Теплота под колпаком

По организации теплообмена отопительные печи можно подразделить на бесканальные, или колпаковые, и на печи с каналами, или с дымооборотами. Самый наглядный пример колпаковой печи - русская печь, наиболее известной представительницей печей с каналами является «голландка». Кстати, колпаковые печи были популярны не только в России. Например, в Новой Англии рядом с камином, как правило, ставили бесканальную печь. Но если основной конструктивный элемент русской печи - колпак - выполняли в виде опрокинутого полуцилиндра, то колпак печи из США имел форму полусферы.

Рассмотрим оба типа печей с точки зрения термогазодинамики. Так, в печах с дымооборотом отходящие газы, включающие продукты неполного сгорания топлива, поступают из топки в каналы дымооборота, где температура, как правило, недостаточна для догорания этих продуктов неполного сгорания. Вследствие чего последние в виде сажи оседают на стенках каналов. Реагируя с конденсатом, сажа при возгорании в каналах дымооборота даже может стать причиной пожара.

Иная картина в колпаковой печи. Колпак является своего рода «камерой догорания» горючих газов, оставшихся в дымовых газах, чему способствует высокая температура свода и стенок колпака. Таким образом, в колпаке сжигание горючих компонентов топлива завершается полностью. Затем через отверстие в колпаке, расположенное в нижней части свода, газы, отдавшие теплоту своду колпака и «отяжелевшие», уходят в трубу (рис. 1).

Печи с дымооборотами, когда сопротивление истечению газов превышает силу тяги, дымят. В колпаковой печи же, где сопротивление движению газов минимально, такой проблемы не возникает.

Понятно, поступившие в колпак дымовые газы, омывая стенки колпака, нагревают последний, в результате чего сами охлаждаются, опускаются вниз и уходят в трубу через отверстие, расположенное у самого пода колпака, то есть покидают колпак газы с наиболее низкой температурой. Можно даже назвать колпак своеобразным хранителем теплоты. Например, если по окончании топки трубу не закрыть задвижкой, то, несмотря на поступающий из топки слабо нагретый воздух, температура горячих газов под колпаком резко не снизится, так как более холодный воздух, не смешиваясь активно с газами, по низу колпака прямиком направляется в трубу. Хорошо держит тепло такая печь.

Однако в активно развивающемся в последние годы дачном строительстве колпаковая (русская) печь стала редкостью, так как она занимает много места, а ее сооружение требует огромного количества материалов и трудозатрат. Поэтому я хочу здесь предложить колпаковую отопительную печь, которая лишена этих недостатков. Конструкция ее проста (рис. 2), такую печь может построить даже строитель-любитель!

Размеры печи 770x510x1960 мм.

Чтобы соорудить печь, потребуются следующие материалы:

Кирпич 300 шт.

Топочная дверца 250x210 мм 1 шт.

Поддувальная дверца 130x140 мм 1 шт.

Прочистная дверца 130x140 мм 1 шт.

Задвижка 130x130 мм 1 шт.

Соотношение количеств глины и песка в растворах для кладки кирпичей зависит от жирности глины.

Порядовки печи приведены на рис. 3,а, б, в, г.

Порядовки

1-й ряд. В передней части ряда кирпичи выкладывают тычками к фронту печи, причем два средних кирпича отесаны от середины. В центре кладки образуется углубление для зольника размером 260x260 мм.

2-й ряд. В передней части по центру предыдущего ряда предусматривают поддувальную дверцу, которую устанавливают между двумя трехчетвертками.

3-й ряд. Заднюю стенку образуют два полномерных кирпича. Шесть трехчетверок образуют стенку зольника, фиксируют поддувальную дверцу, формируют левую и правую стенки.

4-й ряд. Фасадную стенку зольника выкладывают из четырех полномерных кирпичей, передние из которых опираются на рамку поддувальной дверцы, а задние уменьшают устье зольника, образуя основание для колосниковой решетки. Таким образом, эти задние кирпичи, а также трехчетвертки 4-го ряда, частично перекрывают зольник, образуя проем размером 260x180 мм.

5-й ряд. Проем зольника перекрывают колосниковой решеткой. Причем передние торцевые стены зольника выкладывают из стесанных кирпичей, что обеспечивает скатывание угля к центру колосниковой решетки.

6-й ряд. Кладку начинают с установки топочной дверцы (в процессе этой операции начинающим печникам лучше пользоваться уровнем и отвесом). Слева и справа от рамки дверцы, предварительно обернутой асбестом, укладывают по полномерному кирпичу. Обратите внимание, если в наличии имеется листовой асбест, то перед обертыванием рамки полоску из асбеста следует намочить. Внутренний кирпич задней стенки стесывают.

7-й ряд. Каждую боковую стенку, начиная от топочной дверцы, выкладывают из двух трехчетверок и одного полномерного кирпича.

8-й ряд. Ряд состоит из полномерных кирпичей, перекрывающих швы предыдущего 7-го ряда.

9-й ряд. Ряд перекрывает топочную дверцу и составлен из полномерных кирпичей.

10-й ряд. Перевязывает предыдущий (9-й ряд) и также состоит из полномерных кирпичей.

11-й ряд. Аналогичен 9-му ряду.

12-й ряд. Этим рядом заканчивают кладку стен топки и начинают формирование перекрытия топливника. Перекрытие выполняют напуском кирпичей-трехчетверок.

13-й ряд. Ряд завершает перекрытие топливника, начатое при кладке 12-го ряда. При этом в перекрытии топливника оставляется канал-хайло, размеры которого 130x250 мм. С левой стороны хайла располагают продольную половинку кирпича.

14-й ряд. Продольные стенки выполняют из шести полномерных кирпичей, по три на каждую стенку. Между ними кладут также полномерные кирпичи, предусматривая пропуск в кладке для отверстия. Вместе с 12-м и 13-м рядами 14-й ряд составляет законченное перекрытие топливника с проемом для выхода продуктов сгорания в колпак печи.

15-й ряд. По центру фасадной стенки устанавливают прочистную дверцу, а по углам этой стенки укладывают по трехчетвертке. Тыльную сторону выполняют из полномерных кирпичей. Для обеспечения герметичности топливника его перекрышу покрывают глиняным раствором.

16-й ряд. Каждую продольную сторону формируют из двух трехчетверок, одной половинки и полномерного кирпича. По бокам рамки прочистной дверцы укладывают по четвертушке.

17-й ряд. Данный ряд перекрывает рамку дверцы прочистки. Торцевые стенки выполняют из двух ложковых кирпичей, боковое - из одной половинки и двух трехчетверток.

18-й ряд. С этого ряда начинают выводить стенку между колпаком и каналом, по которому продукты сгорания пойдут в дымовую трубу.

19-й, 21-й и 23-й ряды. Все ряды формируют одинаково. Продольные (боковые) стенки выкладывают из двух трехчетверок и половинки, торцевые - из двух полномерных кирпичей.

20-й и 22-й ряды. Их выкладывают аналогично 18-му ряду.

24-й ряд. Здесь стенку между колпаком и каналом формируют из трехчетверки и половинки, что уменьшает сечение восходящего канала.

25-й ряд. Переднюю часть ряда выкладывают из полномерных кирпичей. На восходящем канале размещают дымовую задвижку. Торцевую стенку задней части формируют из двух полных кирпичей, а боковые - напуском трехчетверок, начиная перекрытие колпака.

26-й ряд. Выкладывают из полномерных кирпичей и половинки, оставляя отверстие для прохода печных газов в трубу.

27-й ряд. Выполняют из полномерных кирпичей, оставляя отверстие для прохода печных газов в трубу.

28-й ряд. Аналогичен 26-му ряду.

Кладка корпуса печи завершена.

29-й ряд. Первый ряд дымовой трубы.

По отзывам заказчиков, которым автору этих строк довелось возводить описанную печь, печь «очень теплая».