Общие сведения о печах, работающих на дровах

Мощность печи, измеряемая в Ваттах, должна соответствовать площади обогреваемого помещения и обеспечивать в них температуру +20 °C при разных режимах топки, в зависимости от температуры наружного воздуха:

Количество подаваемого воздуха горящему топливу регулируются поддувальной дверкой и дымовыми задвижками. При недостаточном поступлении воздуха топка печи будет длительной, при неполном сгорании дров, что является причиной отложения сажи в дымооборотах. Но при чрезмерной подаче воздуха к горящему топливу, температура уходящих газов будет высокая, что ведет к потере тепла.

При всех режимах топки максимальная температура на поверхности печи должна не превышать противопожарных норм (90-95 °C).

Керамический кирпич

Для кладки печей и каминов применяется полнотелый керамический кирпич марки 100-200. Главными критериями определения качества красного керамического кирпича являются:
1) отсутствие или малое количество небольших волосяных трещин на его поверхности;
2) равномерный обжиг (одинаковый цвет) во всей его массе, который определяется при расколе кирпича пополам.

Огнеупорный кирпич

Шамотный (ША-8, ШБ-8, ШВ-8) кирпич имеет размеры 250х124х65 мм.
Примечание: индексы «А», «Б», «В» означают степень огнеупорности кирпича.

Огнеупорный (шамотный) кирпичи применяются для футеровки топливников:
1) печей, которые будут эксплуатироваться в режиме длительного пользования — печей, не имеющих перекрытия топливника кирпичом (кухонные плиты всех видов, топливники барбекю). Футеровка кухонных плит производится и для уменьшения размеров топливника, т.е. оптимизации количества закладки дров;
2) печей, работающих на высококалорийном топливе (каменный уголь, дизельное топливо, газ);
3) больших бытовых печей, мощностью свыше 3000 Ватт.

Для кладки печей запрещается применение пустотного (щелевого) и силикатного кирпичей. При кладке каминов допускается применение отделочного щелевого керамического кирпича в местах, которые не являются стенками топливника, дымосборника, дымовой трубы, выдры. Этими местами являются: второй контур топливника с устройством теплового зазора, каминные полки, ниши, периферийные ряды разделки.

Для улучшения внешнего вида печей и каминов может применяться полнотелый керамический кирпич с радиальным закруглением углов (см. каминопечь №148(А)).

Расчет количества кирпича, глины и песка

Количество кирпича на печь или камин приведено в каталоге проектов и в самой проектной документации. Расчет полного количества кирпича для постройки печи или камина складывается из: количества по проекту + горизонтальная разделка + вертикальные разделки + трубный стояк + выдра. Расчет приведен в таблице:

Расход глины и песка на стадии их заготовки: глины — 4-4,5 ведер; песка — 5 ведер на 100 штук кирпича.

В проектах печей со стеклянными дверками указаны их марки.
Размеры фундамента должны быть шире во все стороны на 50-100 мм. размеров печи в плане. Высота фундамента должна быть ниже уровня чистого пола на 140 мм. Бетонный фундамент изолируется двумя слоями рубероида или толя. Деревянный фундамент изолируется войлоком, смоченным в глиняном молоке.
Расстояние от перекрытия печи до незащищенного от возгорания деревянного потолка помещения должно быть не менее 350 мм. В каталоге указывается минимальная высота потолка помещения, при которой можно установить данную печь. При большей высоте потолка в проекте указываются ряды кладки печи, которые нужно повторить. Высота печей в зданиях с бетонными перекрытиями не ограничивается.
Кухонные плиты и топчаны отопительно-варочных печей могут устанавливаться на общем фундаменте и с установкой их на предварительно усиленный пол:
1) при установке печи с топчаном и отопительного щитка с кухонной плитой на общем фундаменте, их можно перевязывать в единый корпус;
2) если кухонная плита или топчан кухонного очага устанавливаются на предварительно усиленный пол, а отопительный щиток или печь — на фундамент, опирающийся на грунт, то их нельзя перевязывать в единый корпус по причине осадки фундамента. Пол под плитой или топчаном при этом изолируется двумя слоями войлока, смоченного в глиняном молоке, которые покрываются листом кровельной стали. Вес кухонной плиты или топчана в этом случае не должны превышать 750 кг. Для снижения веса топчана, боковые стенки его можно выкладывать из жаропрочных пенобетонных блоков (кирпича).

Конструктивные особенности наших печей

При большом разнообразии печей, в них невозможно применение только какой-то одной системы дымооборотов — каждая печь имеет свои размеры, назначение, другие особенности, исходя из которых и применяется та или иная, наиболее соответствующая данной печи система дымооборотов:
1) Достоинством канальной системы дымооборотов является возможность первые, наиболее горячие дымовые газы направить по нижней части печи, а недостатком — невозможность обеспечить хорошие условия для тяги из-за большой протяженности каналов.
Вертикальные каналы имеют ограниченное применение по причине того, что требуют хороших условий для тяги (от колосниковой решетки до оголовка трубы не менее 6 метров) из-за большого расстояния движения дымовых газов вниз. В кухонных очагах и больших отопительно-варочных печах применение канальной системы с вертикальными дымооборотами оправдано в высоких одноэтажных и на первых этажах двухэтажных домов, т.к. дымовые газы здесь двигаются медленно и успевают хорошо нагревать массив печи (высокий КПД).
При хороших условиях для тяги горизонтальные каналы с минимальным (один-два) количеством оборотов применяются в больших отопительных, отопительно-варочных печах и отопительных щитках русских печей. В кухонных очагах и малых отопительно-варочных печах при хорошей тяге неоправданно применение горизонтальных дымооборотов. Дымовые газы здесь двигаются быстро (излишне сильная тяга) и массив печи нагревается слабо, что приводит к перерасходу дров (низкий КПД). Недостатком является и то, что в данных печах приходится устраивать большое количество чистных отверстий.
В помещениях с низкими потолками (небольшие садовые домики, времянки, гаражи и т.п.), где расстояние от колосника до оголовка трубы менее 5 метров, единственным вариантом во всех видах печей является применение горизонтальных каналов. Слабая тяга в данном случае позволяет дымовым газам двигаться медленно и хорошо прогревать массив печи;
2) В колпаковой системе дымооборотов дымовые газы вначале поступают вверх и уже охлажденные опускаются вниз "колпака". Тяга в печах колпаковой системы уверенная, но главным недостатком в печах больших размеров является перегрев верхней и слабый нагрев нижней ее части. Применение данной системе мы нашли в малых печах, где стенки топливника являются наружными стенками, а над топливником – колпаковый конвектор. Нагрев поверхности таких печей происходит равномерно по всей высоте, что является основным требованием к печному отоплению;
3) Отопительно-варочные и отопительные печи, с расположением дымовых каналов по бокам топливника, спроектированы с применением комбинированной системы дымооборотов, включающую в себя канальную и колпаковую системы. Комбинированная система дымооборотов лишена недостатков канальной и колпаковой систем, т.к. первые горячие дымовые газы по каналам вначале проходят по нижней части печи (небольшая протяженность каналов), а затем поступают в колпаковый конвектор, находящийся в верхней ее части. Этим обеспечивается равномерный нагрев всей поверхности печи;
4) Распространенным видом печного отопления являются отопительно-варочные печи и кухонные очаги, которым наиболее подходит разработанная нами и испытанная многолетней эксплуатацией двухуровневая система дымооборотов. При данной системе движения первые, наиболее горячие дымовые газы вначале поступают в нижнюю половину отопительного щитка и нагрев ее – в верхнюю половину. Поверхность при этом по всей высоте щитка нагревается равномерно, а теплоотдача помещению за счет преимущественно нижнего нагрева значительно лучше, чем в кухонных очагах с вертикальными дымооборотами, где в большей степени нагревается верх печей (эффект колпаковой системы).

Огромное значение при проектировании печей имеет система перевязки, которая означает расположение кирпичей в кладке относительно друг друга, сочетание их между наружными и внутренними стенками, в перекрытии топливников, перекрыше и других элементах печи. Хорошая система перевязки обеспечивает долговечность печи, ее работоспособность на протяжении всего периода эксплуатации и пожаробезопасность, т.е. исключается тенденция к прогарам между наружными и внутренними стенками кладки, при которых дымовые газы шли бы не по дымооборотам, а пробивались коротким путем из топливника в трубу, оставляя холодной значительную площадь поверхности печи (см. подробнее).