Печь «Малютка» из кирпича: устройство мини конструкции, описание маленькой дровяной кирпичной печки Бояринцева, самое малогабаритное сооружение, как его построить своими руками

Печи класса «Малютка» (ПМ) предназначены для отопления небольших хорошо утепленных домов, а в варианте с плитой подходят еще и для готовки еды. Однако такие кирпичные печи (КП) эффективны лишь там, где они вместе с остальными элементами дома образуют единую согласованную систему, поэтому одним из лучших образов ПМ являются модели Ивана Бояринцева.

В этой статье мы дадим подробное описание дровяной мини печки, построенной по мотивам разработок И. Бояринцева, которые автор называет системой «Живой дом», а также расскажем о том, что и как устроено в этой маленькой КП.

«Живой дом» и другие подобные системы

Жилище человека должно быть не только теплым, но и обладать особым микроклиматом, с определенным процентом влажности и содержания кислорода, который расходуется на дыхание или работу печи. В большинстве домов для этих целей открывают форточки, наполненный влагой и продуктами дыхания или горения топлива воздух выходит через них на улицу, а свежий уличный воздух входит в дом.

У такого способа вентиляции есть существенный минус – очень высокие потери тепла, особенно в лютые морозы, ведь температура выходящего воздуха составляет 18–23 градуса выше нуля, а входящего 10–40 градусов ниже.

Одним из наиболее эффективных способов снижения потерь тепла является установка рекуператора, который уравнивает температуру входящего и выходящего воздуха. Однако без дополнительного подогрева температура входящего воздуха все равно оказывается недостаточной, поэтому вентилирование охлаждает помещение, этот эффект напрямую зависит от температуры на улице, чем она ниже, тем он сильней.

Еще одним способом решения подобной проблемы является использование тепловой энергии земли (геотермальной) для подогрева входящего воздуха. Для этого подающую трубу, по которой свежий воздух поступает в комнату, прокладывают на глубине 2–5 м, где температура зимой выше уличной, а летом ниже.

Совместно с рекуператором такой подход снижает теплопотери здания на 10–30%, что не только улучшает микроклимат в доме, но и приводит к снижению расхода топлива.

Еще один способ связан с принципом работы ПМ – для сжигания дров требуется определенное количество воздуха, которое поступает с улицы, приводя к падению внутрикомнатной температуры.

Поэтому в деревнях печи нередко оснащают трубами, по которым воздух поступает не из комнаты, а из подпола (подвала), что не только снижает падение температуры внутри помещения, но и обеспечивает вентиляцию подвала или подпола, снижая там уровень влажности.

Если реализовать оба этих способа в кирпичной печи «Малютке», то снижение теплопотерь помещения составит 15–35%, то есть при одинаковой тепловой мощности КП будет греть лучше, чем точно такая же, но в доме без таких улучшений.

Справедливости ради стоит заметить, что все эти методы по отдельности применяли задолго до появления «Малютки» Бояринцева, поэтому он не является автором идеи, зато именно ему принадлежат разработки различных моделей печей на этих принципах.

Почему именно малютки?

Способность КП обогревать помещение напрямую связана с наружной площадью ее греющих поверхностей, ведь каждый квадратный метр выделяет примерно 500 Вт/ч тепловой энергии.

Чтобы протопить большой дом, необходима крупная печь с огромной площадью греющей поверхности, однако в маленьких домиках, или даже в отдельных комнатах большой тепловой мощности не требуется. Поэтому ПМ идеальны для обогрева домов и помещений, теплопотери которых не превышают 3,5 кВт/ч.

Принято считать, что теплопотери хорошо утепленного дома, расположенного в средней полосе России, составляют приблизительно 100 В/ч на 1 м2, то есть «Малютка» с тепловой мощностью 3,5 кВт/ч гарантированно обогреет помещение площадью 35 м².

Однако такой подход является крайне приблизительным, ведь многое зависит от:

высоты потолка;
материала и толщины стен;
материала и толщины утепления;
наличия утепленного пола;
температуры и скорости ветра на улице;
типа помещения, которое расположено над потолком;
способа вентиляции.

Поэтому реальные теплопотери помещения площадью 35 м2 могут составить как 2,5, так и 5 кВт/ч. Там, где этот параметр превышает 3,5 кВт/ч, печи класса «Малютка» не подходят, ведь они, если топить их без перегрева, не могут выделить свыше 3,5 кВт/ч тепловой энергии, а значит в помещении будет постоянно холодно.

Если же теплопотери не превышают этого значения, то ставить более крупную КП нет смысла, ведь ее эксплуатация в режиме малой мощности ведет к быстрому разрушению дымовой трубы – чем меньше мощность, тем холодней дым в ней, а значит медленней просыхает конденсат.

Как устроены кирпичные подовые мини печи?

Вот основные элементы ПМ:

Подовая топка.
Отопительный щиток.
Фундамент.
Дымовая труба.

Подовая топка

Основу ПМ составляет подовая топка (топочная или топливная камера, топливник), в которой происходит процесс окисления углерода и водорода. Когда вы подносите к сложенным в топочной камере дровам огонь, то сначала разгорается растопка, то есть клочки бумаги, кора или другая древесная мелочь.

Это связано с тем, что сама по себе древесина не является горючим материалом, при нагреве до температуры +250 и выше градусов, в ней начинается процесс пиролизного (термического) разложения на горючие газы и негорючий остаток.

Вот именно эти пиролизные газы (пиролизный газ и его применение) и вступают в реакцию окисления с выделением тепловой энергии.

В большинстве подовых КП воздух в топливник поступает через шибер дверцы, из-за чего невозможно организовать вентиляцию подвала или забор воздуха с улицы. Если же подать воздух сбоку, минуя дверку, тогда его можно будет забирать из подпола (подвала) или прямо с улицы. Это немного усложняет конструкцию КП и увеличивает ее размер, зато заметно повышает эффективность отопления.

Конструкция топливной камеры хорошей печи должна соответствовать следующим требованиям:

Обеспечивать максимальную температуру в зоне пиролизного разложения дров.
Обладать достаточным объемом, чтобы все топливо, необходимое для получения требуемого количества тепловой энергии, помещалось за один раз.
Обеспечивать тщательное перемешивание воздуха, пиролизных и дымовых газов для наиболее полного окисления углерода.
Защищать тело печи от перегрева.

Для обеспечения максимальной температуры в зоне пиролиза ограничивают ширину топливной камеры до одного кирпича (25–26 см), благодаря чему кирпич раскаляется и поддерживает высокую температуру горящей древесины.

Чем выше эта температура, тем интенсивней идут процессы пиролиза и окисления, именно поэтому широкий, в стиле русской печи, топливник не пользуется спросом, ведь в ПМ нет камеры дожига, а значит довольно много углерода не вступит в реакцию с кислородом и превратится в сажу. Необходимый же для укладки дров и перемешивания газов объем получают за счет увеличения длины топки.

Кроме того, в задней части камеры делают скос под углом примерно 45 градусов, он обеспечивает скатывание недогоревших остатков вниз, в зону пиролизного разложения, а также формирует условия для более качественного перемешивания газов в первом канале дымохода.

Чтобы защитить тело печи, топку футеруют шамотным (огнеупорным) кирпичом, а также между футеровкой и стенкой КП устанавливают теплоизоляцию из базальтовой или каолиновой ваты.

Отопительный щиток

Существуют различные виды отопительных щитков, отличающиеся по:

схеме движения дыма;
эффективности отбора тепла;
зависимости от тяги.

Для «Малюток» лучше всего подходят щитки колпакового и «шведского» типа. Колпаковый отопительный щиток представляет собой одну большую камеру различной формы, вход и выход которой находятся в самом низу.

Попав в колпак, горячие дымовые газы устремляются вверх, скапливаясь под крышкой, затем по мере остывания опускаются и уходят в дымовую трубу, это обеспечивает равномерный прогрев щитка по всей высоте, а также минимальные требования к тяге.

Минусами же колпака являются:

образование внутри него зон, в которых скапливаются угарный и углекислый газ, поэтому резкое открытие дверки может привести к взрыву;
утечка угарного и углекислого газа в помещение через трещины в кладке;
колпак без рассечек отбирает меньше тепла из потока дымовых газов (при малой мощности топки это становится плюсом).

Щитки «шведского» типа лишены недостатков колпака, что вкупе с увеличенным отбором тепла можно считать их плюсами, зато гораздо более требовательны к тяге. А розжиг холодной ПМ с таким щитком требует более серьезных манипуляций, ведь сначала необходимо прогреть дымовую трубу и только после этого поджигать закладку дров.

Помимо отдельных щитков существует также «финская» противоточная схема движения газов, но «Малютки», работающие по такому принципу, невозможно оснастить варочной плитой.

Фундамент

Эта часть печи выполняет единственную задачу – равномерно распределяет на грунт вес всей конструкции, включая дымовую трубу. Поэтому требования к нему зависят не сколько от параметров ПМ, сколько от характеристик грунта.

Дымовая труба

Эта часть печи является наиболее уязвимой, ведь проходящий по ней дым уже сильно остыл и его температуры не всегда хватает для просушивания конденсата.

Эта проблема наиболее сильно появляется на «Малютках» с варочной плитой и духовкой, а также там, где способность щитка впитывать тепло выше мощности топки.

Поэтому очень важно правильно подобрать сечение дымовой трубы, чтобы его хватало как для пропуска всего объема дыма во время интенсивной топки печи, а температуры дыма хватало для просушивания кладки и испарения конденсата.

Оптимальным для ПМ является труба «четверик», то есть сложенная из четырех кирпичей с сечением в полкирпича (130х130 мм или 169 см²).

Отличия печей Бояринцева от других подобных конструкций

Подавляющее большинство печников воспринимают КП каким-то отдельным от дома устройством, задачей которого является нагрев воздуха и, возможно, готовка еды. Попытки изменить такое отношение начались много тысяч лет назад, именно так появилась легендарная русская печь, которая была основой любого дома, в котором ее ставили.

Современные печники пошли дальше и совместили ПМ с системой вентиляции дома, а также обеспечили забор воздуха для сгорания дров с улицы, а не из помещения. Таким образом, при равной тепловой мощности эффективность таких печей по сравнению с традиционными оказывается выше на 20–30%.

Кроме того, забор воздуха с улицы для топки всегда можно перекрыть, после чего печь начнет высасывать влажный воздух из помещения, благодаря чему эффективность вентиляции сильно возрастет. Вкупе с притоком уличного воздуха через печку и его подогревом это обеспечит комфортный микроклимат в помещении при любой уличной температуре и погоде.

Минусом такого подхода является увеличение ширины печи на полкирпича, однако это невысокая цена за расширение функционала ПМ и улучшение микроклимата в помещении.

Недостатки

У печей, которые разрабатывает и строит Игорь Бояринцев, есть 3 недостатка:

перевязка керамического и шамотного кирпича;
очень маленькая тепловая мощность;
не защищенный кожухом канал воздуховода.

Из-за различного температурного расширения перевязка рядов кладки из керамического и шамотного кирпича запрещена, об этом написано во всех учебниках по печному делу. В печах же Бояринцева такая перевязка имеет место, что негативно влияет на надежность конструкции.

Кроме того, из-за малой высоты отопительного щитка удельная тепловая мощность на единицу площади основания у его печей гораздо ниже, чем у традиционных теплоемких малогабаритных печей.

Все это не позволяет реализовать весь отопительный потенциал печи. Канал подачи свежего воздуха в помещении проходит вплотную к топке, благодаря чему высока вероятность прорыва дымовых газов в канал и через него их попадание в помещении. Отсутствие же возможности перекрыть канал подачи воздуха в топку приводит к невозможности удаления влажного воздуха из комнаты через такую печь.

Мы предлагаем:

увеличить высоту отопительного щитка, подняв тем самым тепловую мощность печи;
отказаться от перевязки рядов керамического и шамотного кирпичей;
закрыть канал подачи уличного воздуха в комнату кожухом из нержавеющей стали;
врезать в кладку регулятор подачи воздуха в топку.

Что нужно, чтобы построить малютку самому?

Чтобы самостоятельно возвести ПМ в своем доме или на даче, вам потребуются:

навыки печной обрезки и кладки кирпича;
умение врезать в кладку печные приборы;
понимание общих принципов работы КП;
инструменты и материалы;
правильная порядовка.

Теоретическую часть навыков и умений, а также описание материалов и оборудования вы можете почерпнуть на нашем сайте в этих статьях:

Порядовка с краткими комментариями

В этом разделе мы расскажем об устройстве печки «Малютки» и покажем ее порядовку, то есть порядную схему укладки кирпича, которая помогает понять внутреннюю структуру конструкции и принцип ее работы.

Кроме того, порядовка будет полезна, если вы решите сложить такую печь самостоятельно или с помощью профессионального печника.

Вступительные листы

К вступительным листам порядовки относят:

внешний вид во всех проекциях;
основные размеры;
основные элементы;
структуру печи.

Листы внешнего вида позволяют сразу же оценить, как будет выглядеть готовая КП без дополнительной отделки и понять, впишется ли она в интерьер дома. Лист основных размеров показывает габариты готовой конструкции в мм.

На листах основных элементов вы найдете описание и расположение всех важных частей печи. На листах структуры печи вы увидите ее в различных сечениях и сможете понять, как будут двигаться газы в том или ином участке, а также какие тепловые процессы будут там происходить.

1–5

Ряды с первого по пятый образуют нижний ярус той части ПМ, что расположена в подвале или подполе. Именно в них сформированы отверстия, через которые в печь поступает воздух для горения дров и вентиляции дома. Первый ряд укладывайте на прочный фундамент, постелив предварительно слой гидроизоляции из любого подходящего материала, например, того же рубероида.

После окончания кладки печи, отверстие для подачи воздуха в топку закройте сеткой, а к отверстию для подачи вентиляционного воздуха подведите одну или две трубы подходящего сечения, можно даже через переходник.

Чтобы сократить расход кирпичей, мы предлагаем из них складывать лишь несущие элементы и каналы подачи воздуха, остальное же пространство засыпать кирпичным боем и чистым песком. Такой подход снижает не только финансовые затраты, но и трудоемкость работ.

6–8

Эти ряды являются своеобразной проставкой между нижним ярусом и противопожарным слоем участка печи, расположенного над полом. Если в вашем доме высота подпола или подвала отличается от указанной на рисунке, то добавьте необходимое количество рядов.

На листе 8-1 вы увидите изображение чистового пола, то есть верхней его части. Поскольку кирпичи восьмого ряда не нагреваются, то чистовой пол может прилегать к ним вплотную.

9–12

Эти ряды являются противопожарной защитой пола, ведь двенадцатый ряд – это уже под топки, на котором горят дрова. Кроме того, на этом участке врезаны регуляторы подачи воздуха в топку и помещение.

На листе 11 показана выборка в кирпичах под поворотные задвижки наподобие этой, если вы используете какую-то другую, то сделайте выборку под нее. Поскольку никакой тепловой нагрузки на этом ряду нет, то задвижку можно просто вклеить на глиняный раствор.

На двенадцатом ряду формируйте нижнюю часть дальнего колпака с прочистным отверстием. Для колпаков такой конструкции достаточно одного прочистного отверстия возле входа в подъемный (выходной) канал, ведь в остальных местах можно чистить сажу и убирать золу через прочистку и топку.

13–18

На этих рядах расположены:

топка с футеровкой, теплоизоляцией и дверцей;
теплообменник (калорифер) системы вентиляции;
выходные отверстия системы вентиляции;
варочная плита с расположенной под ней прокладкой.

Перед кладкой тринадцатого ряда определите, каким способом вы будете крепить топочную дверцу, ведь от этого зависит порядок действий. Если вы будете ставить ее с помощью закладных элементов, то нижние из них укладывают поверх двенадцатого ряда и придавливают тринадцатым.

Если же вы будете ставить ее на анкера или кожух, то сначала выложите окно, затем устанавливайте дверцу. Над дверцей перекрывайте кирпичи только в замок. Футеровку делайте из шамотной лещадки ША-6, для создания теплоизоляции используйте базальтовую или каолиновую вату. Кожух воздушного канала устанавливайте только после кладки последнего ряда этого самого канала.

На шестнадцатом ряду устанавливайте перегородку, формирующую восходящий канал, для чего в кирпичах кладки делайте соответствующие вырезы.

После установки плиты и перед укладкой девятнадцатого ряда положите на чугун кусок асбестового волокна или другого подобного материала, который одновременно выполнит две функции:

защитит кирпичи следующего ряда от температурного расширения плиты;
герметизирует стык плиты и кирпичей, исключая прорыв дымовых газов и подсос воздуха там.

Этот уплотнитель показан на листе 18-5.

19–41

Эти ряды образуют основной объем колпака и канал, по которому дым, отдав тепло телу печи, уходит в дымовую трубу. Перекрыша печи (крыша колпака) – это сороковой и сорок первый ряды. Высота печи по колпаку 214 см, что вполне достаточно для помещения с высотой потолков 2,5 метра.

Если у вас потолки ниже, то сократите количество рядов, чтобы расстояние от крышки печи до деревянного потолка превышало 30 см. Если же потолок защищен штукатуркой или любым другим негорючим материалом, то минимальное расстояние составляет 25 см.

42–46

Эти ряды образуют нижнюю часть дымовой трубы с задвижкой (вьюшкой), с помощью которой регулируют тягу, и прочистным отверстием, закрытым вышибным кирпичом. Мы рекомендуем все прочистные отверстия закрывать вышибными кирпичами, потому что они обеспечивают более высокую герметичность, чем обычные чугунные дверцы.

Но вы можете заменить их на герметичные дверцы. В кирпичах сорок второго ряда сделайте выборку под заслонку, а для ее герметизации применяйте базальтовую или каолиновую вату.