Печка в загородном доме является одним из заключительных этапов в процессе строительства.От качества выполнения печных работ зависит условия жизни людей, внешний вид помещения, пожарная безопасность дома и длительность эксплуатации самой печки.
Печное отопление , как традиционный источник тепла ,становиться в последнее время альтернативным вариантом водяному отоплению или дополнительным к нему. Различают несколько видов домашних печей:
◊ Отопительные( используются в основном для отопления помещений).
◊ Отопительно-варочные( имеют встроенную кухонную плиту с топливником и духовой шкаф).
◊ Хозяйственно бытовые.
◊ Печи калориферы( которые быстро прогревают помещение и долго держат тепло).
◊ Печи специального назначения .
◊ Комбинированные печи.
Классификация печей
Классификация печей по основным признакам облегчает их выбор в зависимости от требований теплового режима здания в котором они должны размещаться. Печи классифицируются по назначению, по температуре нагрева, по длительности горения топлива, по схеме движения газов в каналах.По назначению печи бывают отопительно-варочные, отопительные и кухонные плиты с отопительными щитками. По температуре нагрева бывают печи с умеренным прогревом до девяносто градусов и с повышенным поверхностным нагревом, свыше девяносто градусов.По длительности горения топлива, печи бывают с длительным горением и кратковременной топкой.
Длительное горение топлива в печи достигается за счет уменьшения тяги в топливнике. В таких печах стенки воспринимают тепло во время топки, а потом в течении длительного времени ее отдают помещению. По схеме движения газов печи бывают бесканальные,(смотри рисунок-2) мало оборотные или много оборотные(смотри рисунок-1). В бесканальной системе, каналы для отведения газов отсутствуют, они удаляются сразу в дымоход печи.
Для таких печей характерно верхнее прогревание поверхности колпака, в то время как нижняя сторона нагревается слабо.Устройство печей с многооборотной системой движения отработанных газов путем последовательного соединения каналов печи нерациональна.Потому что газы проходят по довольно длинному коридору и для преодоления такого расстояния, потребуется значительная сила тяги.
Рисунок-1. Малооборотные и многооборотные системы печей
Такие печи тоже прогреваются неравномерно, часто каналы забиваются, отчего их приходится чаще чистить от сажи. Самый оптимальный вариант устройства печи в загородном доме, это печь имеющая систему каналов с нижним обогревом. В такой системе, газы двигаясь из топливника, проходят нижнюю часть печи, в следствие чего, нагревается нижняя часть печи, а верхняя часть прогревается от проходящих газов и от нижней части.Таким образом происходит равномерный прогрев печи в загородном доме и следовательно помещение прогревается равномерно.
Рисунок-2. Бесканальная система печи
Устройство печей
Устройство печи состоит из двух основных частей-топливник и дымообороты. Рассмотрим устройство печи (смотри рисунок-3) состоящего из топливника, где создаются оптимальные условия для горения топлива и конвективная система ( система дымооборотов) которая обеспечивает полное использование теплоты образовавшихся в топливнике продуктов сгорания.
Рисунок-3. Элементы отопительных печей
1-шанцы; 2-подтопочный канал нижнего обогрева;3-топливник; 4-проем в перекрытии топливника( хайло); 5-чистки; 6, 7 -задвижки; 8-дымовой канал(дымоход),9-разделка; 10-перекрытие; 11-теплоизоляция; 12-выдра; 13-дымовая труба; 14-перекрыша;15- душники; 16-конвективная система; 17-тепловоздушная камера; 18-свод; 19, 21-дверцы; 20-решетка; 22-поддувало( зольник); 23-гидроизоляция; 24-фундамент.
Размеры, конструкции топливников, система дымооборота в печи зависят от вида применяемого топлива и от тяги в трубе. Дрова загружают в топливник -3 через дверку-19. Когда топливо горит то дымовые газы поднимаются в верх к своду топливника-18 а потом через хайло-4 поступает в систему дымохода-16. Дымоход начинается на выходе из хайла-4 и заканчивается у задвижки-7.
Дымоход строят разных конструкций,в зависимости от нужды и в нем газы меняют направление, двигаясь то вверх то вниз.Выйдя из дымохода,газы направляются в дымовую трубу. В канале дымовой трубы вмонтированы задвижки 6 и 7,которые перекрывают доступ воздуха и регулируют тягу в трубе.В местах прохода дымовой трубы через перекрытие-10, стенки дымовой трубы делают более толще,чем в других местах.
Отверстие в перекрытии-10 делают немного шире чем диаметр дымовой трубы,а щели забивают минеральной ватой.В результате этих работ появляется разделка-11.Часть дымовой трубы, которая возвышается над крышей называют оголовком-13.При кладке оголовка устраивают выдру-12.Когда заканчивают кладку печки, ее перекрывают несколькими рядами кирпичей,перекрышами-14. Иногда печка оборудуется душником-15, который нагревает помещение в начале топки, когда печь еще не нагрелась.
Печка еще оборудуется тепловоздушными камерами-17, которые также как и душки обогревают комнату в начале топки. Для поддержания процесса нагрева комнаты в топливник-3, по мере сгорания топлива загружают новую порцию дров.Через дверку -21 поступает воздух в топливник. Дверца -21 зольника одновременно служит для регулирования тяги в дымовой трубе и для чистки зольника от золы.
В некоторых печах устраивают дополнительный подтопочный канал-2 ,которого размещают ниже колосниковой решетки-20.Также с целью повышения характеристик теплообмена в комнате,печку в загородном доме,снабжают тепловоздушным каналом -1,через которого воздух циркулирует в обогреваемом помещении.
Какую печь выбрать для дома
Выбирая печь, (рекомендуется прочитать статью схемы печей), необходимо отдать предпочтение тому или иному виду и при этом следует учитывать, что она должна отвечать определенным требованиям которые мы для удобства перечислим ниже.
◊ Экономичность. Печь должна обеспечивать необходимую температуру в помещении при малом расходе топлива.
◊ Равномерность прогрева по всей поверхности печи и особенно в нижней ее части. Печь должна отдавать тепло равномерно в течении суток.
◊ Оптимальная температура прогрева. Печь должна обеспечить максимальную температуру поверхности, но не выше 90-95°С.
◊ Простота конструкции. Печь должна иметь простую конструкцию, не затрудняющую кладку.
◊ Удобство в эксплуатации.
◊ Соответствие противопожарным требованиям. Необходимым условием соблюдения правил противопожарной безопасности является отсутствие в печи трещин.Они ухудшают нагревание печи и могут привести к пожару.Не допускается отвод дымовых газов в вентиляционные каналы а также установка вентиляционных решеток на дымовых каналах.Каналы печного отопления с естественной вытяжной вентиляцией должны быть обособлены.
◊ Соответствие санитарно-техническим требованиям. Печи облицовывают изразцами или оштукатуривают.Нельзя использовать мастики или клеи для облицовки печи.
◊ Компактность и эстетичность.
◊ Обеспечение комфорта и уюта.
Выбор печи
Печь должна обеспечивать теплом все жилое помещение при любой температуре снаружи.Чтобы определить потери тепла в холодное время, необходимо иметь следующие данные:
◊ Объем помещения;
◊ Размеры и количество окон и дверей;
◊ Характеристики стен пола и потолка.
Считается что в 1м² углового помещения теряет 60 ккал/л (температура 25°С для кирпичной стены).Для определения типа печи, необходимой для вашего дома, надо знать ее теплоотдачу.Считается что 1 м² поверхности печи отдает 500 ккал/л, то есть если печь занимает 1 м² площади пола, то она способна обогреть 35 м² жилой площади.Рассмотрим конкретный пример: Предположим, что ваша дача имеет размеры 6 х 8 и высоту 2,5 м, состоит из 4-х изолированных комнат. В таком случае самым оптимальным вариантом размещения печки в помещении будет посреди помещения.
Определяем температуру дома.Для этого объем дома ( 6 х 8 х 2,5) умножаем на 60 ккал/ч( потери 1м³ внутреннего помещения). Получим -7200 ккал/ч.Это расчетная температура вашей дачи.Значит вам нужна печь с теплоотдачей не ниже 7500 ккал/ч.Зная объем помещения и учитывая что печь занимающая 1 м² площади пола, может обогреть 30-35 м² жилого помещения, нетрудно определить параметры печи.При окончательном выборе типа и размеров печи необходимо учитывать минимальные температуры в зимнее время для вашей климатической зоны.
Размещение печи
Расположение печи в доме имеет свои особенности и часто зависит от интерьера помещения, которого необходимо обогреть. Печь располагают в доме таким образом, чтобы тепло от ее стенок равномерно распределялось по всему дому и во всех комнатах.При расположении печи в доме необходимо учитывать его этажность, архитектуру , материал и размеры ограждающих конструкций, так как это все имеет значение.
Нужно стараться чтобы в доме было как можно меньше печей и дымоходов, особенно в тех домах где капитальные стены отсутствуют и нет возможности устраивать дымоходы. В домах где не предусмотрены места или возможность размещения отопительных печей, печи располагают в тех местах, где наиболее целесообразно расположить дымоход
Материалы для кладки печи
Для проведения печных работ, печной мастер применяет строительные материалы обладающие различными физическими свойствами. Наиболее важными в печных работах являются такие свойства, как тепловое расширение и огнеупорность: в процессе топки отдельные части печи подвергаются разным температурам , кроме того печные материалы в зависимости от нагревания расширяются неодинаково. Для проведения печных работ нельзя применять в дело сгораемые материалы и деформирующиеся от нагревания.
Строительные растворы для кладки и штукатурки печей готовят на чистой воде, не имеющей затхлого запаха и в большом количестве растворенных солей, а также не содержащей взмученного ила. Если использовать в растворах для кладки печей насыщенную различными солями воду, это приведет к появлению на поверхности печи высолов в виде грязных пятен выступающие за побелку.
Также не рекомендуется применять в растворе для кладки печи застоявшуюся воду из бочек и водоемов. Летом воду с температурой 10-12° берут из колодца, зимой подогревают ее до 25-30°С. Можно использовать дождевую воду а также морскую, но в таком случае если используется морская вода рекомендуется увеличить норму расхода цемента на 10-15 %.
Печная фурнитура
Печная фурнитура применяется в печном деле и представляет собой различные чугунные изделия, такие как вьюшки, задвижки, прочистные дверки, конфорки и плиты, колосниковые решетки, герметические дверки, поворотные заслонки и другие.
Они прочны и не прогорают, не ржавеют, мало коробятся от высокой температуры и способны длительное время прослужить. Щеколды, заслонки, винты запоров, стержни и коромысла изготавливают из углеродистой стали. Некоторые изделия приходится самому изготовлять из углеродистой стали, такие как водогрейные коробки, духовые шкафы, коробки для чистки и другие изделия.
Инструменты каменщика для кладки печей
Инструмент каменщика должен быть правильно подобранный и хорошо подготовленный, так как он способствует повышению производительности и качества труда, а также обеспечивает безопасность ведения работ. Кладку кирпича можно вести с помощью различных подручных инструментов, но лучше всего приобрести необходимые для работы специальные инструменты или сделать их самому.
Инструмент каменщика не отличается большой разнообразностью, но незаменим в работе. О том, каким должен быть этот минимальный набор и из каких инструментов он состоит, можно будет узнать в статье-инструмент каменщика.
Кладка печи
Рисунок-4. Кладка печи
Чтобы сэкономить на строительство, важно построить печь своими руками.Чтобы печь имела хорошую тягу, необходимо чтобы внутренние каналы дымооборотов получились гладкими и ровными и не имели шероховатостей. Также, очень важно, в целях повышения тяги в дымовой трубе , дымовую трубу поднимать на высоту не менее 5-6 м и оснащать дефлектором. Используя энергию и силу ветра, дефлекторы способны значительно увеличить силу тяги в дымовой трубе.
Если стенка возводимой печи имеет достаточную длину, как например, у русской печи, следует использовать в процессе работ причалку, для получения ровных рядов кладки. Кладку печи своими руками осуществляют по натянутой причалки, только таким способом получаются ровные в горизонтальном положении ряды. Для того чтобы печка получилась прочная, надежная и долговечная, необходимо в процессе кладки кирпича соблюдались следующие требования:
◊ Углы и стены должны быть строго вертикальными, а ряды печной кладки -строго горизонтальными.
◊ Если кладка ведется из красного кирпича, то швы должны быть 5 мм. Огнеупорный кирпич допускает швы 3 мм.
◊ Чем тоньше швы, тем качественнее получается печь.швы на внутренних и наружных поверхностях очищаются от выдавливаемого раствора кельмой или рукой.
◊ Внутренние поверхности печи, такие как каналы, топливники, трубы -должны быть ровными. Выступы и впадины препятствуют движению газов и ухудшают работу печи.
◊ Для улучшения тяги повороты и углы в каналах закругляют а сужения и расширения частей каналов делают постепенным и плавным.
◊ Чтобы металл при нагревании не нарушал кладку, колосниковые решетки располагают ниже топочного отверстия на 1/2 ряда кирпича( 7-14 см).Зазор между решеткой и кладкой делают 5-10 мм.
◊ При установке колосниковой решетки делают наклон в сторону дверки на 2-3 см.Это обеспечивает скатывание несгоревшего топлива от задней стенки на решетку. Чугунные плиты для кухонных очагов укладывают на тонкий слой раствора по уровню.
◊ Для безопасности в пожарном отношении при кладке топливников, каналов и сводов печей кирпич сортируют. Выбирают самые лучшие кирпичи без трещин и сколов, ровные, без отклонений от исходных размеров.
Если печные работы ведутся в зимнее время, рекомендуется кирпичи, воду и раствор подогревать до + 5°С.
Возведение фундамента
Фундаменты бывают подземные и надземные. Подземные служат опорой для печей, расположенных на первых этажах зданий, надземные -для печей, расположенных на вторых этажах, а также для верхних ярусов двухъярусных отопительных печей. Нагрузки от печей расположенных на первых этажах, передаются на грунт непосредственно подошвой фундамента. Фундамент под печь является конструктивным элементом, через которого нагрузка передается на грунт.
Кладка арок и сводов печей
Арка это перекрытие в стене а свод-перекрытие между стенами. В процессе строительства и ремонта печей, почти всегда возникают проблемы связанные с перекрытием различных проемов.Такие проемы, как топочные отверстия, топливники и различные камеры могут перекрываться красивыми арками выполненные из кирпича. Арочное перекрытие проемов позволяет не только перекрыть топочные отверстия, топливники печей и различные камеры кирпичом, но и придает печам выразительность и неповторимость. Информацию том, как сделать арку из кирпича, способная не только перекрывать любой проем, но и украшать кладку печи, вы найдете в другой статье.
Кладка дымовой трубы
Дымовая труба является очень важной частью любой печи, так как она обеспечивает подачу воздуха в топку, обеспечивает тягу и отводит дым из зоны горения в атмосферу. Система удаления горячих газов и продуктов горения состоит из трубы отопительного устройства печи и дымохода. Для успешного отвода дыма, дымовая труба должна иметь достаточную высоту, считая высоту от колосниковой решетки и до оголовника (не менее пяти-шести метров).Чем выше труба, тем сильнее тяга появляющееся в нее.
Для того чтобы избежать переохлаждения дымовых газов на выходе из дымовой трубы и образования конденсата на внутренних стенках необходимо выполнить утепление дымохода. Утепление дымохода печей и каминов производят разными способами: оштукатуривают, закрывают шлакобетонными плитами, минеральной ватой и другими теплоизоляционными материалами. Кирпичные дымовые трубы, в целях утепления штукатурят снаружи цементно- шлаковым раствором или известково-шлаковым раствором с добавлением для повышения прочности раствора, небольшого количества цемента.
Чистка дымохода
Если печи топят постоянно,(круглый год) то их чистят 2 раза в год-весной и осенью. Печь, которую используют только для отопления в холодный период года, необходимо чистить от сажи и копоти один раз в году, обычно ее чистят осенью.Чистку дымохода от сажи и копоти производят по двум причинам. Первое, если каналы не чистить, то они забиваются сажей и копотью, в следствии чего ухудшается тяга и КПД печи, появляется задымленность в помещении, а на стенках дымохода появляется конденсат, который ухудшает еще больше тягу в дымоходе и приводит к разрушению печной кладки. Второе, печи с нечищеными каналами дымохода от сажи, очень медленно и плохо нагреваются, потому что сажа проводит тепло очень плохо.
Ремонт печей
Ремонт печей следует выполнить своевременно, по мере надобности. Если печь стала неравномерно нагреваться, появились трещины и задымление в помещение, значит пора выполнить ремонт отопительной печи. Ремонт печей бывает средний, текущий и капитальный. Текущим ремонтом можно заниматься всегда, даже во время отопительного сезона.
Текущий ремонт печи предусматривает устранение мелких неполадок в работе и во внешнем виде печи. Это такие виды работ, как укрепление дверец и задвижек, замена колосников, заделка щелей появляющиеся в кладке печи или замена кирпичей, изразцов, которые сильно потрескались или пришли в негодность. В таких случаях кирпичи аккуратно вынимаются из кладки, место расчищается и заменяются на новые.
При этом используют как правило глиняный раствор. Средний ремонт отопительной печи на порядок сложнее чем текущий. Такой ремонт может включить перекладку некоторых мелких отдельных частей печки, такие как перекладка свода, перестилку пода, переделка оголовка дымохода и другие. К капитальному ремонту относят более сложные работы связанные например с коренной перекладкой печи.
Или скажем, реконструкция печи, которое заключается в переводе печи с дровяного вида топлива на угольное, также разделение одной печи на две печи с самостоятельными топками, вывод топливника в другую сторону и так далее.
