Trecînd prin fazele de încălzire cu „vetre deschise” și cu „cămin”, încălzirea locală s-a stabilit la SOBĂ, care este considerată o perfecționare a căminului. Soba a început să fie utilizată aproximativ din secolul al XlV-lea, fiind executată la început din piatră, cărămidă și lut, pentru ca apoi să se execute din cărămidă placată la exterior cu plăci ceramice. Sistemul de încălzire cu sobe s-a perfecționat repede, secolul al XVII-lea marcînd industrializarea sobei metalice sub forma sobelor din fontă. în multe gospodării se mai găsesc și astăzi sobe din fontă al căror exterior este împodobit cu ornamente, soba avînd astfel și un rol estetic, nu numai funcțional.
Sobele servesc la încălzirea uneia sau mai multor încăperi, în principal prin convecție sau prin conducție și radiație. Ele pot fi mobile sau stabile (fixe).
Pentru locuințe încălzite local se adoptă sistemul cu sobe în care se pot arde lemne, cărbuni, petrol, gaze naturale, rumeguș, coceni etc.
Ca orice sistem de încălzire, încălzirea locală cu sobe are avantaje și dezavantaje proprii. Astfel, soluția cu sobe necesită cheltuieli reduse de investiție, dar mari în exploatare: încălzirea fiecărei încăperi se face la dorință; unele sobe sînt voluminoase, ocupînd mult spațiu atît prin forma lor, cît și prin zona de protecție din jur; se asigură o încălzire puternică în jurul lor, în timp ce în zonele dinspre colțurile pereților exteriori cu ferestre temperatura este cu 5—6°C mai mică; sobele se amplasează de obicei lîngă unul din pereții de mijloc ai locuinței, din necesitatea ca hornul (coșul) să fie cît mai aproape de coama casei. Oricum, avantajele și dezavantajele puse în balanță se echilibrează, dovadă fiind faptul că sobele reprezintă sistemul de încălzire cel mai răspîndit.
În continuare prezentăm modul de executare a unei sobe cu acumulare de căldură — TERACOTA și a uneia fără acumulare de căldură — SOBA CU RUMEGUȘ.
SOBA DE TERACOTĂ
Soba de teracotă se caracterizează printr-o mare capacitate de înmagazinare a căldurii, focul putîndu-se face continuu sau de mai multe ori pe zi. La un singur foc de 2—3 ore pe zi, soba de teracotă poate acumula căldura necesară pentru a menține încăperea încălzită timp de 10—14 ore pe zi, în funcție de temperatura din exterior. Randamentul mediu al sobelor de teracotă este de 63%, relativ mare față de cel al căminelor, care este de 20—30%.
Din punct de vedere al circulației de aer în încăpere, o dată cu arderea combustibilului se produce și o pătrundere orară de aer rece egală cu de 3—5 ori volumul încăperii, mai mare la utilizarea de combustibili gazoși, respectiv gaz metan.
PĂRȚI COMPONENTE
Conform figurii 1, o sobă de teracotă cuprinde următoarele: soclul (1), corpul sobei (2), focarul (3), cenușarul (4), ușa focarului (5), ușa cenușarului (6), căi interioare de fum (7), cupola (8) și racordul la coș (9). în tabelul 1 prezentăm caracteristicile pieselor ceramice pentru sobele de teracotă.
Soclul se execută din zidărie de cărămidă placată la exterior cu cahle de soclu, care sînt de colț (fig. 2) și laterale (fig. 3).
Corpul sobei are două părți distincte: învelișul din plăci ceramice smălțuite și căptușeala de zidărie din interior. Corpul sobei se alcătuiește concomitent din zidărie și plăci ceramice smălțuite. Plăcile ceramice ale teracotei (sau cahle, cum li se mai spune) au fața aparentă glazurată cu glazuri transparente sau opace, mono sau policrome. Cahlele sînt: de colț (fig. 4) și curente (fig. 5). Corpul sobei se închide la partea superioară cu elemente ceramice ce alcătuiesc așazisa cupolă sau cornișă. Ca și soclul, cupola cuprimde elemente de colț (fig. 6) și curente (fig. 7).
Focarul este partea din sobă în care are loc arderea combustibilului. El se execută din zidărie cu cărămizi refractare sau cărămizi normale pline arse.
La arderea cu lemne sau cărbuni focarul trebuie să aibă o înălțime de 500—700 mm, în funcție de mărimea sobei.
La arderea cărbunilor inferiori, care produc cenușă multă, precum și a unor deșeuri neaglomerate (paie, coceni de porumb, stuf, crengi etc.), focarul se face cu un cenușar mare dedesubt, în care să se poată introduce o cutie metalică, ce are rolul de a colecta cenușa direct de pe grătar. Cînd în materialul de combustie arderea se propagă de sus în jos, focarul mai trebuie să aibă la partea superioară și un canal de aducțiune a aerului secundar.
În cazul arderii de combustibili gazoși sau lichizi, arzătorul sau injectorul se montează în centrul focarului, deasupra grătarului, care, dacă incomodează, se poate scoate.
Cenușarul reprezintă spațiul liber de sub focar. în cenușar se colectează reziduurile de la arderea combustibilului solid. Cenușarul trebuie să fie atît de mare încît să preia cel puțin cenușa rezultată în urma arderii combustibilului din cursul unei zile.
Între focar și cenușar se montează un grătar, de obicei mobil. Acesta este format dintr-un ansamblu de bare sau plăci și bare, constituind un suport plan pe care se arde combustibilul. Pe lîngă faptul că permite trecerea cenușii prin spațiile dintre barele grătarului sau prin golurile din placa de grătar, în stratul de combustie se distribuie aer.
Pentru focarele sobelor de uz casnic, grătarele se execută de obicei din fontă, sub formă de grătar cu un singur rînd de bare paralele.
Ușa focarului și a cenușarului (fig. 8a și 8b) se execută de obicei din fontă pe rame separate și se utilizează la închiderea focarului și cenușarului sobelor de teracotă. O garnitură completă de uși se compune din: ușa focarului (1), rama ușii focarului (2), grătarul de protecție sau placa de închidere (3), ușa cenușarului (4), rama ușii cenușarului (5), închizător sau mîner (6), colțare de fixare (7), cîrligul (8) și axul de rotire (9).
Pe lîngă sistemul cu uși separate, fabricile producătoare livrează ansambluri unitare care înglobează într-un contur atît ușa focarului, cît și pe cea a cenușarului.
Căile interioare de fum, pe care le vom denumi în continuare „fumuri”, se construiesc din cărămidă subțire, arsă sau chiar din cărămidă refractară, de 2 sau 4 cm grosime. Pereții fumurilor, primind căldura de la gazele de ardere, asigură transmiterea acesteia spre suprafața sobei. Pentru curățarea de funingine a fumurilor sau de alte depuneri antrenate de gazele de ardere sub efectul tirajului, căile de fum au guri de curățare închise cu capace din material ceramic, (fig. 9). Fumurile sînt astfel alcătuite încît să acumuleze cît mai multă căldură, motiv pentru care cel puțin un perete al lor trebuie să fie spre exteriorul sobei.
La arderea de combustibili solizi circulația gazelor din ardere se face în sistem de meandre verticale sus-jos (vezi figura 10). Sobele în care se arde combustibil gazos trebuie să aibă căile de fum în meandre orizontale stînga-dreapta, dar continuu ascendente (fig. 11). La arderea cărbunilor, fumurile trebuie să aibă secțiune mai mare decît la arderea cu lemne sau combustibil gazos. Pe lîngă sistemele prezentate în figurile 10 și 11, sobele de teracotă pot avea fumurile în spirală ascendentă (vezi schematic în figura 12).
Racordul la coș. Gazele arse la capătul drumului lor prin teracotă trebuie să ajungă la coș. Legătura dintre teracotă și coș se face cu un tub de pămînt ars, numit olan (fig. 13). Nu recomandăm utilizarea de tuburi metalice, mai ales din tablă subțire, deoarece, datorită ruginirii, permit ca o parte din gazele arse să ajungă în încăperi. Aceste gaze arse, chiar dacă uneori nu sînt simțite de locatari, au, mai ales la arderea gazului metan, un efect dezastruos asupra finisajului încăperii, favorizînd exfolierea straturilor de zugrăveală executată cu lapte de var. Gazele arse pătrunse în încăpere contribuie la murdărirea pereților, a perdelelor, a draperiilor, într-un cuvînt a întregului ansamblu de piese din încăpere sau din locuință.
Reglarea debitului de căldură al sobei de teracotă se face prin mărirea sau micșorarea cantității de combustibil ars sau prin obturarea parțială a secțiunii de trecere prin olan spre coș. ATENȚIE! Am menționat obturarea parțială, care se execută conform celor prezentate în figura 14a și nu ca în figura 14b, prin realizarea căreia se obturează complet trecerea gazelor arse spre coș.
AMPLASARE, CONDIȚII DE SIGURANȚĂ Șl ALEGEREA SOBELOR DE TERACOTĂ
Sobele de teracotă se construiesc pentru încălzirea uneia sau mai multor încăperi. Astfel, se întîlnesc sobe cu suprafețele laterale într-o singură încăpere, sobe ce au suprafețe în două-trei încăperi sau altele din care aerul încălzit se distribuie prin canale îp mai multe încăperi.
O atenție mare se va acorda la închiderea cu zidărie lîngă teracotă atunci cînd aceasta se construiește pentru încălzirea mai multor încăperi. Recomandăm a respecta detaliul A din figura 15, adică a închide cu zidărie doar la o margine, și nu a celui marcat cu B. Dacă închiderea se va realiza ca în detaliul B, se pierde mult din suprafața de cedare a căldurii, scopul nefiind a încălzi local peretele, ci aerul din încăperi.
Amplasarea sobelor de tercotă față de pereții combustibili neprotejați ai încăperii se face la distanța de minimum 380 mm. Dacă teracota se amplasează într-o locuință ce are pereții din zidărie de cărămidă, înlocuitori, BCA, sau din panouri de beton, distanța dintre fața teracotei și perete trebuie să fie de minimum 120—150 mm. Distanța de la fața superioară a sobelor la tavanul încăperii trebuie să fie de minimum 450 mm.
Combustibilul solid (de obicei lemne sau cărbuni) pentru o zi se depozitează la o distanță de minimum 500 mm față de sobă și nu în fața ușii focarului sau a cenușarului. Combustibilul lichid se va depozita tot lateral, la aceeași distanță, dar în nici un caz deasupra sobei.
Conductele instalației de gaz metan se vor amplasa, conform normativelor, la loc vizibil, lîngă perete. Difuzorul confuzor al arzătorului trebuie să se potrivească cît mai etanș în orificiul din corpul teracotei.
Mărimea sobei de teracotă, caracterizată prin suprafața utilă de degajare a căldurii, se alege în funcție de necesarul de căldură al încăperii în care se amplasează. în tabelul 2 prezentăm suprafața utilă a sobei în funcție de numărul de plăci, iar în tabelul 3 suprafața de încălzire în funcție de suprafața încăperii, considerînd că înălțimea de la pardoseală la tavan este de 3 m.
EXECUTAREA SOBEI DE TERACOTĂ
După analizarea posibilității de încălzire în încăpere și luarea hotărîrii de executare a sobei de teracotă, stabilim dimensiunile acesteia conform tabelelor 2 și 3.
Pentru explicarea modului de execuție a sobei de teracotă am ales-o pe cea cu meandre verticale sus-jos, cu suprafața de încălzire de 3,7 m2, adică soba cu 8 plăci la un rînd și 7 în înălțime, amplasată într-o cameră cu suprafața de 20 m2, în colțul unei clădiri la parter.
MATERIALE
— plăci ceramice: soclu lateral 4 buc; soclu colț dreapta 2 buc; soclu colț stînga 2 buc; placă curentă 28 buc; placă de colț 28 buc; cornișă colț dreapta 2 buc; cornișă colț stînga 2 buc; cornișă laterală 4 buc; burlan (olan) 1 buc; capac 1 buc;
— material metalic: 1 garnitură completă de uși; 23 m sîrmă oțelită (ideal ală-mită) de 2,5 sau 3 mm; 1 buc. grătar; 1 buc. tablă de 0,75 mm cu dimensiunile de 150 x 200 mm;
— materiale diverse: cărămizi normale (240 x 115 x 63) din argilă arsă 70 buc.; cărămizi de 4 cm grosime 60 buc; cărămizi de 2 cm grosime 45 buc. sau țigle solz 35 buc; argilă 8—10 găleți; nisip 8—10 găleți; plăci de faianță sau gresie 0,30 m2 (la nevoie pentru placat la partea superioară); 200 g oxid de fier roșu sau oxid de fier galben ori oxid de crom verde, în funcție de culoarea smalțului de pe cahle.
SCULE
Pentru executarea sobei de teracota sînt necesare următoarele scule: o lada pentru mortar, două găleți de 10 l fiecare, o sapă pentru preparat mortarul, o mistrie, un șpaclu, o nivelă cu bulă de aer metru sau ruletă, creion, un dreptar de 1,5 m, două rigle de 40 cm și două de 60 cm, un ciocan de zidar, un clește cu fălci, o șurubelniță, o piatră de polizor cu granulație mai mare, o daltă pentru metal, un cuțit mare sau un ciocan de zidar cu lamă lată, asemănătoare cu cea a teslei, 12 agrafe (fig. 16b) și eventual o ramă pentru înzidirea plăcilor ceramice.
EXECUTAREA PROPRIU-ZISĂ A SOBEI
Prima grijă trebuie să fie eliberarea locului în care se va executa soba de teracotă. După procurarea materialelor și eliberarea locului se trece la înlăturarea marginilor de protecție ale plăcilor ceramice. înlăturarea marginilor se face cu ajutorul ciocanului de zidar sau cu al unui cuțit mare. Această operație recomandăm a se executa în curte și nu în încăpere, deoarece se degajă mult praf.
In continuare trecem la confecționa-rea a 176 de agrafe (după modelul prezentat în figura 16a), necesare la prinderea între ele a plăcilor de teracotă și a 12 buc. (ca acelea din figura 16b) necesare în timpul montării plăcilor.
Mortarul pentru înzidire se poate prepara într-o ladă pentru mortar, în cuva unei roabe sau chiar pe o tablă plană. Argila se amestecă cu nisipul în proporție de 1—1, după care se introduce apă și se amestecă pînă se obține o consistență de lucru mai vîrtoasă. Mortarul așezat pe o suprafață plană înclinată cu 25—30° nu trebuie să curgă, deoarece prin curgere pe parcursul lucrului ne creează numai necazuri (plăci murdărite, plăci tasate neuniform etc.).
Soba trebuie să aibă un fundament destul de solid pentrun a prelua greutatea ei (aproximativ 500 kg). Dacă soba se execută după montarea parchetului, este bine ca sub ea să se așeze o placă de azbest. Aceasta este necesară pentru ca la un exces de căldură să nu se topească bitumul în care de obicei este fixat parchetul. Tot ca măsură de prevedere și pentru a ne ușura o muncă viitoare este bine a zugrăvi cu lapte de var pe perete în spatele teracotei. La executarea teracotei uneori nu acordăm importanță acestui amănunt, dar cît chin și murdărie sînt dacă la prima zugrăvire trebuie spălată huma din spatele ei!
