Строительство кирпичных печей и каминов

Характеристики печного отопления

Печное отопление относится к местным системам отопления, при которых получение, перенос и передача теплоты происходит в одном и том же обогреваемом помещении. Теплота генерируется при сгорании топлива в топливнике печи. Горячие дымовые газы нагревают внутреннюю поверхность каналов-дымооборотов, теплота через стенки каналов передается в отапливаемое помещение. Охладившиеся дымовые газы удаляются через дымовую трубу в атмосферу.

Топливо сжигается в печи периодически, поэтому теплота поступает в помещение неравномерно, и в нем наблюдается нестационарный тепловой режим. Наибольшая теплоотдача печи приходится на конец топки, когда температура ее стенок достигает максимума; наименьшая теплоотдача относится ко времени перед началом очередной топки. Коэффициент неравномерности теплоотдачи зависит от числа топок, в сутки; определяется для каждой конструкции печи экспериментально.

При печном отоплении происходит постоянное изменение температуры помещения, зависящее от его теплоустойчивости. Как известно, чем больше способность ограждения и оборудования помещения поглощать теплоту, тем выше его теплоустойчивость. Достаточно теплоустойчивым считают помещение, в котором при неравномерно передающей теплоту отопительной печи обеспечиваются колебания температуры воздуха в пределах 3°С. Печное отопление имеет распространение и в настоящее время. В нашей стране почти треть жилого фонда (в основном за счет старых домов в сельской местности) оборудована печами. При новом капитальном строительстве печное отопление применяется ограниченно.

1. Достоинства печного отопления. Распространение печного отопления объясняется меньшей стоимо¬стью устройства по сравнению с другими видами отопления, малой затратой металла (только на колосниковую решетку, дверцы, задвижки, иногда на каркас), простотой устройства и обслуживания, независимостью отопления отдельных помещений, одновременным обеспечением вентиляции помещений. Достоинства печного отопления свидетельствуют о его широкой доступности.

2. Недостатки печного отопления: пониженный уровень теплового комфорта по сравнению с водяным отоплением (нестационарный тепловой режим, а так¬же переохлаждение нижней зоны помещения); затруднения при эксплуатации (заботы о топливе, уход за печью, загрязнение помещения); повышенная пожарная опасность; возможность отравления окисью углерода при неправильном уходе за печью; потеря (до 5%) рабочей площади помещения.

Материалы

Кирпич — искусственный камень, получаемый из хорошо подобранной глины с последующим пластическим или полусухим прессованием, сушкой и обжигом. Он служит основным материалом для кладки печей.

Кирпич глиняный, печной после сушки обжигается при температуре от 800 до 1000° С. В процессе обжига отдельные частицы глины плавятся и связывают всю массу кирпича в одно целое, придавая ему необходимую прочность. Печной кирпич имеет красный или розовый цвет. Не во всех местах печи температура в процессе обжига бывает не одинаковой. Если температура больше 1000° С, глина сильно плавится, в результате чего темнеет и частично покрывается стекловидной пленкой. Так получается пережженный кирпич, или железняк. Он очень прочный, плохо колется но непригоден для печной кладки. Его применяют для устройства фундаментов под печи и здания.

Если температура не превышает допустимых пределов, то выходит нормально обожженный красный кирпич.

Кирпич изготовляют размером 250х120х65 мм, с некоторыми допусками, которые зависят от прессо¬вания. Масса кирпича равняется 3,5-3,8 кг. Марка на сжатие — не менее 300, 250, 200, 150, 125, 100 и 75 кг/см2. Кирпич, которому в установленном порядке присвоен государственный знак качества, имеет марку не ниже 125.

Кирпич должен иметь форму прямоугольного параллелепипеда, с прямыми ребрами и углами, с чет¬кими гранями и ровными лицевыми поверхностями, без сквозных трещин и т. д. Объемная масса обыкновенного кирпича — около 1500 кг/м3.

В кубическом метре сплошной кладки укладывается около 380 кирпичей. Если кирпич при разборке печей не потерял свою форму и прочность, его можно употребить вторично, но с обязательной очисткой от раствора и сортировкой. В зависимости от состояния, его применяют для кладки фундаментов, труб, последние затем оштукатуривают.

Не разрешается применять для кладки печей и дымоходов силикатный, пустотелый и дырчатый кирпич.

В топках печей и первом дымовом канале, где температура очень высокая, особенно при сжигании каменного угля, печной (красный) кирпич заменяют на огнеупорный (шамотный). Применяют его для кладки топливников печей, в которых сжигают дрова, торф, уголь.

Глина (шамотная, красная обыкновенная) представляет собой остатки выветрившихся горных пород, состоящих из мельчайших частиц в виде чешуек. Обычно она встречается в виде грунта в сухом или слегка влажном состоянии с примесью песка, извести, слюды и т. д. В зависимости от количества примесей глина подразделяется на жирную, среднюю и тощую. В жирной глине содержится 2-3% песка, в средней — около 15%, а тощей — около 30%. Глина может впитывать большое количество воды, увеличиваясь при этом в объеме (разбухает), образуя тесто. При высыхании объем ее уменьшается, а на поверхности появляются трещины.

При нагревании глины от 400 до 700° С она сначала начинает отдавать воду. После полной отдачи воды глина становится пористой, а затем постепенно плавится или спекается. При замерзании, влажная глина, начиная с 0° С, она вспучивается и увеличивается в объеме. Тесто из глины пластично, легко принимает и сохраняет приданную форму. Пластичность глины зависит от размера частиц глиняного вещества, примесей и других причин. Глину применяют в качестве связующего элемента раствора. В состав раствора для кладки печей входят – глина, песок, вода, и добавки придающие цвету кладочного шва определённый оттенок. Глина шамотная (огнеупорная) имеет разные цветовые оттенки, что может повлиять на оттенок шва.

Песок. Песок используют как заполнитель в глиняных растворах для кладки печей. Он должен быть чистым, не иметь примесей ила, извести, растительных остатков и других загрязняющих его веществ. Лучшим песком является горный с шероховатыми поверхностями. Речной песок менее пригоден, так как его зерна имеют округлую, гладкую форму и он меньше сцепляется с глиной.

Чем жирнее глина, тем больше добавляется песка, и наоборот. Песок, добавляемый в растворы, должен быть мелким, с зернами величиной не более 1 мм, что дает возможность получить тонкие швы, тем самым повышая прочность кладки печей.

Вода. Лучшей водой для кладки печей считается дождевая и речная. Желательно чтоб в воде не было примесей солей, кислот и щелочей. Жесткая вода в печном деле нежелательна.

Цементы — вяжущие вещества высокой прочности. Изготавливаются пять марок цемента с пределом прочности: 300, 400, 500, 550 и 600 кгс/см2. Из них приготовляют цементные растворы или их добавляют в глиняные и известковые растворы для придания прочности. Хранить цементы надо в сухих местах, лучше в полиэтиленовых, плотно завязанных мешках. От соприкосновения с воздухом цементы постепенно снижают свои качества. Цементные растворы в печном ремесле применяются только для кладки фундамента, первых рядов печи и внешней трубы.

Бетон — очень прочный искусственный материал. Для получения бетонной массы приготовляют сухую смесь правильным подбором цемента, мелких и крупных заполнителей, затем затворяют ее водой. Укладывают его в течение часа. Можно приготовить бетон разной прочности, но не выше марки применяемого цемента. Заданную прочность бетона подбирают специально в лабораториях и данные выдают на заводы или строительные объекты.

Если бетоном залить стальную арматуру или стальную сетку, то получится железобетон. Железобетонный фундамент лучший для основания зданий и сооружений, печей и каминов.

Подсобные материалы.

В печных работах применяют всевозможные вспомогательные или подсобные материалы: стальные балки, уголки, полосы, проволоку, гвозди, листовую кровельную сталь, войлок, асбест, асбестоцементные трубы, толь, рубероид, печные изразцы или кафель.

Сталь. Сталь бывает разной формы и проч¬ности.

Сталь листовая — листы различной толщины. Бывает черный и оцинкованный. Идет на изготовление футляров для печей, предтопочных листов, водогрейных коробок и разной посуды. Из оцинкованной листовой стали можно сделать колпак для трубы.

Стальной проволокой закрепляют печные приборы и изразцы. Ее берут толщиной от 2 до 3 мм, она должна быть мягкой, для чего ее отжигают.

Гвозди применяют для штырей и вязки проволочной кладки. Обычно их берут длиной от 100 до 150 мм, но могут быть и другие размеры.

Фасонную или фигурную сталь применяют в основном для изготовления оснований под печи, поддержания кирпичной кладки и ее связки и т. д.Швеллерную и двутавровую сталь изготовляют под номерами, которые обозначают размер изделия по высоте.

Угловая (уголковая) сталь. Ее размеры обозначают тремя цифрами в миллиметрах. Например, равнобокий уголок имеет полки высотой по 25 мм, толщиной 3 мм (25х25х3 мм).Применяется для перекрытий дымовых каналов…

Теплоизоляционные материалы. Теплоизоляционные материалы применяют для уменьшения теплопроводности, то есть передачи тепла от нагретых частей печи к прилегающим сгораемым конструкциям. К этим материалам относится войлок, асбест, огнеупорная ткань, мин.вата… Их прокладывают между печью и конструкциями из дерева, фибролита, камышита, соломита.

Войлок. Войлок строительный выпускают в виде полотнищ толщиной 5 мм из отходов грубой шерсти. Войлок плохо воспламеняется, не горит, а медленно тлеет, издавая своеобразный специфический запах, указывающий на то, что он где-то соприкасается с огнем. Перед применением войлок вымачивают в глиняном растворе, который предохраняет его от разведения моли и возгорания. Вымоченным в глиняном растворе войлоком изолируют всевозможные разделы у печей и труб, а также обертывают концы деревянных балок, проходящих вблизи дымовых каналов и разделов.

Асбест — минеральный, несгораемый, теплоизоляционный материал, изготовляемый в виде листов или шнура. Он долговечен, имеет низкую теплопроводность. Применяют вместо войлока, особенно для прокладки между рамками печных приборов, дверками и печной кладкой. Добавление асбеста в портландцемент значительно повышает его прочность.

Изразец или кафель — самый лучший материал для облицовки наружных поверхностей комнатных печей и кухонных очагов (плит).

Изразец состоит из пластины, наружная сторона которой покрыта глазурью, румпы, образующей коробку, в стенках которой имеются два отверстия. В эти отверстия вставляют стальные штыри, служащие для скрепления проволокой изразцов друг с другом и закрепления их на поверхности печи путем закладки проволоки в толщу кладки.

Толь и рубероид. Толь и рубероид — гидроизоляционные материалы. Изготовляют из картона, пропитанного каменноугольной смолой или нефтяными продуктами, и обсыпанного с двух сторон песком, слюдой или каменной мукой. В основном используют для гидроизоляции основания под печь, предохраняя фундамент от влаги.

Размещение печей

Прежде чем приступить к кладке печи, необходимо определить ее место в помещении. Отопительные печи обычно располагают в углу помещения, ближе к капитальной внутренней стене и одновременно к входной двери, чтобы не носить топливо через всю комнату. Их устанавливают так, чтобы все поверхности могли отдавать тепло помещению, и была возможность доступа для свободного осмотра печи и систематической уборки пыли. Необходимо предусмотреть выход дымовой трубы, чтобы труба не попадала на балку перекрытия и стропила. Печь размещают с таким расчетом, чтобы вся ее наружная поверхность обогревала наибольшее количество помещений, занимая минимум полезной площади. Установка в каждой комнате отдельной печи имеет свои преимущества, так как топят те которые необходимо. При этом способе отопления экономится топливо, так как не приходится отапливать неиспользуемую площадь помещения.

Функциональные элементы печей

Топливник и дымообороты - основные части печи.

Дымообороты - каналы, расположенные внутри массива печи, которые соединяются с топливником и дымовой трубой, предназначены для восприятия тепла от сгораемого топлива, тепло передаётся массиву печи. Сечение каналов подбирают такими, чтоб обеспечить нормальный выход отработавших газов. Каналы могут быть вертикальными и горизонтальными.

Системы дымооборотов в печах бывают разными: канальными, бесканальными и смешанными, малооборотными и многооборотными. В бесканальной системе - дымовые каналы отсутствуют, а над топливником имеется камера в виде колпака. Система дымооборотов - обеспечивает использование теплоты образовавшихся в топливнике продуктов сгорания.

Топливник - это камера, где создаётся оптимальные условия горения топлива. Топливники печей представляют собой кирпичную камеру, где на поде, снабжённом колосниковой решёткой, сгорает топливо. Воздух для поддержания горения поступает через поддувало (зольник) и проходит через колосниковую решётку. В зависимости от топлива различают топливники для дров, торфа и каменного угля.

Довольно важную роль топливников играют их ширина и высота. Ширина топливников в малых печах составляет 200-250 мм, в больших – 300-380 мм. Лучшие топки с колосниковой решёткой и поддувалом. Под топливника должен иметь небольшой подъём к задней стенке. Высота топливника (топочной камеры), считая от колосниковой решётки, для дров должна быть 800-1000 мм, для торфа – 650-800, для каменного угля – 750 мм и т.д. Забивать камеру топливом не следует. Например, дров кладут столько, чтобы между ними и верхом камеры оставалось свободное пространство в 400-600 мм. В этом случае мельчайшие частицы топлива будут сгорать, находясь ещё в камере, т.е. топливо будет использоваться наиболее полноценно (во внутренние дымоходы печи попадает меньшое количество несгоревших частиц). При низких топливниках несгоревшие частицы сразу попадают в дымовые каналы и, оседая там, сужают их, что приводит нередко к дымлению печей и меньшему их нагреванию.

Дымовая труба - неотъемлемая часть каждого очага Назначение её - отвод из печи наружу дымовых газов, образующих при сгорании топлива в топливнике и одновременно содействие подсосу воздуха в для горения. Чтобы заставить дымовые газы пройти из топливника через дымообороты печи до дымовой трубы, преодолев все встречающиеся на пути сопротивления, необходимо затратить некоторое усилие, больше чем сопротивление, которое испытывают дымовые газы при движении. Эту силу называют силой тяги. Сила тяги тем выше, чем больше разность температур между дымовыми газами в трубе и наружным воздухом и чем выше труба.

Печные приборы

Печные приборы делают из чугуна или мягкой стали необходимой толщины и размеров.

Дверцы различают топочные, поддувальные, прочистные, духовочные и полудверки.

Колосниковые (поддувальные) решётки отливают обычно из чугуна, иногда их делают из стали, которая быстро приходит в негодность.

Духовные шкафы желательно применять из чугуна.

Водогрейные коробки выполняют из толстой, лужёной оловом стали, нержавеющей стали, лужёной меди…

Задвижки и вьюшки изготавливают из чугуна.

Плита варочная может быть с одной или двумя конфорками.

Фундамент и основание печи

Фундаменты под печи закладывают из красного кирпича, бетона или железобетона на глубину от 0,5 до 1 м в зависимости от состава грунта и массы печи вместе с трубой. Котлован для фундамента отрывают в грунте по всему периметру основания печи (камина). Верхнюю поверхность фундамента выравнивают строго горизонтально и укладывают гидроизоляцию из рубероида или гидроизола. Фундамент печи нежелательно перевязывать с фундаментом дома, так как они имеют разную осадку. Печи массой до 1000 кг можно устанавливать без фундамента, усилив и термоизолировав пол или перекрытие.

При сооружении основания под печь необходимо соблюдать следующие условия:

• Теплоёмкие печи массой более 1000 кг должны иметь специальное основание, обеспечивающее их прочность;
• Теплоёмкие печи массой 1000-850 кг и меньше допускается устанавливать непосредственно на полу с предварительной проверкой его прочности;
• Металлические печи устанавливаются на полу с устройством соответствующей изоляции (асбест или огнеупорная ткань).
• На деревянном полу перед топочной дверкой желательно прибить металлический лист, закрывающий участок пола и плинтуса у стенки печи под топочной дверкой.

Почему печь дымит?

Если печь дымит, прежде всего осмотрите ее, нет ли трещин и других видимых неисправностей и устраните их.

Когда дым идет из задвижки, топочной и вьюшечной дверок в любую погоду, причины могут быть такими:

1. Мал диаметр трубы, что особенно часто бывает при установке асбоцементных труб - увеличить диаметр трубы.
2. Труба заросла сажей — нужна чистка.
3. Упали с верха трубы кирпичи и закрыли выход газам и дыму.
4. Труба ниже конька крыши - увеличить высоту трубы.
5. Неисправные или прогоревшие печные приборы, например: духовка, варочная плита и т.д.
6. Печь и газоходы отсырели - просушить печь.
7. Большая протяжённость дымовых оборотов.

Дымление печи или кухонной плиты при растопке Это явление часто наблюдается в переходное и теплое время года. Причины его — застоявшийся в дымоходах и в дымовой трубе холодный воздух, препятствующий проходу дымовых газов. Необходимо восстановить тягу, сжигая в чистках печи легковоспламеняющиеся материалы: бумагу, стружку, солому

Сила тяги зависит от направления ветра. Ветер может усиливать тягу в дымовой трубе или, наоборот, ослаблять ее. В первом случае ветер направлен горизонтально или вверх. Во втором случае ветер дует с некоторым наклоном сверху вниз. В этом случае ветер, врываясь в открытое устье трубы, тормозит выход дымовых газов наружу.

Для устранения задувания трубы необходимо над ее оголовком установить зонт. Зонт может оказаться эффективным, если работе дымовой трубы не мешают соседние более высокие здания. В последнем случае тяга в печи может быть восстановлена при условии наращивания трубы с таким, расчётом, чтобы ее оголовок был выведен из зоны ветрового подпора.

Коэффициент полезного действия печей

Коэффициентом полезного действия (к. п. д.) всякой тепловой установки называется отношение количества полезно использованного тепла к количеству затраченного. В применении к отопительным печам полезно использованное тепло представляет собой тепло, отданное в помещение, а затраченное тепло то, которое можно было бы получить при полном сгорании топлива.

Количество того и другого тепла подсчитать нетрудно. Допустим, что за сутки печь отдала в помещение около 24000 ккал тепла, а тепло, содержащееся в затраченном топливе, составляет 34000 ккал. Тогда коэффициент полезного действия печи будет равен отношению 24000/34000 = 0,7. Печь не могла отдать помещению все 34000 ккал, потому что часть тепла была унесена в трубу с дымовыми газами, температура которых достигает не менее 120—140°С, а другая часть осталась в топливе провалившимся в зольник, третью часть составили потери тепла вследствие неполного сгорания топлива.

Коэффициент полезного действия современных отопительных печей составляет в среднем 0,7. Эта величина может быть достигнута при умелом и внимательном ведении топки, когда топливо в течение всего периода топки закрывает всю колосниковую решетку печи, когда подача необходимого количества воздуха для горения топлива регулируется большим или меньшим открыванием поддувальной дверки. Однако в тех случаях, когда печь неисправна или неправильно ведется топка, коэффициент полезного действия печи будет не выше 0,5—0,6.

Основные требования предъявляемые кпечам

Бытовые печи должны отвечать следующим требованиям:

• иметь высокий КПД в пределах 75—85%, т.е. работать с малым расходом топлива. Коэффициентом полезного действия печи называется отношение количества теплоты, усвоенной печью, ко всей теплоте, полученной при сжигании топлива;
• обеспечивать нормальную температуру в помещении с суточным колебанием в пределах 3—4°С;
• прогреваться равномерно по всей площади поверхности, причем прогрев нижней части печи должен быть сильнее, чем верхней;
• обеспечивать равномерный нагрев помещений с минимальной разницей температур на полу и под потолком в 3—4°С;
• должны быть просты по конструкции и удобны в эксплуатации; не должны забиваться сажей; быть пожаробезопасными и служить сроком до 25—40 лет;
• не превышать максимальной температуры нагрева поверхности более 85—90°С.
• Кроме того, бытовые печи должны быть небольших размеров и эстетично оформлены.

Использование сложенных таким образом печей в 2—3 раза снижает расход топлива, сокращает затраты труда и время при топке и приготовлении пищи. С установкой таких печей в помещении исчезает сырость, пол становится теплым.

Противопожарные мероприятия

Дерево воспламеняется при нагревании до температуры около 300°С, но если оно долгое время находится в соприкосновении с предметами, разогретыми хотя бы до 100°С, то оно подвержено самовозгоранию. Такими особенно опасными местами в смысле возгорания деревянных конструкций являются: места прохода дымовых труб через междуэтажные и чердачные перекрытия и деревянные стены здания, граничащие со стенками топливников печей. Поэтому при устройстве печей необходимо следить, чтобы нагреваемые поверхности печей не соприкасались со сгораемыми частями здания.

Особую опасность представляют трещины, образую¬щиеся в массиве печи и дымовых каналах вследствие не¬равномерной осадки или выкрашивания глиняного раствора из швов.

Отсюда вытекает основное требование пожарной профилактики: деревянные или иные легковозгораемые части здания должны находиться на достаточном расстоянии от разогреваемых частей печи и дымоходов или быть хорошо изолированными.

Для изоляции применяют несгораемые или малотеплопроводные материалы: обыкновенный глиняный кирпич, металлические листы, войлок, а также асбестовый шнур или асбестовую листовую бумагу.

Войлок плохо проводит тепло и служит хорошим теплоизолирующим материалом. При возгорании он тлеет, при этом возникает едкий удушливый запах, сигнализирующий об опасности пожара. Для придания большей сопротивляемости возгоранию войлок перед укладкой на тесто пропитывают жидким глиняным раствором.

1. В местах, где деревянные части междуэтажных и чердачных перекрытий подходят к дымовым каналам в каменных стенках или к коренным и насадным трубам отопительных печей, нужно устраивать разделки, т.е. утолщения в кирпичной кладке труб и стен с дымовыми каналами.

2. Толщину разделки у кирпичных печей с кратковременной топкой принимают в один кирпич (250 мм), считая от «дыма» до дерева. При этом дерево, прилегающее к разделке, необходимо обивать асбестовым картоном или войлоком в два слоя, пропитанным глиняным раствором. При отсутствии асбеста или войлока толщину разделки необходимо довести до 1 1/2 кирпича (380 мм).

3. Сгораемый пол перед топочными дверками печей и очагов должен быть покрыт листом кровельной стали размером не менее 500х700 мм, предохраняющим пол возле печи от искр и горячих углей.

В зимнее время необходимо особенно строго соблюдать правила противопожарной безопасности, так как зимой усиленно топят печи для обогрева помещений, тепляков и т.д. Запрещается ставить печи-времянки вблизи таких частей здания, которые могут загореться (свободное расстояние между этими частями и печью должно быть не менее 1 м); нельзя складывать возле топок легковоспламеняющиеся материалы. Зимой устанавливают круглосуточный противопожарный надзор, каждый объект снабжают огнетушителями, кадками с водой и другими противопожарными средствами

Сушка печи

Завершающим аккордом является просушка возведенной печи. Этот этап не менее ответственен, чем все предыдущие. Существуют два способа сушки.

Первый и наиболее правильный - естественный. Он заключается в следующем. В течение 10-15 суток окна и двери в помещении, где находится печь, оставляют открытыми. Все дверцы, вьюшки и прочистные отверстия печи также необходимо открыть. По прошествии указанного времени, когда на наружных и внутренних поверхностях печи исчезнут темные сырые пятна, а вьюшке и задвижках - следы конденсата, сушка считается законченной.

Если по каким-либо причинам (к примеру, по погодным условиям) естественная сушка невозможна, прибегают к другому способу - искусственной сушке. Для этого печь периодически протапливают, постепенно увеличивая количество топлива. Щепки и некрупные поленья. И, наконец, настоящие дрова. При этом следует учитывать, что на данном этапе длительность единоразовой протопки должна быть около 30 мин. При искусственной сушке температура наружной поверхности печи не должна превышать 50 град. С. После каждой протопки все печные приборы необходимо оставлять открытыми.

Камины

Характеристика каминного отопления

Камин - это, вообще говоря, разновидность печки упрощенной конструкции. Основное различие между ними заключается в способе отдачи тепла.

Печь, имея закрытую топку и массивную конструкцию с развитой конвективной системой, полнее использует теплоту сгорания топлива. Нагрев помещения здесь происходит так: воздух от стенок печи поднимается к потолку и, охлаждаясь у окон и наружных стен, опускается к полу, движется к нагретой печи и т.д. Такой способ отдачи тепла называется конвекцией (перенос тепла воздушным потоком). Толстые стенки печи, к тому же, долго держат тепло. Камин имеет менее массивную кладку и, самое главное, открытый топливник с большим топочным отверстием и прямой дымовой канал без оборотов.

К дровам поступает намного больше воздуха, чем нужно для нормального горения, поэтому температура отходящих газов получается недостаточной, и как следствие плохая тяга, не допускающая устройства дымооборотов. Вот отчего у камина прямой дымоход, работающий, как насос, вытягивающий почти все тепло с горячим дымом. Только незначительная его часть успевает передаться стенкам. А тот жар, что мы ощущаем сидя у камина, - это лучистое тепло, то есть оно передается излучением. Другими словами, камин греет, пока горят дрова, но он не держит тепло. Вот поче¬му его КПД (как генератора тепла) редко превышает 10 – 20 процентов, и пользоваться им в качестве основного отопительного прибора явно нецелесообразно, особенно если учесть условия нашей зимы.

Так что основная "функция" камина - красота, создание уюта и задушевной атмосферы общения. Согласитесь, это немало, и ради этого можно поступиться многим.

Впрочем, справедливости ради отметим, что у него есть еще одно существенное свойство — он хорошо работает как "экспресс-нагреватель" и сразу после растопки начинает излучать тепло в помещение. Благодаря этой способности горящий камин может быстро нагреть комнату в прохладные осенние дни. Кроме того, большой поток воздуха, проходящий через топку, отлично проветривает (вентилирует) помещение. Так что, если в доме есть камин — можно не бояться появления сырости и затхлого запаха.

Коэффициент полезного действия каминов зависит главным образом от двух факторов: от количества поступающего кислорода в топку и, одновременно, объема уходящего в трубу теплого воздуха. Наряду с этим стоит отметить, что неэффективность использования тепла обусловлена также и другими обстоятельствами, например, где расположена труба, дымоход, какая их высота» каковы пропорции различных частей камина. Поэтому несоблюдение правильных пропорций частей камина ведет ко многим неприятным последствиям: скоплению газов в топке, а это к тому, что камин дымит, загрязняется, возможно возникновение пожара. Другие обстоятельства приводят к иным результатам. При очень высокой трубе могут возникать нарушения тяги.

Типы каминов

В настоящее время применяются следующие типы каминов. Закрытые, встроенные в капитальные стены, открытые, свободно стоящие.

1. Закрытые камины. Закрытые камины имеют топочное пространство и дымоход в массиве стены. Их основное достоинство в том, что они практически не занимают полезной площади пространства. Устраивать их можно только в строящемся доме, одновременно с кладкой стен.

2. Полуоткрытые камины. Эти камины не связаны с конструкцией стен. Дымоходы могут быть устроены внутри стены или пристроенными к стене. Этот камин занимает больше места, чем встроенный, но зато его соорудить можно в любом новом или уже обжитом доме. Если этот камин "подключить" выше печных задвижек, то обоими отопительными приборами можно будет пользоваться независимо друг от друга, порознь или одновременно.

3. Открытые камины. Открытые камины находятся на середине помещения. Они обладают определенными эстетическими и декоративными свойствами. Эффективны в эксплуатации и просты в изготовлении. Тепло распространяется во все стороны. Но такие камины занимают большую площадь. Кроме того, в связи с открытым расположением огня требуется соблюдать дополнительные противопожарные мероприятия. Ставят открытые камины на круглой или квадратной площадке, приподнятой над полом примерно на 35-50 см. Над ними подвешивают на цепях или пружинах дымосборник и дымоход (трубу). Такой камин можно установить также на открытом воздухе в саду, летней кухне или террасе. Дымосборник в этом случае укрепляют на стойках, опирающихся на площадку. Если при этом квадратную площадку камина поднять на высоту около 70 см, а на противоположных сторонах установить подставки для шампуров, получится камин-гриль.

4. Объединение камина с печью. Печь эффективная для постоянного отопления. Камин является средством быстрого обогрева помещения и украшает интерьер. Печь имеет свой топливник и дымоход. К ней пристраивается камин с топливником и общим или отдельным дымоходом. Печь и камин сооружают на общем фундаменте. Такая конструкция дает значительную экономию материалов и полезной площади.

Фундамент

Глубина заложения фундамента должна быть не менее 0,5 м для одноэтажного дома и 0,7-1 м для двухэтажного в расчете на высокую трубу. Лучший фундамент железобетонный. Котлован для фундамента отрывают в грунте по всему периметру основания печи (камина). Верхнюю поверхность фундамента выравнивают строго горизонтально и укладывают гидроизоляцию из рубероида или гидроизола. Фундамент камина нежелательно перевязывать с фундаментом дома, так как они имеют разную осадку. Камин на втором этаже устанавливается на самостоятельном фундаменте или на двутавровых балках, которые заделываются в капитальные стены не менее чем на полтора кирпича. Это относится к массивным каминам. Легкую конструкцию можно расположить прямо на полу, усилив лаги.

Топливник

Топливник - это камера, где создаётся оптимальные условия горения топлива. Топливники каминов представляют собой кирпичную или чугунную камеру, где на поде, снабжённом колосниковой решёткой, сгорает топливо. Воздух для поддержания горения поступает через поддувало (зольник) и проходит через колосниковую решётку. Топливник нужно выбирать таким, чтобы он был пропорциональным основным размерам помещения.

Сила тяги

На изменение силы тяги влияют размеры топливника и входного отверстия, угол наклона задней и боковых стенок топливника, сечение и высота дымовой трубы, разность внутренний и наружной температуры и атмосферного давления..

Дымовой зуб

Чтобы избежать перепада воздушных потоков, которые могут вызвать задымление камина и выносят сажу в помещение, необходимо установить газовый порог (дымовой зуб). Дымовой зуб улучшает тягу и не дает холодному наружному воздуху поступать из трубы в топку, а также препятствует попаданию сажи из трубы в топку.

Дымовая труба

Дымовая труба служит для отвода дымовых газов из топки камина в атмосферу, обеспечивая при этом подсос воздуха в топливник. Внутреннее сечение дымовой трубы должно обеспечивать нормальный проход дымовых газов.

При прокладке трубы необходимо учитывать отсутствие на ее пути таких препятствий, несущие нагрузку фермы... Дымоходная труба должна стоять строго вертикально, иметь по возможности ровную без уступов внутреннюю поверхность. Если необходимо сделать увод, он не должен уходить в сторону более чем на метр, под углом не менее 60 градусов к горизонту. В двухэтажных (с мансардой) домах при наличии верхней печи, плиты или камина каждый очаг должен иметь самостоятельный дымоход. Иначе при одновременной топке нижний (у него лучше тяга) будет перебивать нормальный дымоход верхнего и последний будет дымить. Можно выводить в один дымоход от двух очагов, если они расположены на одном уровне (этаже) и в одной квартире. Сечение общего канала необходимо увеличить, сделав его не менее 14х27 см.

Камины (печи) лучше всего располагать так, чтобы дымовые трубы проходили вблизи конька крыши, в этом случае исключается задувание ветра в трубу. Высота дымовой трубы должна сочетаться с внешним оформлением здания и быть не менее 5-6 м, считая от уровня зольной камеры.

При выходе трубы на кровлю, должно быть местное утолщение с внешней стороны трубы – выдра.

Чтобы внешние осадки не попадали на внутренние стенки трубы, на оголовке трубы устанавливают колпак.

Материалы, используемые для строительства каминов

Материалы, используемые для строительства каминов - кирпич, естественный и искусственный камень, бетон, металл, - оказывают существенное влияние на архитектурные формы и качества камина. Как правило, это те же материалы, из которых построено здание. Соорудить камин можно из любого материала. Особенно эффективно использование естественного камня, сочетающегося с любым материалом.

Естественный или искусственный камень может иметь гладко отесанную лицевую поверхность с различными очертаниями и размерами камней или быть неотесанным. В последнее время для кладки каминов все больше используется лицевой кирпич. Кирпичные камины часто оштукатуривают, особенно если материал, применяемый для кладки, низкого качества, или облицовывают керамической плиткой или изразцами.

Дрова

Предпочтение дровам

Натуральный камин - это не только украшение вашего дома, но и дополнительная отопительная система. После покупки камина встаёт вопрос о выборе топлива.

В районах, где это разрешено, дрова, как и прежде, остаются любимым видом топлива. Когда в камине горит кусочек дерева, человек ощущает всю ту силу и энергию, которую накопило это дерево за долгие годы жизни. Теперь, оказавшись в очаге вашего камина, все минералы из земли, энергия солнца, впитанная им, превращаются в тепло.

Прежде чем использовать дрова для топки вашего камина или печи, их нужно просушить, так как только что срубленное дерево содержит до 50% влаги. Следует помнить, что для сжигания пригодно только необработанное дерево. При сжигании дров остаточный продукт горения очень незначителен, по сравнению с другими видами топлива. В процессе сгорания около 85% древесины превращаются в летучие газы и только около 15% остаются в виде угля.

Не все виды дерева горят одинаково. Быстрота сгорания зависит от плотности дерева. Породы с мелкими порами горят значительно медленнее, нежели более рыхлые породы.

Дерево, пожалуй, самое полезное топливо. Это единственный материал, который поглощает все свои газообразные отходы. При жизни оно, поглощая углекислый газ, выбрасывает в атмосферу кислород. При сжигании же, в атмосферу возвращается весь тот запас углекислоты, который был поглощён им во время жизни. Это количество ровно такое же, какое выделяется при гниении дерева, так что сжигание этого топлива никаким образом не влияет на парниковый эффект. Так налаживается сбалансированный кругооборот между произрастанием деревьев и сжиганием древесного топлива.

Так, затейливо потрескивает огонь в камине, создавая уют домашнего очага, и с каждой минутой ваше сердце наполняется теплом и радостью, захватываемое волшебной игрой огня.

Как обращаться с дровами

Сегодня на рынке отопительных систем есть множество различных устройств, приспособленных для разных видов топлива. Но, как и прежде, предпочтение всё же отдаётся дровам. Дерево - это пожалуй самое безопасное топливо, но для того, чтобы оно оставалось таким, нужно уметь правильно с ним обращаться. Для сжигания пригодно только необработанное дерево. Поленья должны быть хорошо просушены на воздухе, так, чтобы содержащаяся в них влага не превышала 10-15%. Для топки каминов также пригодна оставшаяся кора. Заготавливать дрова лучше всего в ноябре-декабре. Ещё до складирования их нужно расколоть и сложить крестообразными клетями. Так они должны пролежать до сжигания 2-3 года в хорошо проветриваемом помещении, защищённом от дождя и влаги.

Ни в коем случае не стоит укладывать свежезаготовленные дрова в подвал. Там они не только не просохнут, а даже заплесневеют. Хранить дрова лучше всего в помещении с хорошей вентиляцией (сарае) или под навесом с козырьком. В подвал же можно переместить лишь хорошо просохшие дрова.

При сушке дров не стоит закрывать их пластиковой плёнкой, т.к. им нужен лёгкий сквозняк. Для определения того, что дрова уже готовы к сжиганию, существуют специальные приборы, которые есть у любого каменщика-печника.

Так, не нужно забывать, что для топки камина нужно использовать только допустимые изготовителем виды топлива (и в том числе виды дерева). Не всякое дерево годится для того, чтобы топить им камин. Так, например, ель при сжигании выпускает в воздух столпы искр, что достаточно опасно, и может послужить причиной воспламенения каких либо предметов вблизи камина. Всегда нужно строго руководствоваться инструкциями по пользованию каминов и каминных печей.

Не кидайте в топку мусор

Весело потрескивают дрова, а красные языки пламени приятно ласкают глаз. Огонь в камине - это стихия, которая может поглощать всё что угодно, всесильная и могучая. Но всё же не стоит забывать, что камин (или печь) - это не мусоропровод!

Сжигая в камине дрова, вы не приносите никакого вреда окружающей среде и себе, в первую очередь. Но не забывайте, что такого топлива как дрова очень мало, а большинство продуктов при сгорании вредны и даже опасны.

Сжигание пластиковых пакетов и бутылок, упаковок из под продуктов и т.д. категорически запрещено!

В современном мире мусор не выбрасывается, а утилизируется. При сжигании же мусора и отбросов в камине или печи выбрасывается огромное количество ядовитых газов. Вытягиваясь через дымовую трубу, эти отравляющие окружающую среду вещества осаждаются в ближайшей округе, принося вред всему живому и, в первую очередь, вредя человеческому здоровью. К тому же, вредные вещества осаждаются на стенках дымовой трубы, и в последствии, при топке уже допустимым топливом, разогреваясь, вновь начинают выделять в атмосферу ядовитый газ.

Во многих странах за сжигание в каминах и печах налагаются большие штрафы.

Урбанизированное общество наносит очень много вреда окружающему нас миру. Экология в настоящее время находится в таком плохом состоянии, что эта проблема скоро выйдет на первый план в ряду глобальных мировых проблем. Так что, пользуясь благами цивилизации, одним из которых так же является камин или печь в вашем доме, не нужно забывать о соблюдении некоторых правил, и стараться как можно больше снизить вред, причиняемый окружающей среде

http://stoneflowers.ru   http://stonesflower.narod.ru