ПЕЧНОЙ КАМИН

Практическая необходимость размещения печи и камина на небольшой площади помещения привела к созданию единой «гибридной» конструкции каминопечи, имеющей общий фундамент и дымовую трубу. Определенное размещение ее составляющих способствует расширению функциональных возможностей и увеличению теплопроизводительности такой отопительно-варочной печи (или печного камина), улучшая экологию помещения.

Печной камин (рис.1) имеет варочную камеру 1, совмещенную с топочным пространством 2 камина с заглубленной топкой 3, являющейся одновременно топкой печи с поддувалом и колосниковой решеткой. Печная плита 4 с обязательным одним или двумя конфорочными отверстиями обеспечивает независимую и совместную эксплуатацию топки 3 печи и топочной камеры 2 камина. Для увеличения площади теплового контакта печи с помещением топка 3 содержит два противоположных дымовых канала 5 в кирпичном теле печи 6, представляющей собой два теплообменника с дымовой трубой, управляемых заслонками 7 и 8. Симметрично расположенные теплообменники относительно топки 3 составляют боковые стенки топочной камеры 2, соединенной с дымовой трубой камина через заслонку 9. Печной дымоход перекрывается заслонкой 10.

Для розжига печи в зимнее время и эксплуатации летом левый теплообменник содержит перепускной дымовой канал, управляемый заслонкой 11, что соответствует режиму «а» на схеме дымооборотов при закрытых заслонках 7 и 8 и открытой 10 печного дымохода.

Отличительной особенностью печи является перекрытие печного дымохода после прогрева кирпичной кладки при работающей топке, с переходом на каминный режим дожигания топлива, что повышает тепловую отдачу печи, так как большая часть поверхности теплообменников отдаст тепло в помещение без потерь через дымовую трубу.

В этом случае перед закрытием печного дымохода заслонкой 10 открываются конфорочные отверстия печной плиты 4 при открытой заслонке 9 каминного дымохода, используемого в качестве вентиляционной вытяжки во время приготовления пищи, предупреждая попадание посторонних запахов в помещение (режим «г» на схеме дымооборотов). Дополнительно к этому окно варочной камеры может быть прикрыто дверцами 12, которые также закрываются при дожигании топлива для предупреждения излишней вытяжки воздуха из помещения через каминный дымоход.

Рис. 1. Каминопечь:

1,2 — варочно-топочная и каминная камеры; 3 — топка; 4 — печная плита; 5 — дымовые каналы; 6 — тело печи; 7 — задвижка левого теплообменника; 8 — задвижка правого теплообменника; 9 — задвижка каминного дымохода; 10 — заслонка печного дымохода; 11 —задвижка розжига; 12 — дверцы варочной камеры; 13 — каминная дверца из сетки; 14 — фундамент; 15 — гидроизоляция; 16 — чистки (4 шт.); 17 — дверка поддувала; 18 — дверка топки

Рис. 2. Схема дымооборотов:

«а»—режим розжига печи; «б»—прогрев левого теплообменника; «в»—прогрев правого теплообменника; «г»—режим дожигания топлива; «д»—каминный режим

Рис. 3. Кладка рядов (порядовка):

1 — 17 (всего их 34)

Рис. 4. Кладка в подвижной опалубке:

1 — стойка (деревянный брус 70×70, 4 шт.); 2 — опалубка на высоту первых рядов кладки (доска обрезная, 140×40); 3 — риски; 4 — ряды кладки; 5 — элемент фиксации (гвоздь)

При желании пользования открытым пламенем, на печной плите 4 может быть разведен костер, что соответствует каминному режиму «д» на схеме. При этом желательно прикрыть топочное пространство от искр дверцами из сетки 13, посаженными на одной оси с дверцами 12.

Совместный или раздельный режимы «б», «в» для прогрева теплообменников выбираются в зависимости от качества тяги, величины загрузки топлива и тепловой потребности помещения.

Одновременная эксплуатация в отопительных режимах «б», «в», «д» соответствует максимальной теплопроизводительности печного камина.

Фундамент

Печь относится к тяжелым конструкциям. Поэтому, чтобы она служила надежно и долго, необходимо устанавливать ее на фундаменте из бутового камня или бетона, заглубленного в грунт на 600 — 800 мм. При этом фундамент, верх которого находится на 2 ряда кладки ниже уровня чистого пола, должен быть шире на 50 — 100 мм, чем габариты печи (см. рис.1).

Дно котлована выполняют по уровню, затем выкладывается первый ряд из крупных камней кирпичного боя или щебня, с последующей заливкой (после трамбовки) жидким цементным раствором.

Основное тело фундамента выполняется заливкой бетона в опалубку с арматурой, а верх фундамента тщательно выравнивается в горизонтальной плоскости. После с помощью линейки и угольника вычерчивается контур печи, по которому на глиняном растворе выкладываются два ряда кирпичей до уровня чистого пола. При этом на первый ряд кладки настилается гидроизоляция 15, состоящая из двух слоев рубероида на битумной мастике или толя — на дегтевой.

Приготовление глиняного раствора

Качество глины, предназначенной для кладки печи, проверяется методом сравнения обволакивающих свойств раствора при различной концентрации песка и глины. Определенная пропорция этих составляющих в дальнейшем и берется за основу приготовления глиняного раствора.

Четверть ведра глины заливается водой и тщательно размешивается до получения раствора средней густоты. Если он полностью обволакивает и удерживается на перемешивающей лопатке, поднятой над раствором, образуя толстый слой на ее плоскости, — значит, глина жирная и требует добавления песка. Если на лопатке остаются отдельные сгустки, то такая глина считается нормальной, не требующей дополнительно песка. Когда же лопатка покрывается тонким слоем раствора — глина считается тощей: она требует добавления (в определенных пропорциях) жирной глины. Песок, используемый для получения нормального раствора, предварительно просеивается через сито с ячейками размерами 1,5×1,5 мм. Готовый раствор перед кладкой процеживается также через сито с ячейками 3×3 мм.

Кладка печи

Приступая к кладке печи, следует убедиться в том, что ее фундамент заложен правильно и прочно, а место кладки закрыто от атмосферных осадков.

Сначала кладку каждого ряда производят насухо, без раствора, с предварительным набором кирпичей. При этом кирпичи при необходимости притесывают и подгоняют по месту установки.

Кладку печи необходимо вести тонкими швами раствора толщиной не более 3 — 5 мм, с перевязкой швов последующего ряда — для усиления всей конструкции и сохранения газовой плотности печи. Раствор должен легко выдавливаться из-под кирпича от легкого нажима рукой.

Кладку ответственных частей печи — топливника и дымооборотов — следует производить так: при распределении раствора ладонью по постели кладки хорошо прощупываются ненужные примеси — камешки, комки, которые удаляют.

Без предварительной сухой раскладки можно вести кладку с помощью мастерка в местах сплошных рядов, где печной массив имеет большую толщину, без дымооборотов—например, в основании печи. Не рекомендуется использовать кирпичи со стесанной поверхностью для кладки дымовых каналов, так как они могут выкрошиться. Перекрытие дымовых каналов следует производить кирпичами без трещин, прочными на излом.

Во время работы необходимо следить за заполнением швов раствором. Каждый выложенный ряд надо обязательно проверять на горизонтальность, прямоугольность, вертикальность стенок и углов всей кладки печи. Для этого лучше использовать опалубку, содержащую четыре вертикальные стойки, установленные по координатам внешних углов каркаса печи, с нанесенными через 68 — 70 мм рисками, разделяющими ряды (рис.4).

Внутренние поверхности печи и дымовых каналов через каждые 3 — 4 ряда кладки необходимо тщательно прошвабрить — протереть мокрой тряпкой для удаления остатков выдавленного раствора и обеспечения гладкости поверхностей, что, в свою очередь, положительно сказывается на качестве тяги при работе печи.

Нельзя обмазывать изнутри дымовые каналы глиняным раствором: он будет отслаиваться в процессе эксплуатации и засорять каналы, что приведет к снижению тяги.

Первый и второй ряды (рис.З) выкладываются с взаимной перевязкой вертикальных швов. Для экономии наружные стороны ряда (на схеме не показаны) выкладываются из целого кирпича, а середина заполняется битым.

В третьем ряду выкладывается донная часть поддувала со стесанным наклонно передним кирпичом: это облегчит выгребание золы.

На четвертом ряду устанавливаются чистки нижних обводных каналов теплообменников и укрепляется дверка поддувала. Чисткой может быть просто отверстие, закладываемое выступающим кирпичом. В это отверстие можно вставить прочистные дверцы, но лучше — рамки с дверцами-коробочками из кровельной стали (рис.5). Рамки выполняются с бортиками, фиксирующими положение рамки в канале (с помощью раствора и штрамбовки кирпича). Коробочка с ручкой должна плотно входить в рамку, а перед установкой в нее на глиняном растворе закладываются куски кирпича. Швы между коробочкой и рамкой также замазываются глиняным раствором, восстанавливаемым после каждой чистки.

Рис. 5. Крепление печных приборов (а—чистки; б—рама дверки топки):

1 — рамка чистки (стальной лист s1,5); 2 — дверца в виде коробки (стальной лист s1,5); 3 — кирпичные вкладыши; 4 — основная кладка; 5 — раствор (глина); 6 — рама дверки топки; 7 — жгуты (проволока Ø5); 8 — закладные стержни (проволока Ø4—Ø5)

Рис. 6. Установка дверок варочной камеры:

1 — верхнее перекрытие окна; 2 — нижний обрамляющий уголок; 3 — верхний осевой кронштейн (угловой); 4 — нижний осевой кронштейн; 5 — скоба дверцы; 6 — петля поворота сетчатой дверцы; 7 — заклепки; 8 — листовая (сплошная) дверца; 9 — верхний обрамляющий уголок; 10 — осидверки; 11 — окантовка сетки; 12 — сетка; 13 —кирпич перекрытия; 14 — вертикальная накладка на правой дверце; 15 — щеколда

Рис. 7. Обрамление окна варочной камеры:

1 — верхнее перекрытие (сталь угловая 4x35x35); 2 — верхний кронштейн оси дверцы (сталь, полоса 5×25); 3 — нижний обрамляющий уголок (сталь угловая 4x35x35); 4 — нижний кронштейн оси дверцы (сталь, полоса 5×25)

Перед установкой дверки поддувала на угловых отверстиях ее рамки укрепляются мочки из свитой проволоки длиной 150 — 200 мм, на концах которых крепятся куски 4 — 5-мм проволоки длиной 100 мм, заделываемые между рядами кладки.

На пятом ряду производится напуск кирпича над поддувалом по размеру колосниковой решетки, со штрамбовкой кирпичей под стальную полосу сечением 5×25 мм длиной 300 — 350 мм, являющуюся передней поперечной опорой колосниковой решетки.

Шестым рядом перекрываются нижние обводные каналы дымоходов теплообменников с образованием вертикальных составляющих каналов. Устанавливается колосниковая решетка при тесе боковых и переднего прилегающих кирпичей под углом 45°. Зазоры между кирпичами и решеткой должны быть не менее 5 мм.

Решетку кладут без раствора; глухие щели засыпают песком.

Седьмым рядом укрепляется дверка топки, аналогично установке дверки поддувала (с помощью мочек — проволок). Перед установкой рамка обматывается в один слой асбестовым шнуром или лентой толщиной 5 мм. Как и на шестом ряду, производится дальнейшее расширение топки под углом 45° при тесе боковых прилегающих кирпичей.

Восьмым рядом завершается угловое расширение топки. Устанавливаются чистки на входе дымовых каналов теплообменников.

На девятом ряду выполняются выпускные каналы топки и перекрывается одним кирпичом в замок промежуток над топочной дверцей. Для усиления ряда над топочной дверцей устанавливается обрамление 2 (рис.6) из угловой стали сечением 35x35x3 мм. Предварительно к нему привариваются два кронштейна с отверстиями под поворотные оси дверок варочной камеры.

На десятом ряду на тонкий слой глиняного раствора кладется печная плита размерами 410×710 мм, которая может быть заменена составной плитой, лучше с одним большим или двумя конфорочными отверстиями. При кладке этого ряда боковые, прилегающие к плите, кирпичи стесывают под размер плиты, а кирпич, перекрывающий канал, кладется на ребро. Щели закрываются подходящими стальными уголками.

Одиннадцатый, двенадцатый, тринадцатый и четырнадцатый ряды схожи, но выполняются с перевязкой швов кладки.

На пятнадцатом ряду устанавливается заслонка, регулирующая дымовой канал левого теплообменника. Осуществляется напуск на четверть кирпича задней стенки топочной камеры.

На шестнадцатом и семнадцатом рядах продолжается ступенчатый напуск задней стенки топочной камеры с перевязкой швов кладки.

На семнадцатом ряду устанавливается перепускная заслонка розжига печи (см.рис.1, поз.11) с формированием верхних обводных дымовых каналов теплообменников. Из угловой стали сечением не менее 35x35x3 мм делается перекрытие 1 (рис.6) топочного пространства камина и устанавливается устройство крепления верхних петель дверок варочной камеры. Для усиления и увеличения площади опоры для кирпичей перекрытие формируется из металлических уголков с образованием Т-образного профиля, к которому привариваются кронштейны 3 с отверстиями — под поворотные оси дверок камеры. При установке Т-образного верхнего перекрытия с кронштейнами необходимо обеспечить соосность отверстий под оси дверок варочной камеры с отверстиями в кронштейнах перекрытия топочного пространства.

Устройство распушки с напуском кирпича в районе потолочного перекрытия:

1 — ряды кладки трубы, 2 — войлочная прокладка, 3 — перекладина, 4 — балка перекрытия, 5 — слой мины, 6 — засыпка

Кладка печи (после семнадцатою ряда)

Разделка трубы на бетонной плите:

1 — кладка разделки, 2 — войлочная изоляция, 3 — перекладина, 4 — балка перекрытия, 5 — слой глины, 6 — засыпка; 7 — железобетонная плита; 8 — скат крыши. 9 — напуск кирпича (выдра); 10 — оголовок трубы, 11 — юбка (кровельное железо)

На восемнадцатом ряду продолжается формирование уклона задней стенки топочной камеры — при напуске на четверть кирпича и при таком же напуске боковых стенок, сужающих выходное отверстие камеры.

На девятнадцатом и двадцатом рядах завершается зажатие топочного пространства каминной части печи (при том же напуске кирпичей, как и в предыдущих рядах кладки), с формированием дымового зуба Такое устройство выходной части камеры предназначено для сборки сажевых отложений и препятствия опрокидыванию тяги из-за возможного опускания по задней, более холодной стенке дымохода охлажденных газов они при подходе по плоскости дымового «зуба» к выпускному отверстию топочной камеры подхватываются более горячим потоком газа и выносятся через дымовую трубу.

На двадцать первом ряду, на горизонтальной плоскости дымового «зуба» формируется прочистной канал и устанавливается чистка каминного дымохода для удаления сажевых отложений.

На двадцать втором ряду окончательно формируется выходное сечение каминного дымохода — путем напуска на четверть и тесе под углом 45° двух торцовых кирпичей Наклонная плоскость во время работы печи отражает искры, вылетающие на плоскость каминного «зуба», что препятствует их выходу через дымоход.

Двадцать третий и двадцать четвертый ряды — схожи, при перевязке швов перекрывается каминный прочистной канал На двадцать пятом ряду закладывается перекидной дымовой канал, соединяющий теплообменники, устанавливаются чистки, а также заслонка каминного дымохода и регулирующая заслонка правого теплообменника.

С двадцать шестого по двадцать восьмой ряд завершается кладка основного массива корпуса печи с формированием выходного сечения печного дымохода.

С двадцать девятого по тридцать четвертый ряд выполняется начальная кладка дымовой трубы с двумя раздельными каналами печной трубы и каминного дымохода. При этом на тридцать втором ряду устанавливается запирающая заслонка печного дымохода.

Такая кладка трубы ведется до потолка Затем, не доходя три-четыре ряда до начала чердачного перекрытия, осуществляется распушка — равномерный напуск кирпича до получения стенки в полтора кирпича на уровне перекрытия; кладка в таком виде продолжается на высоту четырех рядов выше чердачного наката.

Разделка (распушка) окажется проще, если использовать железобетонную плиту, изготовленную в опалубке на ряду трубной кладки (на уровне потолка) На ней затем и ведется кладка разделки. Начальный, охватываемый плитой ряд, выкладывается на ребро, а затем дополняется по периметру разделки кирпичами, уложенными плашмя на подготовленную плиту (см.рис.).

Балки деревянных перекрытий и настилов, примыкающих к разделке, обязательно изолируются двумя слоями асбеста или войлоком, смоченным в глиняном растворе.

До кровли труба выкладывается на глиняном растворе, а выше — на цементном В месте выхода ствола трубы над крышей выполняется выдра-напуск кирпича, препятствующий проникновению осадков через зазор между трубой и крышей.

Начальная сушка печи производится естественным путем, при открытых дверцах и заслонках в течение 10 — 12 суток Дальнейшее досушивание осуществляется при сжигании небольшого количества сухого топлива три-четыре раза в день. Сушка считается законченной, если на наружной поверхности печи не останется сырых мест, а на заслонках — следов влаги.

После сушки поверхность печи затирается кирпичом и белится.

Перед эксплуатацией печи навешивается дверца варочной камеры, совмещенная с сетчатыми каминными дверцами. Сетка окантовывается полосами железа по высоте внутреннего размера окна и крепится на двух петлях с каждой стороны на сплошных дверцах, перекрывающих обрамляющие уголки по 10 мм.

После завершения кладочных работ, перед сушкой, на полу перед топкой закрепляется предтопочный лист (1400×700 мм), под который (между листом и настилом пола) подкладывается асбестовое полотно или войлок, пропитанный глиняным раствором.

Для изготовления печи с высотой трубы в 6 .7 м потребуется; красный кирпич — 1000 шт.; глина с песком — 1 м³; топочная дверца — 250×130 мм; поддувальная дверца — 130×130 мм, две дымовые задвижки— 130×240 мм, три другие дымовые задвижки — 130×130 мм; стальная полоса — 25x5x400 мм, колосниковая решетка — 200×300 мм; чугунная плита — 410×710 мм; угловая сталь 35x35x4x800 мм — 3 шт; предтопочный металлический лист — 1400×700 мм.

Для надежной и безопасной эксплуатации печь лучше топить дровами При желании пользоваться углем топка печи выкладывается огнеупорным кирпичом или футеруется чугунными плитами. В этом случае для отвода скопившихся газов после перекрытия печного дымохода задвижкой, в ней предварительно необходимо сделать отверстие диаметром 10. .15 мм.

Конструкция печи позволяет в дополнение к обычным операциям по приготовлению пищи готовить ее как на открытом огне, жарить мясо или шашлык, коптить рыбу.

При наличии в планировке дома отдельного помещения для кухни топка печи может быть повернута на 180°, а окно варочной камеры будет располагаться между восьмым и пятнадцатым рядами кладки, что создает дополнительные удобства- например, возможность подачи продуктов питания в зал через каминное окно.

Во время приготовления пищи окно топочной камеры закрывается двойными дверцами, а при использовании печи в каминном режиме закрывается заслонкой окно варочной камеры.

Если печь в задней части дополнить варочной камерой с наклонным подом и лежанкой то можно получить улучшенный вариант по образцу русской печи в части использования газового потока это позволит даже выпекать хлеб.

Такая конструкция многофункциональной печи может понравиться любителям экзотических печных сооружений, когда все положительные и отрицательные качества комбинированного варианта могут быть соответственно учтены.

При конструировании печи предполагалось полное совмещение топки печи и камина Но тогда печная плита должна бы быть с откидными конфорками, что представляет определенную сложность, а передняя стенка печи в каминном режиме — полностью открыта (для повышения тепловой отдачи камина и нормального функционирования каминной тяги).

Если высота здания позволяет изготовить трубы не ниже 7 метров — то эксплуатацию каминопечи можно производить с одним каминным дымоходом, а также упростить конструкцию печи, если на уровне тридцать четвертого ряда сделать ввод печного дымохода в каминный. Такая конструкция, в свою очередь, облегчит розжиг печи в холодное время при подаче горячего воздуха через соответствующую заслонку.

В. ЗЕЛЕНОВ, г. Воронеж