เตาก่ออิฐ (เรียกอีกอย่างว่าเตาเผาไม้หรือเตาค็อกเคิลสเตาฟ์) เป็นอุปกรณ์สำหรับให้ความอบอุ่นแก่พื้นที่ภายในอาคารโดยใช้ความร้อนจากการแผ่รังสีโดยดักจับความร้อนจากการเผาไหม้เชื้อเพลิง (โดยปกติคือไม้ ) เป็นระยะๆ แล้วแผ่ความร้อนออกมาในอุณหภูมิที่ค่อนข้างคงที่ในระยะเวลานาน เตาก่ออิฐที่หุ้มด้วยกระเบื้องเรียกว่าคาเชโลเฟน (เรียกอีกอย่างว่าเตากระเบื้องหรือเตาเซรามิก ) เทคโนโลยีนี้มีมาในรูปแบบต่างๆ ตั้งแต่ยุคน้ำแข็งใหม่และ ยุค หินใหม่การขุดค้นทางโบราณคดีได้เผยให้เห็นการขุดค้นของผู้อยู่อาศัยในสมัยโบราณที่ใช้ควันร้อนจากไฟในที่อยู่อาศัยใต้ดินของพวกเขาเพื่อแผ่รังสีไปยังพื้นที่อยู่อาศัย รูปแบบดั้งเดิมเหล่านี้ได้พัฒนามาเป็นระบบที่ทันสมัยในที่สุด

หลักฐานที่พบตั้งแต่ 5,000 ปีก่อนคริสตกาล เกี่ยวกับก้อนหินขนาดใหญ่ที่ใช้กักเก็บความร้อน เป็นลางบอกเหตุถึงรูปแบบแรกเริ่มของเตาไฟที่ใช้เป็นแหล่งความร้อนอเนกประสงค์ วิวัฒนาการต่อมาปรากฏในระบบไฮโปคอสต์ ของโรมัน คังของจีนออนดอลของเกาหลีและกลอเรีย ของสเปน รวมถึงเตาค็อกเคิลสโตฟของออสเตรีย-เยอรมัน ( คาเชโลเฟนแปลตรงตัวว่า 'เตากระเบื้อง' หรือสไตโนเฟน 'เตาหิน') ซึ่งใช้ควันและไอเสียจากกองไฟเพียงกองเดียว ในยุโรปตะวันออกและเหนือ รวมถึงเอเชียเหนือ เตาเหล่านี้ได้พัฒนาไปในรูปแบบและชื่อเรียกที่แตกต่างกันมากมาย ตัวอย่างเช่นเตาแบบรัสเซีย ( ภาษารัสเซีย : Русская печь ) เตาแบบฟินแลนด์ (ในภาษาฟินแลนด์: pystyuuniหรือkaakeliuuniแปลว่า 'เตากระเบื้อง' หรือpönttöuuniแปลว่า ' เตา ทรงกระบอก ' สำหรับแบบที่หุ้มด้วยโลหะ) และเตาแบบสวีเดน (ในภาษาสวีเดน: kakelugn แปลว่า 'เตากระเบื้อง') ซึ่งเกี่ยวข้องกับคาร์ล โยฮัน ครอนสเตดท์

เตาเผาแบบก่ออิฐถูกกำหนดโดยASTM Internationalว่าเป็น "ระบบทำความร้อนแบบมีช่องระบายอากาศที่สร้างจากวัสดุก่ออิฐเป็นหลัก มีมวลอย่างน้อย 800 กก. (1,760 ปอนด์) ไม่รวมปล่องไฟและฐานเตาเผาแบบก่ออิฐ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เตาเผาแบบก่ออิฐได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อดักจับและเก็บความร้อนส่วนใหญ่จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งไว้ในมวลของเตาเผาแบบก่ออิฐผ่านช่องแลกเปลี่ยนความร้อนภายใน เพื่อให้เชื้อเพลิงแข็ง (ผสมกับอากาศในปริมาณที่เพียงพอ) เผาไหม้ได้อย่างรวดเร็วและสมบูรณ์ยิ่งขึ้นที่อุณหภูมิสูง เพื่อลดการปล่อยไฮโดรคาร์บอนที่เผาไหม้ไม่หมด และสร้างขึ้นจากมวลและพื้นที่ผิวที่เพียงพอเพื่อให้ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ อุณหภูมิพื้นผิวภายนอกของเตาเผาแบบก่ออิฐ (ยกเว้นในบริเวณรอบประตูเติมเชื้อเพลิง) ไม่เกิน 110 °C (230 °F)" ^{[ 1 ]}

เตาผิงแบบก่ออิฐทำจากวัสดุต่างๆเช่น อิฐ ( อิฐทนไฟ ) หินสบู่กระเบื้องหินปูนฉาบ หรือวัสดุผสม แทนที่จะ ใช้เหล็กหรือเหล็กหล่อ โดยปกติแล้วจะต้องมีโครงสร้างรองรับพิเศษเพื่อรับน้ำหนัก ประกอบด้วยห้องเผาไหม้และช่องหรือผนังกั้นแลกเปลี่ยนความร้อนที่ให้พื้นที่ผิวเพิ่มเติม ช่องเหล่านี้จะดูดซับความร้อนจากก๊าซไอเสียร้อนก่อนที่ก๊าซจะออกสู่ปล่องไฟเมื่อไม่ได้ใช้งาน การเชื่อมต่อจากเตาผิงแบบก่ออิฐไปยังปล่องไฟบางครั้งจะมีแผ่นกั้นเพื่อป้องกันไม่ให้ความร้อนหนีออกไปทางปล่องไฟ ความร้อนจะถูกแผ่กระจายออกมาจากตัวเตาผิงแทน

เตาก่ออิฐใช้เวลานานกว่าในการร้อนกว่าเตาโลหะ อย่างไรก็ตาม เมื่อร้อนแล้ว เตาก่ออิฐจะแผ่ความร้อนออกมาอย่างต่อเนื่องเป็นเวลานานกว่าและที่อุณหภูมิต่ำกว่าเตาโลหะมาก (โลหะจะร้อนเฉพาะเมื่อมีไฟอยู่ภายในเตาและเพียงช่วงเวลาสั้นๆ เท่านั้น) สามารถสร้างที่นั่งหรือแม้แต่เตียงนอนติดกับเตาก่ออิฐได้ เนื่องจากพื้นผิวด้านนอกของเตาก่ออิฐเย็นพอที่จะสัมผัสได้อย่างปลอดภัย คุณสมบัติการแผ่ความร้อนอย่างช้าๆ นี้ทำให้เตาก่ออิฐเป็นตัวเลือกที่สะดวกกว่าสำหรับการให้ความร้อนแก่บ้านมากกว่าเตาไม้โลหะ

ความเครียดจากความร้อนเป็นปัญหาสำคัญในการก่อสร้างเตาเผาอิฐ ความแตกต่างของอุณหภูมิภายในแกนอิฐของเตาเผาอาจส่งผลให้เกิดการขยายตัวที่ไม่สม่ำเสมอ ช่างก่ออิฐที่มีทักษะจะรู้วิธีจัดการกับความเครียดนี้เมื่อออกแบบและก่อสร้างเตาเผา จึงป้องกันการขยายตัวที่ไม่สม่ำเสมอซึ่งอาจทำให้เกิดรอยแตกที่ภายนอก มีสองวิธีหลักในการแก้ไขปัญหานี้ วิธีหนึ่งคือการเว้นช่องว่างระหว่างแกนด้านในของเตาเผากับ "ผิว" ด้านนอก อีกวิธีหนึ่งคือการสร้างโครงสร้างที่เป็นเนื้อเดียวกันมากขึ้นโดยใช้แรงดึงภายหลังเพื่อชดเชยการขยายตัวและการหดตัวทางกล^{[ 2 ] : 172}

ความเร็วที่เตา ไม่ว่าจะเป็นเตาก่ออิฐหรือเตาประเภทอื่น ๆ จะถึงอุณหภูมิที่เหมาะสมนั้น ขึ้นอยู่กับความหนาและลักษณะเฉพาะของวัสดุที่ใช้ในการก่อสร้าง เตาโลหะที่ตอบสนองได้ดีจะร้อนขึ้นเร็วและเหมาะสำหรับการปรับอุณหภูมิภายในอาคารอย่างรวดเร็ว เตาที่ตอบสนองได้ช้ากว่าจะใช้เวลานานกว่าในการอุ่น แต่เหมาะสำหรับช่วงอากาศหนาวเย็นเป็นเวลานานมากกว่า เพราะสามารถเก็บและให้ความร้อนได้นานกว่า^{[ 2 ] : 131}

เตา Kachelofenของเยอรมัน(เตาปูกระเบื้อง) เป็นเครื่องทำความร้อนในบ้านขนาดค่อนข้างใหญ่ที่ล้อมรอบด้วยกระเบื้องเซรามิก ซึ่งมีมาอย่างน้อยห้าศตวรรษ ในช่วงยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาในเยอรมนี ช่างทำเตาประเภทนี้เป็นส่วนหนึ่งของอาชีพเฉพาะและถูกเรียกว่าHafnermeister [ ^{3 ] : 98}

เตาคาเชโลเฟนใช้ ทางเดินคล้าย เขาวงกตที่สร้างจากอิฐทนไฟเพื่อระบายก๊าซและควันจากไฟไม้ช้าๆ ทำให้อิฐทนไฟสามารถกักเก็บความร้อนจากก๊าซและควันได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ กระเบื้องเซรามิกที่ล้อมรอบเตายังทำหน้าที่เป็นมวลความร้อนเพื่อกักเก็บความร้อน เตาเหล่านี้ได้รับการออกแบบอย่างระมัดระวังเพื่อให้ความร้อนรั่วไหลออกไปน้อยที่สุด เฉพาะเท่าที่จำเป็นในการ ทำให้ปล่อง ไฟอุ่นขึ้นเพื่อรักษาการไหลเวียนของอากาศ ที่เหมาะสม อิฐทนไฟที่ใช้ในการก่อสร้างกักเก็บความร้อนได้มากกว่าโลหะเหล็ก เช่น เหล็กหล่อ ถึง 80% ในขณะที่การนำความร้อนของมันต่ำกว่าเหล็กหรือเหล็กกล้าถึง 1/45 ^{[ 3 ] : 98} เตาคาเชโลเฟนมีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะทำให้บ้านที่มีฉนวนกันความร้อนอย่างดีอุ่นขึ้นได้นานถึง 6 ถึง 12 ชั่วโมงหลังจากไฟดับลง^{[ 3 ] : 100}

เตาแบบรัสเซีย ซึ่งเป็นเครื่องทำความร้อนก่ออิฐอีกแบบหนึ่ง พัฒนาขึ้นในรัสเซียในศตวรรษที่ 15 หลังจากมีการเพิ่มปล่องอิฐเข้าไปในเตาผิงแบบดั้งเดิมที่ใช้ถ่านดำเป็นเชื้อเพลิง ซึ่งไม่มีปล่องควันและระบายควันโดยตรงเข้าสู่ห้อง การเพิ่มปล่องอิฐช่วยให้ใช้ความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยการส่งควันและก๊าซผ่านเขาวงกตอิฐที่เรียกว่าโคเลนยา ( коленья , 'เข่า' หรือ 'ส่วนโค้ง') ก่อนที่จะปล่อยเข้าไปในปล่องควัน มวลความร้อนขนาดใหญ่ของส่วนโค้งเหล่านี้จะกักเก็บความร้อนไว้ และค่อยๆ ปล่อยออกมาในภายหลัง เตาแบบรัสเซียทั่วไปเป็นก้อนก่ออิฐขนาดใหญ่ รูปทรงโดยทั่วไปเป็นทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้า มีน้ำหนักประมาณ 1-2 ตัน สร้างอยู่ตรงกลางของกระท่อมไม้ซุงแบบดั้งเดิม ที่เรียกว่า อิซบา (izba)ฉาบด้วยปูนปลาสเตอร์และทาสีขาวอย่างพิถีพิถัน

เตาผิงแบบรัสเซียส่วนใหญ่ประกอบด้วย เตา อิฐทนไฟ ขนาดใหญ่ ซึ่งมักมีขนาดใหญ่พอให้ผู้ชายตัวโตเข้าไปได้ มีปล่องไฟต่อไปยังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่สร้างจากอิฐธรรมดา ซึ่งมักมีเตาสำหรับปรุงอาหารอยู่ภายใน และบางครั้งอาจใช้เตาผิงรองเพื่อปรุงอาหารอย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องให้ความร้อนทั่วทั้งเตา ทั้งหมดนี้ถูกหุ้มด้วยเปลือกอิฐด้านนอก ซึ่งโดยปกติจะมีฐานสำหรับวางอุปกรณ์ครัวและเตียงนอนอยู่ภายใน เตาผิงมักสร้างติดกับผนังบ้านด้านใดด้านหนึ่ง หรือในบ้านขนาดใหญ่ที่มีหลายห้อง ก็จะวางไว้ในผนังด้านใดด้านหนึ่ง ในกรณีนี้ ห้องที่ไม่มีเตาผิงและไม่มีควัน แต่ได้รับความร้อนจากด้านอิฐของเตา จะเรียกว่าสเวตลิทซา ('ห้องสว่าง') และใช้เป็นห้องนั่งเล่น ในขณะที่อีกห้องหนึ่งใช้เป็นห้องครัว พื้นที่เล็กๆ ที่เหลืออยู่ด้านหลังเตาและใต้ฐานไม้ซุงเรียกว่าซาเปชเย ('หลังเตา') และโพดเปชเย ('ใต้เตา') และใช้เป็นที่เก็บของแห้งและอบอุ่น

เตาแบบดั้งเดิมของฟินแลนด์มีลักษณะคล้ายคลึงกับเตากระเบื้องทรงกลมของสวีเดน โดยทั่วไปสร้างจากอิฐ ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 แนวคิดการใช้วงแหวนแผ่นโลหะแทนกระเบื้องได้รับความนิยมในฟินแลนด์ การกล่าวถึงการใช้โลหะหุ้มเตาครั้งแรกพบได้ในคำขอสิทธิบัตรของสวีเดน^{[ 4 ]}ซึ่งมีอายุตั้งแต่ปี 1878 เตาที่หุ้มด้วยโลหะไม่ได้รับความนิยมในสวีเดน แต่กลับกลายเป็นเตาก่ออิฐประเภทที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในฟินแลนด์ โดยทั่วไปโลหะจะถูกปล่อยให้เปลือยเปล่าและสร้างจากแผ่นโลหะชุบสังกะสีหรืออาจทาสีก็ได้ เตาก่ออิฐที่หุ้มด้วยโลหะเรียกว่าpönttöuuniในภาษาฟินแลนด์และplåtugnในภูมิภาคที่พูดภาษาสวีเดน

มีการใช้ปูนดินเหนียวแทนซีเมนต์ในการก่อสร้าง และมักจะวางปล่องไฟไว้ที่ฐานของเครื่องทำความร้อนเพื่อให้เครื่องทำความร้อนสามารถตั้งได้เองโดยอิสระเนื่องจากการขยายตัวและการหดตัวจากความร้อน^{[ 4 ]}

ข้อดีของการหุ้มเครื่องทำความร้อนด้วยแผ่นโลหะ ได้แก่ การลดการรั่วไหลของควันเข้าไปในห้องได้อย่างมาก ทำให้สามารถใช้งานเครื่องทำความร้อนได้บ่อยขึ้นและที่อุณหภูมิสูงกว่าเครื่องทำความร้อนแบบก่ออิฐ ซึ่งอาจเกิดรอยแตกและรั่วไหลของควันได้หากใช้วิธีการเดียวกัน นอกจากนี้ พื้นผิวโลหะยังทำความสะอาดง่าย วงแหวนสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ และเมื่อเครื่องทำความร้อนแบบก่ออิฐชำรุด ก็สามารถรื้อและสร้างใหม่ด้วยอิฐชุดใหม่ได้

เตาผิงแบบปอน ท์ตูอูนี (Pönttöuuni)ยังคงผลิตอยู่ในฟินแลนด์ การพัฒนาที่ทันสมัยรวมถึงการใช้ประตูแก้ว และการเผาไหม้ซ้ำของก๊าซไอเสียโดยการนำอากาศบริสุทธิ์เข้ามาเหนือเปลวไฟ ซึ่งช่วยให้เป็นไปตามมาตรฐานสมัยใหม่ เตาผิงอาจสร้างจากวัสดุที่แตกต่างจากอิฐแบบดั้งเดิม อิฐยังคงใช้กันอยู่ แต่ในเตาผิงสมัยใหม่นั้น ตัวห้องเผาไหม้จะทำจากอิฐทนไฟสูง ส่วนที่เหลือของเตาผิงทำจากอิฐราคาถูกกว่า ในเตาผิงแบบดั้งเดิมนั้น ด้านในของห้องเผาไหม้มักจะถูกฉาบด้วยปูนดินเหนียวเพื่อป้องกัน

เนื่องจากเตาเผาแบบก่ออิฐให้ความร้อนสูงและเผาไหม้เร็ว จึงสามารถใช้ไม้แห้งที่ผ่าแล้วได้ทุกชนิด โดยปกติจะ มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 3-5 นิ้ว (8-13 เซนติเมตร) บางครั้งก็ใช้หญ้าฟางและหญ้า แห้งเป็นเชื้อเพลิงได้ เช่นกัน ในยุโรปตะวันออกเป็นเรื่องปกติที่จะดัดแปลงเตาเผาเหล่านี้ให้เชื่อมต่อกับระบบแก๊สและใช้แก๊สเป็นเชื้อเพลิง บางรุ่นที่ทันสมัยกว่านั้นมีองค์ประกอบความร้อนไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับเทอร์โมสตัทความร้อนจากไฟฟ้าจำเป็นเพื่อป้องกันความเสียหายจากน้ำแข็งเกาะอาคารหากปล่อยทิ้งไว้โดยไม่มีคนดูแลเป็นเวลานานในช่วงฤดูหนาว

เตาผิงก่ออิฐสมัยใหม่บางแบบไม่มีกระเบื้องเซรามิกหุ้มภายนอก แต่ใช้ปูนฉาบชนิดทนความร้อนแทน ประตูแก้วช่วยให้มองเห็นเปลวไฟที่กำลังลุกไหม้ได้ เช่นเดียวกับในอดีต เมื่อฟืนไหม้หมดแล้ว มวลที่อุ่นของเตาจะยังคงแผ่ความร้อนต่อไป แต่ขนาดของปล่องไฟของเตาผิงก่ออิฐสมัยใหม่ได้รับการคำนวณอย่างแม่นยำมากขึ้น เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและผลผลิต และใช้ฟืนน้อยลง

เตาผิงก่ออิฐสมัยใหม่บางชนิดทำจากหินสบู่ซึ่งมีคุณสมบัติในการกักเก็บความร้อนสูงเป็นพิเศษ ในฟินแลนด์ก็มีการใช้หิน โอลิวีน ด้วยเช่นกัน

• ระบบทำความร้อนแบบก่ออิฐ:
  • อากุนกิ (ภาษาเกาหลี)
  • ระบบทำความร้อนใต้พื้น (กรีก-โรมัน)
  • เตาตั้งพื้นคัง (ภาษาจีน)
  • ออนดอล (ภาษาเกาหลี)
  • เครื่องทำความร้อนจรวดมวล
  • เตาแบบรัสเซีย
• เตาผิง
• เตาอเนกประสงค์
• เตาเผาไม้

• เครื่องทำความร้อนก่ออิฐ: การออกแบบ การสร้าง และการใช้ชีวิตร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์โดย เคน มาเตซ (สำนักพิมพ์เชลซี กรีน, 2010) ISBN 978-1-60358-213-1
• หนังสือ "The Book of Masonry Stoves: Rediscovering an Old Way of Warming"โดย เดวิด ไลล์ (สำนักพิมพ์เชลซี กรีน, 1984)

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับเครื่องทำความร้อนแบบก่ออิฐ

• สมาคมเครื่องทำความร้อนก่ออิฐ
• นิตยสาร Fireplaces: เครื่องทำความร้อนแบบก่ออิฐ