Компактные металлические печи

Конструкция и дизайн металлических печей

Печи и камины | №3 (68) '2014

Современные компактные печи функциональны и элегантны: они выгодно отличаются от своих предшественниц — скромных и неприхотливых буржуек, столь популярных в первой половине XX века. Нынешние модели отделывают термостойкими эмалями, облицовывают керамикой и натуральным камнем: среди них встречаются настоящие произведения искусства.

  • © Palazzetti Lelio Spa

  • © Contura

  • © NORDPEIS

  • © Brunner GmbH

  • © hergom

  • © Castelmonte srl

Отопительные приборы, которые легко можно было переносить с места на место (дымоход зачастую выводился прямо в окно), как правило, укомплектованные варочными поверхностями, верой и правдой служили своим хозяевам. Исторически первые образцы представляли собой, проще говоря, параллелепипед из чугуна с двумя отверстиями: для дымохода и для закладки топлива. Современные компактные печи сохранили все достоинства своих предшественниц — малый вес (по сравнению с каминами), простоту установки и быстроту работы, но обогатились множеством полезных конструктивных особенностей, позволяющих с максимальной эффективностью использовать энергию, выделяемую горящим топливом. В итоге они превратились в высокотехнологичные отопительные приборы. КПД нынешних моделей доходит до 75–80% и выше. Печи оснащены регуляторами подачи воздуха на горение, системами вторичного дожига, а также автоматического управления. Отопительные приборы подобного рода весьма эффективны: помещение начинает согреваться уже через 10–15 минут после растопки, а комфортная температура в нем достигается спустя примерно полчаса.

Многие модели могут работать в режиме длительного горения — с помощью одной закладки дров помещение обогревается 8–12 часов, что экономит топливо и обеспечивает его полное и чистое сгорание. Благодаря функции «чистое стекло», без которой уже не мыслится современный камин, можно беспрепятственно любоваться игрой живого пламени в топке. Ведущие производители компактных металлических печей используют компьютерное моделирование для расчета движения воздушных потоков в камере сгорания. Чтобы сохранить абсолютную прозрачность стекла и повысить эффективность работы печи, подогретый воздух для первичного горения должен сперва направляться на дверцу, а затем — в верхнюю часть пламени.

Современные модели топят не только дровами, но и пеллетами, комбинируя их со вспомогательными источниками энергии. Ряд производителей выпускают печи, которые подходят для включения в систему водяного отопления. Управлять работой отопительного прибора теперь можно даже через Интернет. Основными материалами, из которых сейчас изготавливают печи, являются сталь и чугун. Что касается внешней оболочки, то чаще всего ее облицовывают камнем или керамикой. В ходу и модели, демонстрирующие эстетику металла в чистом виде (как правило, это чугунные печи). В качестве декора могут использоваться и различные покрытия — жаростойкие органосиликатные краски, а также жаропрочные эмали.

Чугун и сталь

Чугун представляет собой сплав железа и углерода с добавлениями легирующих компонентов, которые придают ему высокие механические и термические свойства. Казалось бы, старый, давно известный материал, к тому же отличающийся весьма значительным весом. Неужели в наше время нельзя заменить его чем-нибудь полегче? Однако чугун по-прежнему «свой» в топке современного очага. Какие же качества делают его долгожителем?

Прежде всего чугун обладает большой прочностью и относится к теплоемким материалам. Он не подвержен деформациям при сильном нагревании и последующем остывании, практичен и долговечен, легко моется и чистится, хорошо выдерживает длительные тепловые нагрузки и дольше, чем сталь, держит тепло.

Но этими свойствами его преимущества не исчерпываются. Топки, сделанные из чугуна, имеют хорошую теплоотдачу, что позволяет оснащенным ими печам и каминам быстрее и эффективнее делиться накопленным теплом.

Чугун воспринимается потребителями как традиционный, проверенный материал — основательный, стабильный, надежный. Поэтому чугунные печи в стиле ретро или с легким намеком на него всегда востребованы.

Со временем для изготовления закрытой топки начали применять и сталь. Стальные печи органично вписываются в современный интерьер, они относительно легкие. К тому же использование стали в качестве конструкционного материала позволяет минимизировать зазоры в приспособлениях, регулирующих подачу воздуха. Среди преимуществ стальных топок можно отметить меньшие ограничения по размерам, разнообразие модельных рядов, возможность мобильной замены футеровочного материала, а также быстрого изготовления по индивидуальным геометрическим параметрам. Но коэффициент теплового расширения у стали выше, чем у чугуна, поэтому размеры топки из этого материала при нагреве больше подвержены изменениям, что необходимо учитывать при конструировании печи.

Теплоемкость стали (способность материала или конструкции «вмещать» в себе то или иное количество энергии) несколько ниже, чем у чугуна, но, например, этот параметр у стальной топки, футерованной шамотом, вполне сопоставим с теплоемкостью чугунной модели.

  • © PIAZZETTA

  • © Richard Le Droff

  • © Invicta sa.

  • © Brunner GmbH

  • © Brunner GmbH

Шамот — эффективный теплоизолятор, предотвращающий разогрев наружной поверхности печи до слишком высоких температур и защищающий стальной лист от прогорания. Нефутерованные стальные топки сейчас практически не производят. Помимо высоких теплотехнических свойств у шамота есть еще один плюс: отражая тепло, он способствует его проникновению в помещение через стекло. Кроме того, шамот имеет светлый оттенок — очаги, выложенные им, выглядят эстетично и прекрасно вписываются в интерьер. Комбинация двух материалов — стали и шамота — работает просто: из закаленной стали изготавливают жесткий каркас-корпус, а шамот удерживает (аккумулирует) тепло. Помимо него для футеровки топок сейчас используются и другие огнестойкие материалы, зачастую разрабатываемые непосредственно компанией-производителем печей и позволяющие повысить температуру сгорания топлива. Это оптимизирует теплотехнические параметры отопительного прибора и повышает его экологичность.

Как в чугунных, так и в стальных закрытых топках можно управлять подачей воздуха, необходимого для поддержания процесса горения. Это делается вручную или с помощью автоматики.

Система вторичного дожига обеспечивает полное сгорание топлива в газопламенном потоке. Чтобы этого добиться, требуется не только высокая температура, но и необходимое количество окислителя (кислорода в составе поступающего в печь воздуха). Если данное условие нарушается, то несгоревшие частицы топлива вылетают в дымоход и оседают в виде сажи внутри печи. Для минимизации указанного явления подается так называемый вторичный, предварительно подогретый воздух, вследствие чего образуются новые очаги интенсивного горения, в которых дожигаются частицы топлива в уходящих газах. Достигается это за счет изменения характера воздушного потока внутри печи, когда конструкция топки заставляет нагретый воздух возвращаться снова в топочную камеру. Таким образом, дрова отдают всю содержащуюся в них энергию. В результате эффективность отопительного прибора увеличивается приблизительно на 30%, снижается количество отложений сажи внутри топки и дымохода, и следовательно, растет полезная теплоотдача, уменьшается термическое сопротивление стен печи и предотвращается сужение сечения дымового канала. Поэтому тяга не теряется, а пожаробезопасность повышается.

Как утверждают специалисты, продолжительность процесса горения порции топлива не зависит от материала, использованного в устройстве топки. Главными факторами, влияющими на этот параметр, выступают конструктивные свойства топки, плотность примыкания деталей, дозированность подачи воздуха, наличие системы вторичного дожига. Вместе с тем отмечается, что у топок с шамотной футеровкой процесс тления идет чуть дольше. С материалами же, применяемыми при изготовлении топок (термостойкая сталь, чугун), больше связаны такие моменты, как теплоемкость, теплопроводность, приемлемые габариты печи. Прочность, надежность (и в конечном итоге период эксплуатации), а также себестоимость и цена изделия зависят от того, насколько качественно оно изготовлено.

«Одежда» поверх металла

Особых ограничений при выборе типа облицовки металлических печей не существует. Из природных материалов в отделке очагов используют в основном керамику в самых разных модификациях и талькомагнезит.

Керамика выдерживает высокие температуры, не выделяя при нагреве никаких вредных веществ, и не меняет цвета под воздействием теплового и УФ-излучения, что делает ее отличным сырьем для оформления каминов и печей. На изготовление керамической плитки идут разные сорта глины с добавлением песка, полевого шпата и окисей металлов. Вся смесь изначально подвергается действию высокого давления (500 кг/см²) путем прессования в специальных формах, после чего обжигается при температуре до 1200°С.

  • © Contura

  • © hergom

  • © Vermont Castings Group

  • © «ЭкоКамин»

  • © GODIN

Если плитка покрывается глазурью, то обжиг производится дважды: первый придает керамике прочность, второй закрепляет нанесенную глазурь. На керамику можно нанести и слой непрозрачной блестящей эмали.

Одной из разновидностей керамики является изразец, или печной кафель. Это плитка, которая с лицевой стороны украшена рельефом и (или) рисунком, а с обратной имеет особое строение поверхности, облегчающее крепление. На облицовку печи идет набор изразцов, состоящий из унифицированных типов деталей (угловых, карнизных, прямых плиток).

Талькомагнезит — природный камень, сложная горная порода вулканического происхождения, состоящая из трех основных минералов: талька, магнезита (карбоната магния) и хлорита. Они настолько прочно связаны друг с другом, что образуют однородную каменную массу нейтрального серого цвета. Материал обладает достаточно высокой плотностью и в то же время легко обрабатывается. Это идеальный теплоаккумулятор, обладающий одновременно хорошей теплоемкостью и теплопроводностью. Он способен эффективно отдавать накопленное тепло в виде излучения — впрочем, схожее свойство присуще и керамике.

Таким образом, сочетание керамики или талькомагнезита с металлом определяет не только внешний вид печи, но и ее теплотехнические параметры. К примеру, и художественный образ, и эффективность многих современных изделий построены на комбинировании металла и майолики (керамической плитки с рисунком, покрытым эмалью), которая и красива, и «теплогенична».

Управляемые метаморфозы

Керамическая либо каменная облицовка печей увеличивает время первоначального прогрева теплогенератора (в сравнении с необлицованными образцами), ведь керамика и камень обладают высокой теплоемкостью. Однако это компенсируется более низким расходом дров, а также более редкими подходами к печи для их подбрасывания, что экономит бесценное в условиях современной жизни время.

К тому же температура поверхности керамической облицовки никогда не бывает обжигающей (т.е. избавляет чугунные печи от синдрома «горящей пыли»).

Что касается направления, в котором облицовочный материал меняет свойства печи, то здесь можно выбирать либо эстетический, либо технический вектор или же золотую середину. Некоторые фирмы-производители сознательно отводят облицовке из камня или керамики чисто эстетическую роль. Сама отделка печи при этом не влияет на технические свойства отопительного прибора, а имеет откровенно декоративный характер. К примеру, печь украшается съемными панелями — при желании их легко снять, установив другие и задав новое настроение всему интерьеру. Технические перемены в данном случае могут вообще отсутствовать либо реализовываться иными способами. Например, иногда используют отдельные теплонакопительные насадки на печи и топки, выполненные из жаропрочного камня, что увеличивает мощность и время отдачи тепла.

Совсем иное дело, когда облицовка становится частью самой печи, ее «кожей». Тогда трансформация свойств уже не сводится лишь к «перемене декораций». Да и сам монтаж облицовочных плиток весьма отличается от чисто декоративного навешивания. Для крепежа элементов применяют современные клеи, созданные для облицовки каминов и способные выдерживать до 1000°С, специальные конструкции, помогающие согласовывать друг с другом тепловое расширение отделочного материала и металла, статичные и прочные стяжки, кладочные сетки и другие серьезные приспособления.

  • © hergom

  • © Dovre

  • © EDILKAMIN S.p.A.

  • © AUSTROFLAMM

  • © kratki.pl

Отвести дым

В силу компактных размеров печей и их конструктивных особенностей лучше всего использовать для них относительно легкие дымоходы. Например, модульные системы типа «сэндвич» — двустенные дымоходы из нержавеющей стали с прослойкой из базальтовой ваты. Они отличаются небольшим весом и не требуют сооружения дополнительного основания. К тому же благодаря дополнительной теплоизоляции такие дымоходы менее подвержены образованию конденсата и оседанию сажи внутри трубы. Иногда для компактных печей, впрочем, используются и керамические дымоходы.

Можно задействовать уже имеющуюся в доме кирпичную дымоходную шахту. Чаще всего печь подключается к дымоходу сверху или сзади. Если сечение установленного ранее дымохода не соответствует диаметру печной трубы, то стоит установить специальный переходник. Иногда компания-производитель комплектует свои изделия одним-двумя метрами начального участка дымохода, окрашенного в тот же цвет, что и печь.

Муки выбора

Компактная металлическая печь — идеальное решение для уже построенного жилья: ее не нужно монтировать в процессе строительства, для установки печи не требуется усиливать фундамент, разбирать перекрытия и перепланировать пространство. Также отопительные приборы данной категории — оптимальный вариант для домов с небольшими комнатами, то есть когда полезную площадь жилища приходится экономить, но любоваться живым огнем все-таки очень хочется. При необходимости печь можно перенести с одного места на другое, а в случае переезда — забрать с собой и установить уже в новом доме. Благодаря небольшому весу такую модель можно размещать не только на первом этаже — перекрытия выдержат.

При выборе печи нужно обязательно обращать внимание на качество материала, из которого она изготовлена: на поверхности металла не должно быть никаких шероховатостей и неровностей.

Что касается дизайна, то рынок сейчас предлагает нам бесконечное разнообразие решений и стилей. Строгие линии классицизма, конструктивность хай-тека, обманчивая простота минимализма, старомодное очарование ретро — подходящая модель найдется для любого интерьера. Ну и, конечно, стоит учесть индивидуальные предпочтения будущих владельцев: например, поклонник долгих вечерних чаепитий в семейном кругу может выбрать печь с варочной поверхностью и разместить ее в столовой. Некоторые компании комплектуют свои модели специальными вставками, которые используются как гриль: на них легко запечь рыбу, мясо или овощи.

Но прежде всего каждому, кто хочет приобрести компактную металлическую печь, надо определиться, какую площадь нужно отапливать. Также необходимо учитывать герметичность помещения. Тепловая мощность печи должна соответствовать тепловым потерям каминного зала или всего дома (если печь будет использоваться в качестве единственного отопительного прибора). Тут важно не ошибиться: использование печи большей мощности может привести к дефициту кислорода в отапливаемом пространстве. А если все-таки хочется установить печь мощнее, чем рекомендовано для конкретной комнаты, необходимо обеспечить подачу воздуха на горение извне — с улицы или из подвала.

В любом случае, весь процесс монтажа печи регламентируется противопожарными нормами. Отопительный прибор должен быть размещен на полу, защищенном, как и стены, негорючими материалами.

Текст: Владимир Бреус

Поделиться:

Смотрите также

  • Праздник цвета Печи и камины | №2 (67) '2014 Праздник цвета

    Когда большую часть года за окнами серость, дождь, снег и блеклые краски, яркие цвета в домашней обстановке кардинально меняют окружающую реальность. Цветовые добавки бодрят, оживляют, дарят хорошее настроение и энергию. Каминные композиции с богатой палитрой чистых, открытых оттенков становятся новым трендом интерьерного дизайна...

  • Универсальное решение Печи и камины | №2 (67) '2014 Универсальное решение

    Классический камин создает в комнате особый уют и позволяет любоваться игрой открытого пламени. Традиционная печь, напротив, — предмет преимущественно утилитарный, предназначенный для обогрева помещений и приготовления пищи. Но далеко не у всех владельцев жилья есть возможность установить в доме сразу оба эти устройства. Поэтому были придуманы универсальные отопительные приборы...

  • Камины и печи со встроенными лежанками Печи и камины | №1 (66) '2014 Камины и печи со встроенными лежанками

    Печь с лежанкой всегда была важной составляющей русского фольклора: трудно представить себе более комфортное место в доме. Равномерно прогреваясь и долго сохраняя тепло, лежанки помогали поддерживать хорошее здоровье, избавляя от простуды, ревматизма и прочих недугов. Сегодня камины и печи с лежанками, полками и другими встроенными конструкциями снова в моде...