6.7. Эксплуатация печей на твердом топливе
Отопительные качества печи зависят не только от материала, из которого она сложена, но и от того, насколько правильно эксплуатируется. После длительного перерыва в работе прежде всего необходимо проверить состояние дымоходов печи и наличие тяги. При недостаточной тяге следует прогреть дымоход либо прочистить его. Тяга в процессе топки печи не должна быть излишней. Когда дрова разгорятся, дымовую заслонку постепенно прикрывают, уменьшая силу тяги, но надо следить за тем, чтобы дым не попадал в помещение. Ослепительно-белый свет пламени свидетельствует об избытке тяги, а темно-красный – о ее недостатке.
Дрова – наиболее распространенный вид топлива банных печей. Теплотворная способность дров зависит от их влажности и достигает 3300 ккал/кг. Лучшее топливо – твердые лиственные породы деревьев. Теплотворная способность дров различных пород древесины на единицу массы (1 кг) практически одинакова. Однако на единицу объема (1 м3) дрова более тяжелой и плотной древесины дают значительно больше тепла. Например, сухие березовые дрова при горении выделяют на 20–25% больше тепла, чем осиновые, на 15–18% больше, чем сосновые. Если используются березовые дрова, к концу топки в печь подбрасывают несколько осиновых поленьев, образующих пламя, уничтожающее сажу.
Перед укладкой дров в топливник колосниковую решетку и зольниковую камеру очищают от остатков продуктов сгорания, чтобы полностью освободить доступ воздуха к горящему топливу, иначе печь с поддувалом превратится в печь с глухим подом, что неэкономично.
Ухудшает горение повышенная влажность дров, поэтому их предварительно просушивают. Укладывать дрова необходимо с прозорами и с таким расчетом, чтобы до верха топливника оставалось не менее 200 мм.
Топить баню желательно сухими кондиционными дровами, нельзя бросать в топку крашеное дерево, пластмассу, толь, битум. Нельзя перегревать печь: в облицовке и кладке появляются трещины.
Если конструкция предусматривает работу печи на каменном угле или антраците, задвижку следует установить таким образом, чтобы она закрывалась неплотно и оставалась щель не менее 10–15 мм. Сначала растапливают печь мелкими дровами. На них насыпают слой угля в 50–60 мм. После того как уголь хорошо разгорится, толщину засыпки доводят до 150 мм, но не более, иначе расход топлива будет неэкономичным.
В конце топки оставшиеся угли сгребают на колосниковую решетку, чтобы они хорошо продувались воздухом, идущим из поддувала. Если решетки нет, угли подгребают поближе к выходному отверстию печи. Во избежание отравления угарным газом не следует топить печь поздним вечером.
При обильном газообразовании в топливнике может произойти выбрасывание пламени. Обычно это бывает в случае, когда печь пытаются растопить горючими жидкостями (бензин, керосин и др.). При большой концентрации газов может произойти взрыв, способный не только разрушить печь, но и стать причиной пожара. Топливник нельзя загружать новой порцией топлива (особенно мелкофракционного), целиком покрывая раскаленную поверхность пода печи: оно «томится», выделяя большое количество летучих веществ, не разгораясь из-за отсутствия пламени и понижения температуры. Концентрация газов при этом резко возрастает, и при первом же появлении пламени происходит взрыв. Поэтому мелкофракционное топливо необходимо загружать в печь небольшими порциями, давая ему возможность разгораться постепенно. Открывать топочную дверцу нужно осторожно, чтобы не вызвать внезапного возгорания.
К установлению оптимальных режимов топки печи резонно приступить сразу же после окончательного ввода ее в эксплуатацию, т. е. при ее освоении. И одним из важнейших факторов при этом является определение потребной массы одновременно закладываемых дров (закладки). Это очень важно в плане ограничения максимальной мощности печи, т. е. количества одновременно выделяемого тепла, что и обеспечивается уменьшением максимально возможной закладки. В случае банной печи это особенно важно, ибо от того, как топится печь, напрямую зависят все параметры собственно банной процедуры. Предположим, требуется процедура с начальной температурой 90 °С (режим сауны) с постепенным падением ее через 2–3 часа до 65–70 °С (в конце парком побаловаться). При наличии электропечи с блоком управления особых проблем не возникает (читайте и выполняйте инструкцию). А в случае дровяной печи все зависит от умения правильно выбрать закладку дров, которые вдобавок могут быть каждый раз разными, и правильно же вести топку, для чего и имеется только возможность регулировать приток воздуха в топливник. Задача может стоять и еще сложнее – хорошо бы начать париться минут через 30–40, что, как показала практика, вполне возможно, но только надо, как говорится, «пристреляться».
В процессе топки каменная печь прогревается постепенно, а судить о прогреве можно, прощупывая ее внешние стенки в разных зонах наружной поверхности. Но поскольку при этом прогревается массив печи, нужно время, чтобы тепло от внутренних стенок, обогреваемых непосредственно огнем и горячими газами, поступило к внешним поверхностям, обогревающим объем помещений. Вот почему критичным является именно режим топки, поскольку суждение о нем можно вынести лишь спустя некоторое время. Известно ведь, что максимальной температуры греющие поверхности каменной печи достигают уже после окончания топки, если, конечно, топка не ведется непрерывно, что естественно для печей металлических, а для каменных является нонсенсом. По всем параметрам очень важно не перегреть печь. А для этого и необходимо определиться с закладкой дров и регулировкой тяги дверцей поддувала и, возможно, заслонкой трубы.
Наилучшим с точки зрения утилизации печью выделяемого в ней тепла является режим медленной (применительно к горению дров) топки, который характеризуется малой тягой в печи. Ибо, медленно протекая по дымоходам печи, горячие газы успевают отдать максимальное количество своего тепла. Именно поэтому печи с высоким кпд (такие, как Буллерьян, например) тем и отличаются от прочих, что в них конструктивно заложен принцип реализации малой тяги. Но режим малой тяги (слабой прокачки воздуха) имеет и еще один аспект – он чреват неполнотой сгорания топлива. Оказывается: все прекрасно можно понять, наблюдая дым из трубы. Коротко режим полного сгорания характеризуется формулой: «дыма не должно быть». Действительно, вылетающий из трубы черный дым есть не что иное, как уносимая горячими газами сажа, чистый углерод, не сгоревший в печи из-за недостатка кислорода. При такой топке неизбежен процесс чрезмерно интенсивного засорения дымовых каналов, особенно протяженных, содержимым слишком быстро охлаждающихся отходящих газов. Заметив черный дым, приоткройте еще дверцу поддувала, дым неизбежно исчезнет. Это будет означать полное сгорание топлива. Однако бездымным будет и режим топки с излишним избытком воздуха, при котором лишний воздух, нагреваясь, уносит в атмосферу тепло, не добираемое печью, что и снижает ее кпд. Поэтому добиваться следует минимального приоткрытия дверцы поддувала, при котором темного дыма над трубой нет.
Другое дело белый дым, который означает наличие в отходящих газах большого количества водяного пара – попросту топку сырыми дровами. Тут регулировка поддувала, скорее всего, не поможет, а эффективность топки резко снижается из-за огромного количества тепла, уносимого водяным паром. Вот почему крайне желательно топить сухими дровами, ибо, что называется, на глаз ощутимо, как увеличивается расход дров с повышением их влажности. Закладка же дров определяется несколькими факторами: их влажностью; какой породы древесина; количеством обогреваемых помещений, их объемом и качеством утепления; температурой на улице; количеством топок в день.
Теперь об укладке дров в топливнике. Дрова укладываются таким образом, чтобы их кладка могла беспрепятственно продуваться воздухом. Значит – «колодец», различные косые решетки и т. п. Другое дело, что необходимое для проведения требуемой топки количество дров – закладку, можно произвести и несколькими порциями, причем никаких ограничений типа «сначала пусть те прогорят» на самом деле не усматривается.
Безусловно, стоит присмотреться к моменту, когда можно перекрывать летний ход и переводить печь в режим движения отходящих газов по полной схеме дымооборотов. Момент этот у каждой конкретной печи свой, и в известной степени является ее характеристикой. Чем быстрее он наступает, тем быстрее печь включается в работу «по полной программе». А конструктивно это обеспечивается прогревом всего дымового канала, в котором особенно важной с точки зрения образования тяги является труба. Именно достижение тяги, достаточной для движения газов по максимальному пути и обеспечивается при надлежащем прогреве трубы.
Следующий весьма важный момент – окончание топки печи. Существует и до сих пор многими бездумно повторяется легенда о том, что закрывать заслонку и поддувальную дверцу можно тогда, когда над углями исчезнут синие огоньки. Давайте с этим разберемся, ибо вопрос важный: до сих пор случается, что люди «угорают от печки». А почему? А потому, что поступают по легенде. Но почему же тогда угорают не все и не всегда? Дело в том, что при топке печи производится и вентиляция объема, из которого воздух поступает в ее топливник. В самом деле, для горения топлива поток воздуха необходим, и он, раз горение происходит, имеет место быть. Он же, за вычетом пошедшего на окисление топлива кислорода, является и основным компонентом отходящих горячих газов. В любом случае печь работает как мощный вакуумный насос или поставленный на вытяжку вентилятор. Разряжение, создаваемое печью в помещении, примерно равно ее тяге. И поскольку любое отапливаемое печью строение не есть космический корабль, т. е. не является вакуумплотным, взамен высасываемого из него печью воздуха разными путями поступает новый, наружный, что исключительно важно, свежий – со всеми соответствующими компонентами. Вместе с горячими отходящими газами уносятся и продукты сгорания. Заметим, что процесс вентиляции сопровождает процесс топки.
Что же происходит, когда топка прекращается (дверцы и заслонки закрыты)? Очевидно, что прекращается и вентиляция. А горение? При исчезнувших синих огоньках еще нет – ведь это всего лишь означает прекращение полного, т. е. наиболее безопасного сгорания. Посмотрите на наиболее распространенный огонь кухонной газовой плиты – он голубой, когда все в порядке. С прекращением же голубого огня над массой углей, да еще при закрытых заслонках, начинается режим горения топлива с недостатком воздуха, как раз и чреватый максимальным образованием того самого ядовитого угарного газа, продукта неполного окисления углерода. И это происходит как раз при «отключенной вентиляции». Ну что может быть хуже? А дальше развитие событий носит вероятностный характер и зависит от многих причин: от массы недогоревшего на момент «выключения» печи топлива, от состояния атмосферы помещения, от массы и направления движения образующегося угарного газа и т. п. Но в любом случае все происходит по схеме «куда кривая вывезет».
Убедиться в том, что исчезновение синих огоньков не есть признак прекращения топки печи, легко может каждый, кто этим занимается. Дождавшись этого момента, хорошенько поворошите кочергой оставшиеся угли или приоткройте дверцу поддувала (или и то и то) – огоньки, а то и более сильный огонь появятся снова. Это говорит о наличии еще не сгоревшего топлива – потенциального источника угарного газа. Первое исчезновение этих огоньков может быть связано с плохим продуванием оставшегося топлива из-за образования его плотной упаковки или слоя золы – почему и помогает кочерга, устраняющая именно эти причины. Через некоторое время вся процедура может повториться и не единожды. Так когда же прекращать топку: после исчезновения первых синих огоньков, вторых, третьих? Правильным будет не связывать прекращение топки со столь ненадежным признаком, а ориентироваться по количеству оставшегося топлива. Правы те, кто утверждает, что топку надо прекращать при полном выгорании топлива (и углей в том числе) – с точки зрения безопасности с этим не поспоришь. При жгучем желании поэкспериментировать, этого, конечно, не запретишь, но с учетом изложенного выше, от которого, как ни крути, никуда не деться.
