27.03.2011

Автор: A. Бацулин

X

Александр Бацулин

Родился в Москве 07.09.1976. Закончил Химический факультет МГУ по специальноси Химическая кинетика. Печным делом занимается с 2000 года. Интересы: строительство и проектирование печей для отпления индивидуальных домов. Традиционное деревянное строительство.

Тел. 8 (915) 169 1733
8 (950) 259-6401
e-mail: sashbats (а) mail.ru

Изобретатель и конструктор бытовых печей Подгородников И. С. (1888 -1958)

В последние 10 - 15 лет большое распространение получили печи с бесканальной конвективной системой, так называемые колпаковые печи. На мой взгляд, это произошло в первую очередь, потому, что такие системы обладают очень гибкой архитектурой и открывают большие возможности для построения печей различной конфигурации. С появлением интернет форумов на печную тематику начались (непрекращающиеся и до сих пор) споры о том какая конвективная система для кирпичных печей предпочтительнее. Таким образом, тема колпаковых печей еще больше стала набирать обороты. Основоположником этого направления был известный металлург Владимир Ефимович Грум-Гржимайло (1864—1928), а продолжателем его дела стал его ученик Подгородников И. С, разработавший довольно много конструкций, а также концепций печей, которые широко применяются и сейчас.

Таким образом, несмотря на то, имя Подгородникова было у всех на слуху, и что было издано много книг с его чертежами и проектами печей, о жизни изобретателя было практически ничего не известно, не было даже его фотографии. В связи с этим при подготовке выставки "Салон каминов 2007" было решено найти его дочь - А. И. Подгородникову, которая занималась издательством его книг. Лично для меня это было важно еще и потому, что свое знакомство с печным делом я начал как раз с книги И.С. Подгородникова. Биография, представленная здесь написана ей, фотографии также из ее личного архива. Надо заметить, что она очень обрадовалась тогда тому, что дело ее отца не забыто, и всей душой переживала за печное дело в нашей стране. Алла Иосифовна Подгородникова скончалась 31.07.2009

Биография

Подгородников И.С., 1940 г.

Реальное училище, Могилев, 1900 г.

Перед уходом на Украину 1919 гг.

Помощь соседям в постройке печи, 1953 г.

Последние годы жизни.

Подгородникова Алла Иосифовна
14.11.1924 - 31.07.2009

Изобретатель И. С. Подгородников (Подгородник) – автор и основоположник серии двухколпаковых бытовых печей родился в городе Могилеве в Белоруссии в семье столяра 21 сентября 1886 г. Окончил там реальное училище, а затем учился в Технологическом институте в Петербурге. Закончив его, в предреволюционные годы поступил работать на Путиловский судостроительный завод как инженер-теплотехник. Первая мировая война и затем революция резко изменили работу завода и жизнь его работников.

Проанализировав обстановку, и поняв, что делать ему здесь больше нечего Подгородников в 1919 г. отправился на Украину, чтобы может быть добраться до Крыма, а оттуда на пароходе попасть в Европу, где могли бы пригодиться его знания. Дорога оказалась трудной, приходилось подрабатывать пастухом, лесорубом, печником. В Новгородской губернии он нанялся к богатому мужику убирать урожай. Прошлое казалось обрезанным, Россия убита и вряд ли встанет на ноги, а значит его жизнь, хорошего знающего инженера лишается смысла. Зачем оставаться в стране, которая не ценит своих людей? Около Елизаветграда его остановил красноармейский патруль, заподозрив в нем деникинского шпиона.

Только случайно он не погиб, один из патрульных, что постарше просто вывел его на дорогу и отпустил. Не веря своему освобождению, он направился уже не в Крым, а к Елизаветграду, где жили его белорусские знакомые. Там встретил свою будущую жену, а через некоторое время после свадьбы молодожены вернулись в Белоруссию, в Шклов.

Там И. С. Подгородников устроился работать теплотехником на бумажную фабрику. Столкнувшись сначала в своих скитаниях, а потом и в быту с неважной работой кирпичных отопительных печей, которые плохо прогревались, быстро остывали, и не прогревали низа помещения он, наблюдательный и склонный к анализу человек, стал думать об их усовершенствовании. И с 1926 г. вплотную занялся усовершенствованием печей. Своими наблюдениями и сомнениями И. С. делиться с проф. В. Е. Грум-Гржимайло, выдающимся инженером- металлургом, автором гидравлической теории движения газов. Ведет с ним переписку, строит в Шклове его печи, и ездит в Москву. В 1928 г. Подгородников получает приглашение перейти на работу в Московский проектный институт «Стальпроект» с предоставлением квартиры в доме сотрудников института.

Основной работой И.С. было проектирование металлургических печей, а свободное время он вместе с В. Е. Грум-Гржимайло посвящал разработке, усовершенствованию и кладке комнатных печей. В основу была положена одноколпаковая печь В. Е. Грум-Гржимайло (впоследствии оказавшаяся нежизненной). Недостатки учитывались, конструкции менялись, но принцип оставался одноколпаковым. После смерти В. Е. Грум-Гржимайло в конце 1928 г. Подгородников продолжал заниматься металлургическими печами, а бытовые конструировал в нерабочее время дома. О том, насколько интересовала его эта деятельность, говорит тот факт, что на выделенном их семье дачном участке было построено несколько экспериментальных печей, в сарае и на улице. Поиски, раздумья и исследования привели его к мысли о необходимости делать печи не с одним, а с двумя колпаками. Как оказалось впоследствии, это была революция в конструировании отопительных печей.

Так 1950-55 гг. в г. Семипалатинске по инициативе председателя Горплана Лурье почти во всех общественных зданиях (школах, больницах, детсадах и т. д.) отопительные печи были заменены новыми, двухколпаковыми. Причем они имели герметичные дверки и металлические кожухи. Результат экономии топлива был потрясающий, расходы на печное отопление значительно сократились.

Одной из целей изобретателя было усовершенствование широко распространенной русской печи. Такие попытки предпринимались и ранее, но оказались безуспешными. Только применение теории вольного движения газов позволило решить задачу, и в 1929-30 г. была создана русская печь, прогревающаяся от пола до потолка, названная «Крестьянская Теплушка», и завоевавшая огромное признание в народе.

В конце войны, в командировке по восстановлению металлургических печей в Запорожье, он тяжело заболел, а после ее окончания перешел на работу в Академию Коммунального Хозяйства им. Памфилова К. Ю. Здесь в качестве старшего научного сотрудника 1946-48 г.г. принимал участие в исследованиях сборных печей, а также занимался работой по созданию рациональной отопительной печи длительного горения на твердом топливе, результатом которых стало появление кафельной печи АКХ-9, поставленной на массовое производство на заводе КЗПСМ в Катуаре.

Собрав материалы исследований, Подгородников в 1950 г. защищает в АКХ кандидатскую диссертацию на тему «Конструирование отопительных печей и связанный с ними тепловой режим помещения», итог 24-х летней работы автора. Исследование печей проводились с помощью гидравлических моделей, методом, предложенным акад. М. В. Кирпичевым. Результаты подтвердили правильность теоретических предпосылок при проектировании печей на основании теории вольного движения газов. Показателен также последний абзац диссертации: "Своей работой я укрепил национальное начало в конструкции бытовых печей, развил и углубил новый принцип, вложенный проф. В. Е. Грум-Гржимайло в конструкцию комнатной печи – вольное движение газов, основоположником которого является М. В. Ломоносов".

К сожалению не все идеи были доведены до реальных конструкций, не был написан задуманный им учебник по печному делу. 17 января 1958 И. С. Подгородников скончался. Кроме ряда модификаций русской печи «Теплушка» в жизнь вошли печи другого назначения – отопительные (двухъярусный колпак), отопительно-варочные (ИП-1, ИП-2), кухонный очаг колпаковый, печь длительного горения. Лучшей проверкой рациональности конструкций были сотни писем (в первых изданиях своих книг он указывал адрес), получаемых им от печников и граждан, построивших эти печи в разных районах СССР. Это были выражения благодарности, просьбы выслать чертежи, вопросы по кладке.

При жизни автора было издано несколько книг с чертежами печей и их описанием. Было получено 19 авторских свидетельств на печи различных конструкций, хотя в 1940-е годы Госкомтехника отклонила заявку Подгородникова И.С. на изобретение «Двухэтажного колпака», противопоставив похожую печь, опубликованную в 1939 г. Причины этого объяснены в его диссертации. К сожалению, замечательные печи, разработанные автором, так и не вошли ни в один из альбомов рекомендуемых к строительству печей Госстроя СССР, кроме одной из моделей Теплушки (она имела Госстроевскую индексацию ПР-4500Н). Официальными органы воспринимали его как кустаря – одиночку.

После его смерти изданием книг занималась его дочь - Подгородникова Алла Иосифовна. Некоторые мотивы из жизни автора использовал его сын Михаил Иосифович в своей книге «Коридор» (М. Советский писатель 1990), посвященной жизни старого московского дома в одном из арбатских переулков.

А. И. Подгородникова «О характере отца».

Отец был интересным человеком, его контактность привлекала всех, с кем он был знаком. Очень наблюдательный, отзывчивый, он умел анализировать, выделяя главное. Неравнодушие, желание улучшить, ликвидировать недостатки всегда приводило его к помощи другим людям. Так, во время эвакуации в г. Орске Оренбургской области, в местной пекарне хлеб выпекался сырой, непропеченный. Отец предложил свою помощь в наладке печи. В результате появился хорошо выпеченный вкусный хлеб. А он в награду получил мешок проса, который надо было еще ободрать до пшена.

У соседки по даче перед войной арестовали мужа - осталась она одна с двумя детьми в продуваемой щитовой даче. Отец помог ей утеплить дом, и специально для нее разработал печь длительного горения. Позже этой печью заинтересовались на Катуаровском заводе. В Москве, в сыром повале флигеля переделав существующую печь удалось превратить холодное, почти не пригодное для жилья помещение, в теплое и уютное, совершенно изменив быт жильцов.

Вспоминается еще такой случай. Тяжелый военный 1942 год. Весна. Южноуральский городок Орск, где мы жили, оказался во власти половодья. Разлились реки Орь и Урал. Орск погибал - саманные домишки расползались, люди тонули. Наш сосед, мужчина лет шестидесяти, живший в более высоком, чем у нас доме оплакивал свою судьбу, сидя на крыше. На что же было надеяться нам. Перебравшись на соседский чердак, отец стал собирать всякие плавсредства - бочки, бревна и связывать плот для спасения людей. К счастью городские власти на лодках вовремя успели снять нас с крыши.

Так действовал отец, и это осталось хорошим уроком для нас на всю жизнь. В трудные времена нельзя терять волю и упорство, необходимо действовать.

Библиография

Подгородников И. С. Печи домашнего обихода системы проф. В. Е. Грум-Гржимайло. М, 1929
Теплушка-1. Русская печь системы проф. В. Е. Грум-Гржимайло и инж. Подгородникова М, 1936
Подгородников И.С. «Русская печь «Теплушка-2», М., Минкоммунхоз РСФСР,1946
Подгородников И.С. Русские печи «Теплушка-2» и «Теплушка-4» 158 с., М., Минкоммунхоз РСФСР, 1956
Подгородников И.С. Русские печи «Теплушка-2» и «Теплушка-4» 2-е изд., 154 с., М., Минкоммунхоз РСФСР, 1957
Подгородников И.С. Бытовые печи (Теплушка, типа «голландки», «шведки», кухонный очаг) 3-е изд., 223 с., М., Изд. Минкоммунхоз РСФСР, 1960
Подгородников И.С. Бытовые печи двухколпаковые 4-е изд. перераб. и доп. 160 с.М., «Колос», 1992
Подгородников И.С. Как сложить печь 5-е изд. перераб. и доп.190 с. М., Новая Волна, 1998
Подгородников И.С. Печь всему голова 6-е изд. перераб. и доп. 190 с. Новая Волна, 2001
Подгородникова А. Колпаковый очаг, «Сельское строительство», №9, с.50-52 1989
Подгородникова А. Печь «Двухъярусный колпак», «Сельское строительство», с.50-52 №10, 1989
Подгородникова А. Усовершенствованная русская печь «Теплушка», «Сельское строительство», №12, с.46-47, 1989
Подгородникова А. Устройство печи «Теплушка 15» и обращение с ней «Сельское строительство», №1, с. 50-52, 1990
Подгородникова А. «Теплушка 15» размером 154х141 см, «Сельское строительство», №2, с.50-52, 1990
Подгородникова А. Устройство печи «Теплушка 2» и обращение с ней, «Сельское строительство», №4, с.50-53, 1990
Подгородникова А. Устройство печи «Теплушка 4» и обращение с ней, «Сельское строительство», №5, с.46-49 1990
Подгородникова А. Устройство печи «Теплушка 4» размером 154х141 см. системы инж. Подгородникова, «Сельское строительство», №7, с.30-34, 1990
Подгородникова А. Устройство печи «Теплушка 9» и обращения с ней, «Сельское строительство», №8, с.33-35, 1990
Подгородников И. С. Печи длительного горения, «Сельское строительство», №1, с.32-34, 1992
Подгородников И. С. Печь для бани (разработка в 1932г.), «Сельское строительство», №1, с.34, 1992

Принцип работы бесканальных (колпаковых) печей.

Ниже приведен текст стенда (посвещенного И. С. Подгородникову) с выставки "Салон Каминов 2007". Приводимые описания движения газов в колпаках (полостях) печей сильно упрощены и соответствуют простейшему (бытовому) уровню. В действительности движение газов в полостях печей значительно сложнее, главным образом потому, что наряду с архимедовыми силами значительное (зачастую основное) влияние на движение газов оказывает их скорость (кинетическая энергия). Подробнее о движении газов в полостях печей можно прочитать в книге Ю. М. Хошева

Хошев Юрий Михайлович

Родился в 1945 г., окончил МИФИ. Доктор физико-математических наук, специалист в области высокотемпературных процессов и технологий. Выйдя на пенсию, в порядке хобби занялся изучением физических процессов в русских паровых банях и газодинамики бытовых печей. Опубликовал ряд книг и более двух десятков статей в специализированных периодических изданиях по этим темам. Является почетным членом Московской Гильдии Печников.

e-mail: kho45 (а) mail.ru

"Дачные бани и печи" в разделе 5.7.

Рис. 1. Движение газов в колпаке.

Любая печь состоит из топливника, конвективной системы и дымовой трубы. Задача топливника – полностью сжечь топливо, а конвективная система (КС) служит для поглощения выделившейся в процессе горения теплоты. Дымовая труба нужна для удаления продуктов горения. Одна из классификаций печей предусматривает их деление по типу конвективной системы. Причем существуют два больших класса - печи с канальными и бесканальными (или колпаковыми) КС. Понимание принципа работы канальных КС не вызывает затруднения, и вытекает из названия. Горячие газы, вышедшие из топливника последовательно протаскиваются по дымооборотам системы (вертикальным и/или горизонтальным), передавая стенкам печи тепло.

Работа бесканальных КС основана на т. н. вольном движении газов. (Этот термин ввел М. В. Ломоносов, при исследовании движения воздуха в шахтах рудников.) Основная идея очень проста (Рис. 1) – струйка горячего газа в окружении холодного, как более легкая поднимается, а струйка холодного газа в окружении горячего опускается. Очень наглядно это можно увидеть, если пустить дым от папиросы в перевернутый вверх дном стакан. Дым будет подниматься вверх, а достигнув дна, станет охлаждаясь опускаться вдоль стенок стакана. Характерно, что хотя в системе нет никаких каналов, дым омывает все возможные внутренние поверхности. Другим замечательным свойством колпаков является то, что холодный газ не может продуть нагретый колпак. В канальных системах газы любой температуры протягиваются через все дымообороты. Т. е. колпаковые печи как бы имеют автоматическую газовую задвижку, и менее чувствительны к неаккуратной эксплуатации. И, наконец, колпаковые печи обладают очень небольшим газовым сопротивлением, что позволяет делать печи с невысокими трубами.

Двухколпаковые печи

Рис. 2. Двухколпаковая печь.

Печи, построенные по одноколпаковой схеме, предложенной В. Е. Грум–Гржимайло, обладали рядом недостатков – верх печи прогревался сильнее, т. к. наиболее горячие газы скапливались под перекрышей колпака. Кроме того, печь зарастала сажей потому что, из небольшого по размеру топливника недогоревшие газы выпускались в колпак, где сразу эффективно охлаждались. Этих недостатков лишены двухколпаковые печи, сконструированные И.С Подгородниковым. На Рис. 2 показана схема такой печи. Она разделена по горизонтали на две камеры - колпака. Нижний колпак является продолжением топливника и обеспечивает догорание газовой смеси (им поглощается около 80 % тепла), а верхний аккумулирует оставшееся тепло. В результате хорошо прогревается низ печи, и сажа практически не образуется. Синими стрелками на Рис.2 показано движение холодного воздуха в протопленной печи, возникающее при несвоевременном закрытии задвижки. Видно, что этот воздух охлаждает лишь небольшую часть печи, не затрагивая основную часть колпаков.

Устройство русских печей и их эволюция

На Рис. 3 показана обыкновенная русская печь, которую клали повсеместно, как в простых избах под штукатурку, так и в господских домах под облицовку изразцами. Кладку печи обычно выполняли целиком из красного печного кирпича. Печь достаточна проста по устройству, но очень функциональна – позволяет готовить пищу в течение длительного времени, выпекать хлеб (на 1 кв. м. пода за раз можно выпечь около 20 кг хлеба), сушить грибы и ягоды, вялить и коптить продукты, распаривать древесину и пр. Тем не менее, как отопительный прибор она имеет существенный недостаток – печь прогревается только выше пода. Нижняя часть печи – т. н. опечье (у некоторых печей оно деревянное) служит для хранения хозяйственного инвентаря. В итоге низ помещении, пол плохо прогреваются, стены внизу отсыревают. Чтобы этого избежать, часто к русскими печами присоединяют металлическую печь – буржуйку, но это достаточно неудобно и пожароопасно.

Рис. 3. Схема Русской печи.

Следующим этапом в развитии русских печей явилось прибавление к печи отдельной топки. Появилась т. н. русская печь с подтопком. Обычно эта топка располагается под шестком, а сам шесток перекрыт варочной плитой. Горячие газы из подтопка направляются в дымообороты, расположенные по одной или нескольким стенкам печи. Фактически, такая печь представляет собой две печи, объединенные в один массив. В результате ситуация с отоплением улучшилась. Но теперь, если требовалось приготовить пищу в горниле, приходилось топить и горнило и подтопок. При топке одного только подтопка горнило не нагревалось, точно также и при топке горнила, низ печи оставался холодным. Это представляло значительные неудобства.

Улучшенная русская печь Крестьянская Теплушка

Попыток усовершенствования русской печи было множество. В 1927 году Наркомзем СССР даже объявил конкурс на улучшенную русскую печь. Первые призовые места заняли печь, разработанная во Всесоюзном теплотехническом институте им. Дзержинского, а также печь конструкции Грум-Гржимайло и Подгородникова, которая послужила прототипом печи "Крестьянская Теплушка". Существенное ее достоинство в том, что одновременно с прогревом варочной камеры нагревается и нижняя часть печи.

Рис. 4. Разрезы печи Теплушка.

Печь построена по бесканальной схеме. Внешне она почти не отличается от обыкновенной русской, за исключением того, что в одном из углов расположен топливник. Разрезы печи показаны на Рис. 4. Она представляет собой камеру - колпак, ограниченную сверху сводом, а снизу дном печи. Этот колпак разделен подом на верхнюю варочную камеру (горнило) и нижнюю отопительную камеру. Под печи опирается на отдельно стоящие кирпичные столбики. Со дна отопительной камеры начинается труба, проходящая через шесток и снабженная печной задвижкой. Также как и русская печь, Теплушка имеет устье, перетрубье – дымосборник над устьем и вентиляционную задвижку. Выше задвижек две трубы сведены в одну. Кроме того, имеется топливник, расположенный в одном из углов печи.

При топке печи устье печи закрыто заслонкой. Вентиляционная задвижка тоже закрыта. Дрова сжигаются в топливнике, на колоснике. Горячие газы из топливника направляются под свод, омывают его и через отверстия, расположенные по периметру пода, попадают в нижнюю отопительную камеру. Остывая, газы опускаются ко дну печи, откуда отсасываются дымовой трубой. Печь можно также топить и как обычную русскую. Это целесообразно делать в теплое время года, когда, например, планируется выпечка хлеба. В этом случае через устье можно любоваться открытым огнем. При топке по-русски печную задвижку закрывают, а вентиляционную открывают. Дрова сжигают на поду.

Таким образом, сохраняя все достоинства русских печей, Теплушка имеет в 2.5 раза большую поверхность нагрева, быстрее вытапливается, т. к. топливник снабжен колосником, прогревает низ помещения. Кроме того, варочная камера Теплушки остывает медленнее, чем у русской печи, потому что под также подогревается и снизу. При регулярной двухчасовой топке раз в сутки температура в горниле не падает ниже 90 град, что позволяет готовить пищу в течение длительного времени после топки. Без преувеличения можно сказать, что на сегодняшний день Теплушка – лучшая печь для сельского быта.

Отзывы

В первых изданиях книг автор указывал свой домашний адрес, приходили сотни писем с благодарностями, просьбами выслать чертежи и пр. Приведем два из них.

Бухгалтер Брагин Е. Г. 62-х летнего возраста из совхоза им. Энгельса Пензенского округа, построивший у себя Теплушку, в письме от 20 апреля 1930 г. пишет: «Дровами топим при закрытой дверке три с половиной месяца – с 12 декабря по 1 апреля. Израсходовано всего дров 3 куб. м. тогда как в других помещениях такого же размера и в таком же доме при наличии обыкновенной русской печи и голландки израсходовано дров по 8 куб. м. И в результате в моей квартире было всегда равное одинаковое тепло, а у моих соседей на полу чуть не замерзала вода. В моей квартире пол всегда был теплый, ходить по нему босыми ногами доставляло удовольствие, как летом. Мое заключение: печь во всех отношениях удобна и не дорогая; сбережет топлива наполовину, что составит большие миллионы для нашего Союза. Необходимо, не откладывая в долгий ящик, в порядке постановления правительства, сразу построить во всех крестьянских домах Союза такие печи, хотя бы пришлось идти на помощь крестьянам, выдавая им ссуды, а беднякам безвозвратно, для чего выпустить государственный заем «Крестьянская теплушка». Медлить нельзя. Топливный кризис все увеличивается».

Отрывок из акта от 12 июня 1945 г. комиссии Академии коммунального хозяйства и Управления по делам архитектуры при С. М. РСФСР, обследовавшей работу «Теплушки». Марфа Ивановна Пугачева сообщила: «Печь Подгородникова она построила в 1929 г. И та прекрасно у нее работала до 1939 г. Затем деревенский печник убедил ее заменить русскую печь Подгородникова (1.3 на 1.7 м.) на более компактную шведку. Построенная шведка эта ее не устраивала ни по величине теплоотдачи, ни по пищеварительным своим свойствам, поэтому в 1944 г. Она ее сломала и поставила русскую печь с плитой в шестке, конструкции местного печника, что она вынуждена была сделать ввиду смерти печника, сложившего ей печь т. Подгородникова и ввиду отсутствия у нее чертежей «Теплушки».

В настоящее время ей ясно видно, что лучшей печью была печь Подгородникова – ее топили не только дровами, но и антрацитом. Топили всегда только раз в сутки; в доме было тепло: она приписывала это теплым конструкциям стен; теперь видит, что дело было в печи. Шведку приходилось топить два раза в сутки. Управление задвижками было очень простое; летом часто она топила печь как обычную русскую, т. е. огонь разводила прямо на поду печи, а не в топке. Последней пользовались зимой и при больших готовках. Если бы у нее была возможность, она с радостью заменила бы существующую печь опять на печь Подгородникова».