Из всех существующих на данный момент видов кирпичных печей самой эффективной и многофункциональной по праву считается современная русская печь с лежанкой. Ее особый принцип работы выверен веками, оставаясь неизменным и по сей день. При этом старинная конструкция постоянно совершенствуется. В данном материале мы разберем устройство и конструктивные особенности русской печи, а также рассмотрим приемы и способы ее возведения.
Устройство русской печи
Даже в давние времена, когда эти источники тепла использовались повсеместно, найти две одинаковых печки было затруднительно. Один и тот же печной мастер, учитывая пожелания хозяев дома, мог всячески совершенствовать или изменять свое детище.
Однако, принцип действия, придуманный неизвестным мастером и пришедший к нам из тьмы веков, всегда был и остается незыблемым. Способ сжигания твердого топлива, отбора теплоты и отведения дымовых газов в русской печи с лежанкой – единственный в своем роде.
Итак, чтобы понять, как функционирует этот старинный и уникальный обогреватель, следует сперва изучить устройство русской печи. В наше время существует множество проектов печей с различными доработками и усовершенствованиями, но все они основаны на традиционной конструкции, показанной на рисунке:
Все сооружение покоится на фундаменте, отстоящем от ближайшей стены на определенном расстоянии, как правило, — не менее четверти аршина (около 17 см). Габаритные размеры печи соблюдались следующие:
- ширина — 2 аршина (142 см);
- длина – 3 аршина (213 см);
- высота от полов до верха лежанки – 2.5 аршина (178 см).
Нижняя часть строения (опечье) изнутри полая, раньше часто выполнялась из деревянных брусьев, сейчас – только из кирпича. Для доступа в это пространство с лицевой стороны делается специальный проем – подпечек. Его назначение – хранение хозяйственного инвентаря либо складирование и сушка дров. Над подпечком располагается отдельный проем – подшесток. Свод опечья выложен в виде арки из кирпича, которая сверху засыпается любым теплоемким материалом, чаще всего – песком.
Примечание. Своды над проемами в русской печи с лежанкой выкладывались традиционно только из нечетного числа кирпичей.
Поверх засыпки укладывается под и горнило из кирпичей без применения раствора. Дно и свод горнила выполняется с небольшим уклоном (порядка 50—80 мм на всю длину) в сторону входа в топливник – устья. На рисунке, где показана схема печи, хорошо видно, что пространство над наклонной аркой и стенками печи тоже засыпается песком. Только в некоторых местах, на усмотрение хозяев, устраиваются печурки. Это проемы, соседствующие напрямую с горнилом через стенку в полкирпича. Печурки позволяют быстрее прогревать помещение и сушить мелкие вещи.
Над печурками кладут еще 2 ряда кирпича, а потом устраивают лежанку, она располагается прямо над горнилом. Последнее имеет выходное отверстие к шестку – устье, а стенки по бокам от него зовутся щеками. Перед устьем над шестком находится хайло – расширяющийся книзу раструб, куда уходит дым во время работы. Выше построена собственно дымовая труба, в ней для перекрывания канала устанавливается вьюшка с полудверкой и задвижка.
Принцип работы
То, как происходит процесс сжигания топлива и отвода продуктов горения, отображают чертежи русской печки в разрезе, представленные ниже:
Движение газов в русской печи осуществляется не только за счет естественной тяги, создаваемой дымоходом, но и в силу особенностей процесса горения. Холодный воздух из помещения входит в устье, встречаясь по пути с противоположным потоком дымовых газов. При этом они практически не перемешиваются, воздух занимает верхнюю зону прохода, дым – нижнюю. Встретившись в загнетке и устье, потоки обмениваются теплом, как будто работает естественный газовоздушный теплообменник.
Чтобы сложить русскую печь, надо очень хорошо понимать, как проходят все процессы в топливнике. Нагретый воздух поступает в зону горения, а дымовые газы покидают ее через верхнюю зону топки, выходя через устье, хайло и далее, в дымоходную трубу. Но происходит это не сразу, продукты сгорания делают несколько оборотов внутри пространства топливника и дожигаются, максимально отдавая тепло стенкам печки. Это их заставляет делать наклонная конфигурация камеры и наличие порожка, чья роль идентична каминному зубу в больших английских каминах. То есть, в пределах топки организована многоходовая передача газами теплоты без устройства лишних дымовых каналов.
С одной стороны, из-за больших габаритов топливника размер русской печи с лежанкой тоже достаточно велик. А с другой — КПД печи составляет не менее 60%, что является недостижимым показателем для большинства других твердотопливных установок воздушного нагрева. Не говоря уже о способности долго поддерживать температуру и целебных свойствах русской печки.
А еще только в ней можно приготовить поразительно вкусные блюда, только нужно делать это правильно, используя процесс томления после затухания горнила. Наконец, хорошо отделанная русская печь замечательно смотрится даже в современном интерьере.
За долгие годы старинная конструкция прошла ряд модернизаций, в результате появилось множество ее модификаций, например, отопительно-варочная печь с низкой лежанкой. В этом случае хоть и сохранен принцип работы русской печки, но подогрев полатей уже происходит не за счет горнила, а от дымовых газов, проходящих сквозь множество каналов. Данная модификация достаточно сложна в исполнении, особенно для новичков.
Поэтому есть смысл рассмотреть, как производится кладка русской печи с лежанкой и плитой в обычном исполнении. Только здесь источник тепла оборудован еще одной функцией – подогрева воды на хозяйственные нужды. Разберем весь процесс по порядку.
Заложение фундамента
Строительство печей, как и зданий, начинается с устройства фундамента. Определившись с конструкцией, по чертежам выясняют габариты будущей печи и роют яму, чьи размеры должны быть не менее чем на 100 мм больше. Глубина и структура фундаментной плиты зависит от типа грунтов, но обычно землю выкапывают на 250—300 мм. Затем устраивают подушку из щебня толщиной 100 мм и тщательно ее уплотняют. По периметру котлована устанавливается деревянная опалубка.
В современных условиях надежнее всего выполнять фундамент под русскую печь из железобетона. Вначале вяжется каркас из арматуры периодического профиля с ячейкой порядка 150х150 мм. Он устанавливается на место, после чего можно заливать бетон вровень с поверхностью пола. Если бетон изготавливается своими руками, то надо соблюдать такие пропорции:
- цемент М400 – 1 часть;
- песок – 3 части;
- щебень – 7 частей.
Совет. Чтобы получить прочную фундаментную плиту, рекомендуется дно котлована застелить полиэтиленовой пленкой с нахлестом на доски опалубки. Она послужит гидроизоляционным слоем и не даст бетону потерять влагу при наборе прочности.
Обычно бетон набирает максимальную прочность в течении 24 суток, но уже через 3-4 дня можно приступать к кладке, так как прочности бетона уже будет достаточно для восприятия нагрузки от уложенных кирпичей. Для избежание трещин в несущих конструкциях из-за неравномерных деформаций грунта, фундаменты печи и здания луче не связывать между собой. Для выполнения деформационного шва между фундаментами нужно оставить зазор в 20 мм, который можно заполнить просмоленной доской или пенопластом.
Заготовка материалов
Чтобы построить русскую печь с плитой и лежанкой, нужен качественный полнотелый керамический кирпич без сколов и трещин. Количество – не менее 2000 штук без учета возведения трубы, раствора потребуется порядка 100 ведер. Качество последнего не должно вызывать ни малейших сомнений, поэтому лучше всего приобрести готовую строительную смесь в торговой сети, глина из ближайшего оврага точно не подойдет. Кроме этого, необходимы такие элементы и фурнитура:
- плита чугунная на 2 конфорки;
- дверца для топки 140 х 250 мм;
- дверца для поддувала 130 х 130 мм;
- решетка колосниковая 260 х 280 мм;
- задвижка с отверстием 260 х 240 мм – 2 шт;
- вьюшка с отверстием 220 мм;
- стальной бак для воды 400 х 260 х 280 мм;
- угловая, полосовая и кровельная сталь.
Порядовка
Застелив фундаментную плиту слоем тепловой и гидроизоляции (можно использовать стальной лист, базальтовый картон и так далее), начинают возведение печи. При работе используется такая схема кладки: подготовленный кирпич опускается в ведро с водой, затем на основание наносится мастерком или рукой слой раствора и на него кладется кирпич из ведра. Далее, двигая его в разные стороны, кирпич притирают, а потом с силой придавливают. Лишний раствор, выбивающийся наружу, удаляют мастерком.
Во время кладки следует постоянно проверять горизонталь, вертикаль и точность выполнения углов. Не забываем измерять и диагонали прямоугольника, они должны быть равными. Здесь применяются такие инструменты:
- уровень;
- отвес;
- угольник;
- правило;
- рулетка.
Для выполнения правильной кладки неопытному печнику поможет схема и порядовка русской печи. Ниже представлены чертежи и разрезы печки с лежанкой и порядовые схемы укладки и размещения фурнитуры.
Важно! Раствор для скрепления конструкции применяется везде, кроме пода. Там кирпичи плотно подгоняются один к одному так, чтобы не было перепадов.
Схемы кирпичных рядов
Кладку арочных сводов русской печки производят с помощью специальных деревянных шаблонов – кружал. Их изготавливают заблаговременно в виде каркаса из двух полукруглых щитов с настилом из досок. Получается своеобразная опалубка для кирпича, как показано на рисунке:
Клиновые кирпичи для свода раньше производили в готовом виде, сейчас их приходится нарезать из целых камней. Наилучший вариант – станок с отрезным кругом по камню, на нем отрез получится ровным и точным. Не нарушайте давнюю традицию, используйте для свода только нечетное число камней.
Схема дымохода
Последний этап – строительство дымоходной трубы. Это отдельная наука, и чтобы лучше в ней разобраться, ниже показана схема дымохода для русской печи:
Печной дымоход помимо самой трубы имеет следующие элементы:
- разделка : нужна, чтобы обеспечить противопожарную изоляцию от деревянного перекрытия дома толщиной в 1.5—2 кирпича;
- выдра: это узел прохода дымохода сквозь кровлю;
- оголовок: многоцелевой элемент, улучшающий тягу, обеспечивающий прочность и так далее.
Важной! Кирпич при возведении дымохода устанавливается самой гладкой стороной внутрь, весь раствор из полости трубы тщательно удаляется. Ничто не должно препятствовать хорошей тяге, это важный фактор для нормального функционирования русской печи.
Кладка производится в соответствии со схемой из такого же раствора, что и печь, но только до уровня кровли. Там раствор нужно поменять на цементно – песчаный, устойчивый к условиям внешней среды. Участок дымохода печи, находящийся на чердаке, рекомендуется оштукатурить слоем глины по металлической сетке, чтобы внутри не образовывался конденсат. В идеале стоит утеплить и наружную часть дымохода, например, базальтовым волокном.
Как правильно топить русскую печь
Первым делом печь следует правильно просушить после строительства, здесь нужен кропотливый подход. С утра на колосниках разжигают небольшое пламя и топят 1.5—2 часа. Если печь будет дымить, то это значит, что в трубе надо удалить воздушную пробку. Это делается путем разжигания небольшого огонька из щепок на вьюшке. Процедуру повторяют вечером, и так в течение недели, постепенно увеличивая количество дров.
О том, что печка хорошо высохла, свидетельствует исчезновение мокрых полос на кирпичах и появление однородности цвета. В будущем в конструкции печи могут появится небольшие трещины, которые нужно слегка углубить острым предметом и затем заделать раствором из глины, как показано выше.
Примечание. Если планируется дополнительная отделка русской печи, то ее можно выполнять только после полной просушки.
Ежедневная топка русской печи имеет свои особенности. При розжиге костерок из поленьев раскладывается вблизи устья, а как разгорится – его надо ловко задвинуть в горнило. Тут нужна определенная сноровка, как и в подбрасывании дров. Обычно поленья просто кидают в топку, а потом задвигают в горнило кочергой. Растопку лучше выполнять постепенно, не наваливая много топлива сразу. Сырую древесину стоит предварительно просушить, сложив в подпечье.
Ошибается тот, кто думает, что сделать русскую печь своими руками – это просто. Человеку, несведущему в печном деле, браться за строительство очень не рекомендуется. Более простые печки – голландка, шведка, — и те требуют хоть немного практики. Затевать возведение русской печки лучше всего с помощью мастера, и то не всякий подойдет, а лишь тот, кто успешно выполнял подобную работу.
