Кирилл Борисов - Строим печи и камины
Первое условие выполняется за счет наличия колосниковой решетки, через которую, как было сказано выше, твердые продукты реакции горения уходят из топки в зольник. Что касается притока воздуха, то нужно лишь правильно расположить поддувальную дверку и выложить дымовую трубу нужной высоты, тогда эффект тяги даст достаточно воздуха для полноценного сгорания топлива.
Но правильная конструкция печи — это еще не все. Количество тепла напрямую зависит от типа и качества используемого топлива. Разное топливо при сгорании одинаковой массы будет выделять разное количество тепла. Способность топлива выделять тепло при сгорании называется теплотворной способностью.
Теплотворные способности некоторых видов топлива показаны в таблице 2 .
Таблица 2. Теплотворные способности некоторых видов топлива
Конечно, самым распространенным топливом для домашних печей и кухонных очагов считаются дрова, т. е. древесина. Теплотворная способность дров зависит от степени их высыхания и породы древесины, из которой они заготавливались. Так, дубовые, березовые, буковые или кленовые дрова дают тепла гораздо больше, чем, к примеру, сосновые, осиновые или ольховые. Правильно высушенные дрова легко разгораются, почти не дымят (исключение — смолосодержащие породы — такие, как сосна, ель) и дают мало золы. Как вы, наверное, уже поняли, продуктов горения у таких дров получается меньше, поэтому они выделяют большее количество тепла.
Иногда бывает проще добывать и использовать для отопления торф. Торф — это перегнившие остатки сухих растений, залегающие в почве пластами. По способу добычи и использования торф классифицируется на:
— резной;
— кусковой;
— прессованный (в виде брикетов);
— фрезерный (в виде крошки).
Самый ценный и удобный в использовании — прессованный торф. Брикеты имеют очень высокую плотность, поэтому при малых объемах топлива, что удобно при хранении, можно получить большое количество тепла.
Влажность торфа колеблется от 20 до 40 % в зависимости от степени усушки и способа обработки после его добычи. По теплотворным способностям торф приближается к древесине, но имеет более высокую зольность.
Каменный уголь — это соединение углерода, кислорода и водорода в твердом состоянии. Он значительно дороже и сложнее в плане добычи и обработки, чем древесина или торф, но имеет высокую теплотворную способность.
Уголь бывает нескольких видов, и под каждый из них существуют соответствующие печи, но в любом случае необходима колосниковая решетка.
Сгорая, топливо отдает часть тепловой энергии печи, нагревая ее элементы, часть же уходит вместе с дымом в атмосферу. Но для качественного обогрева помещения, помимо использования хорошего топлива, нужно проследить, чтобы печь имела высокую аккумулирующую способность.
Аккумулирующая способность печи — это способность ее рабочих поверхностей накапливать и долгое время держать тепло, постепенно отдавая его в окружающее пространство (комнату). При плохой аккумулирующей способности печи придется постоянно ее топить, что повлечет за собой неудобство во временном графике хозяина, сокращение срока эксплуатации печи и сильный перерасход топлива.
Следующий важный параметр печи — это теплоотдача — количество тепла, отдаваемого печью в окружающее пространство за единицу времени. Этот параметр важен прежде всего при планировании непосредственно перед постройкой. Теплоотдача печи зависит от ее размеров, толщины стенок, материалов, из которых выполнена печь, и т. д.
В основном при планировании конструкции печи стоит учитывать, что горячие газы будут двигаться вверх, прижимаясь к верхним стенкам дымовых каналов. Порог, поставленный внизу, на движение горячего дыма существенно не повлияет, порог же, расположенный на верхней стенке дымоотводного канала, будет удерживать газы и накапливать их до нужного предела. В свою очередь, горячие газы, задерживаясь в каналах, будут отдавать последним большее количество тепла.
Кладка печей и каминов
Как уже говорилось выше, печи бывают нескольких типов: отопительные, для приготовления пищи и совмещающие в себе обе эти функции. Кроме печей, существуют камины, но они исключительно редко используются для приготовления пищи, а в основном носят отопительно-декоративный характер: являются источниками тепла и создают уют в комнате.
Отопительные и отопительно-варочные печи
Отопительные печи различаются по продолжительности топки (кратковременного или длительного горения), по теплоотдаче и степени прогрева (умеренный или повышенный). Печи умеренного прогрева имеют стенки толщиной не менее 1/2 кирпича, они медленно прогреваются во время топки и долго держат тепло (при одной или двух топках в сутки поддерживают в помещении почти постоянную температуру воздуха).
Их поверхность нагревается до температуры не более 55–60° С, в некоторых местах — до 85–90° С. Это исключает пригорание пыли на поверхности печи и улучшает гигиенические условия в помещении. Кладка таких печей требует большого количества материала и прочного фундамента.
У печей повышенного прогрева стенки тоньше — в полкирпича или в четверть кирпича. Они быстро прогреваются и так же быстро остывают. Температура этих печей в среднем 65–75° С, а в отдельных местах доходит до 120° С. На них часто пригорает пыль, издавая неприятный запах. Эти печи не поддерживают равномерную температуру в помещении и потому уступают печам умеренного прогрева. Сооружение их требует меньше материала; обычно в таких печах топливник и нижнюю часть печи выкладывают в полкирпича, а остальную часть — в четверть кирпича.
Теплоотдача отопительных печей составляет от 1300 до 4000 ккал/ч. Надо, однако, помнить, что прогрев помещения и поддержание в нем нормальной постоянной температуры при печном отоплении зависит не только от теплоотдачи печи (хотя это и является определяющим фактором), но и от теплоизоляционных свойств самого помещения (дома).
Печь конструкции В.Е. Грум-Грижимайло
В основе действия печи конструкции В.Е. Грум-Грижимайло (рис. 45) лежит принцип свободного движения газов. Топливник этой печи расположен внизу, через хайло в средней части печи из топливника газы поступают в колпак, где отдают часть тепла перекрытиям и стенкам печи. Остывая, газы становятся тяжелее и под действием собственной силы тяжести опускаются по пустому пространству у стенок печи в горизонтальный подковообразный дымовой канал, который, в свою очередь, присоединен к дымовой трубе.
Рис. 45. Печь конструкции В.Е. Грум-Грижимайло. Устройство. Последовательность кладки
Печь конструкции В.Е. Грум-Грижимайло хорошо удерживает теплоту и не охлаждается даже в случае, если прикрыта вьюшечная задвижка, т. к. поступающий в топку через поддувальную дверку холодный воздух более тяжелый, чем находящийся в колпаке. Холодный воздух остается в нижней части печи, не снижая нагрева верхней части конструкции. Это свойство печи называется газовой вьюшкой.
Материалы
— кирпич — 260 шт.;
— огнеупорный кирпич — 65 шт.;
— глина обыкновенная — 0,05 м3;
— глина огнеупорная — 11 кг;
— сталь кровельная (для футляра) — 6,5 м2;
— песок — 0,037 м3;
— дверка топочная 250 х 210 мм — 1 шт.;
— решетка колосниковая 180 х 250 мм — 1 шт.;
— дверка поддувальная 130 х 140 мм — 1 шт.;
— дверка прочистная 130 х 140 мм — 2 шт.;
— задвижка вьюшечная 130 х 130 мм — 2 шт.;
— лист предтопочный из кровельной стали — 50 х 70 мм;
— толь для гидроизоляции шириной 850 мм — 2 листа.
Прямоугольная отопительная печь (1)
Устройство (рис. 46, а)
Эта печь имеет размеры 510 х 890 х 2380 мм. Топливник печи расположен в ее нижней части, а его стенки одновременно являются стенками печи, за счет чего достигается преимущественно нижний нагрев.
Рис. 46. Прямоугольная отопительная печь, модель 1: а — устройство; б — последовательность кладки
Материалы
— кирпич обыкновенный — 245 шт.;
— кирпич огнеупорный — 110 шт.;
— глина обыкновенная — 0,2 м3;
— глина шамотная — 12 кг;
— песок — 0,2 м3;
— дверка топочная 250 х 200 мм — 1 шт.;
— дверка поддувальная 130 х 140 мм — 1 шт.;
— дверка прочистная 130 х 140 мм — 2 шт.;
— задвижка вьюшечная 130 х 130 мм — 2 шт.;
— решетка колосниковая 250 х 250 мм — 1 шт.;
— толь для гидроизоляции — 100 м2.
Последовательность кладки (рис. 46, б)
1-й ряд — по углам кладут трехчетвертные кирпичи, переднюю стенку выкладывают тычками. Стесывают по верхним граням два средних кирпича, делая откос по направлению ко дну зольника (разрез А—А). Пространство между задней стенкой зольника и наружной стенкой печи засыпают сухим песком до 3-го ряда включительно.
