Колосники для печи: назначание, виды, выбор, установка своими руками

Функции колосников и конструктивные отличия

Чтобы растопить печь, большого умения не требуется. Гораздо сложнее поддерживать в ней огонь. Для нормального горения необходимо обеспечить приток воздуха. При закрытой дверце топки это сделать невозможно. Но для того, чтобы воздух, все-таки, поступал в топочную камеру, делают дополнительную камеру – поддувало – расположенную под топкой. Эти две камеры разделяет колосниковая решетка, препятствующая падению топлива вниз.

Основные функции колосников

Печные колосники представляют собой металлические прутья (чаще всего — чугунные) различной длины, что позволяет подобрать их по габаритам топки. Колосник чугунный для печи в сечении имеет клиновидную или трапецеидальную форму.

Укладываются такие элементы в решетку широкой стороной вверх. Этим облегчается доступ воздуха снизу к очагу горения, а зола через промежутки между колосниками свободно падает в поддувало.

Колосниковая решетка, являясь одним из важнейших элементов любой печи, выполняет следующие функции:

• делит топочную камеру на две части – топку и поддувало;
• в топке может размещаться топливо для предварительной сушки;
• равномерно распределяет воздушный поток из поддувала;
• обеспечивает нормальную тягу;
• во взаимодействии с дверцей поддувала позволяет регулировать пламя в камере горения.

Колосниковая решетка для печи – функции

Конструктивные отличия

Колосники работают в зоне высоких температур и подвержены окисляющему воздействию кислорода. Материал, из которого изготавливается колосниковая конструкция, должен длительное время выдерживать эти агрессивные воздействия. Наиболее подходящим материалом для этих целей является чугун, поскольку только он может работать в таких условиях. Именно из него изготавливаются практически все составные элементы колосниковых решеток.

Поскольку конструкции и габариты печей могут быть различными, то и конструкции колосниковых решеток различаются между собой. Различают такие колосниковые конструкции:

• цельнолитые;
• составные;
• неподвижные (плиточные плоские, корзинные, балочные);
• подвижные (полноповоротные, качающиеся, цепные);
• охлаждаемые.

Колосниковые конструкции

Разновидности колосников для печи

По материалу изготовления наиболее распространены чугунные изделия

Несмотря на свою узкую функциональность, колосники для печки различаются по нескольким направлениям. Сырьем для изготовления деталей служит железо с определенным содержанием углерода, что делает его устойчивым к высоким температурам. Наиболее распространен чугун, реже применяются сплавы жаростойкой стали.

Поскольку твердотопливные имеют различные конструкции, формы и размеры, зольники для печи характеризуются разнообразием вариантов изготовления.

Можно выделить такие категории изделий:

• Цельные. Представляют собой монолитные детали, полученные путем ковки или отливки. Разобрать их нельзя, есть только возможность точной подгонки к конкретному установочному месту.
• Наборные. Наличие замковых соединений на деталях дает возможность собрать решетку нужной формы и размера практически для любой топки.
• Неподвижные. После установки в камере сгорания занимают неподвижную позицию, которую невозможно изменить, если того требуют обстоятельства.
• Подвижные. Изделия могут менять положение в пространстве для чистки, некоторые модели имеют функцию регулировки ширины просветов между перекладинами.

Классификация колосниковой решетки

Чугунные колосники для печей были и сейчас являются лучшим вариантом. Сталь менее устойчива к такому режиму работы и не в состоянии аккумулировать тепло, как это делает чугун. Поэтому несмотря на тяжесть материала, именно чугунные дровяные печи – Harvia, например, и колосниковые решетки из чугуна считаются лучшими. Причем касается это моделей и для бани, и для отопления жилого помещения.

Однако такая классификация существует:

• стальные решетки – более легкие. При умении обращаться со сварочным аппаратом могут изготавливаться своими руками – для банной конструкции, например. Однако материал быстрее прогорает, так как менее стоек к химически агрессивным веществам.
• чугунные колосники для банных печей или других конструкций куда устойчивее, а, значит, отличаются длительным сроком эксплуатации.

Другая классификация приспособлений связана с типом устройства.

• Неподвижные – обычно представляют собой решетку с разными размерами под разный тип конструкции. Это элемент не меняет своих параметров и не передвигается. Различают несколько видов решетки:
  • плиточные плоские – решетчатый плоский прямоугольник. Это самый популярный вариант и используется для любых банных дровяных печей, твердотопливных отопительных котлов, каминов и так далее. На фото – модель Harvia.
  • корзинные – предназначены для отрытых топок и изначально разрабатывались для готовки пищи. Таким приспособлением больше не пользуются, да и открытых очагов почти нет, так что и популярность этой модели невелика;
  • балочные – по виду напоминают строительную балку. Решетку из них собирают своими руками, выбрав подходящие размер и количество. Это лучший способ для топок нестандартных размеров.
• Подвижные решетки в быту встречаются крайне редко, так как рассчитаны на аппараты длительного нагрева. Состоит такой элемент из нескольких решеток и вала. При смене угла изменяется и величина просвета, что позволяет эффективно регулировать нагрев. По величине угла поворота устройства делят на качающиеся и полноповоротные.

К этой же категории относят цепной колосник: его элементы соединены цепями. Однако на практике он встречается крайне редко, так как не обеспечивает полное сгорание.

Как установить колосниковую решетку

Для выбора соответствующего приспособления наиболее важными оказываются размеры колосников для печи, а не ее назначение – для бани или жилой комнаты. Причем здесь важны как габариты самой печной конструкции, так и тип топлива.

Так, для угля решетка должна быть массивнее, поскольку вес каменного топлива выше, в то время как для дровяной можно подобрать модель полегче.

Стоит обратить внимание и на общее количество просветов – не менее 40%, иначе воздух будет проходить плохо, а накапливающаяся зола не будет ссыпаться в зольник

Сам процесс монтажа крайне прост.

• Колосники печей своими руками укладываются на каменный выступ, сформированный из кирпича при кладке, или привариваются к стенкам корпуса банной железной модели.
• Зазор между кирпичом и чугуном доложен быть не менее 5 мм. В стальной конструкции для бани в этом нужды нет, поскольку теплопроводность металлов намного ближе.
• Как правило, чугунная решетка размещается на 1–2 ряда ниже топочной дверцы, чтобы предупредить выпадение угольков.
• После укладки зазор засыпает песком – он будет компенсировать расширение металла при нагревании.

На виде представлен процесс монтажа колосниковой решетки.

• Отопительные печи Везувий
• Кладка русской печи с лежанкой
• Правила установки печи в деревянном доме
• Электропечь для сауны и бани: от выбора до установки

Какие функции выполняют колосники для печей

В традиционной кирпичной печи, где есть разделение камеры сгорания на две части – топку и поддувало, колосники являются обязательным и необходимым элементом. Эта металлическая конструкция, размещаемая внизу топочной камеры, выполняет две важнейшие функции. Первая заключается в размещении на них топлива – дров, угля, торфяных брикетов или древесных гранул. Вторая функция этого элемента обеспечение доступа воздуха в камеру сгорания, без которого невозможен процесс горения.

Как видно собрать подобную конструкцию из керамики или других природных материалов практически невозможно. Все-таки топливо имеет свой вес и под тяжестью угля или поленьев даже самая прочная керамическая конструкция может просто поломаться. Каменные плиты также не подходят, камень просто не выдержит нагрева большой температуры. Поэтому и выходит, что только чугунное литье или сварные стальные элементы.

Чугун, несмотря на все свои недостатки, такие как хрупкость и сложность обработки обладает одним неоспоримым преимуществом, он легко выдерживает нагрев до 800 и даже до 1000 градусов. Сталь хотя и более благодарный материал для работы, она относительно легко гнется, она поддается свариванию и также легко пилится, но в колосники годится условно. Конечно, со стали можно сделать решетку и самостоятельно, но срок службы такого элемента при топке дровами будет меньше примерно на одну треть, а если использовать для обогрева углем, то и вполовину меньше.

Пошаговая инструкция по изготовлению колосника

Перед тем, как сделать колосники своими руками, необходимо уточнить исходные данные. Подрамник проёма топки сделан из уголка 50×50 мм с внутренним периметром 265×335 мм. Следовательно, рама колосника должна быть сделана размером 260×330 мм по внешнему периметру. Имея подготовленный инструмент и материалы, проводятся следующие работы:

1. Угловой машинкой отрезают уголок длиной 1180 мм.
2. Сторону уголка 40×40 мм последовательно размечают карандашом на отрезки: 260, 330, 260 и 330 мм.
3. В местах разметки проводят перпендикулярные линии. От верхней точки откладывают по 20 мм в обе стороны. Боковые стороны равностороннего треугольника будут линиями разрезов.
4. Угловой машинкой вырезают треугольные фрагменты уголка.
5. Поочерёдно зажимая стальную заготовку в тисках, молотком сгибают её в раму.
6. Стороны сгибов соединяют сваркой. Прямые углы рамы проверяют угольником.
7. Оставшийся отрезок уголка делят угловой машинкой на 5 отрезков, длиной 322 мм каждый.
8. Уголки вваривают в рамку перьями наружу с зазорами между ними 10 мм.
9. Шлифмашинкой убирают все заусенцы и наплывы металла после сварки.
10. Отрезок полосы приваривают к одной из сторон рамы, предварительно сделав дрелью в нём отверстие ø 6 мм. Это делается для того, чтобы при чистке колосниковой решётки можно было легко извлечь ее из подрамника.
11. Готовый колосник опускают в подрамник.

Необходимо соблюдать правила техники безопасности во время проведения работ по сборке колосниковой решётки. Мастер должен иметь специальную одежду и обувь, особенно это касается сварочных работ.

Предлагаемый способ изготовления не каждому под силу. Нужно обладать навыками обращения со сварочным оборудованием и электроинструментом. В крайнем случае, колосник такой конструкции можно заказать в любой слесарной мастерской. Это не будет стоить дорого, и заказ выполнят быстро.

Можно пойти другим путём. Вместо уголков в раму помещают чугунные колосники длиной 330 мм. Для этого под балочные элементы в вертикальном пере уголка рамы делают соответствующие пазы. Несмотря на то, что колосник может первоначально показаться сложным к выполнению, сделать его своими руками не составит особого труда.

Конструкции современных печей постоянно совершенствуются и видоизменяются, одни элементы заменяются другими. Но есть функциональные детали, без которых по-прежнему обойтись невозможно. Среди них – колосниковая решетка. Это элемент топки, служащий для поддержания дров, угля, топливных брикетов. Через отверстия в нем зола ссыпается вниз, и таким образом освобождается место для новой порции топлива. Колосники для печей бывают различных конструкций, их изготавливают из разных материалов. Как же правильно их выбирать и устанавливать?

Чугунные колосники для печи

На протяжении веков внешняя и внутренняя конструкция печи менялась и совершенствовалась в целях повышения теплопродуктивности. Конструктивно могли измениться со временем такие элементы, как задвижка, плита, духовка, но неизменным при этом остается важный элемент очага – чугунный колосник для печи.

Конфигурация, габариты, стоимость колосника зависят от конструктивных особенностей печи, а также вида твердого топлива. Колосник – это решетка, установленная в топке, и разделяющая ее на две части: зольник и камеру сгорания. Он обеспечивает образование воздушного потока, поддерживающего процесс сгорания твердого топлива за счет естественной конвекции.

Задачи и виды

На печной колосник укладывается твердое топливо, а образующаяся при его сгорании зола ссыпается через отверстия решетки в зольник. Образующийся шлак не позволяет колоснику перегреваться. Колосниковая решетка обеспечивает качественную тягу снизу вверх, а совместно с дверцей печи позволяет регулировать силу и длительность пламени.

Для производства решеток используется чугун и сталь. Колосники из чугунного литья устанавливаются в печи и камины, поскольку не требует особых условий эксплуатации, отлично переносят высокие температуры. Стальные колосники используются преимущественно в промышленных цехах. Размеры чугунных колосников для печи, также как и вес, зависят от типа используемого топлива.

В зависимости от типа конструкции различают два вида чугунных колосников:

Цельный вид решеток не разбирается, подбирается индивидуально для печи в зависимости от размеров, которые имеет ее топка.

Наборные колосники состоят из определенного количества элементов, из которых можно собрать решетку требуемых габаритов.

Форма колосниковых решеток бывает четырех типов:

1. Плиточная плоская модель

Универсальная решетка плоской прямоугольной формы, подходящая для большинства твердотопливных каминов, котлов, печей. Чтобы купить такую, нужно точно знать типоразмер топки.

Корзинная

Конструкция такого типа использовалась на открытых очагах, сегодня она морально устарела.

Балочная

Конструкция этого вида представляет собой наборную модель, состоящую из одинарных или двойных чугунных реек, из которых можно собрать решетку нестандартных габаритов. При использовании балочного колосника рейки должны свободно помещаться в топку и выниматься из нее, при этом должен оставаться зазор на расширение не менее 5 мм во избежание деформации металла и кладки.

Подвижная

Печка длительного горения обычно оснащается колосником подвижного типа. Это конструкция, состоящая из вала и нескольких подвижных секций. Вертикальная и горизонтальная ось вращения вала улучшает процесс сгорания топлива и чистку решетки от золы, ширина зазоров в ней при этом регулируется. Угол поворота в 30 градусов приводит к разрыхлению шлака и осыпанию золы в зольник. Угол также может составлять 180 градусов, но установка такого подвижного колосника предполагает наличие специальных выемок в кирпиче, поэтому он имеет высокую стоимость и ограниченное применение.

Отдельным видом являются колосниковые решетки охлаждаемой конструкции, или КРОК, устанавливаемые в водогрейных печах и котлах водяного отопления. Они изготавливаются из цельнолитых чугунных труб. Через специальные отверстия подается воздух, осыпая золу, при этом поддерживается температура до 1000 градусов раскаленного твердого топлива. Внутри трубок циркулирует теплоноситель, охлаждая их.

Правила выбора

Выбор подходящей модели колосника должен основываться на типе используемого топлива. От этого зависит размер решетки и вес, которые она должна выдерживать при загрузке дров в топку. Для дровяных печей и каминов применяются маленькие решетки, для угольных – большие. Минимальный колосниковый размер составляет 140х120 мм, максимальный – 800/900х200 мм. Оптимальным размером для сгорания дров является 140/330х120/252 мм, для угля – 350/300х205 мм.

При установке колосниковой решетки в топку камина или другой печи необходимо сделать выемки по ее периметру не менее 5 мм, поскольку металл при нагревании будет расширяться. Уступ, на который она будет устанавливаться, должен быть стесан. Если установка производится в кирпичный камин, решетка должна размещаться на уровне ниже дверцы на один кирпич, чтобы угли не выпадали из топки. После укладки пазы заполняются песком (без добавления цемента). Правильный монтаж колосника осуществляется при размещении решетки расширяющимися зазорами между прутьев книзу, а не вверх.

Не важно, какую форму и стоимость имеет колосник. О его качестве можно судить лишь по материалу, из которого он изготовлен, толщине прутьев решетки и размеру просветов между ними

Правильно устанавливаем колосник

Помните, что вы устанавливаете в печь приборы из чугуна, а это металл, который способен нагреваться. Причем, кирпич и чугун нагревается по-разному. Приборы, которые установлены в зоне высоких температур, очень поддаются влиянию нагрева.

• Если вы плотно замуруете чугун в кладку, то при нагревании он разорвет ее.
• Чтобы избежать проблем в будущем, установите плиту и топочную дверку с небольшими зазорами.
• Выложите колосниковую решетку таким образом, чтобы вокруг нее был зазор не менее 5мм.
• Если вы все сделали правильно, то решетка должна легко выниматься, что очень удобно при ее замене или поломке.

Цельные и наборные колосники

Так как камины и печи могут быть оборудованы разными топливными камерами, то и колосники в них устанавливаются разных размеров и конфигураций. Даже для современных топок, отличающихся своим необычным видом, можно подобрать подходящий вариант.

– цельные – конструкции монолитного типа, которые нельзя разобрать на элементы

В продаже вы можете увидеть самые разные типоразмеры, но покупатель, в первую очередь, должен обращать внимание на площадь камеры для топлива, от нее будет зависеть выбор колосника.

– наборные – устройства, состоящие из отдельных элементов. По своему принципу несколько схожи с конструктором «Лего», их можно собрать своими силами и сделать решетку для отопительной печи нужных размеров

Различные виды колосников

Именно из него и отливаются колосниковые конструкции для бытовых печей, каминов. Стальное литье используется реже, поскольку сталь подвержена окислению. Размеры конструкций зависят от вида топлива.

Для бытового использования выпускаются колосниковые конструкции двух видов – цельные и составные. Цельный колосник для печи представляет собой неразборную литую чугунную решетку, подбираемую по размерам топочной камеры. Составная колосниковая решетка набирается из отдельных чугунных реек, количество которых определяется размерами топочной камеры. Различают решетки пяти типов:

Неподвижные колосники

Плиточная чугунная решетка представляет собой по форме плоский прямоугольник. Эта универсальная форма подходит практически для всех каминов и печей. Такие колосниковые конструкции выпускаются различных типоразмеров, и все, что нужно при покупке – знать размеры топки.

Корзинная – сейчас используется крайне редко, так как она применялась при сооружении открытых печек, которые уже почти не строят.

Балочная – является составной моделью, которая набирается из одиночных или спаренных чугунных элементов. Балочной она называется потому, что каждый чугунный колосник по форме напоминает балку. Из этих элементов можно набрать колосниковую решетку нестандартных размеров. Каждый прут должен свободно укладываться в топочную камеру и изыматься из нее. Чтобы решетка не деформировала кладку при расширении, с каждой стороны делается зазор в 0.5 см.

Подвижные и охлаждаемые колосниковые конструкции

Эти устройства устанавливаются в печках, предназначенных для длительного горения. Они состоят из вала и нескольких подвижных секций. Различают качающиеся и полноповоротные конструкции. В качающихся конструкциях подвижные элементы совершают колебательные движения, поворачиваясь вокруг горизонтальной оси на угол до 30°, разрыхляя шлак, и открывая путь для сброса золы и шлака в поддувало.

В полноповоротных устройствах подвижные элементы поворачиваются вокруг горизонтальной оси на 180°, сбрасывая в поддувало шлак и золу. Такие устройства предусматривают проточку в кладке дополнительных сквозных отверстий для тяг, что удорожает конструкцию и ограничивает их применение.

Охлаждаемые колосниковые устройства представляют собой литой змеевик из чугунной трубы. Они устанавливаются в системах водяного отопления, горячего водоснабжения. Внутри труб циркулирует теплоноситель, охлаждающий их, так как в топке температура раскаленного угля достигает 1000°С. Через специальные воздуховоды подается воздух и опадает вниз зола.

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.

Материалы и конфигурации колосниковых решеток

Для изготовления колосников для печи или котла используют чугун или жаропрочную сталь. Первый вариант предпочтительней и используется чаще всего, так как чугун служит практически вечно. Сталь, даже прочная, со временем может прогореть, особенно если топить углем. Как известно, температура сгорания угля самая высокая среди всех видов твердого топлива.

Решетка может иметь форму:

• плоской пластины;
• соединённых между собой круглых или профильных балок;
• металлической корзины.

Кроме этого, колосниковые решетки могут быть монолитными и наборными. Монолитные – это цельное изделие определённого размера. Иногда стандартные габариты не подходят и тогда используют наборные колосники для камина или печи, в которых главное подобрать длину элементов.

В то время, как сделать теплый пол под плитку лучше из пластиковый труб (водяной ТП).

Решетка может быть движимой. Такие изделия состоят из нескольких частей, которые приводятся в движение вручную, специальным рычагом. Есть два варианта движений: поступательные и вращательные. Благодаря движимым колосникам можно подать воздух в залежавшиеся слои топлива, что позволяет полностью выжечь его. Это на несколько процентов повышает КПД обогревательного оборудования.

Как сделать колосники своими руками

Купив толстую чугунную решетку, вы можете быть уверены, что она прослужит вам столько же, сколько и печь. Но иногда случается и так, что стандартные размеры колосниковой решетки не подходят. И тогда ее нужно изготовить самостоятельно. В домашних условиях работать с чугуном невозможно, поэтому в качестве материала можно использовать только сталь. Лучше, конечно, если она будет жаропрочной, но не обязательно. Используя обычное железо нужно позаботиться, чтобы решетка была достаточно толстой.

В качестве исходного материала можно использовать:

• арматуру;
• уголок;
• толстостенные трубы малого диаметра;
• стальные полосы.

Прежде чем сделать колосники своими руками нужно снять размеры. После этого изготавливается рамка, на которую потом будут приварены параллельно идущие элементы. Главное, правильно подобрать расстояние между ними. С одной стороны, зола не должна забивать колосник, а воздух мог поступать в достаточном количестве. С другой стороны, угольки должны оставаться в топке до полного выгорания. Щели занимают не более 40% от всей площади решетки.

В частных домах часто устанавливают печи, котлы и камины, которые, несмотря на свое различие, имеют одну общую деталь – колосниковую решетку. Она может отличаться по своей форме, размеру и материалу, но предназначение ее во всех конструкциях остается неизменной.

Работоспособность печей, каминов и котлов, а также их эффективность во многом зависит от того, правильно ли изготовлен элемент, насколько точно он уложен в топочном отделении, а также от материала, из которого он сделан.

Немного истории

Раньше дрова жгли на глухом поде — воздух для горения подавали через немного приоткрытую топочную дверцу. Этот способ плох пожароопасностью — могут выпасть угольки из топки. Также сложно точно подобрать оптимальный режим горения — уж очень грубоват регулятор. Зола, со временем покрывавшая угли, тоже не способствовала нормальному сгоранию топлива — она прекрасный теплоизолятор (в загнетке русской печи именно так — в золе — хранили угли для следующей растопки). Поэтому стали ставить колосник — решетку на поде, через которую поступает кислород в зону горения. Сквозь колосник удаляется и зола — процессам горения ничего не мешает.

Отсутствие колосника или его повреждение некритично — печь работает и без него. Правда, КПД несколько ниже. И зона интенсивного прогрева кладки смещается ниже пода — теперь греется и основание зольной камеры. И тут надо быть внимательным, если печь установлена на деревянном основании.