Философия Русской избы. Монография

Так же известно, что, несмотря на недостатки, Утермарковская печь расходовала на 20% меньше топлива, чем голландка.

Современники того времени, как, например, Пальшау и Пироцкий, утверждали, что КПД настоящей Утермарковской печи намного более 50%, и она может прослужить без ремонта не менее 30 лет[12 - Пальшау, Пётр В. Наставление к производству известково-песчанобитных построек / Сост. Пётр Пальшау. Санкт-Петербург: тип. Королева и К°, 1855.; Денисов Д. В. (https://www.elibrary.ru/author_items.asp?authorid=679138) Семантика десятичных знаков числа ?и в контексте древнеиндийской философии числа: статья // Аспирантский вестник Поволжья №3—4, 2013 с. 21—30.].

Есть предположение, что после смерти изобретателя выпуск деталей для печей прекратился, и именно по этой причине конструкция печи изменилась до неузнаваемости[13 - Петр В.Пальшау. Наставление к производству известково-песчанобитных построек. Указ. изд.].

Печи с большим КПД

В старину очень трепетно относились к настоящим мастерам печного искусства, ведь именно от умения и профессионализма печного мастера зависело, сколько будет держаться тепло в доме. Мастера подходили к своему делу со всей серьезностью, и прежде чем построить печь или камин, рассчитывали теплопотери и объем обогреваемого помещения.

В. Пересвет-Солтан. «Проектирование комнатных печей» 1911 г.

В этой книге Пересвет-Солтана много рекомендаций по выбору конструкции и правилам топки. Прочитав этот труд, можно сделать определенный вывод, что для каждого вида топлива необходима своя конструкция печи. Это происходит потому, что у каждого вида топлива свои характеристики горения и соответственно различная теплоотдача и количество выделяемых вредных веществ.

В. Пересвет-Солтан. «Проектирование комнатных печей» 1911 г.

Это отопительная печь под каменный уголь. Справа приведены разрезы печи по высоте. Как уже писалось выше, эти печи предназначались для отопления различными видами топлива.

В. Пересвет-Солтан. «Проектирование комнатных печей» 1911 г.

Как видно на рисунке (фиг. 19), дрова не укладываются а ставятся вертикально. Фиг.20 – это печь для сжигания мазута. Больше того, дымоходы и их размеры отличались друг от друга в зависимости от того, чем их будут топить.

В. Пересвет-Солтан. «Проектирование комнатных печей» 1911 г.

Вот именно такие книги и надо прочитать, хотя бы для того, чтобы иметь представление, что и для чего делалось.

Недавно ознакомился с одним научным трудом, в котором один из «историков» сетовал на то, что не может понять, для чего в штукатурку добавляли древесный уголь и толчёный кирпич. А в книге про это просто и ясно написано[14 - В. Пересвет-Солтан. «Проектирование комнатных печей», [б. м.; б. и.]. 1911 г.], что это делалось для облегчения штукатурки и её прочности.

В. Пересвет-Солтан. «Проектирование комнатных печей» 1911 г.

Сложные расчёты размеров печи, топливников и дымоходов, а также их протяженность, всегда соответствовали требуемому количеству выделяемого печью тепла для обогрева помещения даже в самые «лютые» морозы. Моему рассказчику приходилось пользоваться старинными печами и восстанавливать их, и их КПД намного превышает современные печные конструкции. Видел печи, которые после начала топки «выпускали» дым из трубы только через несколько минут, а пламя при этом горело ровно.

Военные инженеры, инженер-генерал А. А. Лехнер и генерал-лейтенант П. К. Ломновский, на основе утермарковской печи[15 - Петр В.Пальшау. Наставление к производству известково-песчанобитных построек. Указ. изд.] разработали очень интересную модульную конструкцию. В ней самым важным было то, что ее легко можно было собрать из частей, изготовленных на заводе.

Открытый источник

Эта печь в 60-е годы XIX века пользовалась большой популярностью на юге России. Топливник этой печи делался из керамических пластин с креплением металлическими скобами, а дымовые ходы – из керамических труб с специальным пазовым креплением между собой. Такая печь не требовала навыков печника и собрать ее мог любой разбирающийся в сборке мастер. Для нее так же как и в утермарковской печи изготавливали металлический футляр, только не круглой, а прямоугольной формы.

Эта печь опередила свое время примерно на 150 лет, и только в 20 в. стали выпускать усовершенствованные печи на основе печи Лехнера-Ломновского.

Открытый источник

Однако, несмотря на довольно большую популярность на юге России, печь генералов не смогла сравниться с утермарковскими печами. Печь Утермарка прочно завоевала свои позиции как наиболее удобная и практичная. Хотя и «печь в футляре» довольно долго удерживала свои позиции, и стала народной печью для большинства городского населения царской России.

Основной минус печи генералов был в том, что теплоёмкость печи, созданной ими, была небольшой, и применять ее можно было, в отличии от печей Утермарка, только при условии максимально низкой температуры не ниже -15 градусов на улице.

Знаменитый мастер-печник Собольщиков писал: «Печники наши, не зная внутреннего устройства утермарковых печей, позаимствовали только их круглую форму, а с ними и имя Утермарка. Теперь же и печи начали делать прямоугольные. Нынешнее устройство этих печей ничем не отличается от голландских печей».

Применяя некачественный кирпич, который очень быстро прогорал, у нас просто «угробили» теплоотдачу, КПД и экономность печей Утермарка.

Печи с приточным с улицы воздухом и с циркуляцией внутреннего воздуха в помещении, для оптимального и быстрого обогрева помещения, стали применять очень давно, со временем они более усовершенствовались и изменились в лучшую сторону.

«Кирпичные комнатные печи большой теплоемкости» И. Цыганенко 1913 г.

«Кирпичные комнатные печи большой теплоемкости» И. Цыганенко 1913 г.

На чертеже №250 представлена более совершенная печь, в ней сделаны воздушные заборники воздуха у самого пола, а выход в верхней части печи. Воздух, поднимаясь по внутренним воздушным каналам, нагревается и выходит в помещение, вытесняя холодный, который, остывая, вновь попадает в печь. В более холодный период делался забор воздуха с подвального помещения.

«Кирпичные комнатные печи большой теплоемкости» И. Цыганенко 1913 г.

На рисунке представлены виды душников для печей. С их помощью регулировали поступление тепла в комнаты.

«Кирпичные комнатные печи большой теплоемкости» И. Цыганенко 1913 г.

Это образцы различных печей с циркуляционными каналами для обогрева воздуха. В подобных печах направление движения воздуха и дыма происходило в одном направлении, но были печи, предложенные Собольщиковым, в которых дым сначала поднимался вертикально вверх, а затем зигзагообразно опускался вниз до самой дымовой трубы. Воздушные каналы применялись примерно так же, но нагрев воздуха был более интенсивным.

Такая печь инженера Собольщикова признана наиболее удачной среди печей с воздушной вентиляцией.

«Кирпичные комнатные печи большой теплоемкости» И. Цыганенко 1913 г.

Эти каналы необходимо было периодически чистить. Для этого были сделаны специальные прочистные дверцы и применялись плоские метелки. Внизу печи устраивались так называемые «пыльные мешки» для сбора пыли.

«Кирпичные комнатные печи большой теплоемкости» И. Цыганенко 1913 г.

«Кирпичные комнатные печи большой теплоемкости» И. Цыганенко 1913 г.

При таком способе циркуляции комнатные печи стало возможным встраивать в толщу стен, не мешая циркуляции воздуха и обогревает помещения двумя путями, с помощью прогрева от стенок печи и с помощью воздушных каналов.

Такие печи не распространились, поскольку было сильное противодействие печников, которые не хотели класть более сложные с их точки зрения печи и поэтому препятствовали их применению. Примитивизация и упрощение привели к потере части КПД.

То же самое произошло и с другими конструкциями печей. Вот печь Собольщикова отапливала помещение общим объемом 5000 кубометров и себя оправдывала[16 - И. Цыганенко. «Кирпичные комнатные печи большой теплоемкости», [б. м.; б. и.]. 1913 г.]. А требовались несложные.

Нерусская печь: Гипокауст

Считается, что первую бездымовую систему отопления в Западной Европе изобрели древние римляне, и она просуществовала до VI в. нашей эры, времени падения Римской империи[17 - Admincheg. Hypocaust: how rooms were heated in the Middle Ages // Muz4in.Net] И то, и другое неточно.

Above: The heat storage hypocaust in the Malbork castle in Poland

Во-первых, эту систему продолжали использовать в большей части Европы, а позже модернизировали в «отопительную систему под полом» – печь под полом, поверх которой клали гранитные камни, чтобы выпускать горячий воздух через вентили в полу[18 - http://www.lowtechmagazine.com/2017/ 03/heat-storage-hypocausts-air-heating-middle-ages.html (Доступ: 11.08.2020); В.И.Немцев. Вопросы о России: Монография. Издательские решения. [б.м.], 2016. 288 с.]. Это значит, что комната, благодаря всего одной протопке печи, могла оставаться тёплой в течение нескольких дней.

Это гипокауст (hipokaust или gipokaust) – система отопления, распределяющая тепло от печи под полом по всему пространству[19 - Bingenheimer K. «Die Luftheizungen des Mittelalters. Zur Typologie und Entwicklung eines Technikgeschichtlichen Ph?nomens», 1998.]. Тепло затем поглощалось полом и поднималось по комнате выше. Эффект был подобен современной системе отопления горячей водой или электрической системе подогрева пола. Римский гипокауст характеризовался наличием пустого пространства под полом, которое создавалось с помощью небольших столбов, прикрытых сверху напольными плитами. Иногда тепло также проходило через пустоты в стенах, помогая согревать помещение.

Во-вторых, римляне не были первыми, кто придумал систему отопления, в которой тепло от огня распространялось под полом от одной стороны комнаты к другой. Китайские «kang» и «dikang», корейский «ondol» и афганский «tawakhaneh» были основаны на подобном принципе и относились к ещё более раннему времени. К тому же, римляне, вероятно, узнали о технологии от греков. Тем не менее, именно римляне модернизировали гипокауст в более сложную систему отопления, особенно в зданиях общественных бань, которые были построены по всей Европе и Средиземноморью[20 - В. И. Немцев. Вопросы о России: Монография. Издательские решения. [б.м.], 2016. 288 с.].

Технология также была популярной в Восточной Римской (Византийской) империи и использовалась в хаммамах арабами, которые снова популяризовали гипокауст в Западной Европе, когда построили дворец Альгамбры в XIII веке. В меньших и более дешёвых системах использовали трубы вместо столбов – их также применяли в небольших зданиях. Эти гипокаусты нагревали лишь часть пола. Подобный гипокауст всё ещё используется в отдалённой деревне в Испании.

Из-за небольшой тепловой вместимости римский гипокауст нужно было запускать постоянно. Добавление каменной комнаты для создания теплового хранилища гипокауста облегчило накапливание тепла, что означало отсутствие необходимости постоянно топить печь. В 1822 году было проведено множество экспериментов с целью повысить эффективность 400-летней системы гипокауста в польском замке Мальборк. Один такой эксперимент состоял в нагревании банкетного зала замка площадью 850 квадратных метров[21 - Truu, K. Keskaegsed kerish?pokaustid Tallinna vannalinnas, 2016; Tvauri, Andres. Late Medieval Hipokausts with Heat Storage in Estonia // A. Tvauri. Baltic Lournal of Art History, 2009.]

3 апреля холодную печь топили в течение трёх с половиной часов, используя 0,7 кубического метра дорогой древесины. Когда вентили в плитке открыли, горячий (200 ?C) воздух ворвался в банкетный зал, повысив температуру с 6 до 22,5° C всего за 20 минут. Затем заслонки были закрыты. К следующему утру (4 апреля) температура воздуха в комнате упала до 14° C. Заслонки были открыты вновь, и температура повысилась до 19° C за один час – без дополнительного разжигания печи.