Кухонные плиты комбинированные и генераторы тепла (котлы) [1990 Литавар В.В., Кайданов Г.Л.

Отопление усадебных жилых домов в некоторых случаях осуществляется с использованием плит со встроенными в них генераторами тепла, питающими несколько радиаторов, которые размещают под окнами помещения. Кухонные плиты комбинированные оборудуются водонагревателями для водяного отопления квартир и снабжения горячей водой. В наиболее простой конструкции комбинированной плиты котел встроен непосредственно в топливник плиты. Однако такая конструкция несовершенна, так как режимы работы плиты и котла для отопления разные.

Чтобы чугунный настил и духовка плиты хорошо прогревались, приходится отводить газы из топливника (несмотря на наличие в нем водонагревателя) с достаточно высокой температурой - не ниже 700-800°. Только небольшая часть тепла от сжигания топлива может быть использована на систему отопления. Остальное тепло идет на нагрев чугунного настила и духовки, которые большую часть суток не нужны. Между тем в морозы необходима круглосуточная работа отопления, не менее 10-15 ч в сутки. В теплое время года, наоборот, отопление не требуется, котел в топливнике ухудшает режим работы плиты и требует дополнительного расхода топлива на подогрев воды, которая не всегда рационально используется.

В качестве генераторов тепла применяют сваренные из труб змеевики или полые коробчатые конструкции. Теплопроизводительность генератора должна восполнять тепло, теряемое помещениями здания в наиболее холодные зимние часы. Поэтому поверхность змеевика или теплогенератора другого типа выбирают в соответствии с суммарными теплопотерями дома.

В сельской местности, дачных поселках дома часто отапливают при помощи самостоятельного генератора тепла - котла небольшого размера. Для его устройства требуются, кроме котла, нагревательные приборы (радиаторы), трубы, расширительный сосуд, а также краны, вентили.

Устанавливать котел следует как можно ближе к жилым комнатам (например, в кухне), чтобы не ухудшались санитарно-гигиенические условия квартиры. От него отводят трубы к нагревательным приборам или регистрам, которые сваривают из нескольких труб нужного диаметра. В верху генератора ставят расширительный сосуд. От котла к приборам вода движется за счет разности удельных весов воды: более легкой горячей и более тяжелой охлажденной, поэтому котел рекомендуется располагать по возможности ниже нагревательных приборов. Это повышает циркуляционное давление в системе, позволяет выбрать меньшее сечение труб. Если котел нельзя поставить ниже нагревательных приборов, его располагают на одном уровне с ними или чуть выше. Вода в этом случае циркулирует только за счет своего охлаждения в трубопроводах. Чем больше она охлаждается, тем сильнее циркуляция.

Трубы системы должны быть открыты, изолируют лишь главный стояк, идущий от котла, только в пределах помещения, в котором расположен котел. Если его не изолировать, в помещении будет очень жарко. От котла вверх идет главный стояк, на котором располагают расширительный сосуд (бак), рассчитанный на увеличение объема воды при ее нагревании. В зависимости от размера помещения общий объем бака колеблется от 20 до 45 л, полезный - от уровня подключения горячей магистрали к сосуду до уровня переливной (воздушной) трубы.

Форма бака может быть различной. Изготовляют его из листовой 2-3-миллиметровой стали и отрезка трубы большого диаметра. Внутри и снаружи бак окрашивают масляной краской сверху закрывают крышкой. К нему подключают переливную трубу или воздушную линию без вентиля, чтобы расширившаяся при нагревании вода не выливалась на пол, а направлялась в канализацию. На расширительном сосуде (баке) желательно укрепить указатель уровня воды. Ниже бака от главного стояка прокладывают линию горячей воды, от нее - отдельные трубы на один или два прибора. От водопровода к котлу проводят линию с запорным вентилем, необходимую для заполнения и пополнения системы водой. Для спуска воды из системы также имеется патрубок с вентилем, который можно подсоединить к канализации.

Отсутствие водопровода в доме нельзя считать препятствием для оборудования водяного отопления, поскольку наполнять систему водой приходится очень редко. Наполнять ее можно ручным насосом или из ведра, устроив для этого в крышке расширителя отверстие, закрываемое пробкой.

Расширитель лучше всего ставить в отапливаемом помещении. Иногда его располагают на чердаке, хорошо утеплив и оборудовав циркуляционной линией для предотвращения замерзания воды.

Горячую и обратную линию рекомендуется прокладывать с уклоном 3-5 мм на 1 пог. м трубопровода с направлением в сторону движения воды. Это обеспечивает свободный выход воздуха через переливную трубу, идущую от расширителя, и спуск воды через патрубок, расположенный в нижней точке системы.

Особенностью наиболее распространенной схемы отопления является то, что охлажденная вода направляется не вверх и в котел, а вниз, где смешивается с водой, поступающей от расширителя, затем по общему трубопроводу направляется в котел. Холодная вода от нагревательных приборов, установленных вдали от котла, смешивается с теплой, поступающей от более близких к котлу приборов, не в верхних, а в нижних трубах. Понижение температуры воды в обратной линии способствует ее ускоренному движению, т. е. улучшению циркуляции.

При монтаже системы отопления перед каждым нагревательным прибором ставят вентиль, которым регулируют количество подаваемой воды, следовательно, и температуру в комнате.

Генераторы тепла (котлы) могут работать на твердом, жидком или газообразном топливе. Их можно устанавливать изолированно или в комбинации с кухонной плитой. Для дома площадью 40 м² необходимо: радиаторов - 10 м² (из расчета 1 м² на 4 м² площади; поверхность нагрева одной секции равна 0,25 м²), 30 пог. м труб диаметром от 19 до 50 мм, три крана двойной регулировки, расширитель диаметром от 200 до 400 мм. Температура нагрева воды в котле зависит от температуры наружного, воздуха. При температуре наружного воздуха -5° вода нагревается до 60°, при -20° - до 80°, при -30° - до 90°, при -40° - до 95°.

Кухонная плита с отопительным водогрейным трубчатым котлом (рис. 62) с теплоотдачей котла около 9000 Вт (7738 ккал/ч). Размер - 1030×650 мм, высота - 780 мм. Масса - 600 кг. Можно обогревать помещение одноэтажного дома площадью 60 м², двухэтажного - 80 м². Котел-регистр изготовляют из стальных труб диаметром 57 и 40 мм (толщина металла - 3 мм).

Рис. 62. Кухонная плита с отопительным водогрейным трубчатым котлом: 1 - зольник; 2 - топливник; 3 - чистка; 4 - духовой шкаф; 5 - варочный настил; 6 - глиняный раствор; 7 - котел-регистр; 8 - дымоход; 9 - обратный трубопровод; 10 - подающий трубопровод

Под топливником плиты, в который вмонтирован котел-регистр 7, расположен зольник 2, под духовым шкафом 4 - чистка 3. Плита перекрыта чугунным настилом 5, который вместе с духовым шкафом образует газоход. Топочные газы обогревают котел, проходят над духовым шкафом, огибают его и уходят в трубу через дымоход 8. Вода из системы отопления поступает в котел по трубопроводу 9 и, достигнув необходимой степени нагрева, направляется к отопительным приборам по трубопроводу 10.

В теплое время года встроенный котел ухудшает работу плиты, так как часть тепла уходит на нагрев теплоносителя нефункционирующей системы отопления. Двухцелевые печи целесообразно выполнять не с одним, а двумя отдельными топливниками: один - для приготовления пищи, второй - для теплогенератора системы водяного отопления.

Кухонная плита комбинированная (конструкции К. А. Дмитриева, рис. 63) с теплоотдачей 9304 Вт (8000 ккал/ч). Размер - 1500×680 мм, высота - 770 мм.

Рис. 63. Кухонная плита комбинированная (конструкции К. А. Дмитриева): 1 - зольник; 2, 5 - топливники; 3 - духовой шкаф; 4 - поддувало; 6 - настил; 8 - трубопроводы; 9 - змеевик; 10 - задвижки; 11 - расширительный бак; 12 - уравнительный бачок с краном; 13 - обратная труба отопления; 14 - спускной кран; 15 - подающая труба; 16 - переливная труба

Плита имеет два топливника. Для приготовления пищи используют левый топливник. Газы в летнее время отводятся по обычной схеме в трубу из-под духового шкафа. Циркулируя по змеевику, вода, нагревается до температуры 80-90° и направляется по подающему трубопроводу 7 в систему отопления. Теплогенератор-змеевик выполнен из стальных труб диаметром 25 мм, которые объединены в трубчатые коллекторы диаметром 50 мм. Общая площадь поверхности нагрева змеевика - около 1,2 м².

Достоинство двухцелевой плиты - наличие обособленных дымовых каналов от каждого топливника. Газы от теплогенератора отводятся в отдельный дымоход, который объединяется с дымоходом плиты на высоте 2 м от пола.

Печь имеет зольник 1, предназначенный для топливника теплогенератора (змеевика 9), поддувало 4 для топливника 5 плиты, духовой шкаф 3. В змеевик 9, расположенный в топливнике 2, охлажденный теплоноситель из радиаторов системы отопления поступает по обратному трубопроводу 8.

В период приготовления пищи работает топливник 5. В теплое время года горячие газы, обогнув духовой шкаф, уходят в атмосферу через канал, расположенный под шкафом. Зимой часть тепла используется в системе отопления благодаря тому, что после духового шкафа они через открытую задвижку 10 (разрез А-А) попадают в топливник 2, обогревают змеевик 9, и, охладившись, уходят в атмосферу. Значительное сечение газоходов этого дополнительного тракта не оказывает существенного сопротивления горячим газам, что обеспечивает необходимый нагрев теплогенератора и отопление дома в осенний и весенний сезоны только за счет тепла продуктов сгорания. В зимнее время используется топливник 2, в котором сжигают дополнительное количество топлива при закрытой задвижке 10.

Кухонная плита комбинированная (конструкции Л. А. Семенова, рис. 64) с теплоотдачей 6978 Вт (6000 ккал/ч); при форсированной топке теплоотдача повышается на 50%. Размер - 965×630 мм, высота - 940 мм. Масса - 450 кг. Плиту можно устанавливать на полу без специального фундамента.

Рис. 64. Кухонная плита комбинированная (конструкции Л. А. Семенова)

Топливник котла расположен под топливником плиты: трубы котелка, заполненные водой, служат колосниками для топливника плиты, для чего им придана соответствующая форма. При таком расположении топливников плита получается более компактной и имеет минимальные размеры по сравнению с другими кухонными очагами. Котел для отопления можно использовать круглосуточно. Оба топливника можно топить в разное время или одновременно. При топке одного котла две верхние дверцы плотно закрывают, открывают только нижнюю (поддувальную). Если необходимо затопить топливник плиты, приоткрывают среднюю дверцу, через которую поступает свежий воздух. При открывании средней дверцы разрежение в топливнике падает, поступление воздуха через слои угля уменьшается, горение замедляется. После приготовления пищи среднюю дверцу плотно закрывают, работа отопительного устройства быстро восстанавливается.

Когда плита не используется для приготовления или подогрева пищи, газы направляются в дымоход по кратчайшему пути через газоход, находящийся справа от духового шкафа. В верху газохода установлен чугунный клапан. При приготовлении пищи он закрывается, газы обогревают чугунный настил и духовой шкаф.

Кухонная плита комбинированная (конструкции А. В. Хлудова, рис. 65) с теплоотдачей 1200 Вт (10318 ккал/ч). Размер - 1250×650 мм, высота - 760 мм. Масса - 556 кг.

Рис. 65. Кухонная плита комбинированная (конструкции А. В. Хлудова): 1, 6 - топливники; 2 - настил; 3 - циркуляционные трубы горячего водоснабжения; 4 - бак-аккумулятор; 5, 7 - трубопроводы; 8 - духовой шкаф; 9 - змеевик-теплогенератор системы горячего водоснабжения; 10 - теплогенератор системы отопления; 11 - выдвижная коробка

По подающему трубопроводу 5 теплоноситель направляется к радиаторам, а через обратный трубопровод 7 системы отопления возвращается в теплогенератор. Печь имеет два топливника: 1 - для плиты и 6 - для теплогенератора системы водяного отопления. Площадь поверхности нагрева теплогенератора - около 0,7 м². Кроме котла для системы отопления (разрез А-А) печь имеет также змеевик, в котором нагревается вода, поступающая в бак горячего водоснабжения.

Котел КЧМ-1 (секционный): 1 м² поверхности нагрева выделяет 11630 Вт (10000 ккал/ч), КПД - 65-70%. Разработано семь моделей котла (от 4 до 10 секции). Подбирают его по паспортным данным, а также по наружному объему здания.

Топливо - каменный уголь, брикет или газ. Топливник загружают углем через 3-6 ч, чистят один раз в сутки. Рабочее давление - 2 атм, максимальная температура нагрева воды - 95°.

Котел КЧМ-2 с теплопроизводительностью от 19771 Вт (17000 ккал/ч) до 52335 Вт (45000 ккал/ч). Размер: высота - 1040 мм, ширина - 450, длина - от 345 до 885 мм. Масса - 278-539 кг. Площадь нагрева - 1,67, 2,11, 2,5, 2,95, 3,39, 3,83 и 4,23 м².

Котел КЧММ с теплопроизводительностью не менее 11630 Вт (10000 ккал/ч). Размеры: высота - 860 мм, длина - 390, ширина - 375 мм. Масса - 143,5 кг, вместимость - 9,54 л. Площадь нагрева - 1,05 м². Котел состоит из трех секций, покрытых кожухом и снабженных всей необходимой гарнитурой.

Котел КЧММ-2 с теплопроизводительностью 10467, 13956 и 17445 Вт (9000, 12000 и 15000 ккал/ч). Размер: высота - 680 мм, ширина - 450, длина - 500, 670 и 755 мм. Масса - 143,5 кг. Площадь нагрева - 0,9, 1,0 и 1,44 м².

Котел-плита КВП-0,92 с теплопроизводительностью 11630 Вт (10000 ккал/ч). Размер: высота - 880 мм, ширина - 505, длина - 610 мм, топливник объемом 0,05 м³. Масса - 130 кг. Площадь нагрева - 0,92 м². Вместимость котла-плиты - 35 л. Работает на антраците, каменном угле, брикетированном топливе и на дровах. Можно приготавливать пищу, используя конфорку.

В этих котлах ограничены размеры топок, они требуют частой добавки топлива. В этом отношении удобнее котлы нижнего горения с гравитационной топкой. Топливо загружается в котел под действием собственной массы, как бы сползает в очаг на колосниковую решетку. Топливник загружают топливом на сутки или больше. В таких котлах имеется также мусоросжигающее устройство с отдельным бункером, что позволяет снизить расход топлива.

Котлы с гравитационной топкой изготовляют с площадью нагрева от 5 до 12 м², теплопроводность их - от 46510 Вт (40000 ккал/ч) до 111648 Вт (96000 ккал/ч). Длина - от 645 до 1520 мм, масса - от 1050 до 2100 кг.

Водогрейный котел ВБК-12 рассчитан на обогрев помещений до 120 м². Одной заправки каменным углем достаточно на 3,5 суток.

Печь-камин "Алма-Ата" с теплопроизводительностью 7559 Вт (6500 ккал/ч). Работает на любом жидком топливе, например на керосине, проста и удобна в эксплуатации. Расход горючего - 1 л/ч. Размер: длина - 730 мм, ширина - 560, высота - 425 мм. Масса - 45 кг. Пригодна для приготовления пищи, обогревает жилой дом площадью до 40 м². Металлический корпус, нагревая воздух, обеспечивает хорошую конвективную циркуляцию.

При установке котла пол следует тщательно изолировать слоем асбеста толщиной не менее 5 мм, сверху уложить листы кровельной стали. Вместо асбеста можно использовать четыре слоя войлока, смоченного в глиняном растворе.