Отопление дома своими руками - Строительство и ремонт - Каталог статей

         В течение нескольких столетий во всех странах Европы очаг помещался, как прежде, на полу в центре комнаты, а дым выходил через отверстие в крыше. Об изобретении дымохода в Англии существует рассказ, будто бы в период завоевания Англии норманнами (в 1066 г.) многие битвы происходили на крышах крепостей, и дым, выходивший из отверстия крыш, мешал сражаться солдатам.

         Тогда-то и догадались перенести очаг из центра пола к наружной стене, а дым отводить по трубе, вделанной в эту стену. Так был изобретен дымоход. Первобытная печь была «весь дом»: пол был очагом, а крыша с отверстием-дымоходом. Мы в праве сказать, что было время, когда люди жили в печке. В такой печке человек стал жарить и варить. Древние египтяне, греки, даже, пожалуй, и римляне не умели хорошо отапливать свои дома. У древних народов, культуру которых мы восприняли, была довольно примитивная печь: костер на полу (очаг) и отверстие в крыше. Одной из составных частей древне-римского дома был так называемый «атрий», по-русски — «черное место» («атер» — черный), т.е. закоптелое от дыма очага место. Чтобы достигнуть лучшего эффекта, угольям этой переносной печки давали сперва прогореть вне дома и вносили затем в комнату.

          Римляне являются изобретателями также «центральных бань» — горячих помещений для мытья с центральным отоплением. В Риме «термы» соответствовали нашим клубам: здесь были залы для философских бесед, картинные галереи, библиотека, комнаты для игр и физических упражнений и, наконец, горячие бани. Римские бани замечательны тем, что топка находилась у них внизу и при помощи труб различные комнаты горячим воздухом нагревались до разной температуры. Помимо отопления бань, хорошая печка нужна была древним римлянам еще потому, что в эпоху расцвета римской империи римляне сделались любителями вкусно поесть.

        В течение нескольких столетий во всех странах Европы очаг помещался, как прежде, на полу в центре комнаты, а дым выходил через отверстие в крыше. Об изобретении дымохода в Англии существует рассказ, будто бы в период завоевания Англии норманнами (в 1066 г.) многие битвы происходили на крышах крепостей, и дым, выходивший из отверстия крыш, мешал сражаться солдатам. Тогда-то и догадались перенести очаг из центра пола к наружной стене, а дым отводить по трубе, вделанной в эту стену. Так, будто бы, был изобретен дымоход.

        Разнообразие печей

       В начале будет совершенно нелишним рассказать о классификации печей. В первую очередь следует разделить кирпичные и металлические печи. Мы будем говорить только кирпичных. Металлические печи может быть и хороши в некоторых случаях, но если речь идет о строительстве жилья, то ориентироваться на них не следует. В первую очередь потому, что такое отопление вредно для здоровья. По существующим гигиеническим нормам температура поверхности нагревательных приборов не должна превышать 70 °С.

        Дело в том, что при более высоких температурах происходит пригорание пыли, содержащейся в воздухе, с выделением вредных веществ. Наверное, многим приходилось чувствовать в помещениях с буржуйками запах «горелого металла», или, по крайней мере, слышать выражение «печь выжигает кислород». Этот самый неприятный запах и есть продукты сухой перегонки пыли. Сейчас почему-то об этом забыли, хотя еще в конце 19–начале 20 века этот вопрос был выяснен. Тогда, как и сейчас, в моду стали входить заморские металлические печки. Красивое литье, никелированные ручки, изящные ножки... Давайте более прислушиваться к отечественному опыту, ведь именно в нашей стране самые богатые традиции печного дела.

        Итак, кирпичные печи бывают:

          Отопительные. Они предназначены только для отопления помещений. К ним, в частности, относится и вышеупомянутая «голландка». В сложившимся лексиконе печников, «голландка» — это небольшая прямоугольная отопительная печь. Само название появилось в 17 веке, когда печи облицовывались изразцами, а последние завозились из Голландии.

         Отопительно-варочные печи предназначены как для отопления, так и для приготовления пищи. Если печь имеет плиту и духовой шкаф, то ее часто называют «шведкой». Этимология термина точно не известна. Существует мнение, что при Петре I пленные шведы устроили мануфактуру по производству изразцов, отсюда и название. Русские или духовые печи в принципе они тоже относятся к отопительно-варочным, но по множеству своих возможностей это поистине уникальный аппарат.

          Банные печи. Настоящая банная печь для русской (так сказать классической) парной должна создавать температуру в парилке 60–80 °С. Камни должны находиться внутри печи, за дверкой, и раскалятся докрасна. Для этого их нагрев должен быть прямым (то есть пламя проходит через камни). Банная печь работает в условиях повышенных тепловых нагрузок, поэтому представляет собой сложное и дорогое изделие.

          Камины. Камин сейчас очень популярен. Некоторые мастера занимаются только каминами. Да что мастера, целые фирмы и творческие коллективы.

         Есть еще печи специального назначения, а так же конструкции, объединяющие вышеперечисленные типы, например, печь с камином. Если мы обратимся к сельскому быту, то печь как была предметом необходимости, так и осталась. Также и на дачах небогатых горожан она не изменила своих функций. Но в последнее время появились такие понятия как коттедж или элитное жилье.

         Отопление в таком жилье по большей части центральное. Так что печь (камин) более является предметом дизайна интерьера и выражает идею семейного очага. Это, конечно, предъявляет особые требования к ее внешнему виду. Зачастую качество отделки важнее теплотехнических характеристик. Современный рынок представляет невероятные возможности для этого, одни только керамические плитки чего стоят: гладкие, рельефные, под дикий камень, разных расцветок. К некоторым интерьерам очень подходят печи одетые изразцами. Но это товар штучный, и потому довольно дорогой.

          Модные тенденции в печном деле

        В первую очередь изменился, конечно, внешний вид печей. В связи с появлением новых отделочных материалов и разнообразного (в том числе фасонного) кирпича улучшилось качество отделки. Если раньше стандартом была отделка «под штукатурку», то сегодняшний стандарт — «под расшивку». Получившие широкое распространение инструменты для обработки камня, алмазный инструмент, позволяют делать очень интересные вещи, например красивые кирпичные арки. Широко представлена фурнитура для печей финского производства, правда, она примерно раз в 20 дороже отечественной, но зато качество литья выше.

         Изменился и подход к конструированию печей. Раньше строились печи в основном канальных систем, сейчас же все больше мастеров отдают предпочтение безканальным (колпаковым) конструкциям. Много появилось печей, совмещенных с каминами, а также печей-каминов. Здесь необходимо пояснить: печь с камином — это камин встроенный или пристроенный к печи. В такой конструкции две топки — печная и, собственно, камин. Желательно, чтобы боковые и задняя стенки камина нагревались при топке печи - это увеличит теплоотдачу устройства.

        Печь-камин имеет одну топку с топочной дверкой увеличенного размера (например, 50 x 50 см), обычно финского производства со стеклом. Система задвижек позволяет направлять газы либо в систему дымооборотов, либо прямо в трубу. В режиме печи топочная дверка закрыта, а дым направляется в каналы печи. Если вы хотите полюбоваться открытым огнем, то открываете задвижку прямого хода и топочную дверку. Печь работает как камин. К достоинствам такой схемы можно отнести возможность изготовления небольшого по размеру изделия.

         Важное начало

       Кладка печи — очень сложное дело. Поэтому прежде чем складывать печь в собственном доме, помогите сложить печь соседу. На практике научитесь. Для кладки печей требуется красный кирпич, нормально обожженный. При простукивании он издает чистый металлический звук, хорошо колется, тешется, при падении не рассыпается, а раскалывается на крупные куски. Пережженный кирпич — темный, покрытый стекловидной пленкой. Недожженный кирпич — бледно-розовый, при простукивании издает глуховатый звук, а при падении рассыпается на мелкие кусочки. На строительных рынках Москвы и Подмосковья вам легко могут продать печной кирпич, который, на самом деле, таковым не является.

        И не верьте тем «печникам», которые предложат Вам сложить печь «с расшивочкой» швов. Шов в печной кладке должен быть как можно тоньше, порядка 5 мм. А на таком шве сделать расшивку шириной в 1 сантиметр возможно только путем стесывания граней у кирпича вручную. Вряд ли «печник с улицы» будет это делать. И не позволяйте для кладки Вашей печи использовать глину, выкопанную в конце земельного участка. Сейчас молотую глину, возможно, купить чуть ли не на любом рынке. Но, к сожалению, у разной глины разная и жирность, а соотношение песок/глина для раствора может определить только специалист. Футеровку топливников и перекрытий над ними при топке антрацитом выполняют из огнеупорного (шамотного) кирпича, при топке бурым углем — из тугоплавкого кирпича.

        Не допускается кладка печей и дымовых труб из силикатного кирпича; его можно применять только для кладки части трубы, расположенной над крышей.

       Кладку печи необходимо вести с тонкими и полными швами. Толщина швов кладки из красного кирпича не должна превышать 5 мм, а при кладке из огнеупорного кирпича — 3 мм. Необходимо, чтобы все вертикальные швы каждого горизонтального ряда кладки особенно в углах печи перекрывались кирпичами вышележащего ряда. Перевязка должна быть в половину, а в отдельных случаях — в четверть кирпича. В виде исключения вертикальный шов можно оставлять не перекрытым лишь на высоте двух рядов кладки. Особое внимание следует обращать на тщательную перевязку вертикальных швов при устройстве противопожарных разделок. Своды кладут по заранее заготовленной опалубке без сквозных кольцевых швов. Толщина швов кладки свода — не более 3 мм.

          Кладку из огнеупорного и тугоплавкого кирпича не следует перевязывать с кладкой из обыкновенного (красного) кирпича вследствие разницы их коэффициентов расширения. Не следует смазывать глино-песчаным раствором внутренние поверхности топливника, дымоходов и камер для нагрева воздуха. Внутренние поверхности дымоходов печи и каналов дымовых труб необходимо швабрить мокрой кистью или тряпкой через каждые пять-шесть рядов кладки, чтобы на стенах не оставался глино-песчаный раствор.

          Колосники устанавливаются так, чтобы зазоры были параллельны оси топливника, причем между колосниками и кирпичной кладкой предусматривают зазор в 5–10 мм (в зависимости от длины колосника). При топке углем и наличии герметически закрывающихся топочной и поддувальной дверец необходимо во всех вьюшках и задвижках печи делать отверстия диаметром 10–15 мм (во избежание проникновения газов из печи в помещение при преждевременном закрытии трубы). В этом случае допускается установка одной задвижки.

           Куда поставить печь?

        Ответ на этот вопрос зависит от того, собираетесь ли Вы отапливать (если печь отопительная) одну или несколько комнат. Если печь обогревает одну и даже две комнаты, ее задняя (или боковая) стенка отстоит от стены помещения. Этот промежуток необходим для того, чтобы все поверхности печи могли отдавать тепло воздуху. Ширина промежутка должна быть не менее 15 см. Ну, и более чем на два метра тоже отодвигать печь от стены неразумно, если дымоход в стене — слишком длинная получится газовая перемычка.

        Вообще сначала нужно выбрать место установки трубы, если она стоит на собственном фундаменте, или место выхода трубы через перекрытие. Кроме того, понятно, что печь лучше ставить в углу комнаты - не так мешает, но не очень далеко от двери, чтобы не таскать дрова или иное топливо через всю комнату. Имеет смысл ставить печь так, чтобы топка выходила в сени, на веранду, в коридор и т.д. — в комнате и чище, и просторнее.

          Терминология

         Мы уже знаем, что любая печь состоит из топки, устройства для отбора тепла (дымохода) и трубы. Топка. Это, безусловно, сердце печи. Она представляет собой камеру, где сгорает топливо. Дно этой камеры (под) имеет отверстие, закрытое прутьями–колосниками (обычно из чугуна).

         Колосники, вернее щели (или просветы) между ними, нужны для того, чтобы:

    свежий воздух мог поступать к месту горения;
    зола могла ссыпаться из топки вниз.

         Для загрузки дров, угля или другого топлива служит топочная дверца в передней или боковой стенке печки. Замыкают объем топки стенки и свод. Камера под топкой называется поддуваю. Как ясно из названия, она нужна для поддува воздуха в топку (через колосники). Кроме того, поддувало служит зольником. Зола, образующаяся при горении топлива, через колосники попадает на дно поддувала, откуда ее можно удалить через поддувальную дверцу. Как уже было сказано, для горения топлива необходима тяга, то есть постоянный приток свежего воздуха и отток дыма. Это движение обеспечивается благодаря тому, что горячий воздух, как известно, легче холодного и потому сам поднимается вверх.

          Самотяга — это замечательное свойство печи. Благодаря ей, не нужен насос или вентилятор, чтобы подавать в зону горения кислород (воздух) и удалять продукты сгорания топлива. Тяга обеспечивается высотой трубы: чем выше труба, тем сильнее тяга. Почему так получается? Представьте себе, что вместо дверцы поддувала установлена гибкая пленка. Изнутри на нее давит столб горячего воздуха, высотой до верхнего среза трубы. Плотность воздуха зависит от температуры. При комнатной температуре кубометр воздуха весит 1,2 кг. От зоны горения до выхода из трубы температура падает от 600 до 110–120 °С. Если принять среднюю температуру горячего воздуха за 140 °С, то его кубометр весит примерно 1,1 кг (в действительности — еще меньше).

         Если внутренний объем дымовой трубы равен одному кубометру, то на нашу гибкую перегородку изнутри давит горячий воздух с силой 1,1 кг, а снаружи, из комнаты, — холодный с силой 1,2 кг. Разница составляет 0,1 кг. Это и есть то давление, которое гонит из комнаты воздух в печь и обеспечивает самотягу.

         При сгорании 1 кг топлива реальная печь потребляет до 10 м3 воздуха. Это, кстати, обеспечивает отличную вентиляцию помещения. Следует помнить, что обычно печь сконструирована так, чтобы, когда она прогреется и установится рабочий режим, обеспечить наилучшие параметры: хорошая тяга, полное сгорание топлива, экономичная работа печи (эффективное использование тепла).

          Однако в начале работы печи, при растопке, печь может работать неэффективно: тяга плохая, так как дымовые каналы заполнены холодной воздушной массой; может произойти опрокидывание газовой струи; дым валит из печки в комнату. Требования к устройству каналов печи при растопке и при установившемся режиме противоречат в известной мере друг другу. Об этом надо помнить, выбирая тип печи.

Проблема решается либо специальным устройством печи, либо дополнительными задвижками, которые позволяют при растопке направлять движение дыма другим путем, обеспечивающим быстрое установление тяги; когда печь прогреется, задвижки переводят в положение, обеспечивающее наилучшую работу печи в рабочем режиме. Для выхода дыма в топочной камере, своде или стенке имеется хайло (или прогар), которое ведет в ту часть печи, где накапливается тепло. Хотя, конечно, стенки печки тоже его накапливают и потом медленно отдают.Конструкция топки зависит от вида топлива.

          Дымоход. Иначе его называют дымооборот. Когда дымооборот не является частью печи, он называется тепловым щитком. В любом случае дымооборот это система каналов внутри кирпичной кладки. Проходя по этим каналам, дым нагревает их. Конструкция дымохода зависит и от того, сколько тепла приносит с собой дым, и от того, какую его часть надо поглотить, прежде чем оно «вылетит в трубу» (вообще-то, кавычки тут не нужны).

Простейший (малооборотный) дымоход — с двумя поворотами: участок прямого хода, обратного, и снова прямого, который по сути уже труба). Поворот из подъемного канала в опускной называют перевалом, из опускного в подъемный — подверткой. Для увеличения поверхности теплосъема опускной участок может состоять из нескольких параллельных каналов. Более сложный дымоход — со многими поворотами (многооборотный).

          Дымоход очень важный элемент печи. Хороший дымоход должен обладать:

    необходимой нагреваемой поверхностью. Если она мала, Вы будете отапливать улицу, а не помещение; если велика—слишком холодный дым будет выделять конденсат (черную жидкость с неприятным запахом, разрушающую кладку трубы и дымохода);

    оптимальным поперечным сечением каналов. Если оно велико, то скорость дыма мала, а значит, понадобится чересчур большая поверхность дымохода, чтобы успеть отнять у дыма тепло. Если сечение мало, уменьшится тяга и дым не будет весь уноситься в трубу, а кислорода не хватит для поддерживания горения, так что вам достанется мало тепла, но в избытке дыма и угарного газа. Да и сажа будет быстро скапливаться в дымоходе;

    по возможности сглаженными и стесанными острыми кромками на поворотах (кстати, повороты, т. е. перевалы и подвертки должны иметь сечение площадью в 2 раза больше сечения основного канала); гладкой поверхностью кладки — как за счет применения отборного кирпича с поверхностью без трещин, так и за счет тщательной, без уступов, кладки и аккуратно заглаженных швов (особенно это относится к верхней части, перекрыше горизонтальных участков — ведь именно по верхней части сечения канала скользит дым, и любые неровности, подтеки раствора, трещины приводят к скоплению сажи);

    герметичностью (отсутствием щелей);

    конструкцией, обеспечивающей удобство чистки сажи и регулировку тяги (дверцы, называемые чистками, и задвижки или вьюшки).

        Советы

       Топливник для дров следует укладывать слоем 30–35 см. Воздух поступает через поддувальную дверку, проходя через колосниковую решетку. По мере сгорания топлива слой образовавшихся углей перекрывает отверстия колосниковой решетки, и поступление воздуха к концу топки сокращается. Таким образом, правильный выбор конструкции топливника, его скосов и колосниковой решетки должен способствовать оптимальному поступлению воздуха на горение в процессе всей топки. Для воспламенения дерева температура должна быть приблизительно 300 °С.

       Топливник для торфа с высокой влажностью (более 25%) колосниковую решетку рекомендуется устраивать из двух частей, одна из которых наклонная. Наклонная часть обеспечивает предварительное подсушивание торфа в топливнике, а на горизонтальной части тем временем будет происходить горение. Прозоры колосниковой решетки для торфа должны быть не более 8–10 мм, чтобы не сгоревшие частицы не проваливались сквозь нее.

           Топливник для угля. Горение угля сопровождается большим выделением энергии и более высокой температурой, чем при горении дров (900–1200 °С вместо 800–900 °С), кроме того необходим повышенный (приблизительно на 70 %) расход воздуха. Температура для воспламенения угля превышает 600 °С. Высота колосниковой решетки не менее 40 мм, чтобы избежать ее деформации. Толщина слоя топлива должна составлять 90–200 мм для поддержания высокой температуры раскаленных углей и обеспечения стабильного горения. Чтобы угли не выпадали из топливника, колосниковую решетку располагают ниже его дверцы не менее чем на 2 ряда кладки.

         Печная отделка

         Для внешней отделки печей применяют футляры из листовой стали, облицовку изразцами, штукатурку или затирку поверхности печи с расшивкой швов. В печах, заключенных в стальные футляры, кирпичная кладка должна плотно соприкасаться с внутренней поверхностью футляра, при этом швы между кладкой и футляром можно заливать глино-песчаным раствором.

         Для сохранения правильной формы футляра нужно избегать выпирания отдельных частей кладки, а также: футляр для прямоугольной печи изготовлять из кровельного стального листа весом не менее 5 кг, для круглой печи — не менее 4 кг. Соединять листы с помощью жестких фальцев с усилением изнутри полосовой сталью. Крепить к внутренней поверхности футляра кляммеры из пачечной стали с заделкой их концов в кладку. Усиливать футляр с внутренней стороны ребрами жесткости из полосовой стали. Применять для изготовления футляра гофрированную сталь; вертикальные швы звена футляра («бурака») нужно соединять плоским фальцем; снаружи футляр покрывать печным лаком.

         Облицовку печи изразцами ведут одновременно с кирпичной кладкой. Заготовленные для облицовки глазурованные изразцы сортируют по оттенкам глазури; для каждого зеркала подбирают глазурь одного оттенка или с постепенным, малозаметным переходом. До установки на место изразцы следует пригнать: для этого слегка срубают их неровные кромки, спиливают по шаблону и отшлифовывают точильным камнем. В каждом ряду установку начинают с угловых изразцов. При установке изразца под румпу снизу подкладывают густой раствор, а на нижнюю кромку наносят тонкий и более жидкий слой. После угловых устанавливают промежуточные (стенные) изразцы с прокладкой раствора только под низ румпы.

         Вертикальные швы, образуемые боковыми кромками, раствором не заполняют; изразцы кладут насухо вплотную друг к другу и уже на месте укрепляют раствором, которым заполняют промежуток между румпами устанавливаемого и установленного изразцов; в каждый изразец вставляют равный его длине штырь из проволоки диаметром 4–5 мм с загнутым верхним концом; верхний и нижний концы штырей связывают проволокой, которую скручивают гвоздем и заделывают в кладку.

         Румпы изразцов заполняют смесью из раствора и кирпичного щебня. После просушки печи швы между изразцами расшивают мелом, растворенном в яичном белке. Оштукатуривают печь только после того, как она окончательно просушена, а затем протоплена повышенной порцией топлива (для получения максимальных сдвигов кирпича при нагреве). Штукатурку наносят слоями на предварительно промытую, очищенную от глины и хорошо разогретую поверхность печи, обильно смоченную водой, причем толщина штукатурки должна быть 1–1,5 см.

        В особых случаях печь можно окрашивать масляной краской по серпянке, наклеенной на оштукатуренную поверхность. Для этого на совершенно сухую штукатурку наносят жидкий слой масляной шпаклевки, на которую сразу же натягивают без складок и морщин серпянку. Выступившую на ее поверхности шпаклевку удаляют. После окончательной просушки шпаклевки и серпянки производят вторичную шпаклевку, а после высыхания печи — окраску масляной краской.

         До сдачи в эксплуатацию печь должна быть просушена, для чего на колосниковой решетке в течение 1–1,5 часов поддерживают легкий огонь; топочная и поддувальная дверцы, задвижка или вьюшка должны быть как во время топки, так и после нее полностью открыты. Печь протапливают 2 раза в сутки, постепенно увеличивая количество топлива, пока наружные стенки перестанут отпотевать и печь просохнет.