Дровяная печь – одно из тех древних изобретений человечества, что широко используется и по сей день. Конструкция этих сооружений, безусловно, со временем изменялась, усовершенствовалась, с целью повышения эффективности работы, расширения функциональности. Однако, неизменным оставалось наличие некоторых отделов и деталей – это топочная камера, дымоходная труба, задвижки и, конечно же, колосник для печи.
Колосник по своей сути является разделителем между топочной камерой и зольником. Помимо этого, благодаря его решетчатой конфигурации обеспечивается подача воздуха, без которого никакой процесс горения твердого топлива — невозможен. Понятно, что колосник постоянно испытывает экстремальные термические нагрузки, а оттого – и внутренние напряжения, что налагает особые требования к его конструкции и материалу изготовления.
Поэтому чаще всего даже в самодельных печах стараются использовать колосники заводского изготовления – проверенные эксплуатацией модели, на долговечность которых можно положиться. Размеры, конфигурация и стоимость колосниковой решетки зависит от конструкции печи, параметров топочной камеры, а также от разновидности используемого твердого топлива.
Основные функции колосниковых решеток
Колосниковая решетка — это конструктивный элемент печи, чаще всего изготовленный из высококачественного чугуна, способного выдержать высокие температуры без ущерба своей целостности. Она устанавливается в донной части топочной камеры и служит основанием для укладки твердого топлива. В печах классической компоновки снизу через колосник в топливную загрузку поступает поток воздуха, обеспечивающего горение. Зола, в которую превращается топливо в процессе сгорания, через зазоры решетки ссыпается в зольник, освобождая камеру горения для новой закладки дров или угля. По мере наполнения зольник очищается.
Во многом эффективность работы отопительного прибора или сооружения зависит от конструкции колосниковой решетки. Ее щели или отверстия (в зависимости от особенностей модели) должны свободно пропускать воздушные потоки, регулируемые поддувальной задвижкой (дверцей). Иногда особое строение решетки само становится «регулятором» поддува воздуха.
Важным моментом является и правильность установки колосниковой решетки на свое посадочное место, обустраиваемое для этого в нижней части топочной камеры.
Колосники изготавливаются не только из чугуна, но и из стали. Но в отопительных бытовых сооружениях или приборах хозяева практически всегда отдают предпочтение чугуну.
Разновидности колосниковых решеток
Колосниковые решетки по разным критериям подразделяют на несколько разновидностей.
- Так, их можно разделить на монолитные и наборные.
— Монолитные модели решеток более распространены, монтировать их гораздо проще — они сразу укладываются в подготовленное для них гнездо требуемых габаритов. Широкий ассортимент форм и размеров представленных в продаже решёток чаще всего позволяет обойтись именно таким вариантом.
— Сборные колосники составляются в единую конструкцию непосредственно на посадочном месте. Это могут быть модули с двумя ÷ тремя перемычками.
Сборная колосниковая решетка удобна в тех случаях, когда дно топочной камеры имеет сложную геометрическую форму, то есть в одном месте она должна быть уже, а в другом шире.
Сюда же можно отнести так называемую балочную колосниковую решетку — это тоже наборный вариант, состоящий из отдельных перекладин-балок. Элементы балочной решетки должны свободно проходить и извлекаться из топочной камеры через открытую дверцу. Собственно, если разобраться, то именно такая отдельная балка и называется колосником.
На практике монолитные колосники при необходимости могут быть скомбинированы с наборными элементами, в случае той же нестандартной формы топочной камеры.
- Плитная решетка имеет плоскую форму (чаще – прямоугольную, хотя встречаются и круглые колосники). Этот вариант изделий подходит для большинства отопительных твердотопливных приборов — печей, котлов, каминов. Плитный колосник выбирается в соответствии с проектом печи, в котором указаны параметры посадочного места.
- Колосниковая решётка корзинного типа. Этот тип решеток широко использовался ранее в каминах с открытыми очагами. Он удобен тем, что закладываемые дрова находятся не на поверхности колосника, а как бы внутри него, без риска выпадения наружу через отрытый очаг. Но в то же время доступ воздуха к топливу полностью сохраняется.
В наше время корзинные решетки используются в каминах уже не столь часто, так как многие владельцы домов предпочитают в основном закрытые топочные камеры с панорамными стеклянными дверцами. Тем не менее, и такие колосниковые решетки представлены в продаже. Кроме того, мастера-кузнецы охотно принимают заказы на их изготовление по индивидуальным проектам. И тогда корзинный колосник становится еще и декоративной деталью камина.
- Подвижная колосниковая решетка обычно предназначается для печей длительного горения. Конструкция может состоять из рамы и установленной в ней на оси самой решетки. Другой вариант – решетки с горизонтальным перемещением. Изменение положения колосника помогает его самоочистке – способствует разрыхлению шлака или залежей золы и удалению их в камеру зольника. В некоторых случаях подвижные решетки дают еще и изменение геометрии каналов для поступающего воздуха, что используется для управления режимами работы печи.
Существуют модели с поворотом секций на 180 градусов. Однако эта конструкция должна быть заложена в проекте печи, так как для такого перемещения решетки требуется обустраивать специальные выемки в кирпичной стенке. Поэтому эти модели имеют ограничения в применении и стоят достаточно дорого.
- Отдельно стоит выделить охлаждаемый тип колосниковой решетки, которую обычно монтируют в водогрейные котлы или печи с контуром водяного отопления. По-другому их называют «КРОК» — «колосниковая решетка охлаждаемой конструкции». Изготавливается этот вариант изделий из монолитных жаростойких труб, в которых циркулирует теплоноситель, охлаждая их поверхности. Таким образом, в топке поддерживается температура, обеспечивающая безопасность работы агрегата, а система отопления получает дополнительный тепловой потенциал.
Чаще всего производства таких колосниковых конструкций используются прямоугольные или квадратные в сечении трубы, расположенные параллельно, с шагом в 15÷20 мм. В межтрубное пространство, на расстоянии 20÷30 мм относительно друг друга, вварены отрезки стальных прутов, которые являются компенсаторами жесткости решетки. С одной стороны трубы решетки соединены с коллектором, подающий охлажденный теплоноситель из трубы «обратки» отопительного контура а с другого в выходящий, по которому вода дальше поступает в основной теплообменник котла.
Критерии выбора колосниковых решеток для печи
Выбор колосниковой решетки определяется несколькими факторами, к которым можно отнести следующее:
- Тип отопительного прибора (сооружения).
- Вид используемого топлива – от этого момента будет зависеть модель колосника. Если планируется отапливать печь углем, то следует приобретать более массивные решетки, способные выдерживать и немалую механическую нагрузку, и экстремально высокий температуры. Для дровяных каминов и печей подходят более легкие по весу изделия.
- Колосниковая решётка должна соответствовать своими размерами посадочному месту в топочной камере. А если точнее, то в проект печи обычно сразу закладываются габариты колосника, исходя их предложенных в продаже размеров этих изделий.
- Расстояния между параллельными прутами решетки для дровяных печей должны составлять в общей сложности не менее 40% от площади колосника. Этот фактор поможет избежать трудностей при очистке изделия от золы. Кроме того, зазоры меньше рекомендуемых будут создавать препятствия для свободной циркуляции воздушных потоков. А это, в свою очередь, приведет к уменьшению продуктивности работы отопительного прибора, а также к снижению уровня безопасности его эксплуатации. Недостаточность воздушного обмена создает сложности и для полноценного прогорания топлива, и для нормальной тяги. А задержка продуктов сгорания – недопустима, так как это чревато очень серьезными последствиями.
В случае если просветы колосниковой решетки будут больше, чем это необходимо, то в зольник будет осыпаться не только зола, но и еще недогоревшие частицы топлива. Следствие – совершенно ненужный перерасход топлива, так как упавшие в зольник недогоревшие частицы дров или угля уже не дадут ожидаемой теплоотдачи. Да и с безопасностью в таком случае все обстоит не слишком благополучно.
Варианты колосниковых решеток и их стоимость
В продаже представлены разные варианты колосниковых решеток для установки их в печи, камины и котлы. Как уже говорилось выше, изготавливаются эти изделия из чугуна или стали.
Оптимальным материалом всегда стоит рассматривать чугун. А лучшей сортом чугуна для изготовления жаропрочной фурнитуры является СЧ-15 (20). Маркировка об этом нередко проставляется непосредственно на изделии.
Колосниковые решетки, изготовленные из стали, стоят дешевле и весят значительно меньше чугунных аналогов. Однако, и срок их эксплуатации — значительно короче, так как они под воздействием высоких температур начинают деформироваться, приходя в негодность. И если приобретение планируется с расчётом на многолетнее повседневное использование печи, то стальные решетки лучше и вовсе не принимать в расчет. Они подойдут для декоративного камина, растапливаемого от случая к случаю, или для печи, которой пользуются нечасто. Например, это может быть уличный комплекс барбекю — можно сэкономить на стоимости изделия, а на период длительного простоя решетку с несложно снять и убрать в подсобное помещение.
Производством колосниковых решеток занимается немало литейных предприятий. Но не следует думать. Что формы и размеры изделий, как говорится, «берутся с потолка». В это сфере тоже имеется своя стандартизация.
Например, широким спросом пользуется продукция ЗАО «Литком» — «Рубцовского литейного комплекса ЛДВ». Все решетки изготавливаются в соответствии со стандартом СТО 3-2011 и разработанными жесткими техническими условиями. В таблице ниже представлены колосниковые решетки разных форм и линейных параметров, а также их стоимость на 2018 год.
Условные обозначения – довольно понятны.
«РУ» – решётка колосниковая для угля,
«РД» — решетка колосниковая для дров.
Изделия с такими индексами предназначены для печей, котлов и каминов бытового предназначения с максимальной тепловой мощностью до 8 кВт.
Если требуется решетка для более мощной печи или котла, то приобретается модель с добавленным буквенным индексом «П» — он обозначает предназначение изделия для промышленных печей или котлов, с тепловой мощностью от 8 до 100 кВт.
| Иллюстрация | Наименование изделия | Линейные размеры, мм | Масса, кг | Примерная стоимость, руб. (2018 г) |
|---|---|---|---|---|
 |
Промышленная колосниковая решетка РУ-П-10 | 350×100 | 4.5 | 520 |
 |
Чугунная бытовая колосниковая решетка РУ-1. | 250×250×20 | 4.05 | 520 |
 |
Бытовая колосниковая решетка РУ-2. | 300×200 | 4.6 | 500 |
 |
Бытовая колосниковая решетка РД-8. | 245×220 | 4.1 | 450 |
 |
Бытовая колосниковая решетка РД-4. | 250×250×25 | 4.9 | 565 |
 |
Каминная колосниковая решетка РД-7. | 290×135 | 1.66 | 290 |
 |
Бытовая колосниковая решетка РУ-5. | 300×250 | 3.6 | 430 |
 |
Колосниковая решетка катализатор РД-9. | 300×200 | 4.2 | 555 |
 |
Бытовая колосниковая решетка РД-6. | 380×250 | 6.4 | 695 |
 |
Бытовая колосниковая решетка РД-5. | 300×250 | 5.65 | 695 |
 |
Промышленная колосниковая решетка РУ-П-2. | 520×200 | 14.1 | 1925 |
 |
Промышленная колосниковая решетка РУ-П-1. | 410×200 | 9.96 | 1430 |
 |
Промышленная колосниковая решетка РУ-П-5. | 910×250 | 33.3 | 3990 |
 |
Промышленная колосниковая решетка РУ-П-11.1 | 550×230 | 20.82 | 2395 |
 |
Промышленная колосниковая решетка РУ-П-11.3 | 800×230 | 30.55 | 3490 |
 |
Промышленная колосниковая решетка РУ-П-11 | 618×230 | 23.4 | 2685 |
Безусловно, показанным в таблице ассортиментом одного производителя вовсе не ограничивается предложение специализированных магазинов. Чтобы определиться с выбором этого элемента печеной фурнитуры, если значение аббревиатуры в названии модели непонятно, можно проконсультироваться с продавцом или со специалистом в этой области. Но приобретать колосниковую решетку неясного происхождения — не стоит, так как она может подвести в самый ненужный момент. А подделки встречаются, причем, даже изготовленные их каких-то неясных по составу сплавов, но выдаваемых за качественный серый чугун.
Важно помнить, если заявленный материал изготовления решетки — чугун, то она по умолчанию не может быть слишком легкой и привлекательно дешевой.
Установка колосниковой решетки
Колосниковая решетка, как правило, монтируется в процессе возведения печи. Однако, иногда приходится производить ее замену в уже эксплуатируемом отопительном приборе или сооружении. В такой случае необходимо обязательно разобраться, по каким же причинам произошло повреждение этого узла или его выпадение с посадочного места.
При постройке кирпичной печи посадочное место должно превышать размеры решетки на 5 мм по каждой из сторон ее периметра — этот тепловой зазор станет отличной защитой от повреждения кладки и от деформации самой металлической детали при их нагревании до высоких температур. Как известно, все материалы при нагревании расширяются, но коэффициенты линейного расширения кирпича и металла – весьма значительно различаются, и это требует обязательного компенсационного зазора.
Как правило, кирпичи, обрамляющие гнездо для колосниковой решётки, стесываются несколько на угол, примерно так, как показано на иллюстрации выше. Это облегчает и установку, и, в случае необходимости, демонтаж и замену решетки, упрощает процесс ее очистки.
Эти зазоры между кирпичом и решеткой заполняются сухим песком или же смесью песка и глины. Но ни в коем случае не используется цементосодержащий раствор. Иногда по этим щелям прокладывается и асбестовый шнур.
Как правило, плоскость колосника должна находиться ниже топочной дверцы на один ряд кладки – это предохраняет от выпадения горящих углей при открытии печи. Естественно, такое правило должно соблюдаться и в каминах с открытой топкой – нижний край очага должен быть выше колосников.
Колосник нужно еще и правильно уложить на место, не перепутав стороны. Очень часто перемычки колосников имеют треугольную (трапециевидную) форму в сечении. В этом случае заостренная сторона должна смотреть в сторону зольника.
В заключение необходимо кратко подвести итоги представленной выше информации:
- Размеры колосниковых решеток чаще всего подчиняются стандартам. При составлении проектов печей обычно как раз и отталкиваются от этих установленных размеров. Но при необходимости можно собрать решетку более сложной или нестандартной конфигурации, используя отдельны балочные колосники либо модули небольшого размера.
- Материал изготовления выбирается в зависимости от выбираемого топлива. Но однозначно лучшим, проверенным многолетней эксплуатацией материалом для печной металлической фурнитуры является чугун. Но и среди чугунных решеток есть подразделения на дровяные или угольные печи.
- Важно при монтаже колосниковой решетки заранее правильно подготовить посадочное место.
- Легче всего монтировать монолитные колосники. Но зато наборные и балочные варианты расширяют возможности, обычно служат дольше, да и ремонтопригодностью у них – намного лучше. Проще заменить один, например, треснувший колосник, нежели всю решетку целиком.
Тем не менее, некоторые хозяева печей стараются изготавливать колосники для своих приборов самостоятельно. Часто это мотивируется тем, что действительно качественный чугун стоит слишком дорого. А то, что сейчас встречается в продаже, по их мнению, зачастую не выдерживает никакой критики.
Да, стальная колосниковая решетка не прослужит слишком долго. Но для мастера проще и дешевле изготовить новую, нежели приобретать готовую модель.
Что ж, и такая точка зрения имеет свое право на существование. Для примера – видеосюжет на эту тему: