Печи 3 на 3 кирпича подходят для обогрева домов и отдельных помещений общей площадью до сорока квадратных метров и благодаря своим небольшим габаритам их несложно встроить в интерьер комнаты.

Одновременно такой маленький размер сильно ограничивает возможности печника по реализации внутренней структуры теплового прибора, поэтому сложно найти реально существующую кирпичную печь (КП) такого формата, которая отработала хотя бы 30 лет без капитального ремонта.

Что означает печь 3 х 3 кирпича?

Среди печников принят особый формат определения размеров отопительного прибора, который указывают не в стандартных единицах СИ, то есть метрах, а в кирпичах, то есть если о печи сказано, что ее размер 3 х 3 кирпича, значит каждая ее сторона по длине равна трем стандартным кирпичам.

Такие кирпичи полностью соответствуют требованиям ГОСТ 530–2012 (530–2019) и обладают следующими характеристиками:

  1. Тип – полнотелый.
  2. Вид – рядный или лицевой, крайне редко забутовочный (у него слишком большой допуск по разбросу размеров).
  3. Прочность – М150 и выше.
  4. Размер и форма – НФ 1 (прямоугольный, длина 250 мм, ширина 120 мм, толщина 65 мм).
Кроме того, учитывают толщину швов, которая составляет 5–20 мм, чем шов тоньше, тем кладка прочней, однако если кладочный материал кривой, то приходится увеличивать толщину или высоту слоя, что снижает прочность печи.

Поэтому размер 3 х 3 кирпича означает, что длина и ширина конструкции составляют приблизительно 760 мм. При этом высоту измеряют в количестве рядов (слоев), в среднем приблизительно 30 для одноярусных (одноэтажных) отопительных приборов, что составляет в среднем 200–220 мм.

фото 1

На что влияет размер?

Больше всего размер отопительного прибора влияет на следующие параметры:

  • тепловую мощность;
  • теплоемкость;
  • внутреннюю структуру.

Тепловая мощность

Принято считать, что один квадратный метр поверхности правильно спроектированной и сложенной КП, при топке дважды в сутки, выделяет в среднем 500 Вт/ч тепловой энергии, поэтому для обогрева дома с теплопотерями 5 кВт/ч общая площадь наружных поверхностей должна составлять 10 м2.

Размер 3 х 3 кирпича и высота в 30 рядов образуют 4 стенки средней площадью 1,64 м2 и крышку площадью 0,6, что вкупе составляет 7,16 м2, то есть потенциально такая конструкция может выделить приблизительно 3,5 кВт/ч тепловой энергии.

Примерно такая же мощность получается, если она оснащена отопительным щитком размером 3 х 1,5 кирпича и варочной плитой – тепловое излучение щитка немного меньше, но его компенсирует более высокая мощность плиты.

Попытка выжать из этой конструкции более высокую мощность за счет увеличенного количества топлива приведет лишь к ее быстрому разрушению, после чего резко возрастет вероятность пожара или отравления продуктами горения.

В среднем тепловая мощность отопительных приборов размера 3 х 3 составляет 3–3,5 кВт/ч, поэтому если вам нужно компенсировать более высокие теплопотери, стройте печь увеличенного размера.

Теплоемкость

Теплоемкость зависит от толщины наружных стенок и общего количества кладочного материала, ведь именно он запасет тепло, выделяемое при сгорании дров или иных видов топлива.

Наружные стенки толщиной 0,5 кирпича (приблизительно 120–130 мм) комфортно обогревают помещение 10–16 часов, стенки же в четверть кирпича (65 мм) обеспечивают комфортный обогрев 4–7 часов, самые толстые стенки в кирпич (250 мм) обогревают до двух суток.

При этом под комфортным обогревом подразумевают изменение температуры наружной поверхности отопительного прибора в пределах 2–5 градусов.

Внутренняя структура

Внутренняя структура печи содержит в себе следующие элементы:

  • топку;
  • камеру дожига дымовых газов;
  • дымовые каналы;
  • стенки.

Оптимальная ширина топки для КП такой мощности составляет 195–260 мм, оптимальное сечение дымовых каналов 130 мм, толщина стенок зависит от того, как установлен образующих их кирпич, на постель или ложок, в первом случае ширина стенки получается 120 мм, во втором 65.

Учитывая общие размеры отопительного прибора и уложенные в полкирпича, средний размер внутреннего пространства, на котором необходимо разместить все элементы, составляет 520 х 520 мм.

Поскольку нормальной топки без футеровки не бывает, то даже при внутренней ширине 195 мм ее наружный размер составляет как минимум 275 мм при футеровке лещадкой и 325 при использовании шамотного кирпича.

При этом для дымового канала и отделяющего его от топки кирпича остается всего 195–245 мм, то есть сделать нормальную стенку толщиной в полкирпича, невозможно.

Это вынуждает печников искать различные решения, позволяющие сохранить оптимальные размеры каждого элемента и вписать всю конструкцию в крайне ограниченное внутреннее пространство корпуса.

Поэтому размер 3 х 3 кирпича многие печники недолюбливают, ведь при таких размерах крайне сложно создать внутреннюю структуру, при которой бы все элементы работали хорошо и без перегрева.

Варианты реализации, а также преимущества и недостатки каждого варианта

Несмотря на сложность проектирования таких печей, наработана большая база моделей различных типов, часть из которых описана в различных книгах или выложена в свободном доступе на различных сайтах.

Проблема в том, что только опытный печник способен по внешнему виду порядовки определить, как будет работать та или иная конструкция, а также просчитать ее преимущества и недостатки.

Отопительно-варочная без футеровки

Именно эту схему можно смело называть «деревенской», ведь чаще всего ее строят деревенские мастера-самоучки, не имеющие образования и не понимающие происходящих внутри КП процессов.

В основе конструкции лежит голландская схема, то есть оснащенная варочным настилом топка и канальный или колпаковый отопительный щиток.

Отсутствие футеровки, особенно при использовании современного низкокачественного кирпича, резко сокращает срок службы, поэтому мало какая из подобных печей проработает больше двадцати лет, а единственным подходящим топливом для ее являются только сухие дрова.

Единственным преимуществом подобной КП является то, что она подходит для готовки еды, однако вскипятить чай или сварить суп можно на любой газовой печке, а вот компенсировать неэффективность ее работы в отопительном режиме невозможно, равно как и продлить срок службы.

Отопительно-варочная без футеровки и с хлебной камерой

Такая конструкция отличается от описанной выше наличием хлебной камеры, одновременно выполняющей функцию камеры дожига, поэтому эффективность сжигания топлива у обоих моделей примерно одинакова, а теплоотдача у этой несколько меньше.

Такая печь будет востребована лишь там, где невозможно по любым причинам, использовать для готовки еды газовую или электрическую плиту и ее духовку.

Отопительно-варочная без футеровки и с духовкой

Этак конструкция проще в реализации, чем описанные выше, однако она же является одной из самых неэффективных, а духовка расположена над топкой и окружена дымовыми каналами, поэтому температура в ней невысока (100–180 градусов).

Установить духовку возле топки невозможно из-за ограниченного внутреннего пространства печи, поэтому приходится над варочной поверхностью увеличивать толщину отопительного щитка до толщины печи (три кирпича).

Колпаково-канальная (комбинированная) с футеровкой

При реализации колпаковой или какой-либо иной схемы движения газов в печи размером 3х3 кирпича с футерованной топкой и без варочной поверхности, приходится либо сильно заужать топку, чтобы расположить подвертки колпака или каналов сбоку, либо располагать их над топкой.

Первый вариант вынуждает делать топливник нестандартной формы и размера, что усложняет его кладку, второй лишает печь нижнего прогрева, который обеспечивают подвертки.

Кроме того, второй вариант подразумевает создание над топкой опоры для стенки, разделяющей каналы или отделяющей колпак от канала.

Поэтому наиболее эффективной и удобной в работе является конструкция КП, разработанная И. С. Подгородником и описанная в его книге «Комнатные печи.

В ней топка и расположенная над ней камера дожига играют роль большого колпака, пламя и дымовые газы в который входят примерно на середине высоты, а выходят через подвертку в самом низу и сразу же уходят в выходной канал, соединяющий подвертку с дымовой трубой.

Современные печники доработали эту конструкцию и получили хорошую экономичную КП, пригодную для обогрева маленьких домов или больших комнат.

Главный минус конструкции Подгородника в том, что он вставлял в кладку керамического кирпича шамотные элементы, чего делать нельзя ни в коем случае, при сильной протопке или перетопе разное температурное расширение будет расшатывать кладку.

Кроме того, в печи его конструкции шамотное ядро вплотную примыкает к стенам, сложенным из керамического кирпича и продавливает их.

Современные печники устраняют эти недостатки разными способами, начиная от выкладки шамотного ядра из лещадки и его отделения от кладки слоем каолиновой ваты, заканчивая выкладкой ядра из полноразмерного кирпича и отделением от стенок слоем ваты.

Проблема в том, что часть теплоизолятора оказывается внутри дымового канала, из-за чего на ней быстро начинает нарастать слой сажи, чтобы избежать этого, внутреннюю поверхность каналов гильзуют жаростойкой нержавейкой или обмазывают кладочной смесью с добавлением жидкого стекла.

Колпаково-канальная (комбинированная) без футеровки

Такая печь появилась в 30-х годах прошлого века, ведь нужна была массовая и дешевая конструкция для освоения бараков в рабочих городках на многочисленных стройках и при различных заводах.

В ней были учтены разработки В. Е. Грум-Гржимайло и И. С. Подогордника, а поскольку такие бараки не предназначались для постоянного многолетнего проживания, то было принято решение отказаться от футеровки, ведь срок службы печи в таком здании не должен был превышать 10–15 лет.

К сожалению, увеличить ресурс КП без футеровки топливника невозможно, поэтому срок ее службы, даже при бережной топке, вряд ли превысит 10–15 лет, после чего потребуется постройка нового отопительного прибора.

Отопительная с футеровкой и хлебной камерой

Такую печь делают в двух вариантах:

  • с хлебной камерой во всю ширину внутреннего пространства;
  • с узкой хлебной камерой и расположенными сбоку колпаком и восходящим каналом.

Первый вариант позволяет сделать просторную хлебную камеру, сопоставимую по размерам с духовкой бытовой печи, однако затем вам придется создавать опору для перегородки, отделяющей колпак или первые каналы от выходного канала.

Второй является дальнейшим развитием печи Подгородника, в которой между топкой и колпаком установлена камера дожига, одновременно выполняющая функцию хлебной камеры.

Печь-камин с футеровкой

Эта конструкция хоть и является одной из самых неэффективных, но пользуется спросом, ведь она придает помещению особый уют, благодаря тому, что через прозрачную (остекленную) дверцу виден живой огонь.

Для отбора тепла приходится создавать опорную площадку, на которой выкладывать вертикальные каналы, что усложняет конструкцию отопительного прибора.

Максимально эффективен такой камин с подовой топкой, ведь благодаря ей он греет от уровня пода, тогда как остальные подобные устройства только от уровня колосниковой решетки.

Какой вариант выбрать?

Если вы уверены, что 3 х 3 кирпича является единственно подходящим размером для вашей печи, то остается выбрать ее тип, который лучше других соответствует вашим условиям.

Сначала выбирайте между отопительными и отопительно-варочными, после чего определяйтесь со схемой движения дымовых газов.

Если вам нужна именно отопительная печь, то мы рекомендуем использовать модификацию печи Подгородника, порядовку которой вы найдете дальше, если же вас интересует отопительно-варочная КП, то выбирайте либо колпаковую схему движения газов, либо канальную с духовкой.

Но поскольку выбирать печь придется вам, то мы можем лишь предлагать то, что нам кажется правильным.

Порядовка и кладка печи 3 х 3

Какой бы вариант КП этого размера вы не решили построить, вам придется выбирать между:

  • простотой конструкции;
  • эффективностью обогрева помещения;
  • надежностью печи.

Отдав предпочтение любому из вариантов, вы пожертвуете двумя другими позициями.

Если же отдадите предпочтение двум пунктам, то ситуация с третьим будет близка к критической.

К примеру, если вы отдадите предпочтение эффективности обогрева и надежности, то ни о какой простоте конструкции печи не может быть и речи, вам придется использовать нестандартные, зачастую спорные технические решения, что резко увеличит сложность всех работ.

Тем не менее, построить эффективную и надежную печь такого размера вполне возможно и порядовку именно такой конструкции вы найдете далее.

На порядовке указан базовый вариант с топкой из лещадки и каолиновой ваты, однако его вполне можно сделать и из полноразмерного шамотного кирпича, а для того, чтобы шамотное ядро не раздавливало корпус, между рассечкой каналов и ядром вставляйте уплотнитель из каолиновой ваты.

Это потребует небольшого изменения порядовки (перерасчета шамотного ядра), зато вы сможете сложить КП из доступных материалов, а также избавитесь от необходимости установки гильз.

1–5

Здесь расположены зольная камера и подвертка дымового канала, по которой дым переходит из второй части колпака, затем через канал уходит в трубу.

Поскольку печь прогревается неравномерно, то для увеличения прочности мы предлагаем армировать корпус через ряд, а шамотное ядро каждый ряд.

О том, как это делать, читайте тут.

6–15

На этих рядах расположена универсальная топка, хорошо работающая на угле и дровах. Колосник необычной формы делайте из обычной колосниковой решетки длиной 300 мм, обрезая от нее лишнее, чтобы получить требуемую ширину.

Топочная дверца стандартная ДТ-3, для ее установки используйте соответствующий монтажный тоннель, другие способы крепления применяйте только для прочистных дверок.

Выбирая лещадку для создания шамотного ядра обязательно учитывайте ее размер, ведь порядовка сделана под кирпич 230 х 114 х 40 мм, если вы найдете материал другого размера, ее придется пересчитывать..

Не забывайте, что первые два ряда шамотного ядра необходимо выкладывать из полноразмерного шамотного кирпича (не лещадки), причем, подойдет размер как по ГОСТ, то есть длиной 230 и шириной 114 мм, так и равный по размерам керамическому.

Поскольку шамотное ядро сложено из лещадки на ложок (на ребро или в четверть), то без армирования ее прочность будет крайне недостаточной и неудачно закинутое полено сможет повредить кладку, поэтому обязательно армируйте каждый ряд, как указано на порядовке.

На пятнадцатом ряду формируйте отверстие катализатора дожига дымовых газов, такое зауживание канала обеспечит более полное перемешивание всех газов, а значит, улучшит их дожиг и повысит общую температуру потока.

Теплоизолятор топки вставляйте либо перед укладкой лещадки, либо после возведения каждого ряда шамотного ядра.

На одиннадцатом и двенадцатом рядах (пятом ряду шамотного ядра) сделано подобие сухого шва, применяемого в печах Кузнецова, благодаря ему наиболее холодные газы сразу же уходят вниз и попадают в дымовую трубу, не участвуя в дальнейших процессах и не охлаждая поток.

16–29

На этих рядах расположен колпак, состоящий из двух частей.

Первая – это камера дожига, находящаяся прямо над топкой, вторая это широкий опускной канал, переход в который начинается с двадцатого ряда через разрыв в кладке шамотного ядра.

На шестнадцатом и семнадцатом рядах (восьмом ряду шамотного ядра) сделано еще одно подобие сухого шва.

На двадцать девятом ряду перекрывайте шамотное ядро шамотной же плитой, если не получится сделать это одной, то перекрывайте двумя, укладывая их вдоль.

На этом же ряду начинайте формировать крышку второй части колпака, сдвигая кладку на четверть. Если сдвинуть сразу на полкирпича, то высока вероятность обрушения выступа, а небольшой выступ прослужит много десятилетий.

30–33

На этих рядах расположена перекрыша печи.

На тридцатом ряду закрывайте вторую часть колпака, формируя опорную площадку, на следующем перекрывайте уже всю конструкцию кирпичами в замок (рис. 31).

Тридцать второй ряд укладывайте как показано на схеме, чтобы обеспечить максимальную перевязку кирпичей, затем армируйте базальтовой сеткой подходящего размера.

На тридцать третьем ряду делайте посадочное место под задвижку, затем устанавливайте последнюю на кладочный раствор.

34–39

На этих рядах формируйте дымовую трубу с прочистным отверстием, которое закрывайте дверкой (желательно герметичной) или вышибным кирпичом.

После тридцать девятого ряда либо формируйте распушку для прохода сквозь перекрытие, либо устанавливайте переходник на сэндвич дымоход и потолочно-проходной узел.

Заключение

Печь размером 3 х 3 кирпича подходит для обогрева помещений с теплопотерей 3–3,3 кВт/ч, что при нормальном утеплении и нахождении на территории Средней полосы России означает площадь 30–40 м2. Теперь вы знаете, какие нюансы присущи этому размеру КП и как построить такой обогреватель самому.