Кафельные печи

Изразец (Кафель от нем. Kachel) — керамическая (глиняная) обожженная плитка специальной коробчатой формы (с румпой) для процесса крепления в стене или печи,  предназначенная для облицовки стен, печей, каминов, фасадов зданий.

Лицевая поверхность изразцов может быть гладкой или рельефной. Поверхность может иметь покрытие прозрачной  глазурью или непрозрачными  эмалями, не иметь покрытия (терракотовый изразец).

Облицовочная керамика, покрытая цветной оловянной глазурью, была известна ещё в Древнем Египте и Ассиро-Вавилонии, самые древние образцы датируются 2 тысячелетием до н. э. В Египте керамика стала широко применяться для декорирования помещений со времени Нового царства.

В странах Европы изразцы применялись для облицовки стен, полов и дорожек, начиная с VIII века, но особенно широкое распространение они получили лишь в XV—XVII веках. В Германии, Голландии, Швейцарии, Польше, Венгрии было огромное разнообразие форм и орнаментов изразцов и богатых изразцовых печей, выполненных в соперничающих цехах.

Истоки русского изразцового искусства следует искать в Древнем Киеве X-XI веков, Старой Рязани и Владимире XII века. При археологических раскопках в этих городах были найдены первые русские керамические изделия, покрытые прозрачными многоцветными глазурями. Прерванное монголо-татарским нашествием, это производство возродилось через два с половиной столетия в Пскове и в Москве. А широкое применение изразцов 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.  Изразцовые декоры, выполненные из отдельных изразцов или многоизразцовых клейм и фризов, создавали яркие цветовые акценты на фасадах храмов и светских зданий, придавали им живописность, праздничность и нарядность. Изразцовые печи играли большую роль в украшениях интерьеров храмов, трапезных палат, парадных царских, княжеских и боярских теремов, а позднее, в XVIII-XIX веках, и в жилых помещениях горожан и зажиточных сельских жителей.

В первой четверти XVIII века в русском изразцовом искусстве появились большие новшества: начали изготавливать гладкие живописные изразцы. Первые гладкие расписные изразцы, несмотря на иноземное влияние, особенно в сюжетах, остаются все же русскими изделиями. Здесь мы вновь наблюдаем уже известное нам явление, когда русские мастера, заимствуя иноземную технику как более совершенную, не отходили от установившихся традиций своего искусства и оставались художниками своей родины.

Изготовление печного изразца (кафеля)— 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. Основой смеси для изразца служит красная или белая глина. Модели для рельефных изразцов сегодня лепят из пластилина и 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» элементы друг к другу.

Затем изразцы зачищают и отправляют на первичный обжиг в электрических печах, который обеспечивает высокую прочность изделий. Время и температура обжига строго контролируются. После первого 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 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.

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, Венгрии, Словакии и Италии. В России керамические плитки для облицовки печей традиционно называют печными изразцами.

Одним из самых полезных свойств изразца является отличная теплоотдача и непроницаемость выделений газа. Теплоотдача отопительного агрегата отделанного изразцовой плиткой увеличивается на 0.3 кВт на квадратный метр что в сумме дает увеличение КПД на 80%. Кроме того с помощью изразцовой облицовки отопительный прибор прогревает помещение гораздо быстрее и продолжает отдавать тепло еще долго после сгорания дров.

Изразец  экологически чистый материал,  а  длина волны теплового излучения комфортная для человека и воспринимается как "своё тепло". Уход же требует всего лишь элементарного протирания от пыли. А так как на стенках кафельной печи не выгорает пыль, то и, следовательно, в помещение не поступают вредные воздушные примеси.

 Изразец это красивый отделочный материал, который добавит вашему интерьеру красоты и элегантности. Эстетические достоинства 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.

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.

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. 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.