Элементы печей и их устройство: от фундамента до дымовой трубы

«Буслаевская» печь: проекты

В конструкции имеется встроенная вытяжка. Печь отличается небольшими размерами. Она идеально подходит для любого частного дома, поскольку позволяет не только обогревать помещения, но и готовить пищу. Несмотря на компактный размер, печь хорошо обогревает просторные помещения, поэтому существую готовые проекты домов с печкой .
Специальные схемы кладки печей из кирпича помогут выполнить работу без проведения сложных расчетов.

Для укладки потребуются такие материалы:

• дверцы — топки (0,2х0,25 метра), ВК (0,39х0,5 метра), поддувала (0,14х0,14 метра);
• огнеупор – 43 штуки;
• полнотелый кирпич – 382 штуки;
• духовка-шкаф 28х33х50 сантиметра;
• чугунная плита 0,7х0,4 метра с конфорками (съемными кольцами разного диаметра);
• задвижки – паровытяжная (12х13 сантиметров) и дымовая (12х25 сантиметров);
• решетка – колосник 30х20 сантиметров;
• уголок – три заготовки равнополочного проката длиной 1 метр и размером 45х45 миллиметров;
• сталь – кусок 0,3х0,28 метра;
• полоса – по 4 куска метровых (4-х миллиметровка), 0,25 метра (2-х миллиметровка), 0,35 метра (3-х миллиметровка);
• плита из чугуна – 0,4 х0,25 метра; 40х15 сантиметров.

Проекты печей из кирпича такого типа выглядят следующим образом:

1. Полный ряд.
2. Дверца поддувала.
3. Проем окна для прочистки.
4. Низ духовки выкладывается из огнеупора, три стороны обкладываются железом.
5. Монтаж топочной двери, колосника, под топкой – огнеупора, перекрытие прочистки, дверцы поддувала.
6. Установка ДШ.
7. Укладка огнеупора на ребро вокруг ДШ.
8. Укладка по схеме.
9. Выполняется верхняя обмазка глиной духовки (1 сантиметр), перекрытие ДТ, прикрепляется плита с конфорками.
10. Монтаж дымооборота с прочистными окнами, плита не закладывается. В дальнейшем кирпич ставится на ребро.
11. Выполняется перекрытие чистки, создаются каналы, укладываются 25-сантиметровые полосы.
12. Оканчиваются чистки, вмуровывается крепежная проволока.
13. Укладывается колпак.
14. Монтаж перекрытия ВК, при этом вытяжки остаются.
15. Выкладываются печурки по схеме.
16. Малая печурка оканчивается листовым железом, кладка выполняется по порядовке печи из кирпича .
17. Выкладывается прочистное отверстие большой печурки, грани боковых стенок каналов стесываются.
18. Кладка выступов.
19. Выполняется дублирование выступов и монтаж уголка.
20. Дымоход БП перекрывается аналогично 19 ряду.
21. Изготавливается трехрядная шейка, размер дымохода уменьшают до сечения 26х13 сантиметров для верхней задвижки.
22. Создается дымоход с разделками, на этом и последующих рядах.

Размеры конструкции увеличиваются при использовании клинкерного облицовочного кирпича, поэтому использовать их вместо полнотелого материала не рекомендуется. При отделке изразцами обеспечивается долговечность (материал служит десятки лет), кроме того, его можно демонтировать для облицовки других отопительных конструкций.

Возводим печь с котлом

При выборе я пытался найти компактную конструкцию, которая смогла бы обогревать дом площадью более 100 м², плюс чтобы на ней можно было готовить.

Инструменты и материалы

Что касается фундамента, то под кирпичную конструкцию нужно закладывать отдельный железобетонный фундамент на глубину порядка 700 мм, причем с фундаментом дома он не должен соприкасаться, минимальное расстояние — 100 мм.

Монолит заливается шире самой печи на 100–150 мм. Перед укладкой кирпича настилается гидроизоляция (рубероид 2 слоя).

Фундамент под тяжелые конструкции должен быть исключительно железобетонным.

Приступаем к кладке

Схема кладки печи для дома

Схема кладки печи для дома, это первое что потребуется человеку, решившему обустроить в своем жилище отопление при помощи печи. В этом материале мы рассмотрим какие схемы кладки домашних кирпичных печей существуют, в чем их особенности и различия.

Кладку каменной печки можно осуществлять следующими способами:

• 1. вподрезку;
• 2. с пустыми швами;

При обустройстве печки по первому способу, штукатурка печи не требуется, поскольку заполнение всех швов осуществляется раствором. Толщина стенок печи предопределяет способ, с которым укладываются кирпичи. Стенки выкладывают толщиной одного кирпича, и половины кирпича. Иногда, можно встретить кладку в 3,4 кирпича. Для работ по обустройству печи обязательно нужно пользоваться печным кирпичом. Его еще называют «красный кирпич», полнотелый. Ни при каких обстоятельствах не пользуйтесь кирпичами, которые были взяты от какого-нибудь разобранного строения, керамзитоблоками или щелевыми кирпичами.

Укладка первого ряда производится просто кирпичем, не пользуясь раствором. Кирпич равняют, определяют переднюю стенку, места, в которых будут располагаться все дверцы. Эти операции можно назвать последней «прикидкой». Когда данные действия будут произведены, кирпичи ложатся с раствором.

После этого, начинают укладывать углы. Следующий этап, по советам специалистов – это обустройство контура всей печки. Пользуясь отвесами, от потолка к к углам печки протягивается бечевка. При помощи этих вертикальных линий, вы легко сможете ориентироваться во время работ.

Учитывая модель выбранной вами печки, следует определить области, в которых будут располагаться: поддувало, топочная камера, зольник. Дверцу под поддувало устанавливают тогда, когда выложат третий ряд кирпичей, спустя один ряд выкладывают зольник.

После этого, идет обустройство топки. Каждая дверца прикрепляется обожженной проволокой. Когда вы дойдете до выкладки свода, нужно будет произвести подпил кирпичей. Потребуется расчет, призванный обеспечить хорошую стыковку кирпичей между собой. Укладку свода начинают после того, как будет выложен второй ряд кирпича после дверци топки.

Для облицовки камеры сгорания пользуются специальным огнеупорным кирпичом. Поскольку облицовочный кирпич и кирпич кладки обладают разными температурными характеристиками, то монтаж облицовки к самой печи не должен быть выполнен жестко. Во время монтажа трубы дымохода, следует позаботиться о обустройстве специальной задвижки, регулировка которой должна производиться плавно и без труда.

Инструменты для кладки печи

Независимо от выбранной модели, для устройства печи своими руками будут необходимы следующие инструменты:

• мастерок или кельма. Используются для нанесения раствора на кирпичи, а также с помощью них подчищают кладку от лишней смеси, выступающей между швами;
• молоток-кирка. Используется для обтесывания и раскалывания кирпичей, потому что в процессе кладки кирпича может потребоваться подгонка отдельных элементов;
• расшивка. Этот инструмент используется только тогда, когда печь не будут украшать декоративной плиткой и поэтому она должна выглядеть безупречно;
• строительный уровень. Применяется при любом этапе строительства. С помощью него проверяют ровность кладки кирпичного ряда;
• отвес. Используют для измерения вертикальности стены;
• порядовка. Крайне полезное приспособление. С его помощью сохраняют вертикальность кладки, соблюдая равную толщину горизонтальных швов;
• правило. Применяют его один раз, чтобы выровнять поверхность фундамента;
• лопатка, с помощью которой размешивают раствор;
• емкость для раствора;
• мерная планка для измерения ширины швов.

https://youtube.com/watch?v=a9fxeuKNURg

Кирпичная печь своими руками

Сооружение кирпичной дровяной печи требует особых знаний и навыков. Трудность строительство таких агрегатов заключается в том, что они имеют большой вес. Именно поэтому сооружение кирпичных печей производится на отдельном фундаменте. При производстве работ по кладке кирпича необходимо четко соблюдать рядность. Каждый ряд имеет свой уникальный профиль, ведь конструкция печи рассчитана на особое движение раскаленных газов для более эффективной работы. Строительство кирпичных дровяных печей – настоящее искусство, именно поэтому, как правило, стоят их только профессиональные печники.

Где лучше установить?

Грубу можно установить практически в любом месте. Если ваша печь выполняет только функцию обогрева дома, лучше построить её в подсобном помещении, чтобы освободить место в основной части дома и исключить попадание дыма в жилые комнаты.

Если же пользователь печи желает построить для себя упрощенный красивый камин, грубу лучше устанавливать в комнате, которая является местом сбора семьи и гостей. Каждый оценит необычный и привлекательный элемент интерьера, если печь построить аккуратно, дополнительно покрыв ее специальным облицовочным материалом.

При построении печи со встроенным щитком, лучшим местом для установки станет кухня. Грубка в данном случае выполняет функции варочной плиты, приготовление на ней пищи не только придаст еде особенный вкус, но и значительно сэкономит электроэнергию или газ.

Важно, чтобы на территории установки печи был достаточно прочный пол. Кровлю в месте прохождения дымохода нельзя переделывать

Как устроена печь

Корпус чисто отопительной печи состоит только из топливника и дымооборотов. В варочных и других видах бытовых печей могут ещё предусматриваться плиты, духовки, водогрейные коробки и т.п. Топливник – основная часть печи. Его конструкция должна удовлетворять следующим требованиям: вмещать необходимое количество топлива (не менее 75% всего топлива, потребного на одну топку); обеспечивать достаточное поступление воздуха к горящему топливу; сохранять высокую температуру в зоне горения. Допускаемая теплонапряжённость объёма топливника, равная 200 – 250 тыс. ккал/м³ ч, определяет его минимальный объём. Если он недостаточен, не будет обеспечена необходимая теплоотдача печи. Кроме того, для удобства кладки размеры топливника должны быть кратны размерам кирпича. Размеры топливника в значительной степени определяются теплоотдачей печи. Так, его ширина при теплоотдаче печи до 1000 ккал/ч составляет 120 мм; при 3000 ккал/ч – до 270 мм; при большей теплоотдаче – до 500 мм. Длину топливника принимают равной 260 – 510 мм. Для дров лучше иметь более длинный топливник, чтобы поленья укладывались и сгорали лёжа. Это обеспечивает более полное сгорание и, следовательно, большую экономичность. Высота топливника зависит от вида топлива. При использовании дров она колеблется от 420 до 1000 мм, считая от колосниковой решётки (от 6 до 15 рядов кладки). Колосниковую решётку укладывают обычно на 1 – 2 ряда ниже уровня топочной дверцы с тем, чтобы при её открывании горящие угли не выпадали на пол. Иногда колосниковую решётку устанавливают с наклоном, при котором задняя часть её выше передней на 4 – 5 см. Такой подъём пода обеспечивает более равномерное горение топлива и отделение пламени от дыма. Топливник рекомендуется выкладывать или футеровать огнеупорным или шамотным кирпичом. Толщина стенок должна быть не менее чем ½ кирпича. Если перекрытие топливника выполнить в виде свода, то лучистая энергия, отразившись от него, вернётся в зону горения, что улучшит процесс горения топлива. В топливниках для дров хорошо горит и торф с обычной влажностью (25 – 30%) и каменный уголь (последний горит только на колосниковой решётке). Для сжигания более влажного торфа, торфяной крошки и кизяка топливник делают с двумя колосниковыми решётками: горизонтальной – в задней части пода и наклонной – в передней. Торф разжигают на горизонтальной решётке. Когда он разгорится, топливник загружают остальным топливом, закрывая при этом и наклонную решётку. Чтобы мелкие частицы торфа и кизяка не просыпались сквозь решётку, прозоры в ней не должны превышать 8 – 10 мм. В топливнике для сжигания каменных углей и антрацита нужно обеспечить усиленный подвод воздуха в зону горения. Это условие удовлетворяется при установке колосниковой решётки, по размерам равной поду топливника. Отметим, что для сжигания каменных углей необходимы усиленные колосники (чтобы они быстро не прогорали) с высоты пластин не менее 40 мм. Тогда воздух, идущий из зольника к топливу, охлаждает решётку, и она дольше служит. Зольная камера, находящаяся под колосниковой решёткой, служит для сбора золы и остатков несгоревших частиц топлива и главным образом для подвода воздуха через поддувальную дверцу и щели колосниковой решётки к топливу, находящемуся в топливнике. Высота зольной камеры – обычно три слоя кирпича. Чтобы газы не проникали в помещение при закрытой печи, в дымовой задвижке или вьюшке следует предусмотреть сквозное отверстие диаметром не менее 10 мм. Для повышения коэффициента полезного действия (КПД) в печах устраиваются системы дымооборотов. Их назначение – так организовать движение горячих газов, поступающих из топливника, чтобы они, двигаясь по каналам и камерам, отдавали оптимальное количество теплоты на внешней кирпичной кладке. Очень важно, чтобы площадь внутренней тепловоспринимающей поверхности дымоходов печи соответствовала объёму топливника. Так, если площадь поверхности дымоходов недостаточна, то теплота будет уходить в дымовую трубу недоиспользованной и это снизит КПД печи. При излишней же площади поверхности дымоходов температура уходящих газов будет настолько низкой, что вызовет появление конденсата. Для наилучшего усвоения теплоты необходимо, чтобы площадь наружной поверхности дымооборотов превышала площадь наружной теплоотдающей поверхности печи на 30 – 35%. Площадь внутренней поверхности печи зависит от сечения дымооборотов, их числа и системы расположения. Все дымообороты должны иметь достаточное сечение для свободного пропускания всего объёма образующихся при сгорании топлива дымовых газов. Как правило, размеры каналов кратны размеру кирпича. Площадь сечения каналов дымооборотов также должна быть согласована с тепловой производительностью печи. При чрезмерно большом их сечении печь недостаточно разогреется, при слишком малом – будет дымить. Опыт говорит, что дымообороты при теплоотдаче печи до 3000 ккал/ч должны иметь сечение 170 – 250 см², а при теплоотдаче 3000 – 5000 ккал/ч – 250 – 300 см². На практике применяют как бесканальные, так и канальные системы дымоходов (дымооборотов), которые подразделяются на одно – и многооборотные. Однооборотная система состоит из одного подъёмного канала и одного (или нескольких, соединённых параллельно) опускных. Преимущество параллельного варианта – низкое сопротивление движению дымовых газов и более равномерный прогрев массива печи. К недостатку однооборотной системы можно отнести то, что верхняя часть печи прогревается значительно больше, чем нижняя. В малых печах этот недостаток в какой то мере компенсируется достаточно сильным прогревом стенок топливника. В больших же печах приходится прогревать низ печи, пропуская наиболее горячие газы по каналам, расположенным в нижней части печи, что обеспечивает наиболее благоприятный режим прогрева помещения. Многооборотная система дымоходов включает в себя несколько последовательных вертикальных или горизонтальных каналов. Один из недостатков такой системы состоит в том, что двигаясь от топливника к дымовой трубе, газы совершают много поворотов и поэтому испытывают значительное сопротивление своему движению. Другой недостаток многооборотных систем – резко неодинаковый прогрев печи на участках первого и последнего канала, а это может привести к растрескиванию кладки. Поэтому применять многооборотную систему обычно не рекомендуется.

При выборе системы каналов надо также учесть, что вертикальная система дымооборотов обеспечивает большую теплоотдачу дымовых газов, а горизонтальная – более надёжную тягу, что немаловажно, скажем, при недостаточно высокой трубе. Из соображений противопожарной безопасности верхняя поверхность перекрытия печи должна располагаться от потолка (обычно делаемого из сгораемых материалов) на расстоянии 35 – 45 см. Часть дымовой трубы, находящаяся между корпусом печи разделкой у потолочного перекрытия, называется шейкой, её минимальная высота – три ряда кирпича плашмя. В шейке печи размещаются задвижки или дымовая вьюшка, с помощью которых перекрывают дымоходы печи после окончания топки. Установка этих приборов ниже уровня перекрытия печи ведёт к большой потере теплоты. Дымовая труба служит для отвода дымовых газов из печи и для создания тяги. Если первая из указанных функций трубы не требует пояснений, то о тяге следует рассказать поподробнее. Тяга – разряжение в участке канала (в нашем случае – трубе), под действием которого создаётся поток газа. При естественной тяге, а именно такая тяга создаётся в печной трубе, движущая сила возникает из-за разности плотности газов различной температуры. Таким образом, в основном сила тяги зависит от температуры отходящих газов и от высоты трубы. Увеличивать температуру газов экономически невыгодно, поэтому, чтобы улучшить тягу, следует увеличить высоту трубы. Опыт показывает, что расстояние между колосниковой решёткой печи и оголовком трубы должно быть не меньше 5 – 6 м. На тягу печи влияет также сопротивление стенок дымового канала движению газов, уменьшить которое можно: сокращением числа дымообротов печи, увеличением площади сечения дымооборотов печи, увеличением площади сечения дымооборотов и дымохода, создание более гладкой поверхности у внутренних стенок дымооборотов и дымохода. И наконец, тяга резко снижается, если в кладке печи или дымохода имеются даже небольшие щели (как показывает практика, причина неудовлетворительной тяги чаще заключается в дефектах дымовой трубы, но не топки). Дымовые трубы бывают трёх видов: насадные, опирающиеся на массив печи; коренные, имеющие отдельный фундамент; стенные, встроенные в капитальные стены дома. Как правило, отопительные, да и другие печи, устраиваемые в сельском доме, оборудуются насадной трубой, которая включает в себя уже упомянутую шейку, разделку у потолка, или распушку, стояк в чердачном помещении, разделку у крыши (выдру), оголовок. Разделка трубы служит для предохранения деревянных конструкций потолка и крыши от возгорания в процессе топки печи. Она представляет собой утолщение стенок дымовой трубы в местах прохождения её через потолок и крышу. Утолщение выполняется из кирпича, железобетона, или же его роль берёт на себя ящик с песком. Если предполагается, что кухонный очаг или печь будет топиться более трёх часов подряд, то необходимо дополнительно теплоизолировать деревянные конструкции потолка от трубы асбестом или войлоком, пропитанным глиняным раствором. Если войлока или асбеста под рукой не окажется, толщину разделки следует довести до 51 см. толщина стенок стоянка не менее чем ½ кирпича. Между стояком и оголовком трубы выкладывают напуск из кирпича – выдру. Она препятствует попаданию в чердачное помещение дождя и снега через щели между трубой и кровлей. Эти щели закрывают воротником из кровельной стали, пропуская концы листов под выступающие края выдры. Выбирая высоту трубы и место её расположения на крыше, следует руководствоваться определёнными правилами, чтобы избежать влияния ветра на тягу в дымоходе. Так, высота оголовка зависит от расстояния трубы от конька крыши. Если труба расположена от него на расстоянии до 1,5 м по горизонтали, то она должна быть на 0,5 м выше конька крыши. При расстоянии до конька 1,5 – 3 м оголовок должен доходить до уровня конька. Ещё один путь борьбы с действием ветра, способным нарушить тягу в дымоходах, — это соответствующее оформление оголовка трубы. Для этой цели оголовку либо придают особую форму, либо устанавливают на трубе флюгеры или дефлекторы. Флюгеры, имеющие вращающиеся части, части, из строя. Поэтому в качестве ветрозащитных устройств лучше использовать дефлекторы, которые осуществляют подсос газов из дымовых труб за счёт энергии ветра. Более всего распространены дефлекторы инжекционного типа. Присоединение к одному дымоходу двух печей, как правило, не рекомендуется. Если же такая необходимость всё-таки возникает, то нужно, чтобы сечение общего канала было не меньше чем 1 х ½ кирпича, а расстояние между обоими вводами в дымоход по высоте канала было не менее 0,75 м ( между вводами, расположенными на одном уровне, устраивают рассечку в виде вертикальной стенки высотой не меньше 0,75 м, толщиной в кирпич). Размеры сечения дымового канала зависят как от типа печи, так и от её теплопроизводительности. Сечение ½ х ½ кирпича достаточно для печей с теплоотдачей до 3000 ккал/ч, ½ х ¾ — для печей с теплоотдачей до 4500 ккал/ч. При эксплуатации печей часто на внутренней поверхности дымовых труб наблюдается появление конденсата. Со временем конденсат может пропитать кладку насквозь, что потребует перекладки повреждённых участков трубы. Образование конденсата зависит от многих факторов, среди которых: размеры колосниковой решётки, площадь внутренней поверхности печи и толщина её стенок, влажность применяемого топлива и др. Следует отметить, что конденсат не образуется, если дымовые газы при выходе из дымооборотов в трубу имеют температуру более 200 – 250 °C. Проще всего температуру в трубе определять с помощью лучины, помещённой во время топки печи на 30 – 40 минут в то или иное место трубы. До температуры 150°C цвет древесины свидетельствует о том, что температура достигает 200°C, коричневый цвет соответствует температуре около 250°C. Почернение древесины говорит о температуре более 300°C.