Традиционные методы строительства каменных обогревателей

Сердцевина и стена каменного обогревателя.

Сегодня я буду обсуждать стили строительства, а не планировку каналов или конструкцию топки, но здесь я дам краткий обзор некоторых способов решения проблемы долговечности каменной печи.

Каменные обогреватели возникли во многих местах по всему миру, и в разных культурах существовали разные способы решения проблем, с которыми сталкиваются при проектировании каменных обогревателей, которые довольно просты:

1. Эффективно спроектируйте топку подходящего размера и формы, чтобы вместить нужное количество топлива и оптимизировать смешивание воздуха с древесным газом.

2. Сбалансируйте площадь теплообмена, размер топки и толщину стенок, чтобы эффективно поглощать, хранить и излучать это тепло, оставляя при этом достаточно тепла в газах, чтобы тяга дымохода могла поддерживать отрицательное давление во всей системе.

3. Выдерживать нагрузки расширения и сжатия, возникающие в результате циклов нагрева и охлаждения, присущих работе печи.

Сегодня мы живем в домах самых разных форм и размеров, поэтому мы учитываем эти факторы при проектировании каждой печи, но было построено множество обогревателей, поэтому вопрос лишь в том, какой подход мы хотим использовать в какой ситуации.

В некоторых частях мира есть внешняя стена печи, сделанная из более мягкого кирпича с более высокой пористостью толщиной от 4 до 4,5 дюймов, чем у нас в США. У этих стен с одной стороны есть комната, а с другой - выхлопные газы, без огнеупорного кирпича, кроме топки и области вокруг нее (где наблюдаются самые высокие температуры). В некоторых случаях красный кирпич штукатурят, что придает печи герметичность.

В США самую распространенную конструкцию я назову «сердечник и оболочка». Топку и теплообменные каналы из шамотного кирпича укладывают на водорастворимый огнеупорный раствор с прокладкой между ними, а вокруг них сооружают «кожу» из красного кирпича с зазором между ними от 1/4 до 1/2 дюйма. . Этот метод создает теплообменную стену толщиной около 6,5 дюймов с небольшим воздушным зазором между двумя слоями. Зазор обеспечивает дифференциальное расширение между сердцевиной и обшивкой, а также действует как изоляция, создавая так называемый «двухступенчатый» нагреватель.

Каменный обогреватель Kachelofen Basket Wall

В других местах (в частности, в Швеции и Германии) был принят другой подход. Поверхность печи состоит из специальной плитки, называемой качел (или огнеупорного кирпича, в котором просверлены неглубокие отверстия). Плитки толстые и имеют очень важный «пончик» сзади. После укладки проволочные зажимы скрепляют детали, придавая качелам два свойства: способность двигаться и способность удерживаться вместе при этом. Стенка из проволоки и качеля образует «Корзину» или «Бочку».

Теплообменные каналы строятся внутри с использованием глиняно-песчаного раствора, что обеспечивает некоторое перемещение каждого кирпича. Внутренние кирпичи укладываются по отношению друг к другу таким образом, чтобы ни один кирпич не мог упасть и заблокировать канал, а стена из плитки Качел удерживает всю сборку вместе. Это позволяет создать теплообменную стену толщиной от 2,5 до 3 дюймов, которая идеально подходит для более умеренного климата или дома с современной изоляцией и обеспечивает невозможную реакцию при более толстой стене. Он также выдерживает повышенные температуры, что позволяет печи меньшего размера выделять больше тепла. Например, по этому принципу я строю печь, в которой в качестве корзины используются две бочки по 50 галлонов и которая прекрасно работает для обогрева помещений или больших суперизолированных домов.

Точно так же обогреватели из мыльного камня изготавливаются с использованием плит из мыльного камня толщиной от 2 до 2,5 дюймов в качестве внешней поверхности, которые укладываются в смесь пыли из мыльного камня и жидкого стекла и скрепляются вместе. Более тонкие плиты мыльного камня обычно помещают в печь, чтобы сохранить тепло и обеспечить более длительное время хранения.

Мне больше всего нравится подход «корзина/бочка», хотя, как и в случае со всем подобным, здесь необходимо провести анализ затрат и выгод, и ни один подход не идеален. В моей личной печи есть части, в которых отдельные кирпичи скреплены вместе, а в некоторых я использую твердый огнеупорный раствор. В моей печи используется технология воздушного зазора, хотя я положил красный кирпич на ребро, чтобы придать ему нужную форму и ограничить энергию активации, необходимую для зарядки печи до рабочей температуры.