Водяное отопление

Традиционно на селе русские печи клали массивными, они занимали едва ли не половину избы. Чтобы прогреть такую махину, требовалось много времени и дров. Ну а если уж печь набирала жар, то затем долго остывала, поддерживая в доме тепло и уют. Ценою, повторим, большого расхода топлива и солидных габаритов печи. Не так ли?

Немало пришлось инженеру-теплотехнику Г.Русинову исколесить сел и деревень, изучая конструкции печей, прежде чем созрела идея чудо-печи. Ее достоинства очевидны даже неискушенному в теплотехнике. Прежде всего габариты — они ни в какое сравнение не идут с размерами русских печей. Тем не менее столь небольшие размеры печи Русинова нисколько не ухудшают ее главных качеств. Судите сами: коэффициент полезного действия русских печей никогда не превышал долей процента, а у Русинова — в десятки раз выше! Достигается это тем, что тепло аккумулируют не кирпичи, а вода, теплоемкость которой, как известно, в пять раз выше. Для нагрева воды используется теплообменник с чрезвычайно развитой поверхностью нагрева. В печи Русинова она и составляет 3 кв.м. Столь высокий показатель позволяет в небольшом объеме развивать тепловую мощность, равную 18 000 ккал/ч, или 21 кВт, что вполне достаточно для обогрева двухэтажного пятикомнатного сельского дома 240 куб.м!

Самый трудоемкий и ответственный узел — теплообменник. В печи Русинова он состоит из четырех радиационных и двух конвекционных экранов. Поясним, где они располагаются. На рисунках 1 и 2 показаны теплообменник в сборе, а на рисунках 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 9 — узлы и детали, необходимые для его сборки. Видите две емкости — нижняя (прямоугольная) и верхняя (цилиндрическая) соединены множеством изогнутых и прямых труб. Это и есть теплообменник. А теперь представим, что внутри его горят дрова. Излучаемое ими тепло поглощается тремя рядами вертикальных труб и нижней частью цилиндрической емкости — они и образуют четыре радиационных экрана. Кроме того, горячие газы при своем движении сначала вверх, а потом, обогнув стенку, вниз «омывают» всю поверхность цилиндрической емкости и ряд труб в задней части печи. Как видите, на своем пути они встречают два конвекционных экрана.

Благодаря столь эффективно развитой поверхности и достигается максимально возможное поглощение тепла теплоносителем. Ну а само тепло внутри теплообменника, нагревая воду, заставляет ее циркулировать из нижней емкости по трубам вверх. Там она собирается в цилиндрической емкости, где температура ее выравнивается. А далее горячая вода (заметим, плотность ее ниже, чем у холодной) самостоятельно перемещается из цилиндрической емкости по трубам в батареи, размещенные в комнатах. Отдав тепло воздуху, вода охлаждается и возвращается в нижнюю емкость теплообменника. Далее все повторяется по замкнутому кругу. Достоинство очевидно. Ведь вода циркулирует по трубопроводам без участия насоса до тех пор, пока в топке горит огонь.

Разобрались? Тогда за дело. Все необходимые размеры, как и диаметр труб, толщина стальных листов — на рисунках и подрисуночных подписях. Обращаем лишь ваше внимание: старайтесь подогнать сопрягаемые швы с возможно меньшими зазорами. Готовые детали тщательно стыкуйте одну к одной, слегка прихватывайте сваркой. И лишь после того, как убедитесь, что работа выполнена аккуратно, приступайте к окончательной сборке. В готовом виде теплообменник должен выглядеть так, как показано на рисунке 2.

Но на этом работа с главным узлом печи не заканчивается. Требуется испытать теплообменник на прочность — не дай Бог, горячая вода прорвет сварной шов. Сам автор проводил испытания так. Заварил нижнее входное отверстие трубы, затем доверху залил теплообменник водой, а выходное отверстие соединил с емкостью и, контролируя манометром, заполнил ее сжатым воздухом под давлением 1 МПа (10 кг/см).

Если сварные швы сделаны качественно, испытания подтвердят их герметичность. Если же в отдельных местах сварных швов появятся капли, то воду из теплообменника надо слить и неплотные места вновь тщательно заварить.

Для работы печи место ее установки в доме значения не имеет. Главное, чтобы длина труб, связывающих ее с батареями, оказалась как можно короче. Определяя место, надо, однако, обязательно учесть, что стенки печи, особенно дно, сильно нагреваются. Поэтому в целях пожарной безопасности нижнюю часть печи необходимо хорошо изолировать от пола.

Издавна считалось, что возведение русской печи — это целое искусство, не всякому мастеру доступное. Для того, чтобы сложить печь Русинова, особых тайн знать не требуется. Заготовьте 300 огнеупорных кирпичей размером 240x120x60 мм и цемент марки 400. Из этого цемента и песчинок битого огнеупорного кирпича в соотношении 3:2 приготовьте связующий раствор. А саму кладку ведите по схеме, показанной на рисунке 1, не забывая следить, чтобы толщина связующего раствора между кирпичами не превышала 10 мм.

Когда связующий раствор, как говорят, схватится, с помощью сварки соедините печь с обогревательной системой дома, а дымоход — с печной трубой. Заполните печь водой и проведите пробный нагрев. Все нормально? Пусть же жар нового очага всегда согревает ваш дом в ненастную пору.

На рисунках цифрами поназаны: 3 — общий вид прямоугольной емкости теплообменника (материал — стальной лист толщиной 5 мм), 4 — разметка отверстий на верхнем листе прямоугольной емкости, 10 — общий вид нижней топочной дверцы с двумя регуляторами подачи в топку воздуха (материал — стальной лист толщиной 2 мм), 12 — вид регулятора подачи в топну воздуха (материал — стальной диск диаметром 60 и толщиной 10 мм, стальной болт длиной 30 мм и гайка М8), 13 — общий вид колосниковой решетки (материал — стальной лист толщиной 2 и 5 мм), 14 — вертикальная передняя решетка (материал — стальной лист толщиной 5 мм, стальной стержень диаметром 10 и длиной 175 мм), 15 — общий вид совка и его развертка (материал — стальной лист толщиной 0,5 и 5 мм).

Автор: Инженер-теплотехник Г. Русинов
http://patlah.ru

© "Энциклопедия Технологий и Методик" Патлах В.В. 1993-2007 гг.