1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10/10 10,00оценок: 1

Прогрев и нагрев многослойной стенки печи

Тема в разделе "Проектирование и выбор печей, каминов", создана пользователем sp_00, 16.10.15.

  1. sp_00
    Регистрация:
    15.02.07
    Сообщения:
    2.583
    Благодарности:
    1.155

    sp_00

    Пенсионер-дачник

    sp_00

    Пенсионер-дачник

    Регистрация:
    15.02.07
    Сообщения:
    2.583
    Благодарности:
    1.155
    Адрес:
    Москва
    Прогрев и нагрев многослойной стенки печи
    Выдалось время провести небольшие испытания на прогрев многослойной конструкции.
    Цель - динамика прогрева многослойной конструкции при различных прослойках режимах ее прогрева. Импульсный прогрев вывода на режим теплоотдачи внешней поверхности М200 около 500 Вт/м2

    Сделано более 20 тестов на четырех вариантах.
    1 - ША8 на плашку (65 мм) - не вентилируемая воздушная прослойка 6 мм - склеенные на ГПС два кирпича М200 (витебск) на ложок/ребро (120 мм)
    2 - ША8 на плашку (65 мм) - базальтовый картон 6 мм сплющенный до 3 мм на прокладку - склеенных на ГПС два кирпича М200 (витебск) на ложок/ребро (120 мм)
    ША8 на плашку (65 мм) - воздушная прослойка 6 мм - склеенные на ГПС два кирпича М200 (витебск) на ложок/ребро (120 мм)
    3 - ША8 на плашку (65 мм) - гофрокартон 5 мм - склеенные на ГПС два кирпича М200 (витебск) на ложок/ребро (120 мм)
    4 - ША8 на плашку (65 мм) - воздушная прослойка 13 мм - склеенные на ГПС два кирпича М200 (витебск) на ложок/ребро (120 мм)

    Конструкция помещена в короб из 30 мм суперизола с заделкой всех щелей базальтовым картоном. Кирпич ША8 уложен на электрический ТЭН, подключаемый в сеть 220 v. а внешняя часть М200 открыта.
    Датчики установлены в просверленные отверстия Ф5 мм до центра кирпича с 10 мм отступом от края:
    - ША8 верх и низ
    - М200 верх и низ
    т. о. температура снимаем по краям "пирога"
    - нагрев ТЭНом нижней части ША8
    - верхняя часть ША8
    - нижняя часть М200
    - верхняя часть М200

    Внешний вид стенда на фото

    IMG_0234.jpg

    IMG_0256.jpg

    сводный график по прогреву многослойной конструкции
    Подогрев - включение ТЭН на 80 минут
    Отслеживание - 600 минут
    Прогрев (низ ША8 у ТЭНа) - на графике в масштабе 1:10

    Прогрев многослойной конструкции.GIF

    В таблице можно увидеть максимальные температуры прогрева внешней поверхности (верха М200)
    - с воздушной прослойкой - 71.6*С
    - с базальтом 6 мм - 66.5*С

    разница менее 10%

    Средняя температура на поверхности М200 за 600 мин.
    - воздух - 53.02*С
    - базальт- 50.40*С
    - картон - 51.39*С
     

    Вложения:

    sp_00 , 16.10.15
    #1 + Цитировать
  2. sp_00
    Регистрация:
    15.02.07
    Сообщения:
    2.583
    Благодарности:
    1.155

    sp_00

    Пенсионер-дачник

    sp_00

    Пенсионер-дачник

    Регистрация:
    15.02.07
    Сообщения:
    2.583
    Благодарности:
    1.155
    Адрес:
    Москва
    Первый этап мы выяснили.
    Прокладка из базальтового картона снижает теплоотдачу внешней части многослойной конструкции на 10% в сравнение с воздушной в 6 мм.

    Но. Печь ведь не работает в таком режим. Ее нагревают до определенной температуры и поддерживают, в зависимости от степени остывания, т. е. теплоотдачи внешней стенки.
    Предположим, что температура внешней стенки должна быть плюс 60*С.
    Путем анализа полученных ранее данных было принято решение вести нагрев по следующей схеме:
    - пуск на 45 минут
    - затем через час по 15 минут три раза
    Время наблюдения 600 минут. Материал прослойки базальтовый картон и воздушная прослойка 6 мм.

    Результат на графике.
    видим, что прокладка из базальтового картона
    дает более медленный нагрев внешнего М200 до 60*С
    что делает внешнюю стенку более защищенной от перегрева
    и через 6 часов они имеют примерно одинаковую температуру

    Нагрев двухслойной стенки.GIF

    распределение температур в стене с базальтовым картоном

    Нагрев базальт 6 мм.GIF

    Я не заходил в граничные режимы, как для топки, а представлял стенку печи. По стационарному режиму в своей печи я намерил температуру внутренней части в пределах 120-150*С
    Поэтому именно при этой температуре включал нагрев.
    Время включения нагрева и выключения проходили для всех тестов одинаково по программатору от начала старта. По таблице они четко прослеживаются.

    Учтите еще, что датчик находится внутри кирпича по центру в 1 см от края.
    Поэтому:
    - температура нижнего датчика на ША8 немного ниже поверхностной на точке соприкосновения с ТЭНом
    - температура поверхности М200 немного ниже, чем показания датчика внутри
     
    sp_00 , 16.10.15
    #2 + Цитировать
  3. Yaoway
    Регистрация:
    17.07.12
    Сообщения:
    878
    Благодарности:
    354

    Yaoway

    Живу здесь

    Yaoway

    Живу здесь

    Регистрация:
    17.07.12
    Сообщения:
    878
    Благодарности:
    354
    Адрес:
    Москва
    Можете пояснить, как это делается, так сказать, практически: печь - не газовый котел с полной автоматизацией, и дрова сами в топку не закладываются?... (без сарказма) Я топлю свою печь, ориентируясь на температуру воздуха в помещении и на улице, а не на температуру поверхности печи... Причем, даже, практически, всегда, ориентируюсь на температуру воздуха на улице: смотрю прогноз погоды на день/ночь и определяю, сколько надо дров до следующей топки. Соответственно, у меня печь не имеет постоянной температуры поверхности... Вот, это я хотел уточнить:hndshk:
     
    Последнее редактирование: 16.10.15
    Yaoway , 16.10.15
    #3 + Цитировать
  4. sp_00
    Регистрация:
    15.02.07
    Сообщения:
    2.583
    Благодарности:
    1.155

    sp_00

    Пенсионер-дачник

    sp_00

    Пенсионер-дачник

    Регистрация:
    15.02.07
    Сообщения:
    2.583
    Благодарности:
    1.155
    Адрес:
    Москва
    Если брать практически, то у вас печь не остывает постоянно, как у дачников по приезду на выходной.
    Вы печь подпитываете (сжигаете дрова) по мере ее остывания, в зависимости от тепловых потерь дома, при стабильности температуры внутри дома, согласно санитарным нормам.
    Поэтому у вас печь находиться практически в стационарном режиме. Я взял температуру на поверхности м200 в районе 60*С
    При этом получаем установившийся режим многослойной стенки в пределах 150*С.
    Вот на этом режиме нам и надо подпитывать, компенсируя остывание, в зависимости от суточных тепловых потерь дома.

    Тесты показали, что такой стационарный режим практически не зависим от вида прослойки.
    Это при условиях остывания со всех сторон, в том числе и с низу.
    Однако, при закрытие нагретого кирпича снизу (как в печи) показатели немного изменятся, но тенденция останется.
    Так, при воздушной прослойке идет большая нагрузка на внешнюю кладку в момент начала нагрева печи (натоп по приезду на дачу), поскольку нагрев идет более интенсивно, чем через базальтовый картон. Это способствует образованию трещин. Базальт же дает более медленный нагрев и остывание печи, т. е. теплоотдача во времени немного растянута, за счет более позднего прихода волны тепла.
    Результат - между топками имеем более равномерную температуру стенок печи при использование в качестве прокладки базальтовый картон.

    Естественно, при прогреве стенки в течение длительного времени (первый график) тепло быстрее выйдет на поверхность при воздушной прослойке и еще быстрее при нагреве одного кирпича в 12 см.
     
    sp_00 , 16.10.15
    #4 + Цитировать
  5. Yaoway
    Регистрация:
    17.07.12
    Сообщения:
    878
    Благодарности:
    354

    Yaoway

    Живу здесь

    Yaoway

    Живу здесь

    Регистрация:
    17.07.12
    Сообщения:
    878
    Благодарности:
    354
    Адрес:
    Москва
    Не совсем я Вас понял... Что Вы подразумеваете под этим? (К моменту очередной протопки у меня внешняя поверхность остывает до комнатной температуры. Внутренняя поверхность топки едва теплая. Тут надо заметить, что у меня печь - не совсем традиционной конструкции, точнее, совсем не традиционной, поэтому, я и задаю такие вопросы:hello:) Я не беру случай, когда дачники приезжают в лютый мороз: -30 и +20 - разница существенная. Т. е., я хочу сказать, спросить, уточнить, - я в печах не очень силен,- какое состояние печи Вы считаете остывшим?
    С уважением.
     
    Yaoway , 16.10.15
    #5 + Цитировать
  6. sp_00
    Регистрация:
    15.02.07
    Сообщения:
    2.583
    Благодарности:
    1.155

    sp_00

    Пенсионер-дачник

    sp_00

    Пенсионер-дачник

    Регистрация:
    15.02.07
    Сообщения:
    2.583
    Благодарности:
    1.155
    Адрес:
    Москва
    когда печь уже не обеспечивает равномерность температуры в доме
    допустим на улице -10*С
    в доме +25*С
    печь остыла и в доме +22*С
    печь нагрелась и в доме +28*С
    это критические точки
    большую роль в стабильности, кроме печи, играет теплоемкость стен и наличие мебели в помещение
    поэтому в нормах ЕС стоит время теплоотдачи печи в 100% - максимальная мощность, 50% и 25% от максимальной. В зависимости от инерции вашего дома вы может уже по характеристикам подобрать печь.

    Но данные тесты призваны в основном показать, что прогрев печи при прослойке из базальтового картона будет только затянут во времени, но при той же теплоотдачи печи соизмеримо с теплопотерями дома.
    НО. Если у вас теплопотери помещения больше чем расчетная топлоотдача печи, то конструкция уже работает совсем по другому. Внутри запасает по полной мощности, а на поверхности будет температура меньше. Это уже другая история ...

    именно на это и рассчитано применение базальтового картона
    поскольку по приезду кочегарят печь до "красна"
    т. с. защита от перегрева и разрушения
     
    sp_00 , 16.10.15
    #6 + Цитировать
  7. Владимир Жирнов
    Регистрация:
    21.03.07
    Сообщения:
    4.852
    Благодарности:
    4.064

    Владимир Жирнов

    неправильные печки

    Владимир Жирнов

    неправильные печки

    Регистрация:
    21.03.07
    Сообщения:
    4.852
    Благодарности:
    4.064
    Адрес:
    Мшинская
    @Yaoway,
    Не на это рассчитано. Рассчитано уравнивать нагрев поверхности- "тришкин кафтан". Где перегрев-туда базальт.
    на этой схеме всё видно
    архимедова сила_1.jpg
     
    Владимир Жирнов , 16.10.15
    #7 + Цитировать
  8. Yaoway
    Регистрация:
    17.07.12
    Сообщения:
    878
    Благодарности:
    354

    Yaoway

    Живу здесь

    Yaoway

    Живу здесь

    Регистрация:
    17.07.12
    Сообщения:
    878
    Благодарности:
    354
    Адрес:
    Москва
    Да, я - не печник, - на меня внимания не обращайте. Так, мимо пробегал:hello:Я к этим проблемам равнодушен, поскольку у меня иные взгляды на печные системы. Поэтому, в ваши споры и не влезаю, только читаю иногда...:hndshk:
     
    Yaoway , 16.10.15
    #8 + Цитировать
  9. sp_00
    Регистрация:
    15.02.07
    Сообщения:
    2.583
    Благодарности:
    1.155

    sp_00

    Пенсионер-дачник

    sp_00

    Пенсионер-дачник

    Регистрация:
    15.02.07
    Сообщения:
    2.583
    Благодарности:
    1.155
    Адрес:
    Москва
    можно в двух словах ...
    в случае, если стенка печи по высотам делается из разных слоев или вообще где то в один слой, то может быть применен и этот метод
    например, в противоточных печах имеет место перегрев верха печи
    сделав верхнюю часть с базальтом, а нижнюю с воздухом, то получим задержку по времени прогрева верхней части печи, а результат - одинаковый нагрев всей печи по вертикали (без быстрого нагрева) и защита внешнего контура печи (верхний ярус) от преждевременного разрушения.
     
    Последнее редактирование: 16.10.15
    sp_00 , 16.10.15
    #9 + Цитировать
  10. Yaoway
    Регистрация:
    17.07.12
    Сообщения:
    878
    Благодарности:
    354

    Yaoway

    Живу здесь

    Yaoway

    Живу здесь

    Регистрация:
    17.07.12
    Сообщения:
    878
    Благодарности:
    354
    Адрес:
    Москва
    Ох, чую, сейчас втянут меня в...:aga:
    Мне симпатичны готовые компоненты заводского изготовления, - читай, заморского, - топки (стальные/чугунные/шамотные), каналы и материалы для облицовки. То, что вы обычно обсуждаете, - кпд конструкции, потери между слоями стенок и т. д., - я на этот счет, даже, не парюсь: если производитель сказал, вот, нате, такие цифры, - я их принимаю по умолчанию, как исходные данные для расчета уже самой конструкции, в привязке к помещениям. Т. е., для меня предмет ваших споров не является спорным, а является исходными данными:hello:
     
    Yaoway , 16.10.15
    #10 + Цитировать
  11. sp_00
    Регистрация:
    15.02.07
    Сообщения:
    2.583
    Благодарности:
    1.155

    sp_00

    Пенсионер-дачник

    sp_00

    Пенсионер-дачник

    Регистрация:
    15.02.07
    Сообщения:
    2.583
    Благодарности:
    1.155
    Адрес:
    Москва
    а поскольку нет у нас такого, вот и идут споры ...
    каждый отстаивает правду ... свою
    спасибо, я понял вас
    дальше постарайтесь не втягиваться
     
    sp_00 , 16.10.15
    #11 + Цитировать
  12. Вогнистый
    Регистрация:
    22.01.13
    Сообщения:
    4.887
    Благодарности:
    2.106

    Вогнистый

    Живу здесь

    Вогнистый

    Живу здесь

    Регистрация:
    22.01.13
    Сообщения:
    4.887
    Благодарности:
    2.106
    Адрес:
    Мариуполь
    Замечательная тема -и главное, истинная правда. Прогрев многослойной стенки печи. Не однослойной, не двух слойной А именно -многослойной. и так - что имеем. Фото - ЧЕТЫРЕХ -слойная печь? шамот на ребро ,+ воздушный слой + Базальтовый картон + воздушный слой + пол- кирпича. Кто против ? или есть другие - варианты?

    48076-986d699fa4ea2fdf4be8f2ea5612be1e.jpg t_dsc_2264_447.jpg t__09_345.jpg
     
    Вогнистый , 16.10.15
    #12 + Цитировать
  13. sp_00
    Регистрация:
    15.02.07
    Сообщения:
    2.583
    Благодарности:
    1.155

    sp_00

    Пенсионер-дачник

    sp_00

    Пенсионер-дачник

    Регистрация:
    15.02.07
    Сообщения:
    2.583
    Благодарности:
    1.155
    Адрес:
    Москва
    при кладке печи шамот укладывается вплотную к базальтовому картону, а при нагреве все зазоры практически исчезают и базальт даже сжимается, дополнительно через мостки раствора имеем практически кондуктивный теплообмен
    это наглядно видно на печах, в которых проводились плановые ремонты
    поэтому, считать прокладку в конструкции можно сжатый базальт из 6 мм до 3 мм
    ну а воздух есть и в утеплителе между волокон ...

    базальт.GIF
     
    sp_00 , 16.10.15
    #13 + Цитировать
  14. Вогнистый
    Регистрация:
    22.01.13
    Сообщения:
    4.887
    Благодарности:
    2.106

    Вогнистый

    Живу здесь

    Вогнистый

    Живу здесь

    Регистрация:
    22.01.13
    Сообщения:
    4.887
    Благодарности:
    2.106
    Адрес:
    Мариуполь
    48077-1b615a38d2c2605a128e41b8f716b3af.jpg @sp_00,
    Сжатый базальтовый картон. - а от чего - он сжатый?
     
    Вогнистый , 16.10.15
    #14 + Цитировать
  15. Вогнистый
    Регистрация:
    22.01.13
    Сообщения:
    4.887
    Благодарности:
    2.106

    Вогнистый

    Живу здесь

    Вогнистый

    Живу здесь

    Регистрация:
    22.01.13
    Сообщения:
    4.887
    Благодарности:
    2.106
    Адрес:
    Мариуполь
    Вам уже Кирилл Рудь - обьяснил про воздух.
     
    Вогнистый , 16.10.15
    #15 + Цитировать

Смотрите также