Кафельные печи — тот редкий случай, когда отопительное устройство получило название от облицовочного материала. Произошло это скорее всего потому, что кафельная «рубашка» в данном случае определяет важные теплофизические характеристики агрегата.
© Brunner
© Glenrich
Кафелю присущ особый вид теплового излучения, наиболее совместимый с тепловыми волнами человеческого тела, а потому наиболее полезный и комфортный для людей. Кафельная облицовка выдерживает сильные температурные нагрузки. Температура в топочной части может превышать 1000°С, но при этом поверхность кафельной печи не нагревается выше 51°С. На стенках кафельной печи не выгорает пыль, и, следовательно, в помещение не поступают вредные воздушные примеси.
Эстетические достоинства данного вида облицовки заключаются не только в цветовом разнообразии и нарядном глянцевом блеске, а еще и в том, что керамические изделия для отделки печей индивидуальны как никакой другой вид печной облицовки. Существуют сотни базовых коллекций кафеля и изразцов. На их основе благодаря сочетанию различных элементов можно создать тысячи вариантов эксклюзивного печного декора. А помимо базовых коллекций существует еще ручная роспись (майолика), каждый образец которой абсолютно неповторим. Так что декоративные возможности кафельной облицовки поистине безграничны.
Конструктивные особенности
© Jasba
© Kago
© Jasba
© Castelmonte
© Ceramiche Pugi
© Enbra
Конструкции кафельных печей можно разделить на две группы по признаку соотношения конвективного и лучистого тепла. В работе печей так называемого калориферного типа важную роль играет конвективный способ обогрева, при котором воздух поступает снизу печи в каналы между топочной частью и керамической облицовкой через специальные отверстия, а затем, нагревшись, выходит в помещение также через отверстия в кафеле, но уже в верхней части.
В работе печей теплонакопительного типа больший упор делается на лучистое тепло. Печь сначала накапливает жар от пламени и дымооборота в топочной части, а затем начинается процесс отдачи тепла, который в данном случае продолжается значительно дольше. Примечательно, что деление это довольно условно, т.к. кафельная облицовка печей калориферного типа тоже является хорошим теплонакопительным элементом, а в печах теплонакопительного типа (в большинстве) также присутствуют воздушные каналы для конвекции. Но отличия все-таки есть. Калориферные печи начинают давать тепло уже через 15 минут после начала растопки. Теплонакопительным агрегатам для этого требуется не менее 40 минут, и длится теплоотдача при этом, как уже сказано, значительно дольше (у некоторых моделей — до 36 часов). КПД печей теплонакопительного типа достигает 90% — самый высокий показатель в ряду дровяных отопительных устройств.
Для конструкций калориферного типа характерны в основном металлические топки промышленного выпуска. У теплонакопительных образцов топочная часть выкладывается из теплоемких материалов (кирпича, шамота, искусственного камня, огнестойких бетонов). Печи калориферного типа представляют собой сварную стальную или чугунную конструкцию, облицованную изразцовыми панелями и стоящую на цоколе (металлическом или керамическом). Внутренние стенки топки защищаются от сильных температурных перепадов и преждевременного прогорания футеровкой (вермикулитом или шамотом). Изразцы крепятся с помощью специальных петелек, отформованных на внутренней части плитки (называемой румпой), на металлических стержнях. На сборку подобных печей достаточно дня, она не включает никаких «мокрых» работ и не оставляет мусора. Да и просушки не требует, т.е. печь можно топить сразу по окончании монтажа.
Кафельные печи теплонакопительного типа более разнообразны в способах сооружения. Такую печь можно, как в былые времена, сложить из кирпича или камня. Но есть и другой способ. Современные производители предлагают модели с массивной топочной частью (сердечником), собираемой из модульных крупноблочных элементов (они скрепляются специальным жаропрочным клеем). Описанное техническое решение позволяет установить печь за 2–3 дня. Теплонакопительный контур (сердечник) в рассматриваемом случае представляет собой топку со специально продуманной системой дымооборотов, удлиняющих путь прохождения дымовых газов внутри конструкции и предельно увеличивающих отдачу тепла каменному корпусу печи.
Современные кафельные печи служат воплощением не только старинных традиций, но и новейших отопительных технологий. Им доступны практически все распространенные в наши дни виды топлива. Среди современных кафельных печей есть не только такие, что топятся дровами или углем, но и те, что функционируют от сжигания газа или жидкого топлива и даже от электричества (водоснабжаемые кафельные печи). В топочных конструкциях кафельных печей широко применяются различные способы вторичного дожига и развитые системы дымооборота, за счет чего достигается их высокая тепловая эффективность (КПД от 80 до 90%). Все более популярными становятся кафельные печи с теплообменником, к которому может быть подключен водяной отопительный контур или система горячего водоснабжения.
Изразцовые секреты
© Thun
© Chazelles
© LEDA
Изготовление кафеля и печного изразца — дело сложное и трудоемкое. До 70% операций производится здесь вручную. Секреты ремесла передаются мастерами из поколения в поколение. В каждой местности, где производят печную керамику, — собственные рецепты и технологические особенности. Поэтому кафель и изразцы из разных мест различаются и по свойствам (есть более пластичные и более жесткие, и т.д.). Основой смеси для печной керамики служит красная глина. Модели для рельефных изразцов раньше вырезали из дерева, а сегодня лепят из пластилина. Затем по ним отливают гипсовые формы, в которых вручную формуется глиняная масса. Полученные изделия подвергаются естественной сушке, во время которой они уменьшаются в размерах, поэтому при формовании делают запас на усадку, а после сушки вручную подгоняют «соседние» образцы друг к другу.
Затем изразцы покрывают жидким раствором белой глины, после чего отправляют на первичный (утильный) обжиг в электрических печах, который обеспечивает высокую прочность изделий. Время и температура обжига строго контролируются. После утильного обжига заготовки поливают сырой эмалью и отдают на роспись художникам. Роспись по сырой эмали не допускает исправлений. От мастера требуются твердая рука и правильный выбор красок, т.к. многие из них проявляют окончательный цвет лишь в процессе обжига. Вторичный (муфельный) обжиг вновь требует строгого контроля температурных и временных параметров, поскольку даже при незначительном отклонении от них изразцы трескаются и коробятся, а краски непредсказуемо меняют цвет.
После второго обжига изразцы могут покрываться надглазурными красками (люстром), и тогда за этим следует третий обжиг, после которого поверхность плитки приобретает характерный блеск.
Из истории печной керамики
Существует мнение, что кафельные печи являются наиболее стародавним способом обогрева жилища, если не считать древних открытых очагов. Традиция кафельного печного отопления насчитывает 600 лет. Слово kachel в немецком языке означает печную керамическую плитку. Родиной кафеля является Альпийский регион (Австрия, Швейцария, Южная Германия). Здесь примерно в VII веке зародилось производство печных горшков, которые и послужили прототипом кафельной печной облицовки.
© MEZ Keramik
© Brunner
Первое появление изразцового убранства в России относят к концу XV — началу XVI века, когда появились керамические плитки с орнаментальным рельефным узором. Изразцы формовали в то время в деревянных формах с вырезанным объемным рисунком (по аналогии с технологией приготовления русских пряников). Примерно в это же время кафель стали ввозить в Россию из стран Европы.
Расцвет русского изразцового искусства наступил во второй половине XVII века, когда рельефные многоцветные изразцы стали широко использоваться в отделке печей и внешнем убранстве зданий. Белорусские мастера принесли в Москву секреты производства непрозрачных глазурей (эмалей). Яркие цветные печи превратились в популярный элемент российских интерьеров.
До XVIII века включительно производство изразцов в России было кустарным. Впервые их промышленным выпуском занялось «Товарищество М.С.Кузнецова», продукция которого включала 18 видов печей и каминов и множество изразцовых плиток. В дореволюционную эпоху Россия была также крупнейшим импортером кафеля из европейских стран. Указанный факт нашел отражение в названии одного из распространенных типовых размеров кафельных плиток (16,5х16,5 см), который так и называли русским кафелем.
Вообще кафельные изделия выпускаются разных размеров — от плиток с длиной стороны в несколько сантиметров до плит метровой величины. С начала XX века в качестве международного стандарта были приняты размеры 22х22 см. Также популярны размеры 20х25, 22х25, 22х28 см. Сегодня традиции печной керамики развиты в Германии, Чехии, Италии. В России керамические плитки для облицовки печей традиционно называют печными изразцами. Изразцовое ремесло в нашей стране тоже продолжает жить, в частности, в мастерских гжельских ремесленников.
