Печи с транзитным дымоходом

Печное отопление многоэтажных Храмов в «Монастыре в честь Святых Царственных Страстотерпцев», г. Екатеринбург, Ганина Яма

Немного истории. В ночь с 16 на 17 июля 1918 года, в Екатеринбурге было совершено убийство Семьи последнего Русского Царя. Гибель Царской семьи – смертельный грех России, который взывает к искуплению и покаянию. Только через покаяние придёт прощение и возвращение Русского народа к истинным православным ценностям.

Сейчас у нас появились люди, понимающие это и которые в меру сил и возможностей творят добро там, где происходили преступления. Без поддержки таких людей трудно что-либо решить. Эти люди за счёт своих средств и возможностей, помогают изменить ситуацию в стране, вернуть её в лоно веры. На месте, где происходило варварское уничтожение останков убиенных, всего за один год построен указанный монастырь. Такое было бы невозможно без постоянной поддержки благодетелей и жертвователей. В жизни за всё надо платить и все дела, хорошие и плохие, зачтутся.

Возведение Монастыря стало памятником безвинно убиенной Царской Семье Романовых, а так же десяткам миллионов лучших людей России, замученных, расстрелянных, безвестно сгинувших в войнах, междоусобицах, лагерях, ссылках независимо от национальности и вероисповедания. Этот Монастырь – искупление той России, которая несёт грех за убийство Царской Семьи, разрушившей, уничтожившей веками создаваемые храмы и православную культуру, поменявшей истинные православные ценности на идеологию временщиков. Этот памятник уже сейчас посещают люди со всей России и многих стран мира. Это действующий центр приобщения молодёжи к истинным духовным ценностям, показывающий путь к послушанию и смирению. Каждый вечер здесь происходят службы и совершаются крестные ходы.

Подробнее об этом можно прочитать в книге «ПОКАЯНИЕ» изданной в 2001 г в г. Екатеринбурге, издательством «Филантроп». Идея создания книги, а так же средства на её издание принадлежат г-ну А.А. Козицыну. Он же финансирует строительство монастыря.

Монастырь строится в лесном массиве в 10 км от Екатеринбурга. На сегодняшний день из семи запланированных к строительству Храмов построено четыре. Кроме этого построено много келий и других сооружений. Все Храмы и строения построены из брёвен диаметром 30-55 см. К монастырю подведена линия электропередачи 10 кв. и установлен трансформатор. Резервного питания трансформатора нет.

Как лучше решить отопление зданий монастыря?

Рассмотрим эти вопросы на примере отопления Храма св. Сергия Радонежского, строящегося в монастыре.

Здание храма, сложной переменной высоты и сечения, с куполами, имеет три этажа, один из них полуподвальный. Два нижних этажа занимают подсобные помещения. На каждом этаже имеется много комнат, подлежащих отоплению. В связи со сложными условиями, рассматривалось предложение выполнить отопление Храма водяным отоплением, или воздушными конвекторами с использованием электрической энергии. Для надёжного электроснабжения выполнить резервную линию (В.Л.).

Можно по-разному превратить энергию, заложенную в топливе в тепло. Можно использовать различные виды топлива, различной стоимости. Можно, например, сжигать дорогостоящее привозное топливо, уголь или солярку для производства электроэнергии (вдали от объекта отопления). Электроэнергию передать на большое расстояние и затем вновь превратить её в тепло на объекте отопления. Можно по-другому решить вопрос отопления зданий. Применить системы с использованием дешевых для Урала источников энергоснабжения. К ним можно отнести дрова. Ресурсы дров восполняемы в обозримом будущем, так как нефть, газ, уголь имеют ограниченные ресурсы. Трудозатраты, стоимость и расходы на эксплуатацию этих вариантов отопления явно не в пользу отопления электричеством. То же можно сказать и об отоплении на другом привозном топливе.

В настоящее время электричество в России стало дорогостоящим видом топлива. Цена на него постоянно растёт. Подводящие линии не надёжны, перегружены, не обеспечивают требуемых параметров электроснабжения.

Если приведённые доводы, в пользу печного отопления, оказались не убедительны, то рассмотрим проблему по-другому.

Для сравнения, рассмотрим работу предлагаемой системы водяного отопления, при использовании электричества в качестве основного топлива, и что можно сделать для повышения эффективности и экономичности этой системы.

В России плата за пользование электроэнергией в ночное время значительно меньше дневной. Поэтому хорошо иметь в системе отопления теплоаккумулятор, чтобы можно было накопить энергию в ночное время, когда стоимость её минимальна, а потом использовать для отопления и, кроме того, использовать теплоаккумулятор в качестве резервного котла на дешевом местном топливе. Все знают, что для поднятия температуры в помещении нужно много топить (тепла), нужно много энергии. Для поддержания же температуры необходимо значительно меньше тепла. Исходя из этих положений, целесообразно установить в водяную систему отопления теплоаккумулирующую, массивную печь с встроенным котлом, работающую на дровах и электричестве, повышающую инерционность системы.

Эта печь должна служить следующим целям:

Топиться как дровами, так и электричеством, быть пригодной как для повышения температуры воздуха в помещении, так и для поддержания постоянной температуры воздуха в нем, быть экономной (выгодней вначале натопить печь дровами, подняв температуру в помещении, а затем поддерживать её температуру электричеством в ночное время.);
Иметь большую теплоёмкость, служить аккумулятором тепла.

Установка такой печи в систему отопления, даже если её не топить, приводит к определённому экономическому эффекту. Традиционно электричество используется для нагревания теплоносителя. В нашем случае целесообразнее использовать электричество для подогрева теплоаккумулятора (печи), так как в этом случае увеличивается тепловая инерционность системы. Это объясняется тем, что подогревается не только теплоноситель (вода), но и печь. При этом температура подогрева возрастает в несколько раз. В этом случае, капитальные дополнительные вложения с лихвой окупаются эксплуатационными расходами. Практика использования таких печей в водяной системе отопления индивидуальных домов показала, что затраты на отопление снижаются в несколько раз.

В этих условиях, мной было предложено, для отопления Храма, использовать печное отопление в комбинации с водяным отоплением и электричеством. В чём суть проекта? Для отопления Храма построить четыре трёхэтажные (трехъярусные) печи, высотой 8 м, с раздельной топкой на каждом этаже. Среднечасовая теплоотдача одной трёхэтажной печи 15 кВт, при 2-х топках в сутки. Все печи работают на одну трубу. То есть печи каждого яруса могут работать каждая отдельно или все одновременно на одну трубу. Для повышения мощности (теплоотдачи), в печи первого и второго яруса устанавливаются водяные котлы, которые подключаются к отопительным приборам, первого, второго и третьего этажа. Водяной контур каждого котла раздельный, работает только на свою группу отопительных приборов. Для повышения мощности системы водяного отопления, в печь вставляются электрические обогреватели (электрические тэны). Кроме того, каждая система водяного отопления может быть оборудована типовым электрическим водяным котлом небольшой мощности. Печь со встроенным котлом сконструирована так, что топка не имеет холодного ядра (в топке нет холодных труб котла), что позволяет значительно повысить температуру в топке и обеспечить полное сгорание топлива и высокий её КПД. (Печь со встроенным котлом может быть любого функционального назначения, отопительная, отопительно-варочная, русская теплушка.)

Такие печи можно сконструировать, используя принцип «свободного движения газов». Печь каждого этажа, двухъярусная, колпак над колпаком. Движение газов в колпаковой печи (колпаке) происходит под действием естественных сил природы. Происходит разделение газового потока. Самые горячие газы, как наиболее лёгкие, поднимаются под перекрытие колпака и аккумулируются печью, самые холодные, как наиболее тяжёлые, собираются внизу колпака (откуда убираются за счёт тяги трубы), не охлаждая печь. Газы с промежуточной температурой циркулируют между ними. Теплопередача происходит за счёт конвекции (аналогия – движение воздуха в помещении), тепловая энергия переносится самими струями газа. При такой конструкции печей не имеет значения, за счет какой энергии образуется тепло. Печь можно топить одновременно электричеством и дровами, или раздельно. Эти печи имеют очень малое сопротивление газовому потоку, поэтому могут выполняться многоэтажными и работать одновременно на одну трубу. Кроме того, под перекрытием колпака образуется объём (мешок) горячих газов, который является идеальной камерой для дожигания газообразной горючей составляющей дров и повышающей КПД печи. В этом отличие от других систем, где движение газов происходит за счёт силы тяги трубы, и они не обладают выше указанными свойствами.

Идея использовать водяное отопление с использованием для нагрева теплоносителя электричества, а в качестве резерва использовать дровяную печь не нова. Однако чтобы система была эффективна, требуется установка в неё печи (с котлом) новой конструкции, сконструированной на «принципе свободного движения газов». Мне неоднократно приходилось встречаться с системами водяного отопления, где в качестве резерва использовалась дровяная печь с котлом внутри топки (холодное ядро). В этом случае температура в топке понижается и не происходит полного сгорания дров. Не используется в полном объёме энергия, заложенная в древесине, а теряется с дымовыми газами. Кроме этого в печах с принудительным движением газов нельзя эффективно использовать электричество для подогрева теплоаккумулятора. Теплоноситель в безнапорных системах водяного отопления можно нагреть на 100 градусов, а теплоаккумулятор внутри на 450-600 градусов. При нагревании теплоаккумулятора система становится инерционней. После реконструкции традиционных систем водяного отопления, с использованием электричества в качестве основного вида топлива, по нашим рекомендациям, затраты на электроэнергию снижаются в 10-12 раз. Имеется в виду, что систему эксплуатируют в режиме, где в качестве основного топлива используются дрова (топят печь 1-2 раза в сутки), а электричество - для поддержания температуры в помещении, желательно в ночное время. Такое решение даёт возможность использовать (топить) любую печь, любого этажа в любой комбинации, чтобы обеспечить требуемую температуру в помещениях в зависимости от температуры наружного воздуха. При этом решается вопрос повышения КПД общей системы отопления Храма (зависимость КПД от степени использования отопителя). А так же повышается ремонтоспособность системы отопления Храма.

Подробней о новых разработках печей, о путях и перспективах печного отопления можно прочитать в статьях,

http://mha-net.org/docs/KUZNETSOV-02.PDF,

http://mha-net.org/docs/kuznet01.PDF,

http://mha-net.org/docs/v8n2/kuznetsov/comfortable%20bath.html,

на нашем сайте www.stove.ru , а также деловом русскоязычном сервере «Инженерное обеспечение строительства», http://www.ctc-bentone.ru/enginery/articles/.

Когда Бог решает наказать, он лишает разума. Возможно мы ещё долго будем рассчитываться за свои грехи. Сейчас в России зима, а миллионы людей замерзают в своих домах, так как для отопления используется дорогое привозное топливо и нет денег, за него заплатить, а так же дома не имеют резервной системы отопления. В городе Сочи снежная стихия разрушила высоковольтные линии электропередачи. Приморье, Сахалин, Камчатка, многие города и районы России в 2000 г. и нынешнем году испытывают серьёзные трудности с отоплением жилья. У эксплуатирующих организаций, из за высокой платы за тепло и электричество, возникли большие долги. Поэтому энергетики отключают или существенно ограничивают подачу тепла в дома, районы, города, территории, так как сами не могут своевременно оплатить за топливо. Идеи энергосбережения, заложенные в моих работах, могут быть использованы, кроме того, в различных технологических процессах. Это могут быть котлы небольших котельных, всевозможные нагревательные печи работающие на любом топливе, (эффективное использование выходящих газов) и т.п. Энергия, полученная в результате эффективного сгорания топлива, не может испариться. Эффективная система аккумуляции и использование её решается при естественном, свободном движении газового потока (в колпаковых системах).

Привожу отзыв заказчика о работе котла, который мы планировали применить в печах храма. НОМЕР ТЕЛЕФОНА : 591627 ФЕВ. 21 2002 15:31 СТР1
ОТЗЫВ
о работе печи-котла, выполненного по проекту Кузнецова И.В.
В моем коттедже, построенном из кирпича, в котельном помещении, расположенном в подвальной части, по проекту автора Кузнецова И, В, изготовлен котел мощностью примерно 25-кВт.

Сам котел изготовлен из труб нержавеющей стали по прилагаемому чертежу, Топка под твердое топливо офутерована жаростойким кирпичом.

Я в качестве топлива использую только дрова. Для нагрева теплоносителя (воды) до температуры 50-70°С необходимо три раза подкладывать дрова. Затем я закрываю топку и дымоход. Общий объем котла составляет 1,9м3. Его размеры 105х130х140 см.

Я использую котел в дневное время для поддержания нужной температуры. Ночью на ночном тарифе работает электрический котел мощностью 10-12 кВт.

Конструкция котла исключительно удачная. Он проработал два сезона, и никаких замечаний по нему нет. Нагретый котел за счет инерции долго удерживает заданную температуру воды, обогревает подвальное помещение, которое находится в постоянно сухом состоянии.

В переходный период весны-лета и осени-зимы котел обеспечивает поддержание нужной температуры.

Эстетически котел выглядит вполне прилично и выполнен специалистами высокой квалификации.

Рекомендую к применению, Родионов Юрий Федорович тел. 25-22-62

В этих условиях, из-за недооценки новых возможностей печного отопления, незнания последних разработок в развитии печного дела, принимается решение построить печи без котлов, а недостающее тепло компенсировать воздушными электрическими конвекторами, применение которых не позволяет накапливать (аккумулировать) тепло в ночное время. Этот вариант и реализован. Аналогично выполнено отопление и других Храмов.

Отзыв настоятеля Монастыря о выполненной работе привожу.

Выражаем слова благодарности и признательности за отличные печи мастеру КузнецовуИ.В. и советуем обращаться к нему за советом, помощью, проблем с отоплением не будет.

Иеромонах Сергий Романов.

Бездушного чиновника, кто принимал такое решение, не интересует, куда пойдут деньги прихожан. На приобщение людей к Богу, на становление новой России, чтобы она больше никогда не стала «Империей зла», или на оплату коммунальных услуг. Сейчас, у нас в стране, распоряжается электрической и тепловой энергией РАО ЕС России, которая является монополистом, определяющим ценовую политику, а так же определяющей условия подключения и эксплуатации объектов. Возможно, эта организация и решит вопрос снижения платы за электричество церковных объектов в данное время, однако этот вопрос не решаемый, когда не будет монополизма, а будут несколько, конкурирующих между собой, энергоснабжающих организаций, когда нельзя будет переложить все непроизводительные издержки на плечи потребителей.

К сожалению, жизнь вносит коррективы в наши желания. Видимо мои доводы оказались не убедительны. Рядом с Монастырём, планируется строительство комплекса «Высшего духовного заведения», в котором указанные недочёты будут устранены.

Я много раз фотографировал храмы в монастыре. Некоторые фотографии поместил в этой статье. Я очень был удивлён, когда получил фотографию Храма св. Сергия Радонежского, который я сфотографировал с работающими печами. Ничего необычного при фотографировании не заметил. Фотографировал в четыре часа дня, на плёнке это 19 кадр из 24. На фото получилось сияние Храма. Объяснить не могу. Вот это фото.

И.В.Кузнецов