Стандартизация и типизация печей
В течение многовековой истории развития печного отопления печи совершенствовались в техническом и эстетическом отношении, благодаря чему менялись их функциональная структура и способы отделки. В результате разработки теории проектирования печей создались предпосылки к унификации их элементов, а также возможность всесторонней теплотехнической проверки различных конструкций, что позволило отобрать наиболее перспективные модели для массового строительства. Возникла тенденция, направленная на стандартизацию типов печей, в основе которой была заложена цель разработки устройств, обладающих высокими эксплуатационными качествами, простотой методов сооружения и эксплуатации.
На первом этапе стандартизации печных устройств проведена типизация их конструктивных решений. Типизацией называют техническое направление в проектировании и строительстве, позволяющее многократно изготовлять печи на основе специально разработанных проектов с применением унифицированных конструктивных элементов, обеспечивающих прогрессивные технические и экономические показатели.
В результате всесторонних теплотехнических испытаний, а также многолетней эксплуатации печей были выявлены наиболее совершенные отопительные устройства. К отбору печей были привлечены высококвалифицированные специалисты, имеющие многолетнюю практику проектирования, строительства и эксплуатации печей в различных климатических районах нашей страны.
При отборе испытаниям подвергались печи, разработанные в последние годы, а также многие традиционные приборы, имеющие вековую давность, например русские печи. Один из основных критериев отбора — степень прогрева нижней части печи. Хороший прогрев топливника устраняет вредное влияние холодных потоков воздуха, распространяющихся над уровнем пола, что важно для малоэтажных жилых зданий, детских садов, школ и других сооружений с длительным пребыванием людей.
Наряду с указанными техническими качествами во внимание принимались эффективность использования топлива, полнота его сгорания, объем сажи, осаждающейся на внутренних поверхностях печей. В результате отбора Госстроем СССР был издан «Перечень рекомендуемых отопительных печей для жилых и общественных зданий», которые следует применять в массовом строительстве. Перечень содержит 37 конструкций печей теплопроизводительностью от 1400 до 7000 Вт. В нем приведены как одноярусные, так и двухъярусные отопительные устройства. Для большинства печей приведены их теплоотдача и коэффициент неравномерности, которые определены в лабораторных условиях по стандартной методике.
Важнейшей предпосылкой создания типоразмерного ряда отопительных печей, отраженного в перечне, является унификация, нормализация и стандартизация их конструкций. Под унификацией понимают процесс уменьшения многообразия устройств, предназначенных для выполнения одних и тех же или близких по своему характеру функций. Этот процесс — первая ступень типизации изделий. Унификации могут подвергаться все структурные части печей, а также материалы. Например, в печах применяют унифицированные элементы печной гарнитуры.
Нормализация — это ограничение разнообразия печей, предназначенных для узкого использования. Например, можно нормализовать конструкции печей для одноэтажных сельских жилых домов или для жилых домов с размещением квартир , в двух уровнях. Нормализация состоит в применении ограниченной номенклатуры отопительных приборов для данного типа зданий. Унифицированные по элементам и нормализованные в соответствии с применением печи служат основой для типизации и последующей стандартизации всего класса местных отопительных устройств.
Стандартизации подвергаются в основном изделия полной заводской готовности. Сооружения, которые приобретают свой законченный, пригодный для эксплуатации вид, на месте строительства типизируют. Отопительные печи могут быть стандартными и типовыми. К стандартным печам относятся некоторые не теплоемкие печи и тонкостенные печи повышенного прогрева передвижного типа.
Стандартные печи, выполняемые в кирпиче, в Советском Союзе типизированы. Применение стандартов и типовых конструкций в значительной степени облегчит весь процесс создания и внедрения новых печей и предопределит возможность получения их высоких технико-экономических показателей.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ТИПОВЫХ ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ
Разработка систем отопления, базирующихся на применении типовых печей, — наиболее прогрессивный метод формирования микроклимата зданий с местными источниками теплоты. Одним из основных вопросов, решаемых при проектировании печного отопления, является выбор рациональных печей, которые отвечают по своим параметрам конструкции и планировке здания. Это обусловлено тем, что вид печей, их габариты, теплотехнические и эксплуатационные характеристики влияют на планировку помещений и их ограждающих элементов: перегородок, дверей, перекрытий, полов.
Форма печей, место расположения дымовой трубы и способ ее выполнения (непосредственно на печи или в проеме стены), ориентация фронтальной стенки с загрузочной дверкой, возможность соблюдения отступок, вид наружных плоскостей отделки — все это должно быть точно выявлено уже до начала проектирования здания.
В качестве основного материала современных типовых печей применяют керамический полнотелый обыкновенный кирпич плотностью свыше 1600 кг/м3 (в дальнейшем называемый керамический кирпич). Для кладки топливника и первых каналов используют также огнеупорные материалы. В обозначение типовых отопительных печей, выполняемых из кирпича, например ПТО-2300, входят первые буквы слов, характеризующие их конструкцию: ПТО — печь типовая одноярусная. За буквенным обозначением следует число, указывающее их теплопроизводительность при двух топках в сутки (в данном случае 2300 Вт).
За числом может дополнительно введено буквенное обозначение, уточняющее конструктивную особенность: Ф — печь, заключенная в металлический футляр, У — угловая печь. Если вид отделки не указан, то значит печь оштукатуривают. Все печи типа ПТО — печи умеренного прогрева.

Типовые печи повышенного прогрева бывают двух разновидностей: каркасные и изразцовые. В печах первого типа, обозначаемых ПТК (печь типовая каркасная), между каркасными элементами, в качестве которых применяют равнополочные уголки, располагают облицовочные асбестоцементные или металлические листы. Изразцовые печи повышенного прогрева, обозначаемые ПТИ (печь типовая изразцовая), выполняют из полнотелых (без румп) керамических элементов заводского изготовления размером 220 х 200 мм, которые одновременно служат и теплоемким, и отделочным слоем.

Двухъярусные типовые кирпичные печи обозначают ПТД. После букв следует 1 числовая дробь, в числителе которой указана среднечасовая теплопроизводительность нижнего яруса, в знаменателе — верхнего, например ПТД-37ОО/ЗО0О. Теплотехнические характеристики типовых одноярусных печей приводятся в сводном графике (рис. 55), где теплопроизводительность обозначена прямоугольником. Внутри прямоугольника указан тип печи. Нижняя граница каждого прямоугольника соответствует расчетной теплопроизводительности печи при одной топке в сутки, верхняя — при двух топках.
График относится к толстостенным кирпичным прямоугольным и квадратным типовым одноярусным печам умеренного прогрева — наиболее универсальному типу отопительного устройства периодического действия. Поэтому такие печи находят преимущественное применение в жилищном и гражданском строительстве.
На рис. 56 приведены габаритные размеры типовых одноярусных печей. По этому рисунку можно подобрать печь, размеры которой в наибольшей степени согласуются с планировкой помещений одноэтажных зданий. Одновременно в соответствии с планом печи определяют наиболее приемлемое расположение ее насадной дымовой трубы. Печи с насадными трубами могут присоединяться к отдельно стоящим коренным трубам или к дымовым каналам, расположенным в кирпичных стенах.
Печи, предназначенные для зданий, которые строят в сейсмической местности, заключают в футляры из кровельной стали. В остальных случаях их поверхности оштукатуривают. Среднечасовая теплоотдача различных плоскостей печей, умеренного прогрева при одно- и двукратной топке, их масса, высота, размеры дымовых каналов приведены в табл. 7.
Типовые двухъярусные печи, сводный график теплотехнических характеристик которых приведен на рис. 57, а габаритные размеры на рис. 58, применяют в двухэтажных зданиях или в одноквартирных домах с расположением комнат в двух уровнях. При выборе необходимой конструкции двухъярусной печи для конкретных помещений используют технические характеристики, приведенные в табл. 7.
При отборе двухъярусных печей учитывалось, что такие конструкции должны иметь два топливника. Это позволяет осуществлять гибкий график топки печей и поддерживать комфортную температуру в различное время суток в соответствии с назначением комнат. Например, если спальные комнаты размещены на втором этаже, то в течение дня в этих помещениях может быть более низкая температура, чем вечером и утром. В общих комнатах первого этажа температура воздуха днем должна быть выше, чем ночью и утром.
Технические характеристики типовых одно- и двухъярусных толстостенных кирпичных печей умеренного прогрева
| № печи по перечню Госстроя СССР | Индекс печати | № стенок | Среднечасовая теплоотдача, Вт, при при количестве топок в сутки | Вид топлива | Масса печи, кг | Высота печи, мм | Размер дымохода, мм | |
| однократный | двукратный | |||||||
| Одноярусные печи | ||||||||
| 1 | ПТО-2300 | Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ |
300 400 300 400 |
450 700 450 700 |
Тощие угли, антрацит. Можно применять дрова, торф | 1260 | 2380 | 130 х 130 |
| 2 | ПТО-2500 | Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ |
300 550 300 550 |
500 750 500 750 |
Дрова, торф, каменный уголь | 1500 | 2500 | 130 х 130 |
| 3 | ПТО2800(1) | Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ |
470 380 470 380 |
То же | 1600 | 2450 | 130 х 130 | |
| 4 | ПТО-2800(2) | Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ |
470 380 470 380 |
800 600 800 600 |
- | 1600 | 2450 | 130 х 130 |
| 5 | ПТО-3100 | Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ |
250 700 250 700 |
450 1100 450 1100 |
Дрова, каменный уголь | 1880 | 2450 | 130 х 250 |
| 6 | ПТО-3300 | Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ |
350 700 350 700 |
650 1000 650 1000 |
То же | 1500 | 1960 | 130 х 250 |
| 7 | ПТО-3500(1) | Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ |
370 740 450 740 |
580 1100 720 1100 |
- | 2200 | 2450 | 130 х 130 |
| 8 | ПТО-3500(2) | Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ |
450 740 370 740 |
720 1100 580 1100 |
- | 2200 | 2400 | 130 х 130 |
| 9 | ПТО-3900 | Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ |
550 750 550 750 |
850 1100 850 1100 |
- | 2500 | 2450 | 130 х 250 |
| 10 | ПТО-3200 | Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ |
200 800 200 800 |
300 1300 300 1300 |
Каменный уголь, антрацит, дрова | 2500 | 2380 | 130 х 250 |
| 11 | ПТО-4400 | Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ |
700 800 700 800 |
1000 1200 1000 1200 |
Дрова, каменный уголь | 2930 | 2380 | 130 х 250 |
| 12 | ПТО-4500 | 3200 | 4500 | То же | 3200 | 2380 | 130 х 250 | |
| 13 | ПТО-4800 | Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ |
400 1200 400 1200 |
600 1800 600 1800 |
Дрова, каменный уголь, торф | 3360 | 2500 | 130 х 2500 |
| 14 | ПТО-5300 | - |
3600 | 5300 | То же | 4000 | 2450 | 130 х 250 |
| 15 | ПТО-6000 | - |
4000 | 6000 | - | 4900 | 2380 | 130 х 250 |
| 16 | ПТО-2000Ф | Ⅰ Ⅱ |
670 600 |
1000 1000 |
Дрова, уголь | 1170 | 2520 | 130 х 130 |
| 17 | ПТО-7000У | - | 4600 | 7000 | Дрова, каменный уголь | 3800 | 2520 | 130 х 250 |
| Двухъярусные печи | ||||||||
| 18 | ПТД-2800/2600 | 1 ярус | ||||||
| Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ |
480 380 480 380 |
800 600 800 600 |
Дрова, торф | 1600 | 2450 | 130 х 130 | ||
| 2 ярус | ||||||||
| Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ |
400 300 480 370 |
700 500 800 600 |
То же | 1600 | 2450 | 130 х 190 | ||
| 19 | ПТД-3650/3000 | 1 ярус | ||||||
| Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ |
320 960 200 960 |
500 1450 250 1450 |
Дрова, торф, уголь | 2640 | 2450 | 130 х 250 | ||
| 2 ярус | ||||||||
| Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ |
300 860 - 850 |
450 1270 - 1280 |
Дрова, торф, уголь | 2640 | 2450 | 130 х 250 | ||
| 20 | ПТД-3700/3000 | 1 ярус | ||||||
| Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ |
420 780 420 780 |
650 1200 650 1200 |
Каменный уголь, дрова, торфобрикеты, антрацит | 2380 | 2450 | 130 х 130 | ||
| 2 ярус | ||||||||
| Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ |
420 670 160 750 |
650 1040 220 1090 |
Каменный уголь, дрова, торфобрикеты, антрацит | 2200 | 2450 | 130 х 130 | ||
| 21 | ПТД-4000/3300 | 1 ярус | ||||||
| Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ |
460 840 150 750 |
700 1400 500 1400 |
Тощий каменный уголь, дрова, торф | 2200 | 2450 | 130 х 130 | ||
| 2 ярус | ||||||||
| Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ |
460 840 150 750 |
670 1250 230 1150 |
Тощий каменный уголь, дрова, торф | 2300 | 2450 | 130 х 130 | ||
| 22 | ПТД-4300/3500 | Ⅰ ярус Ⅱ ярус |
2900 2300 |
4300 3500 |
Дрова, торф, уголь | 2500 | 2380 | 250 х 130 |
| 23 | ПТД-5300/5300 | Ⅰ ярус Ⅱ ярус |
3600 3600 |
5300 5300 |
То же | 4000 | 2380 | 130 х 250 |
Типовые каркасные печи повышенного прогрева (ПТК) и изразцовые (ПТИ), сводный график которых приведен на рис. 59, а габаритные размеры на рис. 60, относят к индустриальным печам неполной заводской готовности. Средняя теплоотдача печей ПТК и ПТИ, их масса и высота, а также высота дымоотводящего патрубка над полом даны в табл. 8.


Технические характеристики типовых каркасных и изразцовых печей повышенного прогрева
| № печи по перечню госстроя СССР | Индекс печи | Среднечасовая теплоотдача, Вт, при количестве топок в сутки | Вид топлива | Высота печи, кг | Высота печи, мм | Высота дымоотводящего патрубка над полом, мм | |
| однократной | двукратной | ||||||
| 25 | ПТК-1200 | 600 | 1200 | Дрова, торф, каменный уголь | 300 | 1410 | 680 |
| 26 | ПТК-1500 | 800 | 1500 | То же | 380 | 1410 | 680 |
| 27 | ПТК-1700 | 1000 | 1700 | - | 530 | 1550 | 800 |
| 28 | ПТК-2300 | 1400 | 2300 | - | 680 | 1550 | 800 |
| 29 | ПТК-3000 | 1700 | 3000 | - | 780 | 1550 | 800 |
| 30 | ПТК-3500 | 2100 | 3500 | - | 940 | 1980 | 800 |
| 31 | ПТК-2000 | - | 2000 | - | 610 | 1740 | 1000 |
| 32 | ПТК-3600 | - | 3600 | - | 1050 | 1960 | 1000 |
| 33 | ПТК-4600 | - | 4600 | - | 1450 | 2100 | 900 |
| 34 | ПТК-2000 | - | 2000 | - | 560 | 1740 | 1000 |
| 35 | ПТК-3500 | - | 3500 | - | 960 | 1960 | 1000 |
| 36 | ПТК-4700 | - | 4700 | - | 1400 | 2175 | 900 |
