Расположение печи в доме
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.Технология кладки печей и техника печного отопления в свою очередь влияют существенно на планировку и использование строительных конструкций здания. Удачно построенные и красивые печи, как правило служат не только источником для обогрева дома, но и предметом украшения интерьера.
Основной тип жилого здания в сельской местности является усадебный дом как правило оборудованный отопительными печами. Различают следующие типы домов :
◊ Одноэтажные с расположением помещений в одном и двух уровнях;
◊ Двухэтажные с расположением помещений в двух уровнях, с мансардой а также с неполной застройкой второго этажа.
Как правило, приступают к кладке печи только тогда когда уже застройщик определился с ее расположением в доме. Для того чтобы не носить топливо через весь дом или всю комнату, целесообразнее разместить отопительную печь в углу помещения, ближе к капитальным внутренним стенам, и как можно ближе к входной двери.Печь следует расположить таким образом, чтобы все ее поверхности смогли отдавать тепло в помещении и в то же время можно было удобно систематически ее осмотреть( протирать пыль, прочистить от сажи, ремонтировать и др.) и обслужить ( отапливать).
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. Дымоходы как правило целесообразнее размещать возле внутренних капитальных стен. Печь в доме следует расположить с таким расчетом, чтобы все ее поверхности обогревали максимум помещений, занимая при этом минимум полезной площади.
При определении места расположения печи в доме следует также учитывать, что обращенная в каждую комнату теплоотдача их поверхностей, соответствовала их потерям тепла в холодный период. Не рекомендуется устанавливать печь для отопления одного помещения вплотную к стенам. Потому что в таком случае не все стороны печи будут отдавать тепло в помещение ( только одна сторона или две), остальные стороны будут обогревать стену и тепло бесполезно будет тратится, что вызовет повышенный расход топлива.
Рисунок-1. Варианты размещения печей в помещении
Наиболее удобна и практична открытая схема размещения печи в доме, при которой все ее стороны отдают тепло в помещении ( смотри рисунок-1, а и б). Между боковыми стенками печи и стеной дома остается воздушный промежуток -отступка, ширина которой составляет примерно от 0,14 до 2,0 м. Уменьшение этой ширины будет отрицательно влиять на теплоотдачу находящейся в отступке стены. В то же время и увеличение этой ширины не допустимо, потому что длина перекидных рукавов для подключения печи в дымовую трубу не должна превышать 2 метра.
Для того чтобы отопить две смежные помещения дома очень удобно размещать печь во внутренней перегородки( смотри рисунок-1, в).Также удобно расположить прямоугольную печь во внутренних перегородках здания( смотри рисунок-1, г). В таком случае печь будет обогревать сразу три помещения дома. Основным преимуществом такого размещения печей будет простота кладки дымовой трубы, которая будет опираться на одну из внутренних перегородок.
При этом должно учитываться, что толщина перегородки на которое будет опираться дымовая труба должна быть толщиной не менее 0,25 м, то есть, в один кирпич. Четырехкомнатный дом или квартира также может обогреваться путем установки одной отопительной печи( смотри рисунок-1, д). Для отопления двух небольших комнат или веранды дачных домиков, можно располагать печь как показано на рисунке-1, е.
При таком расположении бытовой печи, передняя ее стенка на которой устанавливают поддувальную и топочную дверки, выходит в помещении коридора или веранды. Задняя же часть отопительной печи, а также боковые стенки находятся между внутренними перегородками.
Такое расположение бытовой печи наиболее целесообразно, так как позволяет максимально экономить полезную площадь помещений, а продукты сгорания топлива( дым, зола) не загрязняют жилые комнаты. На рисунке-1, ж показана схема совмещенного варианта расположения печи и камина, где для отвода продуктов сгорания предусмотрен один общий дымоход.Таким образом можно располагать две отопительные печки.
Если ситуация позволяет, то печь нужно располагать по возможности в глубине помещения, ближе к дверям для более удобного обслуживания и топки , а также с целью освобождения некоторой части полезной площади. Как правило печь устанавливают как можно ближе к существующей дымовой трубе, таким образом, чтобы можно было топить из коридора или другого нежилого помещения.
Подбор размеров печи является основной задачей при проектировании и создании в помещениях оптимального микроклимата, главным параметром которого является температура внутренних помещений. При выборе отопительной печи необходимо отдать предпочтение печам способные равномерно прогревать воздух в доме в течении всего холодного периода года. Также тем печам, которые способны максимально обеспечить безопасность в пожарном отношении, позволяют без проблем произвести ремонт и эксплуатацию и не загрязняют атмосферный воздух.
При выборе типа печи следует придерживаться следующих правил: средняя часовая теплоотдача печи должна равняться теплопотерям отапливаемых помещений. При подборе печей периодической топки важным критерием является амплитуда колебания температуры воздуха в доме( должна быть не более ± 3° в течении суток). При расчете отопления следует принять во внимание теплопотери всех видов конструкций дома, такие как оконные и дверные проемы, теплопотери стен и потолка, высоту отапливаемого помещения, расчетную температуру наружного воздуха и другие.
Расчет печи
Простейшие способы расчета печи сводятся к определению их необходимых размеров для обогрева дома. Далее рассмотрим несколько простейших вариантов определения необходимых размеров печей для обогрева жилых комнат.
Вариант-1.
По графику ( смотри рисунок-2, а) необходимо ориентировочно вычислить требуемую площадь зеркала печи( нагреваемой поверхности).Например, для местности с расчетной зимней наружной температурой воздуха от -25°С до -35 °С требуется подбирать печь для одновременного обогрева одноэтажного дома состоящего из общей комнаты и двух спален.Если общая комната угловая и имеет площадь 18 м², тогда зеркала печи должна быть в пределах 4,5 м², а для угловой спальни площадью 12 м² зеркала печи должна быть в пределах 2,5 м². Соответственно для рядовой спальни площадью 10 м², зеркала -1,4 м².
Рисунок-2. График подбора и расчета размеров печи
В таком случае общая площадь зеркала печи составит 8,4 м² (4,5 +2,5 + 1,4), а периметр печи составит 4,2 м при условной высоте печи до 2 м. Если учесть, что часть печи будет заделана с двух сторон в среднюю стену толщиной 10 см, общий периметр печи необходимо будет увеличить до 4,8 м. Это большая печь имеющая размеры 64 х 181; 77 х 168; или 90 х 155 см. Теплоотдача такой печи составит около 6978 Вт (6000 ккал/ч).
Вариант-2.
Печи подбирают по объему здания , который можно определить по наружному периметру с последующим умножением на 21 -количество тепла в килокалориях, требуемого для обогрева 1 м² здания до температуры 18° при наружной температуре воздуха -30 °С.По этим данным можно найти требуемую теплоотдачу печи. Для дома с размерами 6,6 х 7,4 и высоте 3 м ( при этом дом имеет кирпичные стены толщиной 54 см, прихожая, две жилые комнаты и кухня), печь рассчитывается следующим образом: ( смотри рисунок-2,б)
Теплоотдача печи -73,26 х 21 = 1789 Вт или ( 1538 ккал/ч), 1 м² зеркала печи излучает в среднем 349 Вт ( 300 ккал/ч). Площадь нагрева печи ( площадь зеркала)составит 1789 91538): 349 ( 300) = 5,1 м². Чтобы определить размер печи, площадь зеркала необходимо разделить на активную высоту печи, то есть высоту которая нагревается ( 2,2 м). Периметр печи -5,1 : 2,2 = 2,3 м (2,5 м). Эту величину делим на два и получаем длину двух сторон печи : 2,5 : 2 = 1,25 м. Если ширина печи составляет 0,51 см, а ее длина в таком случае должна быть не менее 0,64 м. Таким образом можно подобрать размер печи для любого помещения.
Кроме печи в кухне имеется плита, которая может выделять при двух топках в сутки 697-10467 Вт(600 -900 ккал/ч). Можно поставить к ней отопительный щиток, работающий от плиты, который способен выделять до 1369 Вт или около 1200 ккал/ч тепла.
Таблица-1. Удельные теплопотери основных охлаждающихся поверхностей в жилых домах.
Продолжение таблицы-1
Из таблицы-1 видно, что теплопотери стен при различных температурах наружного воздуха неодинаковы, поэтому при расчетах ( свыше 31°С) на каждые два градуса прибавляются три единицы.
Вариант-4
Определение тепловых потерь и подбор печи для одноэтажного рубленного дома из бревен толщиной 25 см с односторонней штукатуркой, деревянными перегородками, оштукатуренными с двух сторон, полом, утепленным над подвалом, окном с двойным остеклением. Комната угловая площадью 9 м², окно-1 =1,7 м, удельные теплопотери на 1 м² поверхности, согласно таблицы-1: для стены -60 Вт (52 ккал/ч), окна -116 Вт(100 ккал/ч), чердачного перекрытия ( потолка)-30 Вт (26 ккал/ч), утепленного пола -22 Вт ( ккал/ч) на 1 м².
Общие теплопотери комнаты , Вт( ккал/ч), составят:
◊ Наружные стены -16,3 х 60 (52) =978 (848).
◊ Пол -9 х 22 (19) =198 (171).
◊ Потолок 9 х 30 (26) = 270 (234).
◊ 1,7 х 116 ( 100)=197 (170).
〉 Всего -1643 ( 1423).
Для такого расхода тепла нужна отопительная печь с теплоотдачей 1744 Вт(1500 ккал/ч) или несколько большая, например, прямоугольная оштукатуренная размером 510 х 770 мм с теплоотдачей при двух топках в сутки 2046 Вт (1760 ккал/ч).
Расположение камина в доме
Выбор конструкции камина зависит от площади и объема помещения. Топливник выбирается таким, чтобы он был пропорциональным основным размерам помещения. На изменение силы тяги камина влияют размеры топливника и входного отверстия, угол наклона задней и боковых стенок топливника, сечение и высота дымовой трубы. Высота, ширина и глубина топливника должны соответствовать также сечению и высоте дымовой трубы, иначе камин будет дымить. Высота его должна быть от 3/5 до 4/5 его ширины, глубина — 1/2 — 2/3 высоты.
Для усиления тяги и улучшения теплоотдачи в помещение заднюю стенку топливника постепенно напускают внутрь, начиная с 1/3 его высоты (на 20-22°). Вверху топливник сужают, образуя горловину, благодаря чему усиливается тяга.
Чтобы избежать перепада воздушных потоков, которые вызывают дымление камина и выносят сажу в помещение, необходимо устраивать газовый порог (дымовой зуб). Форма и размеры его зависят от конструкции топливника и дымовых каналов. Обычно газовый порог выполняют ровным или лоткообразным. Ширина его не должна быть меньше ширины дымовой трубы. При устройстве камина необходимо придерживаться размеров, приведенных на рис. 3.
Рисунок-3. Схема и основные размеры камина (в см):
1 — под камина; 2 — топливник; 3 — дымовой зуб; 4 — дымосборник; 5 — портал камина; 6 — каминная доска; 7 — предтопочная площадка; 8 — предтопочный лист. А — ширина портала; Б — высота портала; В — глубина топливника; Г — ширина горловины
Предтопочная площадка перед порталом выполняется из кирпича с расшивкой швов. Ширина ее от фронта портала — не менее 50 см, с боков она перекрывает ширину топливника не менее чем на 20 см. Предтопочная площадка имеет противопожарное и декоративное назначение. Предтопочный лист должен выходить за пределы площадки на 20-30 см. Декоративный кожух портала сооружается после устройства внутренней конструкции.
Днище топочного пространства и нижнюю часть задней и боковых стенок выполняют из огнеупорного кирпича на шамотном растворе. Во избежание случайных выбросов во время горения раскаленных частиц горловину занавешивают металлическими цепочками. Пол камина располагают на высоте кирпича от пола.
В днище камина можно установить ящик или противень для золы. На передней стенке ящика делают отверстия для прохода воздуха под решетку. К задней стене крепят плиту, которая защищает кирпичную кладку от перегрева и интенсивно излучает поглощаемое тепло.
Теплоотдача камина повышается, если выполнить футеровку боковых и задней поверхностей топки. Футеровку из листовой нержавеющей стали или бронзы лучше делать съемной. Перед разжиганием камина ее вынимают и очищают от копоти и грязи.
В горловине на уровне дымового зуба устанавливают заслонку для регулирования тяги и отключения камина от дымовой трубы. Ее располагают в дымоходе на высоте около 20 см от топочного отверстия. Заслонки бывают двух видов — выдвигаемые и поворотные.
Выше заслонки дымоход выполняют в виде сужающейся пирамиды, которая в верхней части переходит в дымовую трубу. Боковые стенки камина закладывают под углом 45-60° строго симметрично, поверхность их должна быть гладкой. Передняя стена дымовой коробки поднимается таким образом, чтобы на стыке с дымовой трубой она плотно соединялась с боковыми стенками. Вертикальная задняя стена камина прямо переходит в дымовую трубу.
В камин из помещения поступает большой объем воздуха, который должен восполняться атмосферным воздухом. Это приводит к сильным сквознякам. Для ликвидации сквозняков хорошо зарекомендовала себя подача наружного воздуха для горения по специальному каналу под полом помещения. Воздух поступает в топливник через отверстия в днище очага или в боковых стенах топочного пространства. Для борьбы со сквозняками можно также рекомендовать устройство щели в нижнем притворе дверцы, ведущей в соседнее помещение, через которую подсасывается воздух.
Дымовая труба камина должна создавать тягу, достаточную для удаления образующихся в топливнике газов. Для создания нормальной тяги высота дымохода камина должна быть больше, чем у печи, так как у камина при горении расходуется большое количество воздуха. Чтобы обеспечить достаточную тягу, важно, чтобы дымовые газы по мере движения по дымоходу охлаждались минимально. Для уменьшения потерь тепла стенки дымохода должны иметь достаточную толщину. При расположении дымохода в середине помещения стенки выкладывают толщиной в полкирпича, у холодной наружной стены — в кирпич. Пропуск дымовой трубы через деревянную стену должен осуществляться с соблюдением правил пожарной безопасности, через асбоцементный или металлический лист.
*****