, в некондиционированные помещения. Еще одна причина потери энергии - установка воздуховодов в неотапливаемых помещениях, например на чердаках и в подвесных помещениях; или воздуховодов систем кондиционирования на чердаках в теплом климате.

Печное помещение

Печи номер является механической комнате в здании для размещения печи и вспомогательного оборудования. Такое помещение сводит к минимуму визуальное воздействие печи, труб и другого оборудования. Современная компактная печь для дома на одну семью легко поместится в небольшой шкаф. Однако необходимо проявлять осторожность, чтобы обеспечить соответствующую вентиляцию, поскольку снаружи топочного агрегата выделяется значительное количество тепла, а для природного газа или любой другой топки, работающей на топливе, потребуется достаточное количество воздуха для горения.

Гараж никогда не следует использовать в качестве печи места для целого ряда причин. Утечка воздуха вокруг соединительных воздуховодов и других необходимых проходов может привести к транспортировке потенциально опасных загрязняющих веществ (включая угарный газ ) из гаража в основную часть дома, воздуховоды и другие проходы между гаражом и жилыми помещениями дома могут стать прорывом. необходимого огнестойкого барьера между этими двумя областями, печь или другой подобный прибор необходимо защитить от потенциального удара транспортного средства боллардами или другими средствами, а любой источник воспламенения в гараже должен находиться на высоте не менее 18 дюймов над уровнем моря. уровень пола из-за возможности взрыва паров бензина в любом гараже. На картинке поток воздуха идет снизу вверх, с электронным воздушным фильтром внизу, за ним следует высокоэффективная газовая или конденсационная печь (КПД 98%) в середине и змеевики кондиционирования воздуха вверху.

Смотрите также
Примечания
Ссылка
  • Серый, Вашингтон; Мюллер, Р. (1974).Инженерные расчеты при лучистой теплопередаче(1-е изд.). ISBN Pergamon Press Ltd.   0-08-017786-7.
  • Fiveland, WA, Crosbie, AL, Smith AM и Smith, TF (редакторы) (1991). Основы радиационного теплообмена. Американское общество инженеров-механиков. ISBN   0-7918-0729-0. CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
  • Уорринг, Р. Х (1982). Справочник по арматуре, трубопроводам и трубопроводам (1-е изд.). Издательская компания "Галф". ISBN   0-87201-885-7.
  • Dukelow, Сэмюэл G (1985). Повышение КПД котла (2-е изд.). Инструментальное общество Америки. ISBN   0-87664-852-9.
  • Белый дом, RC (редактор) (1993). Руководство пользователя клапана и привода. Публикации по машиностроению. ISBN   0-85298-805-2. CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
  • Дэвис, Клайв (1970). Расчеты в печной технике (1-е изд.). Pergamon Press. ISBN   0-08-013366-5.
  • Goldstick, R.; Туманн А. (1986). Принципы утилизации отходящего тепла. Fairmont Press. ISBN   0-88173-015-7.
  • ASHRAE (1992). Справочник ASHRAE. Системы и оборудование отопления, вентиляции, кондиционирования. ASHRAE. ISBN   0-910110-80-8. ISSN   1078-6066.
  • Перри, Р. и Грин, Д. В. (редакторы) (1997). Справочник инженеров-химиков Перри (7-е изд.). Макгроу-Хилл. ISBN   0-07-049841-5. CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
  • Либерман, П.; Либерман, Элизабет Т (2003). Рабочее руководство по технологическому оборудованию (2-е изд.). Макгроу-Хилл. ISBN   0-07-139087-1.
Последняя правка сделана 2023-04-12 10:27:14
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте