Элементы печей и их устройство: от фундамента до дымовой трубы

Мини-русские печи

В настоящее время большое распространение получили мини-русские печи, которые устанавливаются на кухнях вместо кухонных очагов и варочных печей (пример «» и ). Их шесток может оснащаться плитой. Жаровые камеры у них не футеруются из-за малых размеров – одной топки достаточно для одной закладки приготавливаемой пищи.
Мини-русские печи, не имеющие дымооборотов, также устанавливаются в беседках, летних кухнях и в составе барбекю-комплексов.

№22 РП – 3000 с нижним прогревом “Экономка”

Обработка типового проекта

№49(А) Мини-РП – 3500 с боковым прогревом

№49(Б) Мини-РП – 3300/900 с топчаном с самостоятельной топкой

№50(А) Мини-РП – 3500 с боковым прогревом

№50(Б) Мини-РП – 3500 с топчаном

Выбор материалов для строительства печи

Когда устройство угольной печи уже осознано и понятно можно приступить к подбору материалов. (См. также: Печь для копчения своими руками)

Кирпич – необходим для того, чтобы собрать основной корпус печи и дымоход. При выборе кирпича необходимо помнить о необходимости выдерживать им высокие температуры в топке и дымоходе, поэтому для большей надежности необходим кирпич двух видов:

1. обожженный глиняный кирпич не ниже первого сорта, который от более простого и низкопробного отличает ярко выраженный красный цвет, он будет использоваться для наружной работы с корпусом печи;
2. шамотный кирпич, которого для кирпичной угольной печи необходимо значительно больше чем для дровяной из-за того, что им необходимо помимо горнила выкладывать изнутри и значительную часть дымохода.

(См. также: Деревенская печь своими руками)

Привычная для подобного вида конструкций глина, тоже потребуется в двух исполнениях:

1. обычная жирная или полужирная с низким содержанием песка, которую можно самостоятельно добыть у берегов рек и озер;
2. шамотная глина приобретается в строительных магазинах и предназначается для работ с повышенными температурами.

• Для более плотного прилегания кирпича и качественного закрепления его в кладке глиной необходим специальный термостойкий клей, который выпускается в виде порошка и смешивается с глиной согласно инструкции, размещаемой на упаковке.
• Для сборки наружной кладки печи вместо дефицитного глиняного раствора можно применить его цементный заменитель. Но при выборе цемента не стоит рассматривать в качестве заменителя глины материал промышленной классификации ниже 500, это позволит избежать трудностей в дальнейшей эксплуатации печи.

• Чугунные изделия необходимы для того, чтобы собрать своими руками угольную печь не обладая особыми навыками строительства подобных сооружений. Чугунные изделия применяются потому, что они имеют сходную характеристику теплового расширения с глиной и изделиями из нее. А так же изделия из чугуна крайне устойчивы к изменению температуры и поэтому для того, чтобы они прогорели необходимо значительно большее время нежели, для стали.
• Стальные изделия – без них тоже не обойтись в современных реалиях постройки печей. В первую очередь стальной лист будет использован для защиты напольного покрытия от возгорания, и перед поддувалом необходимо обязательно его закрепить. Во вторых стальные юшки будут незаменимы при создании комбинированных печей, рассчитанных на несколько видов топлива. И в третьих самодельная угольная печь не обойдется без аккуратных стальных дверок с надежным креплением и засовами.

Процесс кладки

Кладочная смесь готовиться из просеянного песка и глины. Глину оставляют в воде на пару часов, после чего ее просеивают через сито.

Первые ряды строят с помощью цельного кирпича. Швы первого ряда требуют перевязки. После того как первые ряды будут готовы – кирпич придётся разрезать.

Рубленая сторона кирпича должна находиться внутри кладки. Это правило, также используют при сооружении дымовых путей. Дымоход выстраивают из красного обожженного кирпича. А отверстие топки создается при помощи металлического угла, «замковой» выкладкой.

Перед первой топкой, рекомендуется подождать 3 недели.

Двухколпаковые печи

Рис. 2. Двухколпаковая печь.

Печи, построенные по одноколпаковой схеме, предложенной В. Е. Грум–Гржимайло, обладали рядом недостатков – верх печи прогревался сильнее, т. к. наиболее горячие газы скапливались под перекрышей колпака. Кроме того, печь зарастала сажей потому что, из небольшого по размеру топливника недогоревшие газы выпускались в колпак, где сразу эффективно охлаждались. Этих недостатков лишены двухколпаковые печи, сконструированные И.С Подгородниковым. На Рис. 2 показана схема такой печи. Она разделена по горизонтали на две камеры — колпака. Нижний колпак является продолжением топливника и обеспечивает догорание газовой смеси (им поглощается около 80 % тепла), а верхний аккумулирует оставшееся тепло. В результате хорошо прогревается низ печи, и сажа практически не образуется. Синими стрелками на Рис.2 показано движение холодного воздуха в протопленной печи, возникающее при несвоевременном закрытии задвижки. Видно, что этот воздух охлаждает лишь небольшую часть печи, не затрагивая основную часть колпаков.

Устройство традиционной печи

Историю русской печки и ее роль в деревенском доме мы описывать не станем – тема широко раскрыта в художественной и технической литературе. Сразу перейдем к сути — кратко разберем традиционную конструкцию, изображенную ниже на рисунке:

1. Нижняя часть сооружения – опечье – строилось из камня либо дерева – кедра, лиственницы. Стенки основания образуют нишу — подпечек, где сушились дрова и хранилась домашняя утварь.
2. Сверху опечья строился первый арочный свод и большой топливник печи – горнило. Под и второй арочный свод делался с уклоном в сторону чела – лицевой части сооружения.
3. Над горнилом устраивалась перекрыша, где располагалась лежанка. Полость между вторым сводом топливника и перекрытием засыпалась песком для повышения теплоемкости.
4. Перед устьем горнила предусматривалась специальная ниша – загнеток, сверху заканчивающийся хайлом (дымосборником) и собственно дымоходом. Горизонтальная полка внизу проема — шесток — имеет полукруглое окно, выходящее наружу.
5. В боковых стенках кирпичного обогревателя устраивались печурки – небольшие ниши для сушки одежды и прочих вещей. Дымоход оснащался задвижкой и вьюшкой, располагающейся над хайлом.

Настоящая русская печь коренным образом отличается от других отопительных сооружений из кирпича по таким признакам:

• глубокий сводчатый топливник, сделанный с уклоном вперед;
• дымовая труба располагается спереди – по центру либо в углу строения;
• непременный атрибут – лежанка, устроенная над топливной камерой.

Теперь рассмотрим принцип работы печки, показанный на схеме:

1. Дрова закладываются ближе к задней стенке горнила и разжигаются. Воздух на горение поступает сквозь внешнее окно шестка и устье топливника, причем двигается над подом камеры.
2. Образующееся при сжигании тепло нагревает тело печи – боковые стенки, песчаную засыпку и лежанку.
3. Легкие продукты горения поднимаются к своду топки. Уклон не позволяет газам сразу покинуть камеру – сначала они отдают тепло перекрытию, затем становятся тяжелее и вытесняются новым горячим потоком.
4. Пройдя под сводом горнила, продукты горения выходят через верхнюю зону устья, поднимаются в дымосборник и покидают печку через дымоход.

Кирпичный отопитель с выходом в 2 помещения деревянного дома

Невзирая на многочисленные достоинства, русская печь с лежанкой редко строится в традиционном исполнении. Полезная площадь в современном интерьере на вес золота, а классический отопитель занимает много места, при этом слабо греет нижнюю зону помещения. Для строительства лучше рассматривать проекты модернизированных конструкций, где указанная проблема решена.

Постройка

По размерам русская печь многим покажется очень большой. Она объёмнее не только «голландок» или «шведок», но и «комбайнов», совмещающих в себе печь с камином.

Кроме того, топка русской печи расположена высоко (около 80 см от пола) и нижняя часть печи (подпечье) не прогревается. Это приводит к тому, что в комнате не происходит вертикальной циркуляции воздуха, который расслаивается, и в результате холод скапливается у пола, а тепло у потолка. Поэтому на печи лежать жарко, а спрыгнешь с лежанки и… как будто нырнул в прорубь.

Возникают у современных застройщиков к русской печи и другие «претензии». Но есть и рьяные защитники русской печи. Они полагают, что за возможность полежать на тёплой печи, погреть косточки можно пожертвовать лишней охапкой дров, которых в России пока хватает. Или, что каша и щи, приготовленные в печи, не идут ни в какое сравнение с тем, что можно приготовить на газовой или электрической плите.

А уж про пироги из русской печи, про топлёное молоко и тому подобные радости жизни — о них защитники традиционных устоев могут говорить часами. А для более эффективного обогрева помещения к русской печи можно пристроить подтопок. К тому же и усовершенствованных типов печи известно много. Например, ещё в 1927 г. Наркомзем СССР объявлял Всесоюзный конкурс на проект русской печи улучшенной конструкции. И участвовали в этом конкурсе не рядовые печники. Так, призовые места заняли печи, разработанные настоящими специалистами: одна — во Всесоюзном теплотехническом институте имени Дзержинского и вторая — инженером-металлургом печником В.Е. Грум-Гржимайло и изобретателем И.С. Подгородниковым. Вторая стала прародительницей известных «Теплушек» с нижним прогревом.

Кроме того, уже в те времена подвергалось сомнению и утверждение о малой эффективности русской печи. Чтобы выяснить фактический её кпд, в 20-е годы XX века были проведены специальные испытания. Результаты оказались интересными — даже традиционная русская печь согласно новым расчётам имеет кпд, равный 68%. А у печи с нижним прогревом эффективность использования топлива достигает 80%!

Эти доводы привели в последнее время к тому, что людей, готовых строить в своих загородных домах русские печи, становится всё больше. И русская печь постепенно занимает своё, пусть и скромное место в ряду «шведок», «голландок», каминов и современных печей промышленного производства.

Свою печь мы хотели построить максимально традиционной. Основной материал — рядовой полнотелый кирпич марки 100 под штукатурку. Правда, топки обложены шамотным кирпичом Ш-8, а свод сделан из шамотного клиновидного кирпича марки Ш-47, чего раньше, конечно же, не делали.

Для украшения печи была сделана полочка (как у каминов) над проёмом варочной камеры подтопка, спилены угловые наружные кирпичи, расширена для симметрии распушка, а вход в подпечье оформлен аркой. Главным украшением, однако, стали изразцы, на которых изображены мифические существа.

В шестке установили плиту подтопка, тепловой щиток которого расположен вдоль одной из сторон русской печи. Второй стороной печь примыкает к стене дома. Как и положено, здесь устроена холодная четверть, что сделало лежанку на полкирпича шире (её ширина и длина —115 см).

Размеры лежанки были выбраны максимально большими — ограничителем служил лишь старый фундамент,оставшийся от давно разобранной русской печи — расширять его мы не предполагали.
Не удалось, к сожалению, найти место для печурок, которые не только являются украшением печи, но и несут утилитарную функцию — нет места лучшего для сушки рукавиц. Место для печурок «перегородил» щиток подтопка.

Для натяжения мы приматывали проволоку к саморезам, вставленным примерно на четверть в просверленные заранее в кирпиче отверстия. Саморезы устанавливали с небольшим наклоном головками друг к другу. По мере вкручивания проволока натягивалась как гитарная струна. Главное здесь — правильно рассчитать длину проволоки и надёжно примотать её на шурупы (обязательно по часовой стрелке — в направлении закручивания, чтобы она не ослабла при натяжении).
Опалубку (кружало) под свод сделали полностью разборной. Это помогло после просушки легко разобрать и вытащить опалубку частями. Чтобы вытащить сбитую опалубку, пришлось бы помучиться. А выжигать опалубку опасно — можно ненароком перегреть свод при первой топке.

После просушки и оштукатуривания печь побелили клеевой побелкой.

Классификация по теплоемкости и толщине стенок

Мы рассмотрели популярные некогда печи по стране изобретения и их названию. Однако группировка по теплоемкости более практична – подобные отопительные устройства не рассчитаны на постоянное горение, поэтому важна их способность аккумулировать и отдавать тепло.

Наиболее теплоемкими являются русские печи, за счет массивности конструкции.

Тонкостенные печи имеют толщину около 6,5 см. В большинстве случаев основанием таких сооружений является стальной каркас, реже – футляр. Фундамент не используется, это позволяет устанавливать печи на любых перекрытиях, включая деревянный пол. Температура тонкостенных видов может достигать 90 0С, но теплоемкость их низкая. В помещении похолодает уже спустя 2-3 часа после затухания огня.

Особенности эксплуатации печки с водяной рубашкой

1. Желательно установить в гидросистему датчик температуры и давления.
2. Необходимо регулировать тягу в колосниках и в дымоходе.
3. Водяной контур в обоих типах теплообменников нужно снабдить расширительным бачком.
4. Водяная система магистрального типа нуждается в циркуляционном насосе, установленном на обратке, т. е. на нижней трубке.
5. Устройству с ёмкостным баком необходим циркуляционный насос, если диаметр отводов меньше 75 мм.
6. Необходимо предусмотреть место слива воды.
7. Нельзя топить печь без воды — теплообменник может прогореть.
8. После эксплуатации необходимо сливать воду.

Изменение температуры в теплообменнике происходит за счёт скорости горения печи. Тепло переходит в излучение, вода нагревается в дымоходе, а ещё через полчаса и в трубах. Система инерционна из-за высокой теплоёмкости воды, поэтому нужен большой запас топлива. Буржуйка — огнеопасная конструкция, необходимо завести и разместить рядом огнетушитель и багор.

При регулярном использовании нужна чистка дымохода. Появление слоя сажи в 2–3 мм снижает тягу и уменьшает теплоотдачу.Можно разбирать дымовую трубу и чистить её ершом, но это трудоёмко и не всегда возможно. Если буржуйка эксплуатируется ежедневно, то следует чистить дымоход огнём:

• раз в неделю протапливать печку осиновыми дровами. У осины высокая температура горения, которая сжигает сажу в дымопроводе. Подкладывать понемногу, после основного розжига;
• после разжигания огня вместе с дровами добавлять хорошо просушенные картофельные очистки. На одну засыпку требуется примерно половина ведра. Достаточно делать это раз или два раза в неделю и дымоход будет чист от сажи. Этот метод не сработает, если дымоход уже зарос слоем сажи в 1–2 см, в этом случае очистки только размягчат сажу, а счищать её со стенок трубы придётся ершом или металлическим скребком;

  Сжигание картофельных очисток вместе с дровами защищает дымоход от образования налёта сажи

• использовать специальные дрова или гранулы, которые добавляются в топку во время горения. Самое известное средство — «полено Трубочист». Его сжигают вместе с дровами примерно один раз в полгода. Лучше всего класть его на горячие угли, оставшиеся после топки печи. Отличительной особенностью этого изделия является то, что оно продолжает действовать в течение двух недель после применения, постепенно размягчая сажу на стенках трубы.

  Полено сгорает в печи примерно за 1,5 часа и действует потом в течение двух недель, размягчая и удаляя сажу со стенок дымохода

Основными мероприятиями по ремонту печи являются:

1. Ремонт трубы. Труба дымохода — самое слабое место у буржуйки. Если она прогорает — её нужно менять.
2. Ремонт теплообменника. Магистральный теплообменник можно снять, отпаяв его от корпуса печи. А вот ёмкостной контур придётся сваривать заново через несколько лет.
3. Устранение дефектов корпуса печи. Если прогорает стенка или задняя поверхность, обычно на этот участок наваривают металлическую заплату. Щели можно заварить обрезками металлических прутов.

Главным недостатком классического печного отопления является неравномерное распределение тепла – у самой печи температура очень высокая, но по мере отдаления от отопительного прибора, воздух в помещении прогревается все хуже. Водяное отопление со змеевиком, установленным в дымоход или топливник, дает возможность более рационально расходовать топливо, ведь тепло распределяется равномерно, поэтому допустимо отапливать не одну комнату, а сразу несколько. Да и сама печь может оснащаться варочной панелью.

Варочная печь на дровах с водяным контуром

Другими словами, печь становится некой разновидностью агрегата на твердом топливе, а единственное отличие в том, что нагревается не только теплоноситель, но и дымоход, а также стенки прибора (они тоже принимают участие в обогреве). Такой тип отопления обеспечит передачу тепловой энергии от регистра к батареям на время топки, а в остальное время ее будет передавать разогретый корпус. Самый дешевый способ отопления на твердом топливе, т. к. необходимости в покупке дорогостоящего «заводского» котла в данном случае нет.

Змеевик

Во втором варианте топливник будет нагреваться несильно, поскольку практически вся энергия будет уходить на разогрев регистра и находящейся в нем рабочей жидкости. Горячей будет лишь верхняя часть теплогенератора, в которой расположены дымообороты.

Предлагаем ознакомиться: Какая печь для бани лучше: как выбрать банную каменку

Правила эксплуатации

Камин, небольшая печь для бани или модель с парогенератором, работающая на дровах, не должны создавать пожарных ситуаций. Эксплуатация дровяных отопителей предусматривает:

1. Установку рядом с топочным отсеком металлического листа 2 мм в толщину. Длина защитного изделия – 30 см, выход за пределы кирпичной конструкции – 15 см.
2. Монтаж дымовыводных систем для металлических конструкций из материалов, устойчивых к воздействию кислот.
3. Использование для топки сухих дров, хранящихся в крытом помещении.
4. Плотную закладку топлива – толстый пиломатериал находится сверху.
5. Использование для розжига тонких сухих веточек.
6. Укладку дров с зазором в 1/5 высоты топки до свода.

Почему русские печи так популярны

Русская печь — габаритное сооружение, которое хорошо нагревается и долго держит тепло Разнообразие конструкций позволяет получить множество качеств, которые послужили причинами возвращения моды на русские печи.

Устройство медленно прогревается, но в то же время массивные кирпичные стенки долго отдают тепло. Благодаря такому качеству дом протапливают всего два раза в день, что снижает время обслуживания. Современные строительные материалы только улучшают КПД и свойства по сохранению комфортного микроклимата.

Если предполагается регулярно готовить пищу, помимо обязательного горнила, в конструкции предусматривают варочную поверхность и жарочный шкаф небольшого размера. Для использования этих элементов предусматривают отдельные топки, чтобы не греть дом в летнее время.

Для небольших строений, а также для редко посещаемых дач целесообразно построить русскую печь с лежанкой, которая прогреется и станет комфортным местом отдыха.

Стенки сооружения не нагреваются до высоких температур, поэтому на них безопасно сушить одежду и обувь из любых материалов.

Кроме выполнения практических целей, русская печь может быть украшением дома. Для этого используют отделку плиткой, изразцами, а иногда колорит вносят просто побелённые стенки.

Можно выложить печь любого размера и дизайна Популярность добавляют положительные качества сооружения:

• пожарная безопасность — поверхности не нагреваются до высоких температур, что исключает воспламенение стен, потолка и окружающих предметов;
• длительный срок эксплуатации до капитального ремонта, обеспечиваемый использованием долговечных материалов;
• равномерность распределения тепла благодаря большой площади прогреваемых стенок;
• универсальность, возможность встроить сооружение в различные варианты дизайнов помещений;
• простота в обслуживании.

Среди отрицательных сторон выделяют:

• сложность самостоятельной постройки для неопытного пользователя;
• необходимость в массивном фундаменте;
• высокую стоимость из-за большого количества стройматериалов и оплаты работы профессиональных печников;
• большой расход дров, которые необходимо хранить в защищённом от осадков месте.

Приняв решение сложить русскую печь своими руками, и приступают к выбору проекта, заготовке материалов и непосредственно к работе.

Нюансы технологии строительства

Строительство печи подчиняется определенным правилам, нарушать которые не рекомендуется. Проще говоря, необходимо строго следовать порядовке, не отступая ни на полкирпича в сторону. Рассмотрим некоторые нюансы конструкции и кладки.

Галерея изображений

Фото из

Для облегчения обслуживания печи все ключевые элементы расположены с лицевой стороны: топочные и прочистные дверки, устье в горнило

Плита для готовки и разогрева, для изготовления которой традиционно используется чугун, расположена в удобном месте, прямо перед устьем

Обычно устье делают арочным – в виде простой дуги, но здесь верхняя часть оформлена по-другому, в виде фигурной арки – оригинально и красиво

На основание приходится максимальная нагрузка по весу, поэтому для его строительства нужно отобрать самые прочные кирпичи, без трещин и сколов

Если первый ряд формируют с выступом из кирпичей с закругленными краями, то второй ряд – это контур вертикали стенок

После кладки каждого ряда требуется проверять с помощью уровня и отвеса горизонталь – внутренние и наружные ряды кирпичей – и вертикаль углов

Внимательно изучите порядовку: в отличие от наружных стенок, которые полностью кладут с раствором, при возведении внутренних частей он используется не всегда, иногда применяется способ «насухо»

Для фиксации дверок используются различные способы: в рамку, на проволоку или на шпильки. При монтаже задвижек сначала устанавливают полотно, по которому они движутся

Фасад – главная функциональная часть

Чугунная плита перед устьем

Фигурное оформление устья

Основание – прочное и ровное

Второй ряд – контур стенок

Выравнивание по вертикали и горизонтали

Кладка с раствором и без него

О качестве кладки можно судить по первым топкам, которые осуществляют для сушки печи. Хорошая тяга, правильное направление движения дымовых газов, открывание дверок и задвижек без усилий, достаточный прогрев стенок и мини-лежанки свидетельствуют о правильном выполнении действий и соблюдении норм технологии.

Похожие записи:

Как построить дом из сэндвич-панелей своими руками Установка входной металлической двери в квартиру своими руками Какие газовые колонки лучше Гвл-листы: виды и сфера применения Обзор фильтров для очистки воды амвей На какой высоте должны быть розетки и выключатели от пола в квартире?