Собираем мини русскую печь своими руками из кирпича — проекты с мангалом, лежанкой и плитой, чертежи и советы по кладке печей для дома, дачи и сада

Читайте в статье

• • Появление дымохода
• С чем связан спрос?
• Способы модернизации
  • Увеличение выделения тепловой энергии
  • Максимальное изъятие тепловой энергии
  • Повышение эффективности теплоотдачи
  • Улучшение внешнего вида
  • Получение дополнительных возможностей
• Обсуждения на форумах
• Возведение своими руками
• Порядовка мини русской печи от автора статьи
• Полезное видео
• Заключение

Мини русская печь, которая многократно изображалась в фильмах, мультфильмах и описывалась в литературе, на фоне большинства других печей конструкций начала проигрывать по эффективности. Её возможности были значительно ограничены, в результате чего она перестала рассматриваться как полноценное устройство для обеспечения отопления. Если вас интересует вопрос «мини русская печь своими руками», мы подготовили информацию о том, как можно самостоятельно создать компактную версию русской печи с учетом современных потребностей.

Вместо этого за ней закрепилась слава декоративного элемента, показывающего вкус и финансовую состоятельность владельца дома. Тем не менее, благодаря огромному потенциалу модернизации она до сих пор не канула в лету, а ее место заняла гораздо более эффективная русская мини печь.

Такое сооружение из кирпича прекрасно подойдет для беседки небольшого размера во дворе частного дома, дачи или в саду, и его вполне можно возвести своими руками, для этого лишь необходима правильная порядовка в сочетании с желанием и хотя бы небольшим навыком кладки печей.

История русской печи начинается еще во времена каменного века, когда люди впервые приручили огонь и заметили, что костер греет лишь пока горит, а вот очаг из камней отдает тепло еще какое-то время.

Но на большей части земель, где впоследствии раскинулись Киевская, Новгородская и Московская Русь, камень встречался нечасто, в отличие от глины, которой вокруг было много. Несколько иная ситуация была на территории Поморья, где хватало камней, но была и глина.

Поэтому развитие того, что после долгой эволюции превратится в классическую русскую печь, шло параллельными путями, отличаясь лишь материалом. Там, где был избыток глины и не было камней, выдерживающих жар костра, именно смесь глины с песком стала основным материалом для возведения печей, получивших название глинобитных.

Примером же поморской печи является традиционная финская саву-печь, которую до сих пор топят «по-черному», то есть дым выходит через отверстия в кровле или стенах, а не по дымоходу.

Шли столетия, развивалась наука, люди познавали мир и РП постепенно принимала вид своеобразного бревна с пустотой внутри, причем размеры этого бревна были такими, что внутри него мог мыться даже взрослый человек. В те времена отдельная баня была доступна не всем, а народы Поморья, равно как и восточные славяне, хорошо понимали важность гигиены и старались блюсти чистоту тела.

Кроме того, РП выполняла еще одну важную функцию – она создавала условия для комфортного сна. Нагретая поверхность (лежак) резко контрастировала с невысокой температурой избы, что позволяло ко сну снимать с себя всю одежду, кроме исподней, давая тем самым отдых телу. Ведь полноценно отопить даже небольшую избу глинобитной печью того периода очень сложно, вот упор и был сделан на комфортный сон.

Появление дымохода

К концу XVII века, когда из Европы в Россию пришли печи новых конструкций, такие РП получили название курных, ведь они окуривали сруб дымом, что продлевало срок службы избы, но убивало множество народа. Ведь топка «по-черному» наполняла дом смесью различных газов, которые по мере остывания разделялись по плотности.

Из-за этого угарный и углекислый газ, будучи тяжелей воздуха, накапливались на различном расстоянии от пола, не попадая в зону конвекции, то есть циркуляции воздуха, вызванной нагревом от печи.

В начале XVIII века Петр I начал борьбу с курными избами (так называли срубы с курными, то есть топившимися «по-черному» печами), пытаясь заменить их отопительными приборами с дымоходами, ведь они были более экономичны и безопасны.

Но печных мастеров, умеющих возводить голландские печи, на всю страну не хватало, зато идея дымохода нашла отклик у многих печников, что привело сначала к появлению дымников (обмазанных изнутри глиной) деревянных труб, а затем и полноценных дымоходов.

Так РП постепенно приобрела современный вид, то есть помимо лежака обзавелась дымоходом, но деревянное опечье никуда не делось, из-за чего прогрев избы начинался в лучшем случае с уровня пояса, оставляя пространство ниже холодным.

Появление печей новых типов низвело традиционную русскую печь до чисто декоративного элемента, но огромный потенциал модернизации и мешок горячих газов в верхней части топки не позволили РП полностью исчезнуть из числа отопительных приборов. Однако новое время предъявляло новые требования, поэтому часть печных мастеров начала экспериментировать с русскими печами, пытаясь повысить их эффективность и сделать более полезными.

Первыми существенными улучшениями стало появление нижнего прогрева и колосниковой подачи воздуха в зону активного горения дров. Это повысило коэффициент полезного действия (КПД), сократив количество дров, необходимое для прогрева комнаты той же площади, а также опустило зону конвекции почти до уровня пола, уровняв с лучшими современными печами.

Кроме того, нижний прогрев сделал бесполезным лежак на перекрыше печи, ведь теперь можно было спать на кровати, оставаясь при этом в зоне конвекции.

Такое изменение режима работы и рост КПД сделали бессмысленным прежние громоздкие варианты исполнения РП, ведь теперь отапливать дом можно было гораздо меньшим по размерам устройством. Так появился новый класс русских печей «мини», которые успешно конкурировали с «Голландками» и «Шведками». Но потенциал модернизации на этом не был исчерпан, поэтому не боящиеся экспериментов печники продолжили поиск новых идей и технических решений.

С чем связан спрос?

Являвшиеся вершиной печного искусства в XVIII веке Голландки оказались морально устаревшими уже к началу ХХ века, когда появились не только новые модели, но и целые печные школы.

Одним из основателей таких школ был инженер металлург и теплотехник Владимир Ефимович Грум-Гржимайло, создавший школу колпаковых печей, которые по своей эффективности и универсальности опередили не только древние «Голландки», но и куда более современные «Шведские» печи. Были и другие популярные школы, к примеру, финская, поставившая во главу угла схему противоточного движения газов.

Уже во времена развитого СССР (1955–1985 года) в подавляющем большинстве негазифицированных домов находились печи современных моделей, ведь они были более эффективны и универсальны. На данном уровне развития печного дела предложить что-то кардинально новое, при этом более эффективное, невозможно, остается лишь дорабатывать привычные модели и схемы.

Тем не менее, уже в ХХ веке часть печных мастеров начала возвращаться к классической русской печи, переосмысливая ее концепцию и добавляя новые функции, ведь потенциал модернизации РП во много раз выше, чем у печи любой другой конструкции.

После распада СССР и тяжелых «девяностых» экономика, а вместе с ней и уровень жизни большей части людей, начал подниматься, что породило спрос на печи, которые бы не только обогревали, но еще и украшали дом, что привело к появлению множества конструкций с улучшенным внешним видом.

«Голландки», «Шведки», печи Кузнецова и другие конструкции то делали из красивого кирпича, то оклеивали изразцами или украшали каким-то иными способом, чтобы сделать более интересными и лучше вписать в интерьер.

Поскольку главным визуальным атрибутом русской печи была не лежанка, а арочное окно, то от классической конструкции отсекли все устаревшее, добавили новое и востребованное, после чего появились РП небольшого размера, с интересным внешним видом и достойным функционалом. Ведь правильно изготовленная топка РП является идеальной для любой печи, после нее не требуется камера дожига, ведь окислению подвергается гораздо больше углерода, чем в любой другой топке, а значит чище дым и выше температура.

Все это породило высокий спрос на русские мини печи, не уступающие по эффективности любым другим, но обладающие интересным внешним видом, словно бы выехавшие из древних легенд и преданий. И как приятно видеть зависть в глазах соседей и знакомых, когда они удивленно смотрят на пусть и уменьшенную, но явно узнаваемую русскую печь, которая может не только испечь пироги или сварить кашу, но и обогреть немаленький дом.

Способы модернизации

Поскольку сама по себе русская мини печь является топкой с дымовой трубой, то все улучшения направлены на:

• увеличение выделения тепловой энергии;
• максимальное (до безопасного для трубы уровня) изъятие тепла из дымового потока;
• более эффективное использование изъятого тепла;
• улучшение внешнего вида;
• получение дополнительных возможностей.

Увеличение выделения тепловой энергии

Чтобы понять, как повысить выделение тепловой энергии, необходимо сначала разобраться с тем, как протекает процесс горения топлива и что является его результатом. Сама по себе древесина не является горючим материалом, ведь в топке горит не она, а пиролизные газы (Пиролизный газ и его применение), полученные в результате термического разложения целлюлозы, лигнина и других веществ.

Процесс пиролиза начинается при нагреве древесины до температуры 200+ градусов, причем чем выше эта температура, тем быстрей протекает процесс, результатом которого является образование смеси горючих газов и золы.

Температура воспламенения, то есть процесса окисления углерода и водорода в составе пиролизных газов (ПГ), составляет 250–300 градусов, а результатом этого процесса является выделение тепловой энергии и образование новых соединений, химический состав которых зависит от многих факторов.

Но одного нагрева для запуска процесса окисления недостаточно, необходимо еще определенное количество кислорода, который содержится в воздухе. Избыток кислорода приводит к более активному окислению пиролизных газов, а значит увеличению количества выделенной тепловой энергии, но учитывая незначительное (примерно 20 процентов) содержание кислорода в воздухе, температура дыма на выходе снижается.

Ведь азот, которого в воздухе примерно 78%, в горении не участвует, а значит смешивается с остальными газами и охлаждает их. Недостаток кислорода замедляет окисление пиролизных газов, а также увеличивает содержание углерода в дыме.

Когда соотношение пиролизных газов и кислорода оптимально, процесс окисления идет достаточно быстро и выделяется много тепла. Но такое соотношение кислорода и пиролизных газов, даже при оптимальной подаче воздуха, достигается лишь в отдельных участках топки, ведь имея разную плотность, эти газы плохо смешиваются.

Правильная подача воздуха

Поэтому для увеличения выделения тепловой энергии с одинакового количества топлива необходимо обеспечить более эффективное перемешивание пиролизных газов с воздухом, а также поднять среднюю температуру в топке до отметки 400–500 градусов.

Благодаря большому объему в горниле русской печи перемешивание газов гораздо более эффективное, чем в малоразмерных топках современных печей, поэтому главным является правильная организация подачи воздуха. Обычно он поступает через щель между заслонкой и устьем, после чего опускается на уровень пода и постепенно подходит к зоне активного горения.

При такой подаче большая часть воздуха нагревается менее интенсивно, поэтому, смешиваясь с пиролизными газами, охлаждает их и замедляет реакцию окисления углерода.

В современных печах эту проблему решают двумя способами:

• подают первичный воздух (ПВ) через колосниковую решетку прямо в зону горения;
• подают подогретый до температуры 300–400 градусов вторичный воздух (ВВ) над зоной горения.

Оба способа применимы к мини РП – подача первичного воздуха через колосниковую решетку прямо к зоне горения хоть и немного снижает температуру там, зато кислород и азот, которые не вступили в реакцию в зоне горения, нагреваются достаточно для эффективного сжигания пиролизных газов.

Оставшаяся часть кислорода, нагретая до температуры 300–700 градусов, обеспечивает более эффективный дожиг как пиролизных газов, не вступивших до того в реакцию с воздухом, так и частично окисленных.

Ведь помимо чистого углерода в составе этих газов есть различные углеродсодержащие вещества, в том числе смолы, которые тоже могут при окислении выделять тепловую энергию.

Для нагрева ВВ до нужной температуры его пропускают через щель между стенкой печи и футеровкой горнила, после чего он смешивается со скопившимися под сводом раскаленными ПГ, обеспечивая их окисление и максимальное выделение тепловой энергии. Регулируя подачу ПВ и ВВ, а также расположив колосниковую решетку под зоной горения дров, вы поднимите эффективность процесса горения топлива на уровень, как минимум, «Шведской» печи.

Улучшение перемешивания газов

Эффективность перемешивания, а значит сгорания и дожига пиролизных газов, зависит от:

• размера топки (чем больше, чем лучше);
• расположения выхода из топки (хайла).

В отличие от классической русской печи, у мини РП размер топки в несколько раз меньше, из-за чего эффективность сгорания и дожига газов также заметно ниже. Одно из лучших решений предложил ученик В. Е. Грум-Гржимайло И. С. Подгородников. В его модификации русской печи, получившей название «Теплушка», дым выходил через отверстия пода, поступая в нижнюю (отопительную) камеру, являющуюся еще и камерой дожига.

При таком расположении смесь газов в топке можно условно разделить на 3 зоны по степени нагрева:

1. Холодная – самая нижняя, занимающая лишь несколько миллиметров пространства выше пода.
2. Горячая – в ней расположена зона горения дров, там протекает процесс пиролиза и первичное окисление ПГ.
3. Раскаленная – эта зона расположена примерно на высоте 2/3 расстояния от пода до верхней части свода.

Благодаря сильному ограничению подачи ПВ, через холодную зону к выходным отверстиям попадает лишь крайне небольшое количество воздуха, почти не влияющее на общую температуру газов, проходящих через хайло.

Поскольку пропускная способность хайла гораздо больше сечения дымохода в районе задвижки (ведь во время топки ее немного прикрывают), то в горниле возникают вихревые процессы, перемешивающие между собой газы разной температуры и плотности. При достижении оптимального соотношения кислорода и углерода оба вещества вступают в реакцию с выделением тепловой энергии, которая нагревает все содержимое топки.

Уже к окончанию первой половины времени топки печи температура в горниле поднимается настолько, что даже проходящий через холодную зону ПВ нагревается до температуры 150–300 градусов, при этом средняя температура дымовых газов в районе хайла составляет 600–800 градусов.

Но из-за уменьшения объема горнила полноценное сжигание и дожиг ПГ внутри топки невозможны, поэтому для эффективной работы русской печи класса мини необходима камера дожига. С этой функцией хорошо справляются колпаковые каналы нижнего прогрева, в которых во второй половине топки происходит дополнительное выделение тепловой энергии.

Максимальное изъятие тепловой энергии

В идеальной печи при стандартной загрузке топлива температура дыма в дымовой трубе составляет 150–200 градусов, что защищает последнюю от негативного воздействия конденсата, ведь к середине или концу топки он уже высыхает, а значит не может навредить. Чтобы создать печь с идеальным балансом выработки и изъятия тепловой энергии, необходимо обеспечить небольшой профицит выработки тепла по сравнению с возможностью тела печи это самое тепло впитать.

Если все максимально упростить, то получатся следующие формулы:

1. Рт = Sо*К1*К2*К3.
2. Vт = (Рт/Q)*К4.

Где:

1. Рт – тепловая мощность топки в кВт/ч.
2. Sо – общая площадь теплоизлучающих поверхностей печи в м2.
3. К1 – коэффициент теплоотдачи поверхности печи – 1 м2 отдает примерно 500 Вт тепловой энергии.
4. К2 – время обогрева с одной протопки (приблизительно 12 часов).
5. К3 – потери, вызванные низким КПД топки и тела печи (в среднем 1,5)
6. К4 – коэффициент заполнения топки (приблизительно 4,5 с учетом того, что дрова лежат не вплотную, поленце к поленцу впритык).
7. Vт – объем топки (м3).
8. Q – теплотворная способность древесины кВт*ч/м3 (в среднем 1850).

К примеру, общая площадь греющей поверхности русской мини печи с лежанкой составит 6 м2, что с учетом коэффициента обеспечивает выделение 3 кВт/ч в течение полусуток. В реальности немного больше, потому что остывает поверхность около суток, но время комфортного обогрева именно такое, то есть будет выделено 36 кВт/ч тепловой энергии.

С учетом всех потерь мощность топки должна составлять 54 кВт/ч тепловой энергии, ведь она выдаст ее не за 12 часов, а за примерно 1–1,5 часа. Чтобы выделить столько тепловой энергии, потребуется приблизительно 0,03 м3 дров, что при влажности 20–30% составит примерно 15 кг березовых дров. Для их эффективного сгорания объем топливника должен быть в 4–4,5 раза больше, то есть 120–140 литров. При глубине и ширине топки в 55 см высота с учетом арки свода составит 50–60 см.

Повышение эффективности теплоотдачи

Повысить эффективность теплоотдачи можно несколькими способами:

• установить дополнительный отопительный щиток;
• встроить в печь калорифер;
• установить регистр водяного отопления;
• подключить боковую лежанку;
• увеличить площадь теплоотдающей поверхности за счет фигурности.

Установка дополнительного отопительного щитка поможет вам обогреть несколько комнат и сохранить шарм, который создает внешний вид русской печи, а главное условие для нормальной работы такой конструкции – достаточная тяга, обусловленная длиной дымохода. Поэтому выбирая тип щитка, отдавайте предпочтение колпаковым конструкциям, ведь они при одинаковых размерах создают наименьшее сопротивление потоку дымовых газов.

Калориферы часто применяют в стальных печах, ведь установка их в кирпичные устройства, да еще и типа РП, подразумевает серьезное усложнение конструкции. Тем не менее, если вы сможете проложить каналы между топкой и наружным корпусом отопительного прибора, то повысите теплоотдачу на 10–30%.

Врезав в мини РП регистр водяного отопления, вы получите котел с внешностью русской печи. В такой конструкции очень важно выбрать место установки котла, которое зависит от тех целей, которые вы хотите достичь. Если на первом месте стоит водяное отопление, то лучше располагать его между топкой и корпусом печи, но в этом случае снизится теплоотдача наружных стен.

Если же водяное отопление является лишь дополнением, к примеру, предназначено для обогрева одной удаленной комнаты небольшого размера, то предпочтительней ставить регистр в каналах нижнего прогрева или даже после них.

Боковая лежанка является своеобразным отопительным щитком, только не стоящим вертикально, а уложенным горизонтально, поэтому к ней применимо все то, что мы рассказывали о щитках.

Площадь фигурной теплоотдающей поверхности гораздо больше, чем ровной, что означает более сильный нагрев помещения. Минус этого подхода в том, что сделать такую поверхность красивой и при этом достаточно большой по площади непросто. Но этот подход применен даже в оригинальной конструкции – установленные в районе топки печурки увеличивают теплоотдачу не только за счет меньшей толщины стенок, но и благодаря большей площади.

Улучшение внешнего вида

Это направление тюнинга русских мини печей никак не затрагивает их теплотехнические характеристики, поэтому выбор действий весьма ограничен – вы сможете изменить только цвет исходных материалов, к примеру, в шахматном порядке уложить кирпичи разного цвета. Кроме того, можно изменить внешний вид окна шестка, сложив его в форме какой-то декоративной арки, или использовать для кладки конструкции кирпичи со снятой фаской.

Получение дополнительных возможностей

К этому виду тюнинга можно отнести:

• врезку дополнительной топки с варочной чугунной поверхностью;
• врезку мангала;
• подключение камина;
• создание на базе мини РП многофункциональных барбекю-комплексов.

Подключение дополнительной топки с чугунной варочной плитой позволяет не только готовить еду без использования основной топки мини РП, но и подавать воздух в зону горения через дополнительную колосниковую решетку, регулируя его поток в обоих режимах одной дверцей.

Врезка мангала особенно полезна для печей, которые планируют установить на улице или веранде, а также различных барбекю-комплексов на основе мини РП, в режиме мангала огонь будет гореть лишь в соответствующей части, а дым выходить через штатный щиток.

При этом возможна врезка в под колосников, но для регулировки подачи воздуха придется использовать поворотную заслонку, например, такую.

Врезка камина прямо в топку русской мини печи невозможна из-за различных режимов работы этих устройств, поэтому камин делают пусть и в том же корпусе, но отдельно от горнила РП, нередко располагая под ним топку с варочной плитой. Такой же подход применяют при создании барбекю-комплексов, объединяя в одном корпусе самые разные устройства.

Причем наиболее удачной комбинацией является сочетание:

• топки русской печи с мангалом;
• камина с расположенной под ним топкой, оснащенной варочной плитой;
• раковины или мойки с подогревом воды от дымовых газов или встроенного трубчатого электронагревателя (ТЭН).

Поскольку печи с камином или барбекю-комплексы предназначены для установки на улице или веранде, то функция отопления в них почти полностью отсутствует.

Обсуждения на форумах

На тематических форумах обсуждают различные вопросы, касающиеся русских мини печей. На них вы сможете найти фото, схемы и чертежи проектов таких конструкций из кирпича с плитой или без нее.

Вот наиболее интересные из таких обсуждений:

1. www.forumhouse.ru.
2. forum.stovemaster.ru.
3. stroiteli.info/showthread.php.
4. forum.podolsk.ru.

Возведение своими руками

Если вы решили самостоятельно сложить русскую печь мини, то учитывайте, что для этого вам потребуются теоретические знания печного дела и навыки кладки кирпича на глиняный раствор. Если все это у вас есть, то вы справитесь, если же нет, то высока вероятность, что готовая печь либо не будет работать, как должно, либо ее придется ремонтировать или перекладывать уже через 1–2 года.

Если же вы уверены в своих силах, то действуйте по следующему алгоритму:

1. Определите, какая именно вам нужна конструкция и для чего. Составьте список функций, которые она должна выполнять, затем определите конфигурацию, соответствующую вашим ожиданиям.
2. Найдите готовую порядовку, если полностью соответствующей нет, используйте максимально близкую, затем адаптируйте ее к своим условиям. Для работы с порядовками хорошо подходит программа СкетчАп или ее аналоги.
3. Рассчитайте и постройте фундамент.
4. Завезите весь необходимый материал.
5. Постройте печь.
6. Выведите дымоход сквозь потолок и крышу или подключите мини РП к уже существующему дымоходу.

Порядовка мини русской печи от автора статьи

Предлагаем посмотреть порядовку мини русской печи, созданную автором этой статьи на основе личного опыта.

Внимание! Это примерная модель, показывающая общий принцип работы, но по факту порядовку надо создавать под конкретные условия.

Полезное видео

Очень наглядный видео ролик с демонстрацией кладки русской мини печки на маленьком конструкторе из кирпичиков:

Обзор работы уже построенной печи:

Заключение

Русская мини печь, в зависимости от конфигурации, может как эффективно отапливать достаточно большой (40–90 м2) дом, так украшать его, являясь изюминкой экстерьера помещения. Такая конструкция не только сохраняет все преимущества традиционной РП, но и обладает огромным потенциалом модернизации.

Какой фирмы выбрать мини печь?

Выбор мини-печи зависит от ваших конкретных потребностей, бюджета и предпочтений. Существует множество производителей мини-печей, и каждый из них предлагает различные модели с разными характеристиками. Вот несколько известных брендов, которые специализируются на производстве мини-печей:

1. Breville: Breville предлагает широкий выбор мини-печей с различными функциями, от выпекания и обжаривания до гриля и поддержания тепла. Их продукция известна своим качеством и инновационными технологиями.

2. Cuisinart: Cuisinart предлагает компактные и удобные мини-печи, которые могут выполнять множество функций, включая жарку, готовку на пару, подогрев и тосты.

3. Hamilton Beach: Этот бренд также предлагает разнообразные мини-печи с разными функциями и размерами. Они известны своей надежностью и доступной ценой.

4. KitchenAid: KitchenAid производит стильные и высококачественные мини-печи, которые могут служить не только для приготовления пищи, но и стать элементом декора на вашей кухне.

5. Panasonic: Panasonic предлагает мини-печи с разными функциями, включая микроволновые печи с грилем, конвекционные функции и даже комбинированные варианты.

6. Black+Decker: Этот бренд известен своими надежными и простыми в использовании мини-печами. Они обычно имеют разнообразные настройки для приготовления разных блюд.

7. De’Longhi: De’Longhi предлагает стильные и функциональные мини-печи с различными режимами приготовления и контролем температуры.

Перед покупкой мини-печи рекомендуется ознакомиться с отзывами пользователей, характеристиками моделей и сравнить их с вашими потребностями. Также учтите бюджет, размеры вашей кухни и функции, которые вы хотели бы видеть у мини-печи.

Видео. Разбор порядовки. Русская печь 5 на 5 кирпичей