Сколько весит печь из кирпича

Обновлено: 13.05.2024

Фундамент под будущую кирпичную печь — первый этап строительства. От его надёжности и грамотного устройства зависит и судьба самой печи. Средняя кирпичная печь — 700-800 кирпичей. Вес кирпича 4 кг, потому вес такой печи около трёх тонн. У большой печи и того больше. Да кирпичная труба свой вес прибавляет, да на один угол обычно давит. А площадь печи 1-2 м 2 , Вот и получается, что нагрузка на фундамент приличная выходит. Значит к нему относиться надо с особым вниманием и уважением.

Прежде всего определяем состав грунта: песчаный, глинистый, суглинок и т. д. От состава зависит, как он поведёт себя в зимние морозы. Глинистый и суглинистый при промерзании обладает пучнистостью, то есть расширяется при замерзании от присутствующей в нём влаги. А промерзание и расширение может быть неравномерным, что вызывает подвижку фундамента, его выпирание и, как следствие, перекосы. От двойного воздействия (сверху давит вес печи, снизу выпирающая сила) фундамент может даже треснуть, а вслед за ним и печь.

Как сделать надёжный фундамент для печи

Чтобы избежать подобных воздействий и сохранить печь целой применяют следующие действия.

Во-первых, под фундамент делается плита большей площади, чтобы уменьшить нагрузку. Плита хорошо армируется, во избежании трещин и переломов.

Во-вторых, под плиту делается увеличенная песчанно-гравийная подушка, компенсирующая давление снизу в случае пучнистости промерзающего грунта.

В-третьих, для уменьшения пучнистости, пространство под домом максимально осушается, вокруг дома делается водоотвод. Тем самым уменьшаем влажность самого грунта.

В-четвёртых, фундамент делается сплошной и утепляется (если фундамент свайный, зашивается и утепляется), уменьшая вероятность промерзания. Дом также должен буть надёжно утеплён, в том числе и пол первого этажа. Тогда сама конструкция дома работает как термос, сохраняющий почвенное тепло, не дающее грунту промерзать.

Совокупность этих условий даст возможность сделать прочный и надёжный фундамент.

Разберём теперь конкретный пример. Фундамент под нашу печь будет расположен на умеренно пучнистом грунте в доме сезонного использования.

Плита под фундамент

Фундамент делается на 10 см шире основания печи, так, чтобы в каждую сторону оставалось 5 см. Поскольку печь будет в доме используемом сезонно, в доме, который уже построен, а грунт зимой обязательно будет промерзать, возможно пучение грунта. Чтобы фундамент не треснул, положим его на армированную бетонную плиту.

Размеры плиты (в см): 200х150х20 (0,6 м 3 )

Под плиту делаем песчаную подушку, толщиной 5 см ( объём песка: 200х150х5=0,15м 3 )

Цементный раствор для плиты 1:3 (цемент/песок)

Плиту обязательно армируем металлическим прутком, диаметром 1 см, прутки выкладываются крест=накрест с шагом 10 см и узлы перевязываются вязальной проволокой (не свариваются, чтобы не ослаблять сам пруток).

Фундамент — основание

Если фундамент для нашей кирпичной печи делаем бетонным, нам понадобятся: цемент, песок, щебень (или гравий, или бутовый камень,или битый кирпич). Такой фундамент удобно делать, если высота его невысока ( в пределах 0,5 м).

Если выше, проще короб фундамента выложить из бетонных блоков или кирпича (можно силикатного или обычного красного кладочного). А внутреннее пространство забутовать, залить бетоном, смешанным с кирпично-каменным наполнителем: щебнем, галькой, бутовым камнем, кирпичным боем. Только нельзя использовать кирпич, хранившийся долго под открытым небом, он от намоканий и промерзаний теряет свою прочность и может рассыпаться.

Раствор для кладки также делается из расчёта 1:3. На забутовку (внутреннюю заливку пропорция раствора 1:4. Объём заполнителя (по отношению к раствору не более ½), то есть камня не больше по объёму, чем раствора, чтобы не потерять связующие свойства растворной смеси.

Пример сметы под фундамент

печь ОВИК -15 с духовкой 4,5х3 кирп. (117х78 см)

Плита заливается в земляную опалубку глубиной 25 см, на песчаную подушку толщиной 5 см, предварительно хорошо утрамбованную. Металлические прутья уложить с шагом 10-12 см и узлы перевязать проволокой. Глубина залегания в плите — ближе к середине. Цементный раствор готовить из расчёта 1:3 (цемент/песок).

Основание состоит из:

кирпичного короба 130х90 (5х3,5 кирп. = 15 шт. в ряду )

забутовки — заполнения (бетонно-каменно-кирпичная смесь)

Размер силикатного кирпича: 250х120х88 мм.

Кирпичный короб выкладывается на предварительно выстоявшуюся плиту (5-7 дней выдержать) по отвесам. Высота кладки — до уровня нижней кромки половых лаг — 12 рядов.

Цементный раствор для кладки готовить из расчёта 1:3 (цемент/песок)

Цементный раствор для забутовки 1:4 (цемент/песок).

Для забутовки использовать кирпичный бой и камни не больше ½ объёма заполняемой полости.

Материалы:

кирпич силикатный (250х120х88) 15 шт.х12 ряд = 180 шт.

Если кирпич лежал зиму на улице под открытым небом, его использовать нельзя.

кладка кирпичная ( V=0,65 м3 ) : цемент- 60 кг (130 л р-р)

забутовка (1,107 м3 ): цемент (из расчёта 1:2 объёма раствора=0,55 м3) =182 кг

Итого:

кирпич силикатный = 180 шт.

цемент = 502 кг (количество в мешках определяем исходя из веса фасовки)

Обычно эти цифры увеличивают на 10%, чтобы не промахнуться в меньшую сторону.

Металл

пруток метал. (диаметром 10-12 мм) 2 м х 15 шт., 1,5 м х 20 шт. = 60 м

проволока вязальная (1-1,5 мм) = 10 м

Обязательна прокладка гидроизоляции (рубероид в 2 слоя) между плитой и основанием фундамента, чтобы отсечь подъём влаги (каппилярный эффект) к силикатному кирпичу, который при регулярном увлажнении теряет прочность. Готовому фундаменту нужно выстояться хотя бы 2 недели для обретения бетоном заданной прочности.

Когда уже готов дом, или как минимум есть проект коттеджа, то уже вполне реально взять, и самостоятельно прикинуть - какую нужно строить печь для частного отопления. Дальше много букв, готовы?

Вопрос чаще всего возникает именно тогда, когда необходимо подготовить фундамент под печь или каминопечь, или если пора готовить бюджет печи.

То есть примерно узнать, сколько потребуется кирпича и какова будет площадка под печь или каминопечь вполне реально без помощи мастера- печника.

Поехали! Начинать необходимо с дома. То есть узнать его теплопотери.

В СССР на средней России был стандарт: 1 Квт мощности обогревателя на 10 кв. метров жилья при высоте потолков до 3 метров. Схема эта простая, даже слишком. Потому что теперь дырявых домов строят всё меньше, и утеплитель- стекловату кладут уже не 50-100 мм, а 100- 250мм.

С другой стороны появились домики на курьих ножках и второй свет. Полы там утеплить- целая история.

Посчитать теплопотери лучше всего Вам смогут проектировщики дома.

Только вот есть один момент: в реальности почти всегда теплопотери получатся побольше проектируемых. Потому что в одном углу мышки свили из утеплителя себе гнёздышко уютное, в другом минвата просела за 5 лет, а в третьем - дядя забыл заклеить хорошим скотчем стыки мембраны паробарьера, а простой отклеился в жару.

А окна- это вообще ворота для стужи. Особенно трёхкамерные, просторные, с профилем эконом-класса. Витрины лучше делать в музеях, или ближе к субтропикам.

Вот на самом деле мы и получим теплопотребности от 0,3 до 0,75 Квт на 10 кв.м нашего коттеджа. Это если цоколь утеплить.

Итак, для дома в 100 кв. метров в мороз минус 20 мы захотим 8 Квт тепла дать. Какую печь строить примерно?

Сразу скажу: если Вы всё же решились поставить металлическую- то берите с минимальным запасом, особенно немецкую. Они занижают мощность топок. В итоге от печи с запасом можете устроить сауну в гостиной во время топки, а при недотопе- собрать в дымоходе много отложений горючих.

Средняя кирпичная печь может без напряга и разрушений выдавать 0,5 Квт тепла с каждого квадрата своей кладки, это при двух топках в сутки. (Мы делаем печи поэффективнее, до 0,7 Квт с метра кладки.)

Итого у печи в 2 метра высотой получится по 1 КВт с метра периметра печи. Причём плоская печь -щиток (грубка) будет быстрее остывать.

В нашем примере получится план печи периметром максимум 8 метров. Это квадрат со стороной 2 метра, но надо бы вычесть тепло от перекрыши печи и от плиты варочной, да от ниш. И лучистое тепло камина.

Получим проект с размером около 1,8 х 1,6 м. то есть 7х6 (на12 тычковых) кирпичей

Кирпича в него потребуется 80% от сплошной укладки в куб , это 2520х 0,8 = 2016 штук. Для развлечения и нахождения массы печи множим на 4,8 кг (кирпич 3,5-4,2 кг + смесь и дверки) = 9,7 тонн.

А теперь вспомните, как у соседей маленькая кирпичная каминопечь экономного размера вся потрескалась за 5 лет от попыток прогреть домину в 120 квадратов.

В банной печи -каменке прибавим и закладку камней, обычно 80-350 кг. Мощность у банной печи считать будет опытный печник.

Топка. Существует масса учебников на тему размера топки, с таблицами и прочим. Отталкиваться стоит от теплопотребности помещения и калорийности - плотности топлива. На самом деле на практике всё упирается в размер продаваемых дров. Они часто оказываются длиннее рекомендуемых. Самое важное- дать пространство над дровами для пламени, 50-70 см , и если предполагается подовый режим или топка углём-торфом, то ещё и карман внизу, под дверкой, 7-14 см.

Но повторюсь, не стоит полагаться на такую прикидочную смету, как на реальную. Лучше всё-таки для этого найти именно печника, и в идеале услышать отзывы живых людей, которые уже пользуются его печами.

Опытный печник знает какую печь нужно ставить для какого дома.

Но всё таки, для более эффективной организации отопления лучше просчитать теплопотери и необходимую мощность печи и топки в ней.

Хорошо рассчитанная печь даст больше тепла и сэкономит драгоценное топливо .

Расчет отопительных печей.

Расчёт теплопотерь помещения.
Расчёт мощности печи.
Расчёт мощности топки .
Расчёт сечения и устройства дымовых каналов в печи.
Расчёт сечения дымовой трубы.

Расчёт теплопотерь помещения.

Но для особо пытливых умов попробуем разобраться с формулами и цифрами.

Упрощенная формула для расчета теплопотерь помещения выглядит следующим образом:

где Q – объем теплопотерь, S – объем помещения, T – разница между внешней и внутренней температурами, R – величина сопротивления утечки тепла материала.

Для подсчетов по формуле необходимо вводить следующие данные:

для вычисления объема (S) – метраж помещения и высоту потолков;
для установления разницы температур (T) – значения наружной и внутренней температур воздуха;
для определения (R) – типы материала фасада, наружных стен, стеклопакетов и т.д, а также их физические свойства.

При подсчете утечки тепла стоит понимать, что абсолютно все факторы не поддаются полному учету. Это и конструктивные ошибки, и внутри стеновой конденсат . Поэтому полученные данные лучше проверить экспериментальным путем.

Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций смотри здесь .

Просто рассчитать теплопотери вашего помещения поможет любой из калькуляторов представленных в интернете.

Расчёт мощности печи.

Расчет необходимой мощности отопительного прибора очень прост.

Сколько тепла потеряли столько и нужно восстановить.

В идеале мощность печи должна равняться количеству теплопотерь помещения.

Расчёт необходимой мощности топки дровяной печи.

Этот расчёт будет верным только для дровяных, теплоёмких печей периодического действия.

Для расчёта мы возьмём эталонную печь с КПД равным 75%.

Под КПД здесь подразумевается соотношение выделенной от сжигания дров энергии к распределённой в помещение.

КПД в 75% стандартное соотношение для современной теплоёмкой печи.

Печь периодического действия подразумевает непродолжительный период топки и продолжительное время распределения тепла в помещение.

В идеале такая печь топится одной топкой дров в сутки, но для этого необходимо выдерживать отопительный режим .

Зная необходимую мощность теплоёмкой печи мы можем высчитать мощность её топки по простой формуле:

T – мощность топки печи.
P – мощность печи в кВт.ч.
24 – количество часов между топками.
1,25 – соотношение между распределённой энергией в помещение и выделенной энергии в топке.

Посчитав по этой формуле необходимую мощность можно рассчитать объём топки .

Для прочного основания печи в доме или бане, как правило, необходим фундамент. Он будет служить опорой, равномерно распределять весовую нагрузку и значительно увеличит срок службы печи. Кроме того, фундамент под печь в бане защитит нижнюю часть конструкции от воздействия сырости и послужит теплоизоляцией между теплой печью и холодным грунтом.

Под какие виды печей можно не оборудовать фундаменты

Считается, что можно устанавливать печи весом до 700-800 кг на обычный пол, без фундамента. В некоторых случаях основание необходимо усилить: сбить деревянный щит, укрепить балки пола.

В основном к этой категории относятся банные печи, изготовленные из металла. Они бывают двух видов: на дровах и печи-каменки.

Все же некоторые специалисты рекомендуют устанавливать на фундамент все печи, независимо от веса и материала изготовления. Это повышает безопасность эксплуатации печи и продлевает срок ее службы.

Небольшие кирпичные печи также могут иметь малый вес. Для определения их массы можно воспользоваться простыми расчетами. Но обычно вес каменки достигает 1,2-1,5 тонн.

В среднем же масса стандартной печи составляет от 6 до 10 тонн. Поэтому устройство фундамента под русскую печь, под классическую уличную печь совершенно необходимо.

Как определить вес кирпичной печи

Вес определяется количеством кирпичей и массой одного кирпича. Для упрощения вычислений, вес печи можно определить одним из нескольких способов.

Стандартный печной кирпич весит 4 кг. Подсчитав количество кирпичей, идущих на строительство печи, можно рассчитать конечный вес.
Красный кирпич весит 3,5 кг.
Вес кирпичной кладки можно вычислить, умножив общий объем кладки (в метрах) на 1350.

Основные принципы устройства фундамента под печь в баню

Как правило, фундамент под печь в доме заливают одновременно с основным фундаментом и на одинаковую глубину.

Предупреждение! Не допускается последующая доливка фундамента по ранее устроенному основанию. В этом случае усадка будет неравномерной, что приведет к повреждению печи.

Фундамент печи обязательно устраивается отдельно от основания стен, это обеспечит ему свободную осадку. Минимальное расстояние от стены составляет 50 см. В этом случае оставляют свободное пространство от 3 до 5 см между фундаментом печи в бане и основанием стены и засыпают его песком и прокладывают с двух сторон гидроизоляционный материал.

Размер определяют, исходя из длины и ширины (должны превышать габариты печи на 6 — 10 см с каждой стороны). Глубина фундамента под печь зависит от геологоразведочных данных участка.

Дымовая труба создает основную нагрузку на основание. Она должна располагаться как можно ближе к центру фундамента. Также при обустройстве печи необходимо просчитать ось трубы и расположение несущих конструкций дома (балок, стропил), чтобы не было накладок. Под мощные печные трубы иногда сооружают самостоятельное основание. Независимо от типа фундамента – плита или сваи, распределение веса печи на основание должно происходить равномерно, иначе конструкция будет приходить в негодность.

Важно! Между фундаментом и печью обязательно прокладывают гидроизоляцию. Для этих целей используют рубероид или толь. В противном случае нижняя кладка кирпича будет сыреть и разрушаться, сама печь натягивать влагу и в маленьких помещениях (в бане) будет создаваться повышенная влажность. Рубероид кладут в два слоя, промазывая между ними битумом.

Признаки неправильного фундамента

Если в процессе устройства фундамента под печь в бане допущены ошибки или он является недостаточно сильным, то печь будет подвергаться следующим деформациям:

частично разрушается кладка,
трещины в корпусе «насквозь»,
разрушение дымохода.

Самое неприятное, что все эти дефекты не подлежат частичному ремонту. Поскольку причина в фундаменте, восстановленные элементы печи будут подвергаться вторичному разрушению. В случае возникновения подобных признаков придется полностью разбирать конструкцию и монтировать печь заново.

Разновидности фундамента

По принципиальному устройству фундаменты подразделяются на монолитные и столбчатые. Первые представляют из себя цельную плиту, сделанную из различных материалов: бутовый камень, бетон, железобетонная плита, обожженный кирпич. Разновидностью таких оснований является ленточный фундамент. Второй тип опирается на столбики или сваи. Сваи могут быть винтовыми.

Монолитный

Представляет собой единое бетонное основание, часто армированное. Такой тип фундамента обустраивают под тяжелые печи: русские домовые, уличные. Требует времени для застывания раствора, подвержен движению вместе с грунтом, что может приводить к разрушению печи.

Монолитная плита на сваях

Тот же монолитный фундамент, только укрепленный снизу столбчатыми или винтовыми сваями. Применяется на недостаточно устойчивых грунтах.

Блочный

Такое основание монтируется из бетонных или железных блоков, стянутых проволокой и залитых цементным раствором. При условии правильной укладки блоков конструкция довольно надежна и не требует много времени.

Бутобетонный

Состоит из крупных камней на песчаной подушке, залитых цементным раствором. Подходит для возведения легких печей-каменок.

Ленточный

Этот тип наиболее популярен для оборудования основания под малоэтажные постройки. Представляют собой плавающую ленту из цементного раствора на песчаной подушке. Залитый на достаточную глубину, такой фундамент выдержит любую печь и не потребует значительного расхода материала (в отличие от монолита).

Столбчатый

Применяется на участках с пучинистым грунтом. В земле бурят ямки, заливают бетоном и оборудуют на этих столбиках плиту-основание.

Фундамент на винтовых сваях

Такая основа прекрасно сопротивляется нагрузкам на сжатие. Металлические сваи легко вкручиваются в землю, благодаря винтовой резьбе. Ввинчиваясь, они уплотняют грунт, имеют минимальную усадку. Сам процесс не занимает много времени, нет необходимости в периоде ожидания, как при бетонных работах. Срок службы составляет от 40 лет и выше, их можно использовать повторно, а также производить частичный ремонт.

Внимание! Установка винтовых свай требует тщательного соблюдения технологии, в противном случае сваи могут «заваливаться» и разрушать всю конструкцию.

Как выбрать фундамент в зависимости от особенностей грунта

Глубина и тип фундамента напрямую определяется тремя факторами:

глубиной промерзания грунта,
типом почвы,
высотой водоносного слоя.

Эти данные получают путем геологической разведки. Специалисты бурят скважины, производят забор грунта и определяют необходимые для строительства параметры. Стоит такая процедура около 2500 тысяч рублей. Конечно, можно определиться и «на глазок», но в этом случае есть опасность не угадать. А ошибки, допущенные при строительстве фундамента, обходятся дорого.

На тяжелых глинистых и суглинистых почвах с близким залеганием водоносного слоя применяют свайный фундамент. Сваи устанавливаются на глубину промерзания грунта. Как промежуточный вариант в таких случаях иногда применяют мелко заглубленную фундаментную плиту на сваях.

Когда грунтовые воды подходят близко к поверхности, а почва не подвержена сильному пучению, но имеет слабую несущую способность, имеет смысл закладка в виде железобетонной плиты или бутобетонного фундамента.

На песчаных и сухих почвах фундамент выполняют на глубину промерзания (она составляет не более 60-80 см). Но в основном в средней полосе России преобладают пучинистые грунты, они требуют «запаса» глубины для надежности. В среднем глубина фундамента на таких почвах составляет 150 см.

Возведение фундамента

Порядок работ при строительстве столбчатого фундамента

Ручным буром в грунте делают цилиндрические отверстия размером 20 см шириной и 100 см глубиной.
На дно насыпают 10-15 см щебня.
Свернув в цилиндр слой рубероида, опускают его в отверстие – это гидроизоляция и опалубка.
Заливают бетон, выдерживают 10 дней.
После отвердения раствора сверху на столбики устанавливают железобетонную или металлическую плиту фундамента.

Свайно-винтовой фундамент

Сваи ввинчивают в землю с помощью специального приспособления, контролируя ход сваи по уровню. Сверху на сваи обустраивают металлическую или железобетонную плиту.

Возведение ленточного фундамента

По периметру будущего фундамента выкапывают канаву с учетом ширины опалубки.
Монтируют опалубку.
Засыпают песчано-гравийную подушку 10 см, монтируют арматурное усиление и заливают бетон.
Убирают опалубку, пустоты заполняют грунтом, утрамбовывают.

Строительство монолитного фундамента

Рассмотрим технологию устройства монолитного фундамента для печи, усиленного арматурной сеткой.

Выкапывают яму на глубину ниже промерзания грунта. Ширина ямы на 10 — 20 см больше планируемой ширины фундамента, это потребуется для опалубки.
На дно насыпают 15-сантиметровый слой песка. Песок проливают водой до тех пор, пока он не перестанет оседать, постоянно подсыпая слой до необходимой толщины. Затем кладут слой битого кирпича (20 см), также пересыпая его песком и проливая водой. Сверху добавляют 10 см щебня и хорошенько утрамбовывают.
Подготовленную «подушку» накрывают двумя слоями рубероида.
Внутри ямы монтируют опалубку таким образом, чтобы ее верхний край был на 10-15 см ниже уровня пола. Между стеной ямы и опалубкой оставляют 10 см зазора. Опалубку тщательно увлажняют.
На дно заливают стартовый слой бетона толщиной 4-5 см. После того как он схватится, закладывают арматурную сетку. Ее можно подготовить самостоятельно или приобрести готовый вариант.
Бетон заливают поэтапно, слоями в 20 см толщиной. Каждый слой «притаптывают» для удаления воздуха. Последний слой заливают до выставленной отметки и корректируют по уровню.
После схватывания раствора подготовленный фундамент накрывают пленкой и периодически увлажняют Срок застывания – три недели, но при добавлении специальных добавок в бетон, его можно сократить до одной недели.
Опалубку демонтируют, освободившееся пространство засыпают щебнем.

Внимание ! Бетон готовят следующим образом: 1 часть цемента марки 300-400, 3 части песка, 5 частей щебня и вода до требуемой консистенции.

Под печь весом менее 700 кг можно оборудовать плитный фундамент: в котлован глубиной 40 см закладывают песок и гравий на толщину слоя 10 см, затем заливают 3-4 см бетона. После затвердения промазывают слой битума, кладут рубероид. Сверху устанавливают готовую бетонную плиту. Или заливают 20 см бетонного раствора, установив опалубку.

Устройство бутобетонного фундамента

На дно насыпают 10-15 см щебня, утрамбовывают. Проверяют уровнем.
Монтируют опалубку.
Изнутри опалубку обмазывают битумом или выстилают рубероидом. Затем выкладывают слой камней диаметром до 15 см, пространство между ними заполняют щебнем.
Слой заливают цементным раствором (1 часть цемента, 3 части песка). Если глубина фундамента небольшая, слои заливают в один прием. Если больше полуметра, то в несколько, с разрывом в сутки.
Верх выводят по уровню на 6-7 см ниже уровня чистового пола и заглаживают. Закрывают пленкой и выдерживают в течение недели.

Вне зависимости от того, какой фундамент выбран для основания печи в доме или в бане, работы ведут не торопясь, выдерживая все положенные сроки. Ведь качественный фундамент – залог длительной и беспроблемной эксплуатации печи.

Обсудить статью на форуме

Несъемная опалубка своими руками

Укрепляем фундамент старого дома

Какая арматура нужна для фундамента: виды, расчет

Калькулятор расчета свайного фундамента

Схема армирования фундамента

Как утеплить фундамент пенополистиролом (пеноплексом), пенопластом

Одна из самых серьезных ошибок многих владельцев дачных домов – выбор конструкции печи или камина по экстерьерным особенностям или из расчета функциональных возможностей конкретной конструкции. Что в корне неверно.

Любая бытовая печная конструкция, прежде всего, ориентирована на обогрев помещения, и потому ее в первую очередь следует оценивать именно по этим параметрам. И только потом говорить о каких-то дополнительных опциях или декоре.

Введение

В книгах о печах часто описания или порядовки печей дополняются указанием их теплоотдачи, выраженной в килокалориях. В магазинах, как правило, на ценнике металлических печек указывают мощность печи уже в киловаттах.

При этом большинству пользователей довольно сложно оценить конкретно эти цифры, тем более, что многие производители лукавят и в описаниях к своей продукции (металлическим печам) указывают достаточно фантастические параметры или попросту недоговаривают, что чревато применением неподходящей модели в помещении с указанной площадью.

К примеру, часто уверяют, что печи способны обогреть площади по 100 и более квадратов без всяких дополнительных ухищрений. Что в принципе невозможно по законам физики – естественной конвекции.

Такой печи хватит на то, чтобы в этом помещении была плюсовая температура, но вот атмосферу в такой комнате вряд ли можно будет назвать комфортной.

Поскольку у самой печи будет зона сильного прогрева и стоять откровенная жара, а вот по дальним углам станет отчётливо ощущаться прохлада. И это только полбеды. Скорее всего, такие перепады еще и дополнятся конденсатом и сыростью по углам.

Избавиться от этих неприятных явлений можно только, устроив принудительную воздушную конвекцию (вентилятор), или устроить принудительную транспортировку тепла непосредственно в проблемные зоны помещения – проще говоря, устроить тепловой контур с циркуляцией теплоносителя. То есть превратить печь в котел и греть дом уже водяной системой.

Основные понятия и термины

На «магазинных» печках и каминах обычно указывают теплоотдачу, как уже говорилось, в киловаттах. По одной простой причине: так легче считать площадь, которую они могут обогреть.

В помещениях с высотой потолка до 3 метров 1 киловатт – это 10 квадратов площади. Соответственно, печь в 8 кВт в теории греет 80 квадратных метров.

И такие же данные дают для каминов. Которые, на самом деле, следует относить к камино-печам, а не чистым каминам. И в этом случае указание их мощности корректно (правда, у многих моделей во время топки нельзя открывать дверцу, ну да то дело десятое).

Но вот перенос этого шаблона на кирпичные конструкции перестает работать корректно. А еще в книгах по печному ремеслу принято указывать тепловую мощность в килокалориях. И тут вовсе наступает путаница.

Начнем с того, что отопительная печь и камин – совершенно различные конструкции с совсем разными задачами. И считаются по разным формулам. А еще железные печи и кирпичные хоть и родственники, но очень дальние. И потому работают совершенно иначе.

Для понимания вопроса: металл хорошо проводит тепло, но плохо его накапливает (быстро прогрелся – быстро остыл). И потому все металлические печи греют, пока в их топках горит топливо. Чтобы увеличить период их активности, устраивают системы длительного горения. И расчет их мощности ведется именно с учетом такой особенности.

А вот кирпичные печи в массе своей относятся к теплоемким конструкциям периодического нагрева, и потому их топят пару часов, а потом они долгое время отдают накопленное тепло, постепенно транслируя его из своих недр на наружные стенки. И потому считать их мощность (напрямую связанную с их массой и габаритом) следует как-то иначе.

Вообще, без применения искусственной конвекции одной печью можно прогреть примерно 30 – 40 квадратов. В более габаритном помещении уже не получится обеспечить комфортных условий для проживания – все из-за того же некомфортного температурного градиента, возрастающего по мере удаления от источника тепла (печи).

А вот с камином картина несколько иная. Камин греет комнату только в момент своей работы, пока горит топливо. И греет исключительно лучистым теплом. Без аккумулирования тепла. И потому КПД его не отличается рекордными значениями. Примерно 33% при топке дровами и до 55% при использовании каменного угля.

А вот для печки КПД 80% – вполне рядовое значение. Но у камина есть огромное преимущество. Забирая в открытую топку воздух для горения, камин это делает с запасом, избытком. И потому камин очень хорошо вентилирует помещение, сушит его. А еще камин прогревает этот объем максимально быстро.

Фото старинного камина

Именно по этой причине камин предпочитали во многих Европейских странах. Особенно показательна в этом отношении Британия, где климат довольно мягкий, но излишне влажный, и где проблема отопления стояла не так остро, как необходимость избавления от лишней влажности жилья.

По той же причине дореволюционные пособия рекомендуют иметь в большой квартире в дополнение к печам один камин – для организации нормального воздухообмена. И потому камины часто сооружали в больничных палатах – своеобразный аналог кварцевания.

Так что камин уже считают не из соображений восполнения теплопотерь здания, а с позиций нормального воздухообмена. И потому методики расчёта печи и камина различаются кардинально.

Мощность печи должна соответствовать теплопотерям помещения. Недостаток мощности приведет к снижению экологии помещения (попросту окажется слишком прохладно), а избыток приведет к перерасходу топлива.

Говоря образно, картина в чем-то схожа с выбором двигателя для автомобиля. Глупо пытаться выпустить миникупер с двигателем от карьерного самосвала, как и бесполезно оснащать этот самосвал мотором от компактной легковушки.

Излишне габаритный камин в маленьком помещении станет страдать от недостатка кислорода, требуемого для нормального сгорания топлива. И потому он или начнет дымить, или устроит такой сквозняк, что двери попросту начнут интенсивно хлопать. Ну а слишком маленький камин в огромном зале окажется бесполезен – он попросту не согреет его.

Формула расчета камина

Камин считать проще, а потому начнем с него. Постулатов всего несколько и запомнить их просто.

Площадь портала (площадь проема открытой каминной топки) должна находиться в пределах 1/65 – 1/80 от площади помещения. Вне зависимости от его высоты. Оптимальным стоит признать соотношение 1/75.

При этом высота трубы любого камина должна быть не ниже, чем 5 метров. При меньшей высоте возможно дымление. А сечение трубы должно быть не менее 1/10 площади портала. Но не менее 1 кирпича. То есть не менее, чем 120х250 мм.

Топку делают глубиной не более 2/3 высоты портала. Над топкой ставят дымосборник, объем которого должен составлять не менее 1/6 от объема топки. Собственно, это все данные для камина с открытой топкой. При соблюдении этих пропорций и размеров камин практически всегда работает без проблем вне зависимости от погоды на улице.

Как считается отопительная теплоемкая печь

Старинная печь, покрытая изразцом

Поскольку иной раз теряются и выпускники технических вузов. Поэтому были созданы таблицы, учитывающие количество окон, дверей, материала утеплителя, стен, перекрытий, их конструкционные особенности и еще массу параметров, забивать которыми голову рядовому застройщику совершенно необязательно.

Табличные данные дают весьма хорошие результаты по подбору печного габарита, но это довольно объемная брошюра, разобраться в которой тоже непросто. А потому создали упрощенную схему расчета печи, которой, как оказалось, вполне достаточно для бытовых целей.

Формула дает довольно точные данные для печей с одноразовой топкой (один раз в сутки). Если планируется топить печи дважды, то их габарит можно уменьшить. Но не вдвое, как покажется, а не более как на 40%.

Отсюда простой вывод: лучше ориентироваться все же на одну топку в сутки, поскольку топка дважды в день требует дров в два раза больше, но такого же двойного выигрыша в теплоотдаче печи не будет и в целом КПД системы отопления уменьшится.

Переходим к цифрам. Один кубометр жилого объема в среднем теряет в час 21 ккал. Соответственно, для определения теплопотерь достаточно объем отапливаемого помещения умножить на 21.

Но здесь есть нюанс. Вне зависимости от материала стен и перекрытий, объем следует считать по внешнему габариту помещения, а не по внутреннему.

Проще говоря, если у нас в активе комната 4х5 метров с высотой потолков 2,5 метра, то объем, принимаемый за искомый будет не 50 (4х5х2,5) кубометров, а несколько больший – следует прибавлять к чистовым габаритам еще и толщину стен или перекрытий. И, если толщина стен в этом доме 0,25 метра, то площадь будет не 4х5=20 кв. метров, а 4,5х5,5=25 кв. метров. Как и высота уже не 2,5 метра, а 3,0 метра (потолок и пол по 25 см – величина взята условная для иллюстративного примера).

Соответственно, объем, с которого считываем теплопотери, будет не 50, а 75 кубометров. Разница, согласитесь, значительная.

Умножив полученное значение на 21, получаем ежечасные теплопотери помещения. В данном конкретном примере это 1575 ккал/час.

Теперь требуется подобрать печь, которая способна компенсировать вышеуказанные теплопотери. А это уже напрямую зависит от активной площади печи – то есть той внешней поверхности, которая участвует в нагреве.

Здесь важно учитывать только внешние стенки печи, за которыми проходят тепловые каналы (дымообороты) или расположена топка. Если у печи есть плита, над которой имеется варочная камера, сформированная кирпичной кладкой, внутри которой нет каналов отбора тепла от топливных газов (типичная печь-шведка – как пример), то этот участок поверхности нельзя принимать за активный.

Один квадратный метр активной площади печи при одноразовой суточной топке выдает 300 ккал.

Соответственно, для нашей условной комнаты потребуется печь с прогреваемой поверхностью 1575/300=5,25 м 2 .

То есть, если предположить, что основание нашей печи составляет 2х3 кирпича 0,51х0,77 м (что не обязательно, конечно же – просто для наглядности примера), то высота такой печи должна быть примерно 5,25/(0,51х2+0,77х2)=2,1 м, без учета той части поверхности, где печь не греется (обычно в чисто отопительной печи это около 20 см от пола).

Если рассматривать типовые отопительные печи, то под данные параметры подходит ПТО-2300 с площадью теплоотдающих поверхностей 5,5 м 2 .

Типовая отопительная печь ПТО-2300 с площадью теплоотдающей поверхности 5,5 кв. м

В принципе, значения теплоотдачи печи могут немного отличаться от полученных оптимальных теоретических цифр.

Точного соответствия не требуется. Вполне допустим дефицит тепловой мощности в 5% или ее избыток в 10%.

При превышении этих допусков ухудшится тепловой комфорт в помещении и сократится ресурс печи (при недостатке мощности придется ее регулярно перегревать, перетапливать).

Так же важно учитывать, что расчет этот верен для неотделанных кирпичных печей или покрытых штукатуркой. Если печь изразцовая, то она будет отличаться большей теплоемкостью, но меньшей теплоотдачей – примерно на 10%, что стоит учитывать заранее.

Изразцы, как ни странно, снижают теплоотдачу печи. Но зато резко увеличивают ее декоративные и гигиенические свойства, поскольку исключают пригорание пыли на поверхности и делают возможной влажную уборку.

Читайте также: