Как правильно рассчитать печь для бани или сауны

Размеры печей для бани

Для того чтобы баня хорошо обогревалась, необходимо корректным образом рассчитать размеры печи для неё

Прежде чем это сделать, нужно обратить внимание на то, из какого материала будет изготовлена топка. Этот фактор напрямую влияет на методику определения габаритов топки

Из металла

На рынке в настоящее время можно приобрести различные металлические мечи. Чаще всего их изготавливают из стали или же чугуна. Они могут быть рассчитаны на такое топливо, как дерево, газ или же электричество.

На сегодняшний момент существуют стальные и чугунные печи для парилок, отличающиеся следующими размерами (в мм):

  1. «Анапа» от «ИзиСтим»: 420х730х800.
  2. «Ангара 2012» от «Термофор»: 415х595х800.
  3. «Везувий Русский Пар» от «Везувий»: 660х860х1120.
  4. «Гефест ЗК» от «Гефест»: 500х855х700.
  5. «Жихорка» от «Жар-Горыныч»: 450х450х1300.
  6. «Емельяныч» от «Теплосталь»: 500х600х950.
  7. «Калита Русский Пар» от «Магнум»: 650х800х1100.
  8. «Классика паровая» от «Ферингер»: 480х810х800.
  9. «Кубань» от «Теплодар»: 500х700х865.
  10. «Куткин 1.0» от «Куткин»: 460х450х900.
  11. «Славянка Русский Пар» от «Сварожич»: 480х570х900.
  12. «Хангар» от «Теклар»: 440х670х800.

Кроме вышеперечисленных популярных моделей печек, существует и другие. Это касается в том числе и электрокаменок. В зависимости от производителя последние могут иметь совершенно различные размеры. Именно поэтому покупатель может без проблем подобрать для своей парилки именно такое устройство, которое лучше всего ему подходит.

Из кирпича

Для того чтобы определить размеры кирпичных печей для бани, необходимо прежде всего обратить внимание на габариты собственно самого кирпича, такие как:

  • длина – 250 мм;
  • ширина – 120 мм;
  • высота – 65 мм.

Именно из кирпича стандартных размеров чаще всего и изготавливаются печи для бань. При этом внутреннее ядро отопительного сооружения защищается так называемым шамотным слоем.

Обладая информацией о габаритах материала, из которого создаётся печь, можно без проблем узнать ширину и длину сооружения, если есть её порядовка

Следует обратить внимание прежде всего на первый ряд кирпичей, который чётко покажет количество единиц структурных элементов на каждой из сторон. Для того чтобы посчитать будущую высоту печи, достаточно всего лишь умножить количество рядов на высоту кирпича и учесть 0,5 см каждого шва

Таким образом, расчёт размеров кирпичной топки занимает не более нескольких минут свободного времени.

Время нагрева металла

Температуру
уходящих из печи дымовых газов прини­маем
равной
;
температуру
печи в томильной зоне на 50℃
выше температуры нагрева металла, т. е.
1300°С.
Распределение температур по длине пе­чи
представлено на рис.62.

Как правильно рассчитать печь для бани или сауны

Поскольку
основным назначением методичес­кой
зоны является мед­ленный нагрев
металла до состояния пластично­сти,
то температура в центре металла при
пере­ходе из методической в сварочную
зону должна быть порядка 400—500 °С.

Разность
температур между поверхностью и серединой
заготовки для методической зоны печей
прокатного произ­водства можно принять
равной (700— 800) S,
где
S
— прогреваемая (расчетная) толщина. В
рас­сматриваемом случае двустороннего
нагрева
м
и, следовательно,
,
т. е. следует принять температуру
поверхности сляба в конце методической
зоны, равной 500 °С.

Определим
ориентировочные размеры печи. При
одно­рядном расположении заготовок
ширина печи будет равна

Здесь

зазоры между слябами и стенками печи.

В
соответствии с рекомендациями высоту
печи при­нимаем равной: в томильной
зоне 1,65 м, в сварочной 2,8 м, в
методической зоне 1,6 м.

Находим
степени развития кладки (на 1 м длины
печи) для:

методической
зоны
;

сварочной
зоны
;

томильной
зоны
.

Определим
эффективную длину луча ,м:

методическая
зона

сварочная
зона

томильная
зона

Определение
времени нагрева металла в методической
зоне

Находим
степень черноты дымовых газов
при сред­ней температуре

Парциальное
давлениеи

равно:

По
номограммам на рис. 13—15 находим

;

;

.

Тогда

Приведенная
степень черноты рассматриваемой систе­мы
равна

Как правильно рассчитать печь для бани или сауны

степень
черноты металла принята равной
.

Средний
по длине методической зоны коэффициент
теплоотдачи излучением определяем по
формуле (67, б)

Определяем
температурный критерий Ɵ и критерий
Bi:

Для
углеродистой стали при средней по массе
темпе­ратуре металла

Как правильно рассчитать печь для бани или сауны

по
приложению IX находим
и

По
найденным значениям Ɵ и Bi
по
номограммам на рис. 22 для поверхности
пластины находим критерий Фурье
.
Тогда
время нагрева металла в методической
зоне печи равно

Находим
температуру центра сляба в конце
методиче­ской зоны. Согласно номограмме
на рис. 24 для центра пластины при
итемпературный
крите­рий.
Теперь легко найти температуру центра
сляба

Как правильно рассчитать печь для бани или сауны.

Определение
времени нагрева металла в I сварочной
зоне

Найдем
степень черноты дымовых газов при:

По
номограммам на рис. 13—15 находим

;

;

Тогда

.
Принимаем тем­пературу поверхности
металла в конце I сварочной зоны 1000°С.

Приведенная
степень черноты I сварочной зоны равна

Как правильно рассчитать печь для бани или сауны

Находим
среднюю по сечению температуру металла
в начале I сварочной (в конце методической)
зоны

Как правильно рассчитать печь для бани или сауны

Находим
температурный критерий для поверхности
слябов

Так
как при средней температуре металла

Как правильно рассчитать печь для бани или саунысогласно
прило­жению IX теплопроводность
углеродистой стали равна
,
а коэффициент температуропроводно­сти, то

При
определении средней температуры металла
в I сва­рочной зоне было принято, что
температура в центре сля­ба в конце
зоны равна 850 °С. Теперь по номограмме
на рис. 22 находим критерий Фурье
.
Время
нагрева в I сварочной зоне

Определяем
температуру в центре сляба в конце I
сва­рочной зоны. По номограмме на рис.
24
при значениях
и
находим
значение
,
с по­мощью которого определяем

Определение
времени нагрева

металла во

II

сварочной
зоне

Находим
степень черноты дымовых газов при.

По
номограммам на рис. 13—15 находим

;

и

Теперь

Приведенная
степень черноты II сварочной зоны равна

Как правильно рассчитать печь для бани или сауны

Средняя
температура металла в начале II сварочной
зоны
равна

Температурный
критерий для поверхности слябов в конце
II сварочной зоны равен

При
средней температуре металла в зоне
Как правильно рассчитать печь для бани или сауны

(приложение
IX).

Тогда

Теперь
по номограмме на рис. 22 находим Fо
= l,l.
Вре­мя
нагрева металла во II сварочной зоне
равно

Температуру
центра сляба в конце II сварочной зоны
определяем по номограмме на рис. 24 при
значениях
ии

.

Тогда

Определение
времени томления металла

Перепад
температур по толщине металла в начале
то­мильной зоны составляет
.
До­пустимый перепад температур в
конце нагрева составляет

Степень
выравнивания температур равна

При
коэффициенте несимметричности нагрева,
равном
критерий
для
томильной зоны согласно номо­грамме
на рис. 19 (кривая 3) равен

.

При
средней температуре металла в томильной
зо­не

Как правильно рассчитать печь для бани или сауны

и
(приложение IX).

Время
томления

Полное
время пребывания металла в печи равно

Как правильно рассчитать печь для бани или сауны.

Ответы знатоков

Миротворец С базукой:

Мощность печи подбирается в зависимости от объема парилки. При хорошей изоляции 1 м3 сауны требует мощности электрокаменки в 1 кВт. 1 м2 неизолированного камня, стекла или подобной поверхности требует увеличения мощности каменки на 20%. vds-sm /elctroharvia Моё мнение-это выдумка. Хватит и 4 киловатт на вашу баньку. Вот ещё Мощность электрокаменки зависит от объема парильни, качества теплоизоляции ее стен и температуры атмосферы. Ориентировочно можно принять, что для 1 м3 объема парильни потребляемая мощность равна 0,7 кВт. Это значит, что при высоте потолка 2–2,2 м для обогрева 1 м. кв. площади парильни требуется 1,4–1,6 кВт энергии. .zavodprom /stati_o_stroit/mosh_eletrokam/index Точно могу сказать, что у Вас прекрасные стены с отличной теплоизоляцией. Если Вы внутри пароизоляцию сделали. .aquastyle /electrokamenki/

Илья Васльевич:

***Конвекционные печи — принцип работы***

Работать конвекционные печи могут практически на любом топливе. Это могут быть дрова, уголь, мазут, отходы аграрной промышленности, пеллеты, брикеты и так далее

Неважно, чем топить такую печь. Важно, что она в ходе топки, благодаря своему устройству, очень быстро начинает прогревать помещение

Обычная конвекционная печь имеет отверстия в специальной воздушной рубашке, которая окружает топку, либо имеет ребристые поверхности, которые быстро и сильно греют воздух рядом с ними. Горячий воздух из рубашки или теплообменника поднимается вверх. Его тут же замещает холодный воздух, который подсасывается в рубашки снизу.

Чем мощнее печь, тем сильнее она влияет на скорость перемешивания воздушных масс внутри помещения. Это значит, что конвекционная печь 20 квт обогревает помещение быстрее, чем такая же, но на 10-15 квт.

И даже если вам для обогрева вашего помещения достаточно печи в 10 квт, мощная конвекционная печь прогреет это помещение гораздо быстрее.

***Конвекционные печи для дома — плюсы и минусы***

Основные плюсы, которые присущи конвекционным печам, следующие:

Быстрый прогрев помещения, благодаря способности активно перемешивать теплые и холодные воздушные массы в комнате.Возможность выбрать модель с длительным режимом горения.Компактность и нетребовательность в установке.Малый вес за счет использования стали при производстве.Относительная надежность и предсказуемость результата (при сравнении с кирпичными печами).Конвекционные печи на дровах и угле 3

Есть, однако, и минусы у этого класса отопительных приборов:

Наличие горячих поверхностей, о которые можно обжечься.Малое время отдачи тепла после протопки.Высокие требования к установке дымохода для поддержания тяги и отсутствия конденсата.Как обычно, есть области применения, где конвекционные печи на дровах или угле, могут быть очень востребованы, а есть такие — где они невыгодны.

Лучше всего такие теплогенераторы могут быть применены при обогреве небольших помещений или частных домов, особенно дачных. В ситуации, когда требуется максимально быстрый разогрев холодного помещения, в которое, например, приезжают только на выходные.

Совсем невыгодно использовать конвекционные печи там, где требуется обогрев нескольких отдельных помещений, особенно, расположенных на разных уровнях / этажах. В этом случае гораздо более уместным видится использование котла отопления с системой радиаторов, либо использование газовых или электрических конвекторов.

Избавляет от проблемы БЫСТРОГО ОСТЫВАНИЯ конвекционных печей — ЧУГУННАЯ БАННАЯ ПЕЧЬ. Хорошие, надежные чугунные банные печи — Сварожич и Гефест, большая часть из которых использует конвекционный принцип. Чугун не выгорает, служат как минимум по 30 лет при гарантии от производителя 5 лет.

Посмотреть и заказать по РФ можно здесь:Сварожич: kamin-komfort /?Page=items&ParentID=2191

Термофор: kamin-komfort /?Page=items&ParentID=553

Татьяна Месяцева:

Но можно ещё попробовать печи других производителей посмотрите на сайте печи tylo для сауны .saunapechi /pechi1.php?&second=1&about=1&model_ind=1650010089&index=89&count_prod=3&index_cat=9&table_main=price то-же очень хорошо.

den olko:

Вам нужно банную печь, или обычную? Для бани нужно не греть воздух, а греть камни, которые будут выпарять пар и греть парную. Для этого нужна банная печь svarojich /catalog/pechi_dlya_bani

Расчет горения топлива

Расчет
горения топлива (смеси природного и
доменного газов) производится аналогично
расчету смеси коксового и доменного
газов, рассмотренному в примере 34.

Состав
исходных газов, % :

доменный
газ —

природный
газ —

Принимая
содержание влаги в газах равным

и
производя пересчет по формуле (91,а),
полу­чим следующий состав влажных
газов, %:

доменный
газ —
Как правильно рассчитать печь для бани или сауны

природный
газ —

Теплоты
сгорания газов

Как правильно рассчитать печь для бани или сауны

Как правильно рассчитать печь для бани или сауны

По
формуле (92) находим состав смешанного
газа, %:

Как правильно рассчитать печь для бани или сауны

Расход
кислорода для сжигания смешанного газа
рас­сматриваемого состава при
равен

Как правильно рассчитать печь для бани или сауны.

Расход
воздуха при

Состав
продуктов сгорания находим по формулам
(96)

Как правильно рассчитать печь для бани или сауны

Как правильно рассчитать печь для бани или сауны,

Как правильно рассчитать печь для бани или сауны,

Суммарный
объем продуктов сгорания равен

Как правильно рассчитать печь для бани или сауны.

Процентный
состав продуктов сгорания

;

;

;

.

Правильность
расчета проверяем составлением
материаль­ного баланса.

Поступило,
кг:
Получено продуктов сгорания, кг:

Газ:

Для
определения калориметрической температуры
го­рения необходимо найти энтальпию
продуктов сгорания

Как правильно рассчитать печь для бани или сауны.

Здесь

энтальпия воздуха при(приложениеII).

При
температуре

энтальпия
продуктов сго­рания равна

Как правильно рассчитать печь для бани или сауны

При

Как правильно рассчитать печь для бани или сауны

По
формуле (98) находим

Приняв
пирометрический коэффициент равным
,
находим действительную температуру
горения топ­лива

Подбор печей для отапливаемых помещений.

Вторым фактором тепловой мощности печного отопления дома является подбор печей для отапливаемых помещений.

Выбираем печь:

  • между детской и гостиной — в плане 1,66 х 0,64 = 1,06 м2, т.е. выбранная печь относится к печам большого размера — от 0,7 до 1,0 м2;
  • между спальней и кухней — в плане 1,15 х 0,64 = 0,74 м2, т.е. выбранная печь также относится к печам большого размера — от 0,7 до 1,0 м2;

Эти расчеты нам пригодятся ниже.

Таблица 2: Расчёт тепловой мощности отопительной и кухонной печей.

п.п. Наименование и виды отопления Виды помещений Размер печки Площадь теплопередающей поверхности стен печи,F=(периметр х высоту) м2 Кол-во теплоты с 1 м2 печи (Вт) Количество теплоты с общей площади печи (Вт)
ширина длина высота при 1-й топке в сутки при 2-х топках в сутки при 1-й топке в сутки при 2-х топках в сутки
А Б В 1 2 3 4 5 6 7 8
Отопительная печь — Итого: х 0,64 1,66 2,4 9,50 290-360 сред.325 590-600 сред.595 3089 5655
1 в том числе: детская 1,66 х 2,4 3,98 1295 2370
2 гостиная 0,64 1,66 2,4 5,52 1794 3284
х а) кухонная печь-боковина х 0,79 1,15 0,77 1,49 х х
х б) кухонная печь (плита) х 0,64 1,15 х 0,74 х х
х в) выступающая часть над печкой (груба) х 0,15 1,15 2,4 3,12 х х
х г) выступающая часть в соседнее помещение (груба) х 1,15 х 2,4 2,76 х х
Кухонная печь — Итого: х х х х 8,11 2636 4825
3 в том числе: кухня 0,79 1,15 0,77 1,49 х х
0,64 1,15 х 0,74 х х
0,15 1,15 2,4 3,12 х х
х кухонное помещение — Итого: х х х 5,35 1739 3183
4   спальня 1,15 х 2,4 2,76 897 1642
Всего: х х х х 17,61 х х 6178 11310

Для отвода продуктов сгорания целесообразно выложить одну коренную (на собственном фундаменте) дымовую трубу, расположенную вблизи передних стенок печей.

ВНИМАНИЕ! В месте ввода продуктов сгорания в дымоход следует предусмотреть рассечку, чтобы продукты сгорания не проникали при топке в соседнюю печь. Высота печи (2,4 м) предусматривает воздушную подушку между печкой и перекрытием (при высоте потолков 2,6 м), для повышения пожаробезопасности

Расположение теплоотдающих поверхностей принимается с таким расчётом, чтобы обеспечить восполнение теплопотерь помещений. Спальня, детская, гостиная и кухня отапливаются двумя печками

Высота печи (2,4 м) предусматривает воздушную подушку между печкой и перекрытием (при высоте потолков 2,6 м), для повышения пожаробезопасности. Расположение теплоотдающих поверхностей принимается с таким расчётом, чтобы обеспечить восполнение теплопотерь помещений. Спальня, детская, гостиная и кухня отапливаются двумя печками.

Общие теплопотери комнат составляют (по табл.1) 11414 Вт. Недостача теплоты составят:

11310 Вт — 11414 Вт = — 104 Вт

Или 0,9 % — такая недостача теплоты допустима (в пределах 3% теплопотерь помещения). Т.е. выбранный вариант размеров печей (при двухразовой топке в сутки) допустим для данного дома, чтобы обогревать жилые помещения при расчетной (зимней) температуре наружного воздуха T = -35°С.

Расчет нагревательных элементов

Исходные данные:

— номинальная мощность печи;

— питающее напряжение.

Характеристики нагревателя из сплава Х20Н80,:

— максимально-допустимая температура нагревателя;

— удельное сопротивление при температуре 700єС;

— плотность нагревателя.

Тип соединения нагревателей — зиг-заг. Схема соединения — треугольник.

— температура металла в печи.

— температура камеры печи.

Площадь поверхности свода:

. (2.145)

Длина дуги арки свода:

. (2.146)

Для данной температуры печи, по графику ,прилож.24, определяю допустимую удельную поверхностную мощность для идеального нагревателя при нагреве алюминия (рис.2.5).

Для ленточного зигзагообразного нагревателя, при нагреве алюминия( — коэффициент лучеиспускания),определю рекомендуемое отношение по . Отсюда найду поверхностную мощность для реального нагревателя

Мощность одной фазы: . (2.147)

Рис. 2.5 График допустимых удельных поверхностных мощностей для идеального нагревателя при нагреве алюминия

Принимая отношение определяю, по расчетам, примерную толщину ленты(a).

. (2.148)

Следуя из расчета принимаю стандартное сечение ленты 3 х 30 мм.

Рассчитываю сопротивление нагревательного элемента фазы:

. (2.149)

Сечение ленты:

. (2.150)

Отсюда длина фазы:

. (2.151)

Действительная удельная поверхностная мощность будет равна:

, (2.152)

где — полная поверхность нагревателя фазы,

— периметр нагревателя.

Вес нагревателя одной фазы:

, (2.153)

учитывая запас 10% — ;

Размещаю нагреватель в пазах свода из огнеупора, по десять спиралей на одну фазу. Масса одной спирали: . Высоту зигзага принимаю 140(мм)(с расчетом на возможное расположение в пазах и нетрудоемкой их замены), длина каждой волны(витка) 280(мм), число волн(витков) на фазу: 87700/280=313, число волн(витков) на одну спираль: =313/10=31,3 ? 31,5. Длина одной спирали: несжатой — = 8770(мм), сжатой — =1328(мм), отсюда шаг:

. (2.154)

Проверяю температуру нагревателя в работе:

Поверхность нагревателя:

, (2.155)

где — толщина ленты,

— ширина ленты,

— расстояние между соседними зигзагами нагревателя.

Отдельные зигзаги ленточных нагревателей влияют друг на друга, так как некоторое количество исходящих из одного зигзага лучей падает на другой . Действие такого взаимоэкранирования на теплопередачу может быть учтено коэффициентом взаимного облучения:

.(2.156)

Таким образом, с учетом взаимоэкранирования взаимная поверхность облучения равна:

, (2.157)

где — коэффициент, учитывающий экранирующее действие стенок паза (в расчете не учитываю).

Определяю тепловоспринимающую поверхность:

. (2.158)

Взаимная поверхность, зависящая от изменения отношения расстояния между нагревателями и садкой к ширине камеры печи:

. (2.159)

Определение активной поверхности нагревателя, принимая расчетный коэффициент тепловых потерь , произведу по формуле(таблица 6-2,):

. (2.160)

Поверхность изделия:

. (2.161)

Уравнение теплопередачи системы нагреватель — изделие имеет вид:

(2.162)

Таким образом выражение для максимальной температуры нагревателя имеет вид:

. (2.163)

Полученное, в результате расчетов, значение температуры ниже максимальной(,), что удовлетворяет условиям нормальной работы нагревателей, исходя из этого делаю вывод, что выбранные нагревательные элементы( Х20Н80, тип ЗИГ-ЗАГ, ленточные, S = 3 х 30, 10 спиралей на фазу, длинной 1,328(м)) должны обеспечивать достаточный срок службы спиралей и выделение на них достаточной мощности.

Instagram строителя, который переехал жить в Таиланд
Adblock
detector