Отопительный щиток

Если вы по разным причинам интересовались нюансами печного дела, то наверняка встречались с таким понятием, как кирпичный отопительный щиток. По названию не всегда можно понять, что это за строение и для какой цели предназначено. Ответы на эти и другие вопросы вы сможете найти в данной статье, здесь же будут описаны разновидности подобных сооружений из кирпича. Для тех, кто желает их выложить своими руками, мы представим некоторые схемы отопительных щитков и дадим ряд полезных рекомендаций по их возведению.

Отопительный щиток — знакомство

Чтобы описание отопительного щитка выглядело более понятным, представим пару часто встречающихся ситуаций. Например, вы купили и установили у себя дома красивую металлическую печь – камин. Вариант второй: вы пользуетесь варочной плитой, сложенной из кирпича. В том и другом случае по нагреву дымохода заметно, что львиная доля тепла от сжигания дров в буквальном смысле вылетает в трубу. Так вот, отопительные щитки предназначены для того, чтобы задержать это тепло и направить его на обогрев дома.

По сути, кирпичный щиток – это своего рода газовоздушный теплообменник, пристраиваемый к печи любой конструкции. Газовоздушным он считается потому, что отбирает тепло у дымовых газов, нагревается сам, а после передает его воздуху помещения. Внешне сооружение напоминает часть прямой или угловой толстой стены, сложенной из кирпича. Внутри этой стены устроены вертикальные и горизонтальные каналы, по которым движутся продукты горения из топки плиты или камина. Побуждает их к движению естественная тяга дымохода.

Проходя весь путь по проходам внутри щитка, дымовые газы неизбежно остывают, отдавая тепло кирпичным стенкам. И если их начальная температура могла достигать 300 °С, то на выходе в вертикальный дымоходный канал она составит примерно 150 °С. Кроме того, разогретое тело щитка обладает немалой теплоемкостью и еще долго остывает после затухания печи, продолжая отдавать тепло в помещение.

Итак, отопительный щиток для металлической печи или варочной плиты – это кирпичная пристройка, призванная повысить эффективность использования тепловой энергии, выделяющейся при горении дров и угля.

Разновидности и схемы щитков

По внутреннему устройству данные сооружения бывают 2 видов:

канальные: в теле щитка устроена развитая сеть газоходов, представляющая собой несколько вертикальных каналов, соединенных между собой. Прежде чем выйти наружу, газы совершают извилистый путь по этим ходам, интенсивно отдавая тепло;
колпаковые: такой щиток для чугунной печи или плиты имеет одну или две камеры с горизонтальными сводами, где раскаленные газы задерживаются до тех пор, пока не остынут. Только после этого они могут попасть в вертикальный канал и уйти в дымоход.

Отопители канального типа конструктивно проще, поэтому и сложить их легче. Колпаковые щитки эффективнее с точки зрения отбора теплоты, но в исполнении гораздо сложнее. Новичкам браться за их возведение не рекомендуется, здесь нужна рука мастера. Для самостоятельного строительства представляем вам чертежи и разрезы простого отопительного щитка канального типа с тремя вертикальными газоходами:

Для того чтобы наша отопительно-варочная печь могла использоваться в летнее время для приготовления пищи, конструкцией предусмотрено переключение дымооборотов на летний режим. Переход осуществляется с помощью трех задвижек, встроенных в газоходы. Кроме того, в верхней части сооружения имеется вытяжная вентиляционная шахта для организации воздухообмена в помещении. Чтобы избежать опрокидывания тяги при сильном ветре, на выходе из шахты установлена решетка с обратным клапаном.

На следующей схеме, изображенной ниже, показана металлическая варочная плита с отопительным щитком колпакового типа. Как видите, здесь газы после выхода из топки печи попадают в камеру со сводом, откуда ведут 2 канала.

Поскольку из камеры можно двигаться только вниз, продукты горения с высокой температурой задерживаются под сводом, пока не остынут. Тогда они становятся тяжелее и согласно закону конвекции покидают пространство камеры. В этом случае для повышения эффективности печь с отопительным щитком оборудована трубчатыми нагревателями, размещенными внутри газоходов.

Примечание. Как правило, отопительные щитки выполняются как простые теплообменники и не имеют собственной камеры сгорания. Но есть и сооружения, чья конструкция предусматривает устройство небольшого топливника, как это видно на фото:

Заключение

Роль кирпичного щитка действительно очень важна. Получается, что при совместной работе с ним будет эффективной даже простая буржуйка, чей КПД не превышает 30—40%. Сооружение позволяет значительно снизить расход дров и при этом успешно обогревать помещение. К сожалению, не во всяком доме возможно подобное строительство и решать вопросы экономичности приходится иными путями.

Источник: cotlix.com

Достоинства печи с отопительным щитком

Отопительно-варочная печь, дополнительно оборудованная щитком, который сложен из кирпича с ровными стенками без сколов с соблюдением всех технических норм, может полностью заменить традиционную печь.

По сравнению с обычной кирпичной печью чугунная плита с тепловым щитком обладает следующими достоинствами:

Способна хорошо нагреть помещение за непродолжительный отрезок времени.
Позволяет надолго сохранить тепло в доме даже после затухания печи.
Является варочной поверхностью.

Разновидности и схемы щитков

Различают два вида устройства, учитывая тип организации внутреннего пространства:

Канальный тип устройства. Тело щитка представляет собой развитую сеть газоходов. Перед выходом наружу газовые потоки вынуждены проделать путь по соединенным между собой вертикальным каналам. По пути они отдают тепло.
Колпаковый тип. Приспособление используется в качестве дополнения к чугунной печи. Состоит из одной-двух камер с горизонтальными сводами, необходимых для задержки газов до момента их остывания. Попасть в дымоход они могут только после охлаждения.

варочная печь со щитком — Схема отопительно-варочной печи со щитком

Ввиду того что канальный тип устройства имеет упрощенную конструкцию и его легче собрать, его используют чаще, собирая самостоятельно. Отопительный щиток колпакового типа, который эффективнее отбирает тепло, сложнее в исполнении. Для его сборки рекомендуется приглашать квалифицированных специалистов.

Особой популярностью пользуется отопительный трехканальный щиток. Он дает возможность использовать отопительно-варочную печку и в летнее время лишь для приготовления пищи. Реализовать данную функцию позволяет переключение дымооборотов. Для этого применяются встроенные в газоходы задвижки.

Другие конструктивные особенности:

Воздухообмен в помещении обеспечивает вентиляционная шахта, оборудованная на верхней части конструкции.
Наличие решетки с обратным клапаном на выходе из шахты позволяет предотвратить опрокидывания тяги в случае ветреной погоды.

О толщине стенки

Одним из критериев, по которому классифицируются топливные щитки, является толщина стенок:

В случае с толстыми стенками выполняется кладка в полкирпича. Вариант отличается низкой возгораемостью, поэтому является наиболее подходящим для долго работающей печи.
Кладка в 1/4 кирпича позволяет сложить конструкцию с тонкими стенами. Вариант, предполагающий четкое соблюдение правил пожаробезопасности, ввиду полного, а не частичного нагревания конструкции. Правила, которые необходимо соблюсти во время сборки — наличие гидроизолированного фундамента и металлической оболочки (кожух), украшение изразцами выполняется в процессе строительства.

Кирпичный отопительный щиток толстостенный

Какую кладку выбрать

Для самостоятельного возведения теплового щитка рекомендуется выбрать простую канальную конструкцию в полкирпича.

Важно перед началом кладки правильно и качественно обустроить фундамент, не связанный с основание здания. Для его устройства используется бетон. Верх основания должен быть на 15 см ниже уровня пола. Завершающим этапом является укладка гидроизоляционного слоя (используется рубероид).

Далее, подготовив кладочный раствор, можно начинать кладку согласно порядовке.

Правила, требующие соблюдения:

Оптимальная толщина шва — 3 мм, максимальная — 5 мм.
После укладки ряда проводится его проверка по вертикали и горизонтали. Используется отвес и уровень.
Излишки глиняно-песчаного раствора как с внешней, так и внутренней стороны удаляются.
После укладки 3-4 рядов газоходы изнутри протираются влажной тряпкой.
Разделки выполняются при переходе через межэтажные перекрытия и кровлю.
Готовой конструкции дается время для полного просыхания. Мелкие щели, обнаруженные после высыхания, заделываются глиной.

кладка щитка — Кладка теплового устройства

Ввиду большей сложности рассмотрим порядок выкладки конструкции с автономной топкой, позволяющий раздельно топить плиту и сам щиток:

Первые два ряда выкладываются согласно порядовке, схему которой можно без труда найти в интернете.
В третьем ряду оставляется зольник под топку.
При укладке 4-го и 5-го ряда проводится монтаж двух задвижек (летний и зимний ход) и четырех дверок (2 поддувальные + 2 прочистные).

В 6-м ряду необходимо уменьшить все каналы, перекрыть дверцы, установить водогрейную емкость и духовой шкаф.
В 7-м ряду выполняется монтаж колосниковых решеток, предназначенных для топливников плиты и щитка. При этом кирпичи по обе стороны элементов стесываются. С целью устройства двух коротких каналов длинный канал слева перекрывается.
Восьмой ряд кладется согласно порядовке. Одновременно монтируются топочные дверцы топливников.
9-й и 10-й кирпичный ряд также кладется по схеме. В 10-м устанавливается полоска из стали для духовки.
В 11-я ряду перекрываются дверцы, глиняным раствором смазывается верх духовки. Кроме этого, перекрывается канал справа от водогрейной емкости.
12-я ряд является завершающим в кладке плиты, поэтому для укрепления каркаса используются стальные уголки, а также монтируется настил из чугуна.
Далее следует порядовка — кладка теплового щитка.
В 16-м ряду справа от второго канала стесывается кирпич.
19-й ряд — место установки задвижки, закрывающей трубу (из трех каналов получается пять).
В 22-м ряду свое место занимает самоварник, щиток перекрывается, остается труба.
Для кладки 31-го ряда берется стесанный кирпич, что позволяет расширить канал трубы.
В 32-м и 33-м рядах в образованном отдельном канале монтируется вентиляционная решетка.

порядовка щитка — Возможная порядовка отопительного щитка с кладкой в полкирпича

Существует и облегченный вариант кладки. Конструкция собирается в металлическом каркасе. Затем он облицовывается листами из металла или специальной фанерой (асбофанера). Раскройка облицовочного материала выполняется согласно шаблонам с учетом параметров печки и технологических отверстий.

Важные моменты:

Для подготовки основания лучше использовать асбест, обитый стальными листами.
Металлический каркас, сваренный из стального уголка, устанавливается строго вертикально. Четыре ножки прочно опираются на основание.
Далее монтируется первый ряд облицовочных листов.
Первый ряд кладки выкладывается плашмя, а затем ее доводят до уровня нижнего ряда облицовки. Важно следить, чтобы кирпичи были уложены на ребро плотно без пустот, а также плотно прилегали к облицовке. Для этого используется глиняный раствор в виде тонкого слоя. Пропущенные пустоты станут причиной снижения нагревания стенок.
Далее укладывается второй ряд облицовки и все этапы работ повторяются.

Для каких приборов используется щиток

Две наиболее распространенные ситуации:

Приобретение металлической печи, которая одновременно является камином.
Использование кирпичной варочной плиты.

Также щиток из кирпича востребован среди жильцов загородных домов, в которых установлены шведские печи Жирнова. Внешне они напоминают камин, а конструктивно состоят из топки и варочной поверхности: большая часть тепла уходит на отопление, небольшая часть — на приготовление.

Печи производства Ферингер также в большинстве случаев дополняются кирпичной стеной, что позволяет повысить их производительность.

Если отопительный щиток для металлической печи или кирпичной плиты не используется, то тепло, полученное от сгорания топлива, в прямом смысле вылетает в трубу. А в случае его наличия тепло задерживается, что позволяет обогреть помещение.

печь с отопительным щитком — Печь со щитком для отопления помещения

Тепловой щиток, имеющий вид толстой кирпичной стены, можно сравнить с газовоздушным теплообменником, который пристраивается к любой печи с целью повышения эффективности ее работы. Газовые потоки под воздействием тяги дымохода движутся по вертикальным и горизонтальным каналам внутри стены.

Принцип работы данного приспособления основан на заборе тепла у дымовых газов. В результате сложенная из кирпича конструкция нагревается сама, а потом нагревает воздух в помещении. Благодаря теплоемкости материала стена долго остывает и продолжает отдавать тепло после прогорания топлива.

Как правило, щиток не оборудуется собственной камерой сгорания, играя роль лишь дополнительного элемента. Но иногда конструкцией предусматривается наличие топливника.

Источник: ProfiTeplo.com

Непосредственно для приготовления пищи кухонные плиты потребляют малую толику той тепловой энергии, которая выделяется сгорающим в них топливом. Остальная уходит на нагрев их кирпичной кладки. Плиты указанных конструкций имеют, как правило, достаточно короткие дымоходы. Поэтому в них также поглощается достаточно мало тепла. А его максимальные потери приходятся на трубу, по которой продукты горения отводятся в атмосферу, и от выброса этих газов в атмосферу.

Указанные тепловые потери справедливо считают неоправданными и стремятся минимизировать. Один из наиболее распространённых вариантов снижения тепловых потерь варочных печей заключается в их подсоединении к конструкции, которая именуется отопительный щиток. Выглядит указанное устройство как приставная кирпичная стенка небольших размеров, имеющая внутри развитую систему дымооборотов.

Самостоятельная топка у таких щитков отсутствует практически всегда, за редчайшим исключением. Нагревается указанная конструкция за счёт того, что использует для этих целей тепло отходящих от плиты газов. Она конструктивно лишена возможности выделять много тепла в атмосферу. Существуют иные конструкции, более удобные. Это щитки с собственными небольшими топками. Они могут выполняться, как конструкция, от плиты не зависящая.

Отопительные щитки делят на две больших группы: щитки толстостенные и щитки тонкостенные. Первые кладутся в ½ кирпича, и нуждаются в хорошем предварительном прогреве. Если плита работает достаточно долго, то эти конструкции себя вполне оправдывают. И с противопожарной точки зрения они гораздо предпочтительнее.

Тонкостенные щитки кладут обычно в ¼ кирпича. Для гарантированного обеспечения пожарной безопасности щитки указанных типов забирают в специальные металлические кожухи. Поверхность подобных конструкций может быть облицована изразцовой плиткой, оштукатурена или просто выполнена из кирпича без чистовой отделки поверхности щитка. Облицевать щиток изразцами можно только непосредственно в процессе его кладки. Рассматривают два режима работы указанных устройств: летний и зимний.

В первом случае щиток нагревается не полностью, во втором – полностью. К кладке щитков предъявляются повышенные требования по обеспечению пожарной безопасности. Все подобные устройства выкладывают на отдельных фундаментах, которые в обязательном порядке предварительно гидроизолируют. Конструкции отопительных щитков весьма разнообразны. От выбора конструкции будет зависеть величина теплоотдачи готового изделия.

Для того чтобы получить развёрнутое представление о принципах работы рассматриваемого устройства разберём это на одной из конструкций щитка отопительного, нагреваемого отводимыми от плиты горячими газами. (смотри рисунок 3 в правом ряду).

Щиток имеет следующую конструкцию. Все дымовые задвижки устанавливаются исключительно в верхней части конструкции. Задвижка № 2 открывает ход газов в варианте работы «по-летнему». В данном варианте работы вторая задвижка открывается, третья — закрывается, и газы роямиком направляются в дымовую трубу. Задвижка № 3 используется в варианте «по-зимнему». Когда третья задвижка открыта газы проходят через дымообороты щитка. Задвижка № 2 при этом закрывается. При движении по каналам газы отдают тепло стенками дымовых каналов и поступают в трубу уже в остывшем состоянии.

Рассмотрим принцип работы и устройство другой конструкции отопительного щитка (смотри рисунок 4 в правом ряду).

В данной конструкции также реализована идея летнего и зимнего ходов, но задвижки размещены внизу и наверху конструкции. Данный толстостенный щиток достаточно большой. Его габариты – 380*890*2240. Полная расчётная масса около 1210 килограммов. Теплоотдача при одноразовой суточной топке составляет 430 ккал/час. При двух – 600 ккал/час. Лицевые поверхности щитков данной конструкции чаще всего оштукатуривают. Три имеющихся в конструкции задвижки позволяют требуемым образом регулировать движение газов по щитку.

Рассматриваемый вариант может работать в следующих режимах:

Вариант «зимний» — Задвижки первая и вторая – открыты. Третья – закрыта. Газы проходят по всему дымоходу, проложенному внутри щитка, и уходят в атмосферу. Отдав предварительно большую часть тепла.
Вариант «летний» — используется в тёплое время года. В данном случае открыты задвижки третья и первая. А задвижка № 2 закрыта. Газы, не поступая в дымоход щитка, прямиком направляются в трубу. В целях лучшей вентиляции воздуха в помещении в насадной трубе выполняется специальный канал, закрывающийся решёткой с жалюзи или клапанами. Последние позволяют системе вентиляции работать в трёх режимах: закрытом, закрытом частично и открытом.

Теперь рассмотрим последовательность кладки толстостенного щитка. Для работы потребуются:

кирпич красный обыкновенный – 309 штук;

Песок и глина – соответственно 3-4 и 6 вёдер;

Гидроизоляционные материалы (толь в нашем случае) – 1,5 кв.м;

Печные приборы:

Три дымовых задвижки размерами 130*130;
Решётка вентиляционная с клапаном размерами 150 – 200 миллиметров;
Три прочистных дверки размерами 140*130 (из них одна – для самоварника).

Когда выполняется кладка фундамента под щиток, его верхний ряд на 2-а ряда кладки не доводится до уровня чистых полов. Оголовок фундамента выравнивается под уровень с использованием раствора. Затем по нему кладётся один ряд кирпича, на котором выполняется гидроизоляция основания отопительного щитка и размечается контур будущей конструкции. Потом выполняется кладка второго ряда, и фундамент выходит по высоте на уровень чистого пола.

Завершив кладку фундамента, приступают к кладке конструкции самого отопительного щитка. Порядовка кладки приведена ниже (смотри рисунок 5 в правом ряду).

1 ряд – выкладывается только с использованием целого кирпича;

2 ряд и 3 ряд – кладка ведётся согласно порядовке;

4 ряд – в ходе кладки оставляется специальное окно для подсоединения щитка к печи, и обустраиваются две чистки;

5 ряд – кладётся так же, как четвёртый. Особое внимание уделяется перевязке швов;

6 ряд – при выполнении кладки формируются два канала и перекрываются места подключения плиты и чистки;

7 ряд – и все остальные нечётные ряды, по 25 ряд включительно – кладутся согласно порядовке с формированием трёх каналов;

8 ряд – и все остальные чётные, включая ряд 26 – кладка согласно порядовкам;

10 ряд, 11 ряд, 17 ряд, 23 ряд, 24 ряд – кладка ведётся аналогично рядам предыдущим. Просто для гарантированного обеспечения качества перевязки швов кладка указанных рядов выполняется несколько иначе;

18 ряд – кладка аналогична рядам 10 и 24. С правой стороны в канал устанавливается задвижка;

21 ряд, 22 ряд – кладка ведётся с учётом установки самоварника;

27 ряд – оба левых канала в этом ряду объединяются в один, перекрывается самоварник;

28 ряд – ставится задвижка;

29 ряд – кладётся по порядовке. Внимание качеству перевязки швов и проверка по уровню горизонтали и вертикали кладки;

30 ряд — Слева выполняется перекрытие канала, справа — устанавливается задвижка;

31 ряд, 32 ряд – верхняя часть щитка – перекрыша в три ряда (видно на порядовке). Данная конструкция полностью безопасна в противопожарном отношении. Обратите внимание на качество перевязки швов;

33 ряд, 34 ряд, 35 ряд – согласно порядовке;

36 ряд – не забывайте оставлять в нём дымовой и вентиляционный каналы.

Теперь давайте рассмотрим плиту с отопительным щитком, у которого имеется собственная топка (смотри рисунок __).

Указанная конструкция имеет 2 системы дымооборотов: зимнюю и летнюю. Можно по собственному усмотрению топить либо плиту, либо только щиток. Геометрические размеры плиты – 1400*1020*2170. Расчётная масса (вместе со щитком) – 2800 килограммов. Теплоотдача при 2-х топках в сутки составляет 3100 ккал/час. Лицевую сторону плиты и щитка обычно штукатурят.

Для кладки указанной конструкции нам потребуется:

Кирпич красный обыкновенный – 680 штук;
Песок и глина – 20 и 22 ведра соответственно;
Уголок стальной длина – 4000 миллиметров. Сечение – 30*30*4;
Полоса стальная – 550*50*2,2;
Предтопочный лист (сталь кровельная) – один. Размеры – 700*500.

Печные приборы:

Плиты чугунные (варочные панели) с двумя конфорками – шесть штук. Размеры – 200*520;

Решётки колосниковые – две штуки: 300*130 – одна и 300*262 – одна;

Две поддувальные дверки размерами 140*130;

Две топочные дверки: 2058130 и 205*205;

Две прочистные дверки размерами 140*130;

Три дымовых задвижки размерами 240*130;

Коробка водогрейная размерами 120*340*560 – одна;

Дверка 1408130 или круглый самоварник диаметром 100 миллиметров.

Перед началом кладки выполняется отдельный фундамент и проводится его гидроизоляция. Далее кладка ведётся согласно порядовкам (смотри ниже _______).

1 ряд, 2 ряд – кладка выполняется по порядовкам;

3 ряд – аналогично двум предыдущим, за исключением того, что необходимо оставить место для зольника под топку;

4 ряд – выполняя кладку данного ряда, осуществляют установку четырёх дверок: двух поддувальных и двух прочистных, а так же двух задвижек (для летнего и зимнего дымооборотов соответственно). Обратите внимание на тот факт, что прочистные дверки имеют внутри закладки из кирпича;

5 ряд – кладётся аналогично четвёртому. Контроль горизонтальности кладки и качества перевязки швов;

6 ряд – в ходе кладки этого ряда все каналы уменьшаются. Все установленные дверки перекрываются, устанавливается духовка и водогрейная коробка;

7 ряд – кладутся колосники: как для топливника печи, так и для топливника щитка. Кирпичи с обеих сторон по месту их установки стёсываются. В порядовке это указано специальным обозначением (чёрточками). Слева расположенный длинный канал перекрывается. Тем самым из него образуется два коротких;

8 ряд – в этом ряду устанавливаются обе топливные дверки: та, которая меньше – для щитка, вторая – для плиты;

9 ряд, 10 ряд – в соответствии с порядовками. Над духовкой в этом ряду прокладывается полоса стальная;

11 ряд – при выполнении кладки данного ряда перекрываются дверки, верх духового шкафа промазывается глиняным раствором, слой которого должен иметь толщину порядка 10 миллиметров. Канал, идущий с правой стороны коробки водогрейной, закрывается кирпичом. Тот, который идёт с левой стороны коробки, оставляем незаложенным;

12 ряд – завершение кладки и укладка чугунной варочной поверхности (на глиняный кладочный раствор). По всему внешнему периметру ряда укладывается и закрепляется каркас, выполненный из уголка.

Остальная порядовка задаёт последовательность кладки только отопительного щитка (смотри рисунок).

16 ряд – у второго с правой стороны канала кирпич стёсывается (стёс на порядовке заштрихован);

19 ряд – ставится задвижка, которая перекрывает трубу. Начиная с девятнадцатого ряда, и заканчивая рядом 25 из трёх имеющихся в конструкции каналов, формируется пять;

22 ряд – при кладке данного ряда устанавливается самоварник. Начиная с 23 ряда, оставляется только 1-ин канал – труба. Щиток перекрывается тремя рядами кладки;

31 ряд – для расширения канала трубы используется стёсанный кирпич (на порядовке он заштрихован);

32 ряд, 33 ряд – формируется отдельный канал и устанавливается решётка вентиляционная.

Купить чугунную печь для подключения к кирпичному щитку

Источник: FirePlace.su

Отопительный щиток