Кирпичные печи: типы, конструкция, расчет, методики строительства

Кирпичные печи: типы, конструкция, расчет, методики строительства

Какими темпами бы не развивалась современная промышленность, какие бы технологии не применялись для создания новых приспособлений для комфортного проживания в доме, востребованными останутся предметы, имеющими долгую историю, например, такие как старая добрая кирпичная печь. Приводить множество доводов в пользу того или иного утверждения можно много, кто-то встанет на сторону приверженцев новейших обогревателей, другие сохранят нейтралитет, но, как бы там ни было, доказано одно, — кирпичная печь дышит, а каменная нет.

Кто-то может и не понял, как это «дышит»? Ведь это не живое существо, а всего лишь прибор отопления. Однако всему есть доступное объяснение. В массиве кирпичей имеются небольшие, практически незаметные невооруженному взгляду поры, через которые и осуществляется выделение паров воды в обогреваемое помещение. При остывании жилища пары воды впитываются обратно. Таким образом, в помещении поддерживается постоянная, оптимальная (!) точка росы. Если вы слышите, что печь благоприятно влияет на здоровье человека, то имеются ввиду именно эти показатели.

Кроме положительного воздействия на организм человека, живое тепло печи влияет еще на одно существенное следствие. Таким образом, при специальных медицинских расчетах дома нижняя температурная граница в нем разрешается уменьшить только до плюс восемнадцати градусов по Цельсию (по комфортности), а по медицинским показателям до двадцати градусов. При таких показателях влажность воздуха будет считаться оптимальной. Если печь устанавливается в деревянных и кирпичных жилищах, то очаг может помочь сэкономить материально: при шестнадцати – семнадцати градусах по Цельсию практически восемьдесят процентов ощущают себя более чем комфортно, так как даже постельное белье остается сухим при такой температурной отметке, чего не скажешь про каменные и бетонные дома.

Если дом отапливается водяными регистрами, то минимальная температурная отметка может варьировать в пределах двадцати – двадцати двух градусов. При использовании ИК-излучателей, а также электрических и газовых каталитических, отметка поднимается до двадцати одного – двадцати двух градусов. Помимо всего прочего, ИК-приборы сильно сжигают кислород и сушат воздух. Исходя из этих условий, именно кирпичная печь со средним КПД (около пятидесяти процентов) считается более экономной, чем любой современный металлокомпозитный прибор отопления с высоким показателем КПД (до семидесяти процентов), так как теплопотери дома разительно отличаются от внутренней и наружной температур.

Отметим, что не очень сильное излучение можно организовать с помощью специального конвекционного экрана, толщина которого составляет тридцать – сорок миллиметров. Экран подобного типа выполняют из фанеры, выдержанной древесины лиственных пород или нескольких слоев гипсокартона. С использованием приспособления обогрев жилища будет равномерным по всей высоте. Попутно будет обеспечен ритмичный прогрев жилища по всей высоте. Однако дыхание подобного очага глубоким и ровным не назовешь. Здесь современные технологии не смогли усовершенствовать материалы и сделать их более совершенными, чем старый, добрый кирпич.

Выделение полезного тепла печью в синтезе с физиологией обеспечивает заметную экономию. Таким образом, сезон отопления с очагом можно начать не так рано, а закончить несколько пораньше. В Центральной России такая разница обычно достигает семь дней, а в более южных зонах – примерно два- три дня. Некоторые варианты очагов не требуют закупки дорогостоящего топлива, они могут функционировать на дешевом топливе типа пелетов или, к примеру, торфяных брикетов. Посчитать, — экономия сильно увеличивается.

Дополнительно! Если подходить к вопросу более масштабно, то содержание и строительство печей из кирпича считается неэкологичным, так как заготовка топлива и применение материала для возведения несет прямой урон окружающей среде. Подобные особенности пытаются решить технологи, которые изобретают новейшие технологии по производству печных материалов и модели очагов готового образца.

Владельцев частных домов, которые хотят установить в своем доме качественную кирпичную печь, много. Для этого можно воспользоваться услугами печников, их работа поможет вам принести в дом живительное тепло естественного пламени и сделать свое проживание в нем комфортным. Если же вы обладаете некоторыми строительными навыками и хотите сложить очаг своими силами, то эта статья для вас!

Где можно установить печь?

Кирпичная печь в любом доме может использоваться не только для приготовления еды и отопления жилища. Переносная коптильная печь в состоянии обеспечить довольно высокий доход, впрочем, также как и мангал, барбекю и т.п., которые используются в области общественного питания.

В проживании, как правило, на первом месте по важности в использовании печей стоит длительная теплоотдача после того. Как прибор будет протоплен. Если очаг используется на производстве, то в этом случае теплопроводность должна быть минимальной, что позволит сконцентрировать все тепло в одной зоне. Поэтому печное тепло на предприятии считается вредным фактором, что требует помещения очага в специальный газонепроницаемый футляр.

Кирпичная печь в хозяйстве пригодится не только для отопления и готовки. Стационарная печь-коптильня может принести очень хороший доход, как и мангал или барбекю ИП, работающий в области общественного питания.

В жизни за городом или в любом другом частном доме важно, в первую очередь, использовать для строительства очагов материал высокой теплоемкости, который в состоянии обеспечить продолжительную теплоотдачу после того, как печь будет протоплена. Если в топливной камере не осталось ни углей, ни головешек, можете быть спокойны, угарный газ не проникнет в помещение. Для производственных печей на первый план выходит уже низкая теплопроводность кирпича, дающая возможность создать высокую концентрацию тепла в рабочей зоне. В таком случае дыхание печи становится уже вредным фактором, и его чаще всего пресекают, помещая печь в газонепроницаемый футляр.

Частным предпринимателям, которые основываются на кустарном промышленном производстве, необходимо учитывать вариант промышленных очагов, возможных для самостоятельного строительства:

• Вагранка – используется для плавки металлолома. Таким образом, в ней можно переплавить около пятидесяти килограмм металлолома.
• Муфельная печь – применяется для закалки металлоизделий, при этом осуществляется их одновременное цементирование.
• Кузнечный горн.
• Обжиговая печь для керамики и т.п.

Объяснение этому существует и фабричные печи обычно устанавливаются при транспортировке отдельными частями, либо в уже собранном виде. В нашей сегодняшней статье мы остановимся на строительстве отопительно-варочных печей и принципе их функционирования.

Отдельно следует сказать о банных приборах отопления, сегодня им будет посвящен отдельный эпизод.

Печь в доме

Ошибочно думать, что дом строится, исходя из особенностей установленного в нем прибора отопления, в принципе, печь можно построить и в уже построенном здании. Но при этом сначала следует произвести все необходимые расчеты, учитывая все имеющиеся внешние и внутренние факторы. Необходимо, помимо всего прочего, знать, что полноценное наружное утепление увеличивает результативность печного отопления, причем во много раз, особенно по сравнению с обогревом регистрами. В настоящее время популярно утепление сайдингом, который, к тому же, читается наиболее экономичным вариантом. Таким образом, лучший план реализации домовой печи с самого начала должен быть комплексным.

Относительно планировки печи в здании скажем, что здесь допустимы различные варианты, как это видно на рисунке. Нарисованный слева дом может подойти для проживания в нем холостяка или семейной пары без детей, очень кстати здесь будет теплая лежанка.

Отопительно-варочная печь. Лучше сразу откинуть мысли о большой русской печи, целесообразнее в этом случае будет установить в доме шведскую печь. Перед вами вариант, представляющий бюджетное жилье для небольшой семьи. В этом случае спальню можно трансформировать в детскую комнату либо отдельный детский уголок можно сделать в пентхаузе.
В центре на рисунке изображен дом чуть побольше и побогаче. В зону гостиной выведена каминопечь, оснащенная готовой литой чугунной топливной камерой с огнеупорным стеклом. В этом случае допустимы различные варианты. Приведем несколько примеров: кухню можно попробовать поменять с санузлом, а щиток обогрева повернуть на девяносто градусов, при этом веранду с прихожей передвинуть на правую сторону, получится уменьшить гостиную, что поможет организовать еще одну – две спальни. Туалет при этом к станет выходить в коридор.

Для дачного проживания больше подойдет правый план. В летнее время можно будет открыть окно, это уменьшит температуру. Угловая печь-камин используется не только для обогрева, но и для приготовления шашлыка или барбекю на рашпере.
Выделим несколько этапов планировки дома с печью:

1. при строительстве высокой печи (примерно на пятьсот и более кирпичей) требуется использовать отдельный фундамент, который не будет связан с фундаментом самого дома. Усадка у этих двух конструкций разная, поэтому при монолитном строительстве может произойти разрушение, как печи, так и жилища;
2. низкую по высоте и широкую варочную плиту, а также отопительный щиток к ней на основание дома, установленный по требованиям СНиП, он может выдержать нагрузку около двухсот пятидесяти килограмм на квадратный метр) разрешается ставить без использования фундамента, но с обязательной теплоизоляцией. Для большей безопасности настил пола под щитком неплохо закрепить добавочными лагами;
3. Разделка дымохода устанавливается таким образом, чтобы она впоследствии не соприкасалась с потолочными балками, а сами расстояния от разделки до балок перекрытия должны быть одного размера.
4. Дымовая труба устанавливается таким образом, чтобы она выступала над коньком крыши не меньше, чем на пятьдесят сантиметров, а от конька крыши отстояла метра на полтора.

Русская печь даже небольших габаритов строится из полторы тысячи кирпичей, поэтому ее устанавливают на отдельном фундаменте. Однако и в этом случае существует исключение: малую русскую разрешается возводить на специальном приспособлении, именуемом «опечье». Опечье — конструкция из деревянного бруса, размером сто пятьдесят на сто пятьдесят миллиметров, пронизывающая пол до бута в фундаменте здания или грунта.

Строение печи

Вобщем-то, печь временами зовут телом. Тело печи ставится на заранее подготовленную гидро- и теплоизоляцию основания очага или пола и заканчивается проведенным сквозь чердак и крышу дымоходом. Все вышеперечисленное именуется строением печи. Строение кирпичной отопительной печи можно увидеть на изображении:

• 1. фундамент;
• 2. гидротеплоизоляция;
• 3. шанцы – устройства, которые представляют своего рода ножки, выполненные для нижнего обогрева и экономии материала;
• 4. поддувало;
• 5. вход душника. Душник – воздушный канал, обеспечивающий ритмичный прогрев помещения по высоте;
• 6. поддувальная дверца;
• 7. колосник или колосниковая решетка;
• 8. дверца топки – творило – с ходом подачи топлива – гоном;
• 9. топливник топки, или просто топка, или просто топливник;
• 10. свод топки;
• 11. устье топки, или ее хайло. В некоторых случаях хайлом именуют лишь вертикальное устье топки с сужением (соплом), в русской печи хайлом называется сопло, организованное в начале дымохода;
• 12. прочистная дверца / прочистка;
• 13. переток (перевал) – специальный перегиб канала воздушного конвектора душника;
• 14. воздушный конвектор душника;
• 15. задвижка переключения хода печи;
• 16. газовый (дымовой) конвектор/ конвективная система печи;
• 17. вьюшка – это задвижка, перекрывающая дымоход после протопки, что помогает уберечь печь от выстуживания непринужденной или ветровой тягой;
• 18. выход душника в помещение с дверцей. В теплое время года дверцу душника прикрывают, и конвекция воздуха в нем прекращается;
• 19. дымовой канал дымохода;
• 20. перекрыша печи;
• 21. внутренняя разделка дымохода;
• 22. потолочное перекрытие;
• 23. противопожарная разделка;
• 24. распушка / выдра – расширение устья дымовой трубы.

Расскажем несколько подробнее. Вариантов фундамента несколько: цельнолитой железобетонный; для печи на шанцах используется ленточное забутованное основание. Выносить фундамент разрешается примерно на пятьдесят сантиметров, но не более. В качестве изоляции используется два –три слоя рубероида, поверх которых укладывается еще четыре – шесть миллиметров асбеста / базальтового картона, после этого идет один лист кровельного железа. Самый нижний слой — подстилка – лист войлока или базальтового картона, предварительно вымоченный в жидком глиняном растворе. Подстилку укладывают на железо практически сразу, мокрой, не нужно давать ей засохнуть, только после этого начинают выполнять основание печи.
На рисунке первые ряды кладки указаны штриховкой выполняют из типичного керамического красного кирпича (но ни в коем случае не используйте лицевой материал). Для кладки используется цементно-песчаный раствор, в дальнейшем это будет подтопочная часть прибора отопления. После этого идет топочная (жаровая часть) (на рисунке указана штриховкой в клеточку). Топочная часть выкладывается из керамического печного кирпича в комбинации с шамотным материалом на глиняно-песчаном растворе.

Для обеспечения безопасности использования агрегата перед поддувальной дверцей и творилом на пол следует уложить лист кровельного железа на асбестовой (как вариант, базальтового картона) подушке, рекомендуемая высота – четыре – шесть миллиметров. Край подушки нужно замуровать в самый ближний шов кладки, а лист вынести вперед примерно на тридцать сантиметров, в стороны – на полтора сантиметра. Оставшиеся видными каря листа нужно подвернуть и аккуратно прибить к полу.

Раствор из глины, который применяется при кладке отопительной конструкции, после использования не схватывается, а высыхает. Если печь не использовать регулярно, то глина может размокнуть и привести в негодность печь. Для таких нечастых применений очагов специалисты рекомендуют использовать цементно-песчаный раствор, который, к тому же, дешевле глинопесчаного (на рисунке он показан косой штриховкой с серой заливкой). Для приготовления такого раствора используется портландцемент от М400 и горный песок без включений. Использовать взамен этого какие-либо аналоги декоративного образца запрещается!

Для того чтобы дымовые газы полноценно удалялись в атмосферу, все нижние переходы из одного дымового канала в другой канал газового конвектора (такие переходы на языке печников именуются «перетоками») следует выполнять примерно на тридцать – пятьдесят процентов больше в высоту верхних перевалов. Подобная структура поможет в удалении продуктов горения, которые будут скапливаться внизу конвектора, а убрать их оттуда будет уже несложно. Именно для этого скругленными выполняют и края перевалов.

Где-то примерно от восьмидесяти градусов в дымоходе начинают выполнять кладку из простого кирпича с использованием традиционного цементно-песчаного раствора. Опять-таки для безопасности применяется и внутренняя разделка дымохода, так как она поддерживает противопожарную разделку. Такая разделка должна составлять не менее пятидесяти миллиметров асбеста или базальтового картона в металлической обойме. Важно и то, что во время предположительного возгорания сажи материал сначала загорится сам, а не внутренние отложения, что поможет принять меры вовремя и устранить неисправность.
Распушка или, как ее еще именуют, «выдра», выполняет аэродинамическую роль. Распушка рассекает ветровой поток, что позволяет беспрепятственно преодолеть устье дымохода. Рекомендуемая высота – не меньше двух рядов кладки, а вынос на срезе устья должен быть сделан в половину кирпича. Если не установить распушку, печь впоследствии может дымить.

Выбор схемы печи

Главные схемы конвекции очагов из кирпича можно увидеть на рисунке. На левом изображении наблюдаем канальную печь с предусмотренным в ней последовательным газовым конвектором. Очаг подобного типа считается наиболее простым в строительстве. По такому принципу строятся голландки. Кроме незамысловатости, плюсом канальной схемы является высокая пластичность устройства. Конвектор с топливной камерой соединен только хайлом, отчего канальную печь при желании можно разработать практически под любое готовое помещение.

Но результативность работы канальных печей невысока, и обычно КПД не превышает сорока процентов. Также в них сложно встроить водогрейный котел. Дело в том, что в массиве прибора циркулирует сильный внутренний поток тепла, если же нарушить эту циркуляцию, мощность прибора падает и происходит осаждение сажи.

Наиболее часто используемые конвективные схемы бытовых печей

Вы можете увидеть на изображении в центре считающуюся самой совершенной кирпичную отопительно-варочную печь. В простонародье «шведка», КПД которой достигает шестидесяти процентов. По своей структуре это камерная печь, в ней функцию воздушной камеры, обтекаемой потоком раскаленных газов, выполняет духовой шкаф — 1), также за ней располагается растянутый от пола до потолка канальный конвектор. Горячие газы сначала нагревают варочную поверхность в специально предусмотренной варочной нише — 2, после чего некоторая часть тепла конвектора попадает в сушилку — 3.

Положительные качества шведки:

1. такие части, как конвектор и духовка, организованы так, что не имеют энергетической обратной связи с топливной камерой, это позволяет встроить в духовку (как вариант, боковое расположение) U- или W-образный теплообменник системы ГВС, оснащенный накопительным баком. Накопительный бак можно расположить в сушильной нише или на перекрыше очага.
2. остаточное сгорание дымовых газов осуществляется в камерной части отопительной конструкции. Дымовые газы в конвектор уходят с температурной отметкой ниже восьмисот градусов по Цельсию, что позволяет сделать его из обыкновенного кирпича, укладываемого на цементно-песчаный раствор.
3. удобно и то, что высокий узкий конвектор осуществляет ритмичный прогрев жилища по всей высоте.
4. некоторая часть горячих дымовых газов с выхода возможно перепустить, в частности, это может быть лежанка, после чего они возвращаются в конвектор, не влияя на габариты очага.
5. габариты конвектора можно чередовать, сводить и поворачивать приспособление относительно камерной части, вследствие этого шведка сможет органично вписываться в жилище и обогревать до трех комнат.
6. несколько приоткрывая дверцу духовки, получается выпустить сильный поток тепла, это разрешит быстро обогреться и обсушиться после прогулки.

Основным недостатком шведской печи считаются высокие запросы к качеству материалов и функционированию камерной части отопительной конструкции. Помимо всего прочего, печь требует обязательного фундамента, так как без прочного основания кажется слишком уязвимой. Построить действительно полноценную печь-шведку сможет только профессионал.

Следующей на рисунке справа изображена колпаковая печь. Коэффициент полезного действия такого очага может превышать семьдесят процентов за счет возможности устройства к саморегуляции. Горячие дымовые газы не улетучатся в атмосферу до тех пор, пока полностью не сгорят под сводом колпака и не нагреют массив печи. Помимо этого, колпаковая печь владеет качеством газовой вьюшки. Что это значит? Если не закрыть штатную, то горячие газы под колпаком встанут на пути холодного тяжелого воздуха из хайла, и очаг не выстудится. Такое устройство печи позволит исключить попадание угарного газа в помещение.

И все-таки, колпаковая печь такой простой кажется только на рисунке, а на самом же деле, строить ее довольно трудно, так как испытывает высокие нагрузки в конструкции. Далее отметим, что колпаковая печь используется только для отопления. Очаги подобного образца невозможно применять для приготовления пищи. Дело в том, что встроить в них специальную варочную поверхность нельзя. Проведение тепла к водогрейному котлу возможно только в двухколпаковых печах, которые еще более сложные, именно поэтому колпаковые печи в обычной жизни практически нераспространенны. Отметим, что исключение представляют «двухколпаковки» Кузнецова, но чтобы построить их нужно найти истинного мастера, которых сейчас очень мало.

Плита и щиток

Формирование структуры шведки позволило создать необычное устройство отопительно-варочного типа, это рядовая варочная плита, оснащенная отдельным обогревательным щитком-конвектором. Такое устройство несложно, потребовалось исключить варочную и сушильную ниши, что позволило механически разделить камерную и канальную части. Строить их можно отдельно либо по очереди.

Что получилось изменить в результате такого строительства? Уменьшилась нагрузку на пол. Плиту можно устанавливать прямо на пол без использования трудоемкого фундамента, достаточно на пол положить теплоизоляцию. Под сам щиток хватит просто уложить демпфирующую подушку из базальтового картона. Сложнее решить проблему стабильной устойчивости высокого узкого щитка, но и это решаемо, — осуществляют механическую связь со стеной.

После этого положение щитка можно изменять: сдвигать и разворачивать относительно плиты, в результате плита может полноценно нагревать кухню с санузлом, а сам щиток поднимет температуру еще трех – четырех комнат. Что для этого следует сделать? Ничего сложного, в горизонтальный участок дымохода вставляется гибкое звено из огнеупорного гофра с качественной надежной теплоизоляцией. Такое строение позволит избежать внутренних отложений сажи. Таким образом, отказавшись от применения ниш, мы получаем удобную в использовании и производительную печь.

Что такое сезонные ходы печи?

Как известно, печь может использоваться не только в зимнее время, приготовить пищу, к примеру, за чертой города, требуется и летом. Однако, топить печь приходится полноценно, применяя для этого большие порции топлива. В результате, невыносимая жара в доме и неоправданные траты на топливо. Именно для этого и придуманы приборы отопления и варки с переключением хода с летнего на зимний. Самым простым считается переключение одного хода на другой, то есть летнего на зимний. Но наиболее высокий КПД можно обеспечить только при мощности очага более двадцати киловатт. Помимо всего прочего, двухходовые печи довольно опасны, при раннем закрытии обеих задвижек, угарный газ начнет поступать в помещение.
Стоит отметить, что печи на летнем ходу осуществляют прогрев перекрыши и части щек очага.

Кроме всего прочего, существует двухходовая схема функционирования очагов, в особенности подходящая для отопительных щитков. Эта схема имеет два дымохода (летний и зимний). В этом случае используется всего лишь одна единственная задвижка, которая отличается повышенной безопасностью, как бы пользователь не ставил переключатель, тяга все равно будет. Если установить задвижку не так, как надо, это сразу можно почувствовать по теплоотдаче, при этом переключение хода очага возможно и во время топки прибора отопления можно плавно регулировать обогрев, просто несколько сдвигая заслонку.

Если очаг стоит на летнем ходу, то в зимний ход дымовые газы уже не просочатся, так как происходит аэродинамическое сопротивление конвектора. А вот сложность выполнения конструкции невысокая, так как газы выводятся в зимний дымоход уже холодными (около восьмидесяти градусов), то можно установить облегченную трубу, как вариант, — асбоцементная. Существует небольшой минус, заключающийся в частой прочистке конвекторов.

Особые печи

Устройство печи-барбекю

Истинная печь-барбекю – это настоящий древний очаг открытого типа. Выполняется варочный прибор на открытом воздухе под специально построенным навесом или в помещении под колпаком-дымоулавливателем. Кирпичная кладка отличается своей простотой и последующей надежностью, и выполняется она в полкирпича с ложковой перевязкой. Три — четыре ряда следует выложить тычками, таким образом, мы получим прочные опоры для жаровни и решеток.

Фундамент-основание для уличного барбекю строится очень просто: плитный фундамент выполняется из готовых бетонных монолитов или каменных узлов на песчано-щебневой подушке. Для строительства комнатного барбекю фундамент обычно не используют, его можно установить прямо на полу на изоляции комбинированного типа.

Внимательно отнеситесь к бортику жаровни, который обычно используется для подогревания продуктов с боков. Исходя из этого, два – три верхних ряда рекомендуется выполнить из шамотного материала, который отлично аккумулирует тепло и равномерно медленно отдает его. Для того, чтобы навершие жаровни прогревалось как можно быстрее, используют граненые фасонные кирпичи. Тепло по клиновидным мгновенно проводится в кладку. Кирпичи можно выполнить своими силами, для чего используется болгарка.

Банная печь

Банная печь возводится рядовым способом; успех последующего полноценного посещения бани заключается в правильном строительстве каменки (главной части банной печи). Наиболее полезный сухой пар дает каменка закрытого типа (первая слева на рисунке). В ней горячие дымовые газы обтекают камеру и быстро прогревают засыпку. Но здесь нужно запомнить одно, подливать на камни квас или воду нельзя, так как снова придется растапливать печь.

Помимо всего прочего, ответственно подойдите к выбору камней для засыпки. Дело в том, что неправильно подобранные камни, а также непросушенное топливо и нарушение режима топки может привести осаждению твердых продуктов горения на каменке, а это уже опасный угарный газ.

Каменка открытого типа (вторая слева на рисунке) безвредна, но греется длительное время. При поддаче пара в закрытую каменку очаг должен все время топиться, таким образом творило должно выводиться в предбанник, в само гигиеническое помещение может попасть угар. Наддавать слишком много пара не нужно. Это может выстудить каменку и саму баню.
Печь с боковой закрытой каменкой (на рисунке третья слева) продумана более безупречно: камера с камнями омывается горячими газами со всех сторон, исключение представляет лицевая сторона, такое устройство позволяет нагреть камеру быстрее, а наддавать пару в нее можно больше.

Однако существует и наиболее совершенный из всех банных печей агрегат — колпаковая, крайняя справа на рисунке. Каменка организована на своде колпака, там расположен главный центр выделения тепла, поэтому горячим газам стремиться некуда, как только на засыпку. Такая печь прогревается практически моментально, а пар можно наддавать постоянно, без вреда для топки прибора. Постоянно подтапливать очаг не требуется, так как он сам для себя выбирает режим топки, конечно, в нем всегда должно быть топливо.

У «колпаковки» существует несколько недостатков: сложность исполнения и высокая цена на материал, быстрое прогорание (сделана из стали), наддавать можно только из специально встроенного душа.

Проточные печи

Камин

Проследить схему строения камина можно по рисунку. Для того чтобы получить максимальный коэффициент полезного действия, топливная камера камина должна быть сужена назад (рисунок справа).

• Площадь портала должна составлять не менее двух процентов от всей площади отапливаемого помещения.
• Высота портала камина может варьировать от двух третьих до трех четвертых ширины устройства.
• Площадь топливного отверстия составляет 1,5-1,8 процента площади отапливаемого помещения.
• Пода топливника (нижняя часть прибора отопления). Площадь должна составлять примерно семьдесят процентов от площади портала камина.
• Относительно глубины топливника стоит отметить, что размер представляет одну вторую – две третьих от всей высоты топочного проема.
• примерно на одну третью от высоты выполняется излом задней стенки топливника.
• Двадцать – двадцать два градуса имеет угол наклона «зеркала» задней стенки.
• Сорок пять – шестьдесят градусов должен составлять угол схождения боковых стенок. Таким образом, на каждую стенку получается по двадцать два с половиной – тридцать градусов.
• При условии, что вы строите камин с глухим подом, его подъем назад может варьировать от четырех до семи градусов.
• Около пятидесяти сантиметров над полом составит высота подиума.
• Семь – тринадцать процентов от площади топки составляет площадь сечения дымохода. Если вы планируете сделать круглый дымоход, то эта цифра будет немного меньше, если же это будет прямоугольная конструкция, пропорция выглядит как один к двум. При использовании для выведения дымовых газов квадратного сечения, цифра достигает десяти процентов.

Русская печь

Русская печь (ее схему вы можете увидеть на рисунке) при систематической усиленной топке вырабатывает до восьмидесяти процентов КПД, имеет удивительные декоративные свойства, разрешает приготовить вкуснейшие, удивительные блюда русской кухни. Рассыпчатую кашу и наваристые супы из русской печки нельзя приготовить ни на каких других варочных устройствах. Помимо всего прочего, русский очаг оснащается специальной удобной лежанкой, на которой приятно провести время после долгой работы или холодного дня. Однако конструкция русской печи не терпит особых изменений и остается в первозданном виде уже многие века. Изменить или как-то усовершенствовать отопительный прибор могут только настоящие профессионалы, мастера печного дела.

Если рассматривать строение русской печи, можно отметить, что ее структура не похожа на остальные очаги. Это настоящее здание, предназначенное для отопления большого жилища. Все части прибора отопления взаимодействуют через углы печи, именно поэтому выкладывать углы нужно с особой тщательностью. Во время выкладывания массива прибора используют не только сверку порядовок, но и проверку по рядов по уровню. Сверки по порядовке мало, нужно еще постоянно выверять по отвесу. Проследить, каким образом происходит кладка русской печи можно увидеть на рисунке.

Расчет печи

Прежде чем выбрать тот или иной вариант проекта очага, нужно выполнить предварительные расчеты отапливаемого помещения относительно самой печи. Как правило, все расчеты проводятся, исходя из теплоотдачи очага, которая высчитывается в ккал/час. Во время остывания печи происходит уменьшение теплоотдачи, но при этом также падают и потери тепла жилища. Для чего выполняют такие расчеты? Для того чтобы оптимальная температура, выделяемая при топке печи, держалась до следующей топки.

Такой расчет, говоря по-простому, сложен, а относительно готовых показателей и упрощенных формул требует немалого опыта. Если дом неплохо утеплен, то для него подходит расчет Кузнецова, выполняемый по усредненной тепловой мощности единицы поверхности очага, в специальной литературе именуемый ТМЕП. Если использовать нормальную топку, используется единица измерения 0,5 кВт/кв.м, перетопка в морозные дни требует до 0,76 кВт/кв. м на протяжении двух недель.

С применением ТМЕП примерный расчет печи становится намного проще. Предположим, что габариты печи составляют 1,5х1,5 метра, а высота достигает 2,5 метров. Площадь стен прибора отопления составляет 15 кв. м, кроме этого плюсом идет 2,25 кв. м перекрыши. Таким образом, всего получается 17,5 кв. м. В помещение такая печь может выделить от 8,75 до 13,3 кВт тепла. Учитывая характерные особенности печного отопления, этого должно хватить для отопления дома в восемьдесят – сто квадратных метров.

Для того чтобы рассчитать размеры топливной камеры, сначала вам потребуется выяснить, сколько вы будете по максимуму закладывать в нее топлива. Далее, учитывая требуемую тепловую мощность, теплотворную характеристику топлива, его удельный вес и предполагаемый КПД печи, производят расчеты. Отметим, что при расчетах учитывают не только основное топливо, которое будет использоваться впоследствии, но и все его предполагаемые виды. Объем топки должен быть в два – три раза больше объема всей топливной массы. Как утверждают специалисты, наибольшая загрузка топлив должна составлять не более двух третьих ее объема.

Весь расчет топливной камеры лучше доверить профессионалам, так как слишком много зависит впоследствии от правильно выполненных расчетов. Приведем простой пример, — колосник. Если он будет пропускать слишком много воздуха, топливо сгорит слишком быстро, если же мало, — топливо не будет сгорать полностью, а это уже опасно как для здоровья человека (угарный газ), так и для отопления самого жилища. Кроме этого существуют также твердые продукты горения (зола и сажа), они могут забивать колосник и отрицательно влиять на топку устройства.

Сегодня проблему можно решить, приобретая готовую топку заводского производства. Готовые топки, выпускаемые отечественной и зарубежной промышленностью, могут рассчитываться на большие и маленькие помещения, оформляться с учетом отапливаемого помещения и т.п. Стоит отметить, что готовая топливная камера будет стоить несколько дешевле, чем самодельная.

Несколько советов по выбору топливной камеры:

1. Размеры топливной камеры, а также ее крепежных элементов, таких как штыри и усы, должны совпадать с размерами кирпича. Кирпичи для кладки печи могут быть нескольких разновидностей, поэтому и готовые топки могут иметь разные размеры и рассчитываться на разный кирпич.

2. Если вы планируете построить печь долговременного применения, то топку лучше всего использовать литую чугунную. При условии, что печь будет применяться время от времени, как, например, дачные приборы отопления, то подойдет и сваренная из листа металла топка.

3. Помимо всего прочего, пристальное внимание следует обратить на глубину сужения топливной камеры к колосникам.
Несколько подробнее последнего третьего пункта. Печь может функционировать на самых разнообразных видах топлива, которое отличается по своей калорийности. Так, если вы будете использовать топливо высокой калорийности, к примеру, это может быть каменный уголь или торфобрикеты, то зольная камера должна быть достаточной глубины, так как за счет слишком большой зольной камеры такое топливо будет сгорать слишком быстро и не выделять нужного тепла в жилище.

Низкокалорийное дерево. А оно именно таковым и является, сюда же можно отнести и современные пеллеты, требует установки зольной камеры, составляющей одну пятую от всей высоты камеры сгорания. Если не выполнить это условие, то нижняя часть топки слишком быстро забьется твердыми продуктами горения, подача свежего воздуха сократиться, а это уже ведет к неполному сгоранию топлива.

Можно увидеть, что глубина топливника достаточно большая, что предполагает использование топки многотопливного формата. Такие устройства позволяют применять разные виды топлива, так как обеспечиваются дополнительными функциональными особенностями.
Для заметки! Если дрова отсырели, то их можно полноценно сжечь в глубоком зольнике, уголь отлично горит на ровном поду, конечно, при этом нужно учитывать объем закладки.

Дымоход.
Вообще, стоит отметить, что расчет дымохода не нужно обходить стороной, это сложная процедура, от которой зависит последующее полноценное функционирование очага. Если вы собрались строить стандартную печь, характеризуемую традиционным прямоугольным сечением, вертикальным ходом и высотой устья от четырех до двенадцать метров, то мы предлагаем применяемые в этих условиях поперечные размеры:

До 3,50 кВт – 140×140 мм.
• От 3,50 до 5,20 кВт – 140×200 мм.
• 5,20-7,20 кВт – 140×270 мм.
• 7,20-10,5 кВт – 200х200 мм.
• 10,5-14 кВт – 200Х270 мм.

Конечно, параметры эти минимальные. Почему? Такие показатели очагов позволят исключить проникновение холодного воздуха в печь по слишком широкому дымоходу, это может повлечь сильные теплопотери и вызвать проблемы с отоплением.
Если ваша печь дымит, а дымоход до этого выбран «на глазок», то проблему эту решить несложно, нужно просто нарастить дымоход примерно на двадцать пять – пятьдесят сантиметров. Раньше на трубу устанавливали старое ведро, а сегодня его заменили куском асбестоцементной трубы, поперечное сечение которой должно быть не менее сечения самого дымохода.
Однако существует и более подходящий способ. Для этого выкладывают еще два – четыре ряда кирпича с выполнением новой распушки. То есть короткий дымоход наращивается до нормы.

Внимание! Наращивание трубы может потребоваться и при изменении аэродинамики местности, то есть появления высоких деревьев или многоэтажек.

Печные материалы и приборы

Кирпич

Сразу же оговоримся, что в некоторых источниках традиционный печной кирпич путают с огнеупорным шамотным. Общего в них практически нет ничего, кроме размеров. Таким образом, если у одинарного строительного кирпича они составляют 250х125х65 миллиметров, то у печных — 230х114х40 миллиметров или, а в некоторых случаях, — 230х114х65 миллиметров.

Настоящий печной кирпич представляет материал высокого качества, марки М150. из такого кирпича можно выложить печь-голландку или русскую печь. Настоящий английский камин из него не выполнить, так как он плохо аккумулирует тепло и быстро его отдает, но небольшой камин для дачи из него вполне можно построить.

Еще один вариант кирпичей для печи – шамотный кирпич. Материал подобного типа используется для строительства очагов с повышенным тепловым режимом, таких как печи-шведки, банные и колпаковые конструкции. Основной технической характеристикой в этом случае считается не жаростойкость, а хорошая теплопроводность и высокая теплоемкость шамота. Исходя из всех вышеперечисленных характеристик, можно сказать, что именно шамотная кладка считается прекрасным аккумулятором тепла.

Но (!) весь очаг, камин это или печь, строить из шамота нельзя, так как он будет быстро нагреваться, читай «раскаляться» и мгновенно отдавать тепло в помещение. С внешней стороны кладка из шамота должна обкладываться керамикой, можно в ½ кирпича.

Как дать оценку шамотному кирпичу? Только по цвету это делать не стоит, так как цвет глины для кирпича напрямую зависит от месторождения. Основным признаком качества шамотного материала считается мелкозернистая структура без большого количества пор и включений (на рисунке слева вверху вы можете увидеть нормальный кирпич, а рядом – кирпич плохого качества).

Проверить качество также можно и с помощью простукивания небольшим молоточком. Если кирпич хороший, то звук будет легкий, звонкий, плохой – звук растянутый и приглушенный. Если не получилось определить качество материала простукиванием, то проводят проверку на спайность, то есть роняют кирпич с небольшой высоты. Таким образом, если кирпич раскалывается на крупные куски, спайность хорошая, если же кирпич разбивается на пыль и крошку, — откажитесь от материала.

У строительного кирпича существуют и названия сторон, они сохраняются и относительно кирпича шамотного печного.
Для того чтобы выполнить внутренние части бытовых печей, рекомендуется применять клинкер. Клинкерным кирпичом называют керамический кирпич, обожженный под воздействием высоких температур. Внешне он может выглядеть не слишком привлекательным, но зато его технические характеристики имеют очень высокие оценки. Конечно, и стоит этот материал несколько дороже, чем обыкновенный.

Ни в коем случае не стоит применять силикатный кипич, для выполнения очагов любого типа он не подходит абсолюьтно. Его не уложить на глиняный раствор, а также материал сильно впитывает влагу.

Песок

Еще один материал, без которого не справиться со строительством печей и каминов, — песок. Для того чтобы выложить качественный очаг, вам потребуется приготовить горный песок без включений, так как в остальных видах очень много растительных и животных остатков. Если использовать песок не горный, то швы со временем будут выкрашиваться, и печь придет в негодность.

Конечно, хороший песок для кладки печей немало стоит, но ведь мы сейчас говорим о качестве печи, которая будет служить вам верой и правдой долгое время, а без хороших материалов такую печь не выложить. Сегодня в специализированных магазинах можно купить все для строительства очагов, это и песок, и глина, а также любые другие материалы и печные приборы. Можно приобрести даже глиняный песок, настоящий перемолотый материал для соответствующего кирпича. Вообще, горный песок можно с легкостью заменить кирпичным, при этом кладка на таком растворе выйдет самого высокого качества.

Кладочные растворы

Для строительства кирпичных печей используются глиняно-песчаные растворы. Печи выкладывают на растворах, приготовленных по разным рецептам, но сегодня мы приведем пример самых простых. Для шамота применяют шамотный мергель или, как вариант, белый каолин. Для керамического кирпича подходит любая термостойкая молотая глина, самый оптимальным вариант, — серый каолин, синяя или серая кембрийская. В любом случае, на сотню кирпичей понадобится не менее сорока килограммов глины.

Приобретая глину, сразу проверяют ее на запах, если запах присутствует, то значит в ней есть какой-то процент органики, что исключает использование глины для кладки очагов. После этого следует определить долю песка, так как в глине из разных месторождений содержание песка будет разным, то есть имеет разную жирность. Для пробы следует взять полкилограмма – килограмм материала и залить водой. В таком состоянии ее оставляют примерно на сутки для закисания. При проверке шамотного мергеля достаточно всего одного – двух часов.

Постепенно в закисшую глину добавляют понемногу воды, замешивают тесто до консистенции густого пластилина. Полученную массу делят на пять частей, в каждую часть добавляют песок: десять, двадцать пять, пятьдесят, семьдесят пять и сто процентов. После этого тщательно замешивают тесто и сушат на протяжении трех – четырех часов. Далее каждую пробу следует скатать в колбаску, диаметр которой может варьировать от одного до полутора сантиметров, а длина должна быть не менее тридцати сантиметров. Колбаски оборачивают вокруг круглого предмета и оценивают состояние:

1. если на поверхности колбаски не появляется ни трещин и сколов, раствор можно использовать для любой части прибора отопления.
2. на поверхности образовались мелкие морщинки? Ничего страшного, и такой раствор сгодится для всех вариантов очагов, а также и для горнила топки русской печи и «голландки».
3. трещинки имеют глубины один – два миллиметра? Тогда раствор можно применять только для частей печи, нагревающихся не более трехсот градусов по Цельсию, это могут быть уличные барбекю и дачные камины.
4. слишком сильные и глубокие трещины, изломы, разрывы свидетельствуют о том, что песка в растворе чересчур много, раствор не может использоваться для кладки печей, каминов и их отдельных частей.

Приведенная выше проба может производиться только для раствора, замешенного на кирпичном песке.

Раствор рабочего типа готовится точно таким же образом, что и сама проба, но объемы применяют уже большие:

• Глину следует замочить примерно на одни сутки, а шамотный мергель, как уже было сказано выше, замачивается на час.
• Полученную массу вымешивают до консистенции теста.
• Полученную массу протирают через сито, размеры ячеек которого составляют три на три миллиметра.
• По результатам пробы следует добавить необходимую массу песка.
• Подливая постепенно воды, раствор вымешивают до консистенции сметаны.
• Контролируют жирность готового раствора обыкновенным способом, то есть смачивают кельму и смотрят, каким образом глина прилипает к ее поверхности.
• При надобности добавляют глины или песка, полученную массу вымешивают и начинают выкладывать очаг.

Печные приборы

Печные приборы, к которым относят дверцы, задвижки и тому подобные элементы печей и каминов, фиксируются в швах кладки, усами, как это показано слева на рисунке. Для крепления используют специальную «юбку», выполненную из огнеупорной стали, ее заранее следует обмотать пятимиллиметровым шнуром асбеста (рисунок справа). Усы несколько дешевле, чем «юбка», но их не рекомендуется использовать для творила топки, духовки и жаровых заслонок. Если остановить на них выбор, за все время работы очага придется менять устройства, что влечет за собой разрушение кладки. Кроме всего прочего, установочные размеры печной гарнитуры нужно согласовывать с параметрами кирпичей и толщиной шва кладки.

Кладка и перевязка

Выделяют ложковую и тычковую кладку, различая ее по тому, какая сторона обращена наружу. Кирпичи могут укладываться на постель. Наиболее непрочной считается постельная кладка, при которой кирпич ставят на тычок или ложок. При этом она запрещена СНиП, однако в крайних ситуациях ее можно использовать для внешней декоративной отделки сооружений, мало нагруженных.

Кладка производится с обязательной перевязкой швов, в результате чего швы некоторых кирпичей должны иметь смещение (или, как ее еще именуют в печном деле «разбежку») в ряду кладки. При этом разбежка производится в одном или двух направлениях по горизонтали, а также между рядами (по вертикали). Если пренебречь перевязкой швов, самый небольшой дефект, например, маленькая трещина, может вызвать конечное разрушение всей отопительной конструкции.
Какой способ перевязки швов следует выбрать? Вообще, таких способов насчитывается большое количество, модификаций множество, так как при кладке их приходится трансформировать по мере необходимости для выполнения непростых дымовых ходов. Для того чтобы проверить уже готовый проект нужно применять несколько простых принципов:

1. Любая кладка начинается и заканчивается тычковыми рядами.
2. Каждый кирпич нужно укладывать так, чтобы он впоследствии опирался не меньше, чем на пару других элементов.
3. В соседних рядах кирпичи нужно перекрывать примерно на одну четверть, как по длине, так и по ширине, но не менее.
4. Для того чтобы кладка не расслаивалась и не попадала на соседние пласты, все вертикальные швы нужно качественно заполнить раствором.
5. Избегайте совпадения вертикальных швов тычковых и ложковых рядов.
6. Если пороги и части кладки под балками выступают, они должны быть тычковыми.
7. Некоторые кирпичи во время выполнения кладки приходится стесывать, если у вас есть такие элементы, их нужно укладывать с выступом наружу. Это требование не распространяется на материал, обработанный болгаркой с алмазным кругом.

При выполнении перегородок конвекторов нужно оставить место для перепускных окон, их еще именуют «перевалами» и «перетоками» (в нижней части). Выполнить перевалы несложно, достаточно не положить в кладку всего два – три кирпича. Переток же так выполнять не следует, стенка получится висячей, ненадежной. В этом случае тычковые опоры следует чередовать через три – пять рядов. Полученные окна ложкового ряда аккуратно перекрывают половинками кирпича.
Выкладывать стенки конвектора нужно по порядовкам, а стенки обогревательного щитка выполняются с простой ложковой перевязкой. Увидеть выполнение стенок в половину кирпича можно на рисунке, при этом в последней применяют метод перевязки зеркальным способом.

Кладка сводов

В очагах бытового плана используются полуциркульные (выполненные в виде некоторой части цилиндра), а также плоские своды (можно их увидеть на нижнем рисунке). Особого мастерства требуют русские печи с овальным четырехцентровым сводом горнила и купольным сводом в помпейских печах. В полуциркульном своде крайние камни называются пятками, а центральный кирпич именуется замком.

Приводим порядок выкладывания полуциркульного свода:

• На начальном этапе готовим чертеж в масштабе один к одному.
• Придерживаясь плана, подтесываем подпятники (подпятниками называются элементы, на которые впоследствии будут опираться крылья свода.
• После этого на раствор укладывают подпятники, а кладку самого очага прекращают до полного высыхания раствора.
• По специальным шаблонам (кружалам) выполняют крылья свода, внимательно соблюдая перевязку швов между рядами.
• Наносят много раствора в паз замка, куда впоследствии друг за другом вставляют замковые камни, для большей прочности их нужно вколотить деревянной кувалдой или обычным поленом. Если кладка будет выполнена правильно, то раствор будет выдавливаться из швов на крыльях.
• Дело сделано, оставляем кладку до полного высыхания раствора в своде, затем убираем кружала и продолжаем кладку печи.

Выкладывание плоского свода осуществляется на плоском поддоне взамен кружала, выполненного из фасонных кирпичей. Выкладывание плоского свода считается непростой процедурой, так как не должно случиться даже самой малой асимметрии. Если кирпичи хоть чуть-чуть сдвинуть вбок, свод начнет разрушаться.

Количество кирпичей

Сколько кирпичей приходится использовать для того, чтобы сложить печь?

Если раньше эта цифра была примерной, то в настоящее время проект печи выполняется с помощью специальных компьютерных программ, а точнее, — в компьютерных системах автоматизированного проектирования (САПР). Подобная программа сразу же рассчитывает нужное количество целых кирпичей, дольных и фасонных элементов. Но обычные печники-каменщики, как правило, все расчеты производят без какой-либо современной техники. Внимательно считая, ошибиться можно всего на два – три процента, а сами расчеты займут не больше полутора часов.

Если вы заказываете проект печи в специализированной фирме, то вам должны предоставить полное указание кирпичей и перечень печной гарнитуры.

Инструмент

Для кладки печей и каминов используется самый стандартный набор, который применяется для обычной кирпичной кладки (перечень инстументов вы можете увидеть на рисунке), это молоток-кирочка (обушок) с обухом в виде клина на колки кирпича, кельма (мастерок), разделки для выпуклых и вогнутых швов, растворная лопата. Сюда же добавляется порядовка и инструменты для проверки горизонтальности и вертикальности рядов (отвес и уровень).

Как правило, кладка очага с неправильно выполненными швами быстро искрошится от сильных температурных перепадов. Но при этом глина быстро впитывает воду, что позволяет раскрошить швы и перестроить отопительный прибор.
Как инструмент, порядовка представляет собой ровную рейку размером пятьдесят на пятьдесят миллиметров. Сбоку нанесены номера рядов, при помощи которых можно учитывать разную их толщину.

Каким образом применять порядовку? Сначала подтопочные ряды следует выложить по опалубке, а по углам закрепить порядовки с помощью двух скоб, закрепленных на концах приспособления. Скобы с силой вдавливают в швы. Кладку ведут по шнуру-причалку, зачаленному к порядовкам. Если вы строите русскую печь, то дополнительно углы следует выверить отвесами. По мере укладывания кирпичей скобы достаются из швов и вставляются в следующие. После этого отверстия заделывают кладочным раствором.

Рабочие позиции

Отметим, что практически все очаги испытывают высокие физические нагрузки, не имея при этом нормальной механической связи. Именно поэтому во время выкладывания отопительных агрегатов следует соблюдать некоторые правила, перечислим их:

1. выкладывание кирпичей разрешается только по одному. Если вы только начинаете строительство очагов, то надежнее ряды сначала выкладывать насухо, а уже после этого – на раствор.
2. кирпичи перед укладыванием следует швабрить, то есть аккуратно очистить от лишней пыли и крошек с помощью волосяной щетки.
3. для лучшего сцепления керамический материал сначала окунают в воду, таким образом он быстрее пристанет к раствору.
4. исключите процедуру купания для шамотного кирпича.
5. некоторые мастера наносят раствор руками, что гораздо удобнее.
6. кирпич сразу ставят на место, не нужно его стукать или двигать.
7. при условии, что кирпич лег не так, как надо, его убирают, очищаю и снова наносят раствор.
8. старый раствор применять больше не нужно, выбросьте его.

Видео

Подробная кладка печи 3х3,5 кирпича 1-часть.(кухонная плита с отопительным щитком)

Источник https://pech-kamin.ru/pechi/kirpichnye_pechi_tipy_konstruktsiya_raschet_metodiki_stroitelstva_.html

Источник

Источник

Источник