Читайте в статье
Домашние печки (ДП), в частности, из кирпича и работающие на дровах, являются спутниками человека с древнейших времен. Они готовят еду и обогревают жилище, без них нередко немыслима гигиена.
Однако прежде, чем ДП превратились в современные кирпичные печи (КП) они прошли долгий путь и многоступенчатую эволюцию от костра, обогревающего пещеру, до отопительного прибора, украшающего любой дом.
История печного отопления домов
Выбор места проживания людей всегда основывался на трех факторах:
- доступности еды;
- температурном режиме;
- возможности обеспечить собственную безопасность.
Если еды было много, но температурный режим плохо соответствовал физиологии человека, к примеру, было слишком холодно, то человек пытался приспособиться.
Поскольку приспособиться к относительно холодному климату проще, чем к жаркому, то миграция человечества, вызванная отсутствием безопасности и недостатком еды, происходила из теплых регионов в более холодные.
Одной из основных причин выбора этого направления была меньшая конкуренция за еду, не всем нравились холодные земли, и чем ниже среднегодовая температура, тем меньше конкуренции за ресурсы.
Поэтому сначала его обложили камнями, которые грели какое-то время после его угасания, затем этот примитивный очаг превратился в первые каменные и глинобитные печи, представляющие собой коробку, внутри которой горел огонь.
Коробка нагревалась и обогревала жилище, внутри нее готовили еду и мылись. Именно такая архаичная конструкция стала основой для русской печи. Топили все конструкции этого типа «по-черному», то есть дым поднимался к потолку, нагревал стены и воздух, после чего через специальное окошко уходил на улицу.
Подобные печи продержались до начала ХХ века, ведь несмотря на многие недостатки, они серьезно продлевали срок службы деревянных домов, а также создавали уникальный и полезный для здоровья микроклимат в помещении.
От глинобита к камню и кирпичу
Постройка печей по глинобитной технологии требовала минимум инструментов, поэтому была доступна даже деревенским мастерам-самоучкам, однако сделать сколько-нибудь эффективную конструкцию с ее помощью невозможно.
Ведь для повышения эффективности необходима развитая система каналов дымохода, равномерно распределяющая тепло по всему массиву печи, а сделать такие каналы без использования опалубки (ровные доски тогда стоили очень дорого) невозможно.
Тем не менее, в Римской Империи были общественные бани (термы), в которых температуру поддерживали, пропуская дым по каналам под полом, но строительство подобных сооружений обходилось недешево, постройку терм спонсировали из казны.
Императоры прекрасно понимали важность гигиены, поэтому несмотря на гигантские расходы, посещение терм было бесплатным. Большим уровнем комфорта бесплатные бани не отличались, но позволяли поддерживать тело в чистоте.
Там же, где не было столь сильной финансовой поддержки, до начала XIV века строили максимально примитивные конструкции из глины и природного камня. Состоятельные люди могли позволить себе печи из кирпича-сырца, но общий принцип работы был неизменен – топка «по-черному».
Еще одной проблемой, сдерживающей развитие печной науки, являлась позиция католической церкви, которая придерживалась мнения, что чистота тела вредит духу человека. Именно это стало причиной многих эпидемий, вызванных как грязью, так и вредителями, например, клопами или блохами.
Из-за этого великолепная гигиена Римской империи была утеряна, а вместе с ней утеряны и секреты строительства общественных бань.
Тем не менее, во времена Ренессанса эта позиция изменилась, что породило спрос на гигиену, а наступивший малый ледниковый период заставил людей искать более эффективные способы обогрева. Разгоревшаяся в XIV веке столетняя война подстегнула развитие промышленности, что привело к появлению новых технологий, в том числе в строительстве.
Массовое строительство крепостей упростило производство кирпича, что позволило создать первые канальные печи с дымовой трубой. Развитие флота и многочисленные морские сражения привели к массовой вырубке лесов, поэтому появился спрос на более экономичные печи.
От промышленной революции к современным печам
Обожженный кирпич известен со времен древнего Египта, однако технология его массового производства, да еще и с определенными параметрами, благодаря которым он подходит для строительства печей, появилась лишь во время английской промышленной революции.
До этого подавляющее большинство печей строили из глинопесчаной смеси (глинобитные) или кирпича-сырца, ведь покупку обожженного кирпича (плинфы) могли себе позволить лишь люди состоятельные.
Промышленная революция привела к взрывному росту черной металлургии, благодаря чему появились печные приборы, недоступные ранее, например, колосниковая решетка или варочная плита.
В середине XVIII века Михаил Васильевич Ломоносов защитил диссертацию «О вольном движении воздуха, в рудниках примеченном», где сравнивал поведение воздуха и всевозможных газов с жидкостями разной плотности, что стало основой «гидравлической теории движения газов».
Все это спровоцировало бурное развитие печного дела, после чего чуть не каждое десятилетие появлялись разработки, улучшающие те или иные возможности печей.
Этот процесс не остановился и в XX веке, наоборот, индустриализация в СССР привела к появлению спроса на более эффективные печи, которые можно было применять для готовки еды и топить 3–6 раз в неделю.
Дальнейшее развитие получили морально устаревшие русские печи, появились конструкции, работающие на новых принципах движения газов, поэтому даже максимально упрощенные современные модели сильно превосходят своих предшественников, разработанных 300 лет назад.
В середине ХХ века финские инженеры предложили противоточную схему движения газов, обеспечивающую более равномерное распределение тепла по массиву КП, с тех пор ее так и называют «финская».
Классификация
Все КП можно разделить на типы по следующим параметрам:
- назначению;
- способу горения топлива;
- схеме движения газов;
- теплоемкости;
- размеру;
- внешнему виду.
Назначение
Все КП можно разделить по назначению на следующие виды:
- отопительные;
- отопительно-варочные;
- варочные;
- банные;
- многофункциональные.
Отопительные, в том числе дровяные, печи из кирпича предназначены для обогрева дома и других помещений, причем даже одна печь может эффективно отапливать один или несколько этажей.
Если ДП предназначена для обогрева нескольких этажей, но оснащена лишь одной топкой, то ее называют транзитной, встречаются модификации с топками на каждом этаже, объединенными общей дымовой трубой.
Внизу этой статьи вы найдете порядовку транзитной печи из кирпича, предназначенной для обогрева небольшого двухэтажного дома или дачи, типичным представителем печек этого класса является печь с лежанкой.
Отопительно-варочные конструкции хуже справляются с обогревом помещений, зато более универсальны, ведь на них можно сварить борщ или вскипятить чай, а их главным отличием является чугунная варочная плита. Типичным представителем таких ДП является «Голландка» с плитой.
Варочные печи применяют там, где необходимо готовить еду, а функцию отопления можно передоверить другому устройству.
Нередко в них вставляют водогрейный бак, благодаря чему они поставляют горячую воду для мытья посуды или других нужд. Еще одним видом варочных печей являются всевозможные аналоги тандыра, хотя скорее их можно назвать жарочными или выпекающими.
Банные КП предназначены для установки там, где по любым причинам невозможно или нежелательно использование печей других типов, в том числе, электрических, поэтому они не только нагревают воздух до нужной температуры, но и вырабатывают пар.
Причем хорошие печи генерируют легкий пар, который идеально подходит для режима русской бани, а вот неудачные творения выдают тяжелый пар, дышать в котором трудно, а значит и находится в помещении некомфортно. Одним из образцов хороших печей является конструкция, сложенная по порядовке из этой статьи.
Многофункциональные модели сочетают в себе возможности различных видов КП, а также могут выполнять какие-то другие функции.
К примеру, настоящая русская печь с шириной горнила как минимум в метр, подходит не только для обогрева помещения или готовки, но и выполняет функцию бани, чем есть исторические свидетельства. Более подробно о таких свидетельствах вы можете прочитать тут.
Способ горения топлива
Существуют следующие виды горения топлива в ДП:
- подовое;
- колосниковое;
- с подачей вторичного воздуха;
- с дожигом.
Подовое известно с древнейших времен, ведь именно так горит на земле костер, оно является самым неэффективным, а его единственным преимуществом является сильный нагрев пода, что можно использовать для создания калорифера.
Колосниковое горение гораздо более эффективно, поэтому печи с такой топкой потребляют меньше топлива и выделяют больше тепла. Более подробное описание этих видов горения топлива, а также свойственных им преимуществ и недостатков, вы найдете тут.
Правильная реализация подачи вторичного воздуха показана в порядовке этой статьи.
Дожиг дымовых и пиролизных газов не только повышает коэффициент полезного действия КП, но и снижает токсичность дыма. Это происходит благодаря более полному расщеплению сложных углеводородов и превращение их через окисление в максимально простые вещества.
Один из вариантов реализации дожига газов с помощью катализатора показан на порядовке этой статьи.
Схема движения газов
Конструкция топки (топливника, топливной или топочной камеры) определяет, сколько тепла печь получит при сгорании дров или другого горючего материала, однако именно схема движения газов определяет, сколько тепла из дымового потока сможет усвоить КП.
После прогорания топлива тепловая энергия, запасенная КП будет обогревать дом, поэтому правильный выбор схемы движения газов крайне важен.
Существуют следующие схемы:
- прямоточная;
- с вертикальными каналами;
- с горизонтальными каналами;
- противоточная;
- колпаковая.
Прямоточную схему применяют только в:
- очагах;
- каминах;
- банных печах «по-черному».
Ее единственное преимущество – минимальное сопротивление потоку дымовых газов. Главный же минус – почти все тепло улетает в атмосферу.
Типичным представителем печей с вертикальными каналами является «Голландка», которую Петр I привез из Великого посольства. По сравнению с прямоточной схемой вертикальные каналы обеспечивают многократно больший отбор тепла из потока дымовых газов, благодаря чему возрастает КПД печи, однако повышаются требования к тяге.
Схема с горизонтальными каналами реализована в шведских печах, по сравнению с вертикальными она обеспечивает чуть менее эффективный отбор тепла, зато КП прогревается более равномерно. Еще одним плюсом является чуть менее высокие, чем у вертикальных каналов, требования к тяге.
Противоточную схему придумали в Финляндии, по требованию к тяге она сопоставима со шведской схемой, а по эффективности отбора тепла не уступает голландской.
Колпаковая схема движения газов обеспечивает минимальные требования к тяге, но из-за невысокого отбора тепла, а также ряда других недостатков, до сих пор не вытеснила канальные схемы. Более подробно о ней читайте тут.
Теплоемкость
Этот параметр напрямую зависит от толщины стен КП, чем они толще, тем выше теплоемкость, а лидером по нему является русская печь, ведь ее стенки толщиной в кирпич впитывают огромное количество тепловой энергии.
Подавляющее большинство отопительных и отопительно-варочных конструкций сложены в полкирпича, из-за чего их теплоемкость значительно меньше, однако даже они обогревают дом после окончания топки 20–40 часов. Если же стены сложены в четверть кирпича, то подобные отопительные устройства отличаются минимальной теплоемкостью и греют после окончания топки лишь 5–15 часов.
Размер
Во всем мире не существует единого документа, разделяющего домашние печки по размеру, однако в силу устоявшихся традиций, все печи для дома размером менее 4х3,5 кирпича называют маленькими или «Малютками». Если же размер хотя бы одной стороны превосходит 6 кирпичей, то такие конструкции можно отнести уже к большим.
Внешний вид
Если печь сложена из качественного кирпича с идеальной геометрией, то даже без дополнительной отделки выглядит красиво и вписывается почти в любой интерьер.
Украшение изразцами может удвоить, а то и утроить общие расходы на строительство ДП, а вот оштукатуривание с последующим раскрашиванием жаростойкими красками обойдется недорого, зато сделает печь интересной и необычной.
Фото и картинки различных отделок дровяных печей из кирпича для небольших частных деревянных или каркасных домов вы можете найти на нашем сайте, перейдя по активным ссылкам, а также на различных форумах, где также обсуждают, какие печки лучше для обогрева дома.
Интересное видео
В видео ролике, представленном ниже, показана кирпичная печь в частном доме, ее внешний вид и принцип работы:
Заключение
Несмотря на то, что сегодня существуют более удобные способы отопления домов, кирпичные печки не потеряли своей актуальности, ведь они, в зависимости от конструкции, могут готовить еду или создавать уют в парной. Их главным преимуществом является работа там, где нет сетевого электричества и баллонного или магистрального газа.
