Читайте в статье
Отопительно-варочные печи из кирпича не только обогревают помещение, но и являются источником тепла, пригодного для готовки еды, поэтому они востребованы там, где нет возможности использовать для отопления и готовки другие виды энергоносителей, например, сетевые газ или электричество.
Платой за такую универсальность становится снижение эффективности обогрева помещения по сравнению с отопительными аналогами.
Немного об отопительно-варочных печах
История отопительно-варочных печей (ОВП) начинается много тысячелетий назад, с того самого момента, когда первобытные люди научились использовать огонь и начали подвергать пищу термической обработке.
Первоначально еду запекали на костре или жарили на углях, а также варили в берестяных или кожаных кастрюлях, в которые закладывали раскаленные в огне камни, а когда последние остывали, их возвращали в огонь, заменяя нагретыми.
По мере изменения климата и продвижения людей в более холодные регионы, возникла нужда в очаге, который лучше подходил для готовки еды, чем просто костер.
Вершиной эволюции простого очага является русская печь, горнило которой раскаляется во время топки и превращается в духовку, поддерживающую достаточную для готовки еды температуру 3–7 часов.
Однако из-за многочисленных минусов русская печь получила менее широкое распространение, чем более совершенные ОВП и очаги, постепенно трансформировавшись в художественный элемент и узкофункциональный аналог духовки.
Сама же идея раскаленной духовки получила дальнейшее развитие в печах с хлебной камерой.
Еще одним вариантом развития очага стали различные мангалы и барбекю-печи, однако все они обладают крайне узким функционалом, поэтому являются тупиковой ветвью развития очагов и ОВП.
Дальнейшая эволюция отопительно-варочных и отопительных печей напрямую связана с событиями, происходившими в Европе на протяжении XII–XIX веков.
Военные конфликты и экспансия стран, особенно захват заморских колоний, послужили причиной быстрого роста строительных технологий и черной металлургии, первые обеспечили людей недорогим кирпичом, благодаря вторым человечество получило недорогие изделия из чугуна.
Именно из чугуна делают варочные поверхности для кирпичных дровяных или угольных печей. Это связано со следующими параметрами чугуна:
- стойкость к высоким (400–900 градусов) температурам;
- высокая теплопередача;
- высокая механическая прочность;
- простота изготовления изделий методом отливки.
С появлением дешевых чугунных изделий началась дальнейшая эволюция ОВП, теперь, при относительно небольших размерах (если сравнивать с русской печью), такие очаги гораздо более эффективны и многофункциональны.
Варочная поверхность (чугунная плита) позволяет жарить и варить еду в обычных кастрюлях или сковородках, а встроенную духовку или хлебную камеру можно применять для получения разнообразной выпечки, причем все это на фоне обогрева помещения добрым мягким теплом.
Виды печей с варочной плитой для дома
Все подобные конструкции можно разделить на виды по следующим параметрам:
- типу топливника (колосниковая или подовая);
- наличию или отсутствию футеровки, которая серьезно продлевает срок службы топочной камеры и позволяет, пусть и не слишком эффективно, но топить даже углем;
- наличию или отсутствию духовки;
- наличию или отсутствию хлебной камеры, к которой можно отнести даже горнило русской печи;
- наличию или отсутствию отопительного щитка (печи с щитком помимо готовки еды, еще и обогревают помещение).
Преимущества и недостатки таких печей
Чтобы оценить преимущества и недостатки ОВП, их необходимо сравнивать с другими видами угольных печей или печей на дровах, потому что они предназначены для работы в одинаковых условиях – без подключения к сетевому электричеству и баллонному или магистральному газу.
Главным преимуществом по сравнению с чисто отопительными аналогами является возможность приготовить горячую еду, а если кирпичная ОВП оснащена духовкой или хлебной камерой, то еще и получить какую-нибудь выпечку.
Минусом же в этой ситуации является менее эффективный обогрев помещения, ведь часть тепла тратится на нагрев плиты и находящихся на ней продуктов.
Помимо таких потерь тепловой энергии, есть и другие, связанные с влиянием чугунной плиты на процессы, происходящие внутри топливника.
Горение дров или угля – это совокупность физических и химических процессов, протекающих при определенных температурах, причем, чем выше температура внутри топливника, тем выше соотношение количества сожженного топлива и выделенного тепла.
Чугунная плита в данном случае аналогична радиатору охлаждения автомобильного двигателя и отнимает часть тепла, чтобы затем передать его помещению или установленным на ней продуктам.
Из-за этого снижается температура в самой верхней точке топливной камеры, где наоборот, должен быть максимальный нагрев с образованием мешка горячих газов, активизирующих окисление свободного углерода кислородом.
Кроме того, для нормального перемешивания пиролизных газов и воздуха необходимо достаточно большое свободное пространство, что в ОВП сделать весьма сложно. Ведь сверху установлена чугунная плита, а сразу за топливником либо духовка, либо первый канал отопительного щитка.
Частично компенсировать этот недостаток можно в печах, духовка которых установлена ниже топливной камеры. Такую печь вы увидите на порядовке в нижней части статьи.
Духовка влияет на происходящие в топливной камере процессы, а также на общую эффективность ОВП похожим образом.
Из-за того, что она закрыта, она не отдает жар помещению, но отнимает пространство, в котором перемешиваются газы, снижая тем самым эффективность окисления углерода.
Кроме того, если она не обернута слоем базальтовой или каолиновой ваты, а также расположена далеко от топливной камеры, то именно на ее поверхности скорость сажеобразования будет максимальной, а значит, печь придется чаще чистить.
Преимуществом ОВП по сравнению с чисто варочными печами (очагами) заключается в большей универсальности, ведь они не только готовят еду или греют воду во встроенном баке, но еще и обогревают помещение.
Минусом же по сравнению с очагами является ограничение размера варочной поверхности, ведь на относительно небольшом пространстве необходимо поместить не только чугунную плиту, но и отопительный щиток.
Какая печь с варочной поверхностью предпочтительней для различных ситуаций?
Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо воспринимать печь не отдельной конструкцией, а частью единой системы, которую называют жилищем человека.
К примеру, возьмем деревянный сруб в глухой деревне, где даже свет есть не всегда, а баллонный газ приходится возить из райцентра, расположенного в сотне километров.
Если площадь такого дома небольшая (30–60 м²), то подойдет одна ОВП среднего размера (приблизительно 4 х 5 кирпичей), со стандартной варочной поверхностью размером 710 х 410 мм и отопительным щитком, охватывающим печь сбоку и сзади. Такую конструкцию можно разместить по центру сруба, чтобы она обогревала каждую комнату.
Такая же печь подойдет и для более крупного дома (80–150 м²), вот только размещать ее нужно будет в кухне, чтобы она обогревала ее и ближайшие помещения, а остальные комнаты обогревать второй, уже чисто отопительной конструкцией.
Если же основная отопительная печь нормально обогревает все помещения, за исключением отдаленной кухни, тогда для нее требуется конструкция с минимальным размером отопительного щитка.
В тех случаях, когда благодаря основной печи температура в кухне не опускается ниже +10 градусов, можно поставить многофункциональный очаг со сдвоенной чугунной плитой и расположенным внутри нее водогрейным баком.
Как построить такую печь
Если вы решили построить ОВП с плитой своими руками, то поступайте так:
- Определите теплопотери помещения и требуемую тепловую мощность печи (для дачи).
- Выберите желаемый размер варочной поверхности.
- Выберите тип топлива.
- Изучите принципы работы ОВП и внимательно прочитайте обсуждения на тематических форумах.
- Определите размеры печи, исходя из условий вашего дома.
- Найдите или создайте самостоятельно порядовку.
- Просчитайте, сколько и каких стройматериалов вам необходимо с учетом фундамента и дымовой трубы.
- Завезите стройматериалы.
- Залейте фундамент.
- Сложите печь. Будьте внимательны к нюансам.
- Поставьте дымовую трубу.
- Проведите тестовую топку.
- Просушите ОВП.
Стоит ли использовать бесплатные проекты
Любой мастер уважает свой труд, поэтому если и делает хороший проект бесплатным, то в первую очередь для своих друзей и знакомых.
Даже если хороший проект (не только порядовку, но и все остальные документы, от сметы на приобретение стройматериалов, до пояснений по кладке каждого ряда), то вряд ли будет адаптировать его под условия конкретного дома.
Да и авторского надзора за кладкой такой печи вы бесплатно не получите.
Если у вас есть опыт разработки и кладки таких конструкций, то вы сможете бесплатно все адаптировать, если же нет, то придется все-таки платить печнику за новую работу.
Выбор и завоз материала
Подсчитав с помощью порядовки, сколько кирпича вам необходимо, приступайте к его выбору, в чем вам поможет эта статья.
Не менее тщательно выбирайте или готовьте раствор, в чем вам поможет эта статья.
Если вы не хотите подбирать пропорции, отмучивать глину и выполнять иные действия, без которых немыслимо изготовление хорошего раствора, особенно, если рядом лишь плохая глина, то выбирайте смеси от известных производителей.
Обязательно читайте состав, в хорошей смеси должны быть только песок и глина, если там есть цемент, то для строительства ОВП, да и любой другой печи, такая смесь не подходит.
Для кладки шамотного ядра используйте смеси, в состав которых входят только песок и шамотная глина, остальные материалы лишь испортят раствор.
Также обязательно приобретите материал для армирования, например:
- базальтовую сетку;
- ленту, в том числе перфорированную, из нержавеющей стали;
- оцинкованную проволоку.
Высота топливной камеры
Часть деревенских печников, научившихся строить только отдельные модели печей, возводя ОВП, сокращают расстояние от пода или колосниковой решетки до варочной поверхности, мотивируя это тем, что так плите достанется больше тепла.
На самом же деле пламя и газы достигают максимальной температуры на высоте примерно 1 м, исключение составляют угольные печи, работающие в режиме тления.
Порядовка
Предлагаем вашему вниманию порядовку, на которую можно ориентироваться:
Кладка
Порядовка описывает общую схему укладки кирпичей, но не является полноценным руководством по кладке ОВП, ведь существует масса нюансов.
Опытные печники знают их, а вот те, кто только собирается сложить свою первую печь, по незнанию игнорируют их, из-за чего конструкцию приходится переделывать или даже полностью перекладывать уже через 1–3 года.
Поэтому дальше мы расскажем о нюансах, которые не всегда видны на порядовке или отличаются на разных порядовках.
Подрезка кирпича
Несмотря на то, что в порядовке подробно указано, куда и какой кирпич необходимо укладывать, существуют нюансы, которые могут повлиять на эффективность и срок службы ОВП.
Во время кладки таких конструкций, приходится часто подрезать кирпич, нередко придавая ему замысловатые формы.
Подрезка болгаркой сохраняет перевязку рядов, если же вы будете колоть его киркой каменщика, то сможете делать лишь половинки и четвертинки, из-за чего перевязка рядов нарушится и, кладка получится менее прочной.
В какой-то мере это можно компенсировать армированием металлической лентой или базальтовой сеткой, но даже так кладка не получит нужной прочности. Поэтому не пренебрегайте подрезкой.
Поэтому оптимальное расстояние от пода или колосников до варочной поверхности 6–10 рядов, в зависимости от вашего роста, ведь вам придется ставить на плиту кастрюли с водой, а потом помешивать их, при этом находясь в комфортной позе.
Фиксация топочной дверцы
Чтобы надежно установить топочную дверку, используйте монтажный короб, ведь он, в отличие от подавляющего большинства других способов фиксации, не разрушает кладку.
При этом поддувальную дверку (поддувало) можно крепить любым удобным способом, вплоть до вклеивания.
Чем закрывать прочистные отверстия
Прочистные отверстия оставляйте открытыми до укладки последнего кирпича, а затем вставляйте в них вышибные кирпичи.
Если вы собираетесь обложить ОВП кафелем, то закрывайте отверстия герметично закрывающимися чугунными дверками.
Армирование
Если вы строите не очаг, а ОВП, то есть конструкцию с расположенным на ней отопительным щитком, то обязательно армируйте кладку.
Если печь сложена правильно и ее грамотно эксплуатируют, то есть соблюдают температурный режим и избегают перетопов, то можно обойтись без армирования, однако, если вы не уверены в том, что сможете обеспечить качественную перевязку рядов и избежать перетопов, то лучше армируйте ее.
Вся эта информация в полной мере относится и к шамотному ядру.
Перекрытие духовки
Если вы строите ОВП с духовкой из кирпича, то вам придется перекрывать эту деталь, а сделать это непросто из-за того, что ширина посадочного места превышает длину стандартного кирпича.
Часть печников подкладывает под кирпичи стальные уголки, но это даже без перетопов будет разрушать кладку, ведь коэффициент температурного расширения стали гораздо больше, чем у керамического кирпича и подходящего для него кладочного раствора.
Чтобы перекрыть проем без уголков, используйте перемычку, сделанную из половинок кирпича.
Как установить варочную плиту на кирпичную печь
Существуют различные способы установки и фиксации варочной плиты на кирпичные печи, однако единственным правильным способом является посадка в предварительно сделанную выборку в кирпичах.
Такую выборку можно делать как в кирпичах тела печи, так и шамотного ядра, однако для этого последнее необходимо армировать.
Кроме того, между плитой и кирпичом обязательно проложите уплотнитель из базальтовой или каолиновой ваты – он герметизирует стык и из-под варочной панели не будут прорываться дымовые газы.
Как защитить кладку в местах установки рассечек и примыканий
Чтобы понять, почему необходимо защищать кладку в местах установки рассечек и там, где стенки примыкают друг ко другу, необходимо рассмотреть происходящие во время топки печи процессы.
Раскаленные газы проходят по каналам и нагревают кирпичи, из-за чего последние увеличиваются в размерах, причем, увеличение прямо пропорционально росту температуры.
Поэтому там, где кирпич одной стороной находится в контакте с очень горячими газами, а другой с умеренно нагретыми, то под действием температурного расширения он из параллелепипеда превращается в трапецевидную призму.
Поскольку температурное расширение происходит на молекулярном уровне, то выборка в печи не увеличивается, а уменьшается, если же в нее упирается расширяющаяся рассечка или примыкающая стенка, то сила температурного расширения выдавливает кирпич из кладки, разрушая его связь с раствором.
Чтобы избежать такого развития событий, в подобных местах устанавливайте прокладку из базальтового картона толщиной 5 мм, это компенсирует температурное расширение и не снизит прочность кладки.
Более подробно о такой защите рассказано в статье и показано в ее порядовке.
Шамотное ядро и тело печи
Поскольку шамотное ядро (футеровка) является самой нагретой частью печи, то температурное расширение в ней также максимально.
Чтобы избежать влияния этого процесса на тело печи, то есть кладку из керамического кирпича, между ней и шамотом необходим зазор в как минимум 2 мм.
Для получения такого зазора можно прокладывать между красным и шамотным кирпичом базальтовую вату соответствующей толщины, однако часть печников используют для этого бумажный картон подходящей толщины.
После первой же топки он сгорает, оставляя защитный промежуток между кладкой из кирпичей разных видов.
Как сложить максимально простую отопительно-варочную печь на даче
Если вы не уверены в том, что сможете поставить хорошую ОВП и планируете в качестве эксперимента сложить максимально простую конструкцию, то подумайте, от чего можно отказаться.
К примеру, отказ от духовки хоть и снизит функционал ОВП, зато серьезно упростит ее кладку, а отказ от колосниковой решетки позволит увеличить высоту топливной камеры и тоже упростит кладку.
Отказ от рассечек в колпаке снизит его способность впитывать тепло из потока дымовых газов, из-за чего упадет эффективность печи, зато вам не придется так часто подрезать кирпич.
Еще одним способом упрощения является изменение формы дымовой трубы, вместо канала размером 130 х 195 мм, пригодного для печей мощностью 5–7 кВт, можно сложить стандартный пятерик, то есть трубу с каналом размером 260 х 130 мм.
Главное, чтобы такое изменение не привело к выходу сечения канала за минимально допустимое сечение, а также чтобы его размер не превышал необходимого больше, чем в 1,4 раза, иначе мощности топки не хватит для его просушивания от конденсата.
Заключение
Отопительно-варочные печи из кирпича востребованы там, где невозможно использовать для обогрева помещения и готовки еды такие блага цивилизации, как сетевое электричество или магистральный газ.
Однако, как и любая другая печь, ОВП является потенциальным источником открытого огня или смертельно опасных газов, поэтому к ее проектированию и строительству необходимо относиться крайне серьезно.
