Колпаковая печь для отопления дома своими руками: пошаговая инструкция по кладке

Печь кузнецова своими руками: чертежи порядовки и описание кладки печи

И. В. Кузнецов с 1962 года занимается проектированием, изготовлением и усовершенствованием печей. За это время было изобретено более 150 различных конструкций, каждая из которых стремилась к абсолютному показателю эффективности – 95% КПД. В этой статье мы расскажем, как делать печь Кузнецова своими руками.

Фото 1 Печь Кузнецова

Принципиальная особенность разработки заключается в системе разделения газов на холодный и горячий потоки. За счет уникального колпакового строения печи горячий воздух задерживается внутри, а холодный выводится по отдельному каналу в дымоходную трубу. Учитывая то, что в колпаке поддерживается более высокая температура горения, а тепло распределяется равномерно по корпусу, коэффициент полезного действия достигает своего пика. Для сравнения, КПД обычных печей составляет 30-35%, твердотопливных котлов – 80%, пиролизных – 85%.

Невысокая производительность большинства твердотопливных агрегатов объясняется тем, что теплый воздух выходит вместе с продуктами горения в трубу. Помимо того, что оставшегося объема не всегда хватает для полноценного нагрева, быстро выходящие дымовые газы еще более снижают тепловой порог. В некоторых конструкциях эту проблему пытаются решить увеличением (удлинением) дымоходной трубы, но тогда существует риск снижения тяги и, как следствие, уменьшения КПД. Создание такого агрегата, который бы обеспечил полноценную тягу и увеличил теплопередачу, и стал основной целью конструктора Кузнецова.

Видео 1 Строительство отопительной печи по системе Кузнецова

В чем отличие

Главная особенность группы печек, изобретенных Кузнецовым — отсутствие протяженных дымовых каналов с множеством поворотов и изгибов. Чтобы максимально использовать тепло от сжигания топлива, в канальных печках предусмотрена система ходов, по мере продвижения по которым горячий дым нагревает кирпичи.

Печки Кузнецова для дома и бани лишены этого недостатка. В них горячие газы из топки поступают в так называемый колпак — внутреннее пространство, сверху ограниченное перекрытием, а снизу имеющее выход. Нагретый дым поднимается в самый верх колпака, где задерживаются до тех пор, пока не начнут остывать. По мере охлаждения они по стенкам колпака постепенно опускаются вниз, а их место занимает новая порция дыма.

Остывший дым через канал выходит в дымоход или в еще один колпак в зависимости от конструкции и назначения печи. Постепенно, по мере прохождения через каскады колпаков, дымовые газы остывают до температуры 120-150 градусов. Температура газов на одном уровне каждого колпака одинакова, что позволяет избежать неравномерного расширения кирпича.

Виды

По назначению и конструктивным особенностям «кузнецовки» можно разделить на несколько видов:

  • Отопительные. Устройства предназначены для эффективного и безопасного обогрева помещений.
  • Варочные. Используются для приготовления еды. Сюда относятся печи для выпечки хлеба и хлебобулочных изделий.
  • Банные. Печь Кузнецова для бани разработана для одновременного обогрева основных банных помещений. Такие устройства обладают высокой теплоотдачей при минимальном потреблении топлива.
  • Уличные. Печной комплекс, состоящий из гриля или барбекю, для приготовления еды на открытом воздухе.
  • Каминные. Оборудование используется в качестве декоративного элемента интерьера или дополнительного варианта обогрева. Некоторые печи-камины оснащаются специальными лежаками для приятного проведения досуга.

Наиболее востребованными являются комплексные устройства, которые отличаются своей многозадачностью. Ярким примером является отопительно-варочная печь Кузнецова, которая предназначается как для обогрева жилых помещений, так и для приготовления еды.

Несмотря на свои функциональные особенности, все печки работают по одному принципу – эффективное распределение нагретых газов в колпаке на отдельные потоки.

Примечательно, что печные колпаки могут оснащаться дополнительным оборудованием – электрическими нагревателями, баками для горячего водоснабжения, паровыми генераторами, духовым шкафом и плитой.

Грамотно спроектированная и возведенная банная печь Кузнецова обеспечит надежное отопление во всех функциональных помещениях: парной, моечной, предбаннике, комнате отдыха. Кроме того, она позволит быстро подогреть воду, саккумулировать горячий пар и очистить воздух.

Достоинства

  • Металл довольно прочный, но и более податливый материал, позволяющий придавать ему любую форму. Способен выдерживать большие перепады температур и жёсткие нагрузки при эксплуатации изделия.
  • Стоит отметить высокий КПД металлической печки, достигающий 95%.
  • Теплопроводность металла высока, соответственно довольно быстро происходит прогрев печи и нагревание помещения.
  • Прочность металла с убавлением толщины только растёт в отличие от керамики.
  • Вес печи на порядок, а иногда и более, ниже чем каменной или кирпичной, что в свою очередь, позволяет отказаться от устройства громоздкого монолитного фундамента.
  • Низкая себестоимость производимого тепла (у металлических печей в 10–20 раз ниже, чем у кирпичных) ещё один плюс в копилку достоинств этого вида печей.
  • Немаловажным фактором является транспортабельность такой печки и простота монтажа на месте, нужно только подвести дымоход.
  • За ненадобностью её легко убрать на хранение до следующего отопительного сезона.
Предлагаем ознакомиться  Инструкция по применению настойки восковой моли

Еще о кругленьких

Круглые печи теоретически вообще имеют массу преимуществ, только в доме не очень-то удобны. Однако немал спрос и на компактные передвижные печи, и вот тут предельно высокий КПД круглых многоколпаковок может оказаться решающим фактором, ведь при уменьшении размеров печи ее КПД резко падает из-за закона квадрата-куба.

Такие печи, разумеется, пришлось бы делать из металла. Это решает проблему чистки, печку можно выполнить разборной. Но выбор металлов, подходящих по соотношению теплоемкости и теплопроводности, крайне ограничен. Из недорогих – только чугун, но он тяжел и хрупок.

Однако есть металлический материал полегче и попрочнее с подобными свойствами. Это – продукция порошковой металлургии. Применительно к ножам-ножницам «порошковая дрянь» вполне оправдано, но для печи, в которой ничего не работает на сдвиг, порошковые детали могут оказаться находкой.

Вторая проблема, о которой уже говорилось – жаростойкая футеровка на своде первого колпака. Если удастся решить и ее, то, возможно, труды и старания Игоря Викторовича Кузнецова дадут плоды более обширные и весомые, чем сейчас кажется.

Каминопечь кузнецова: порядовка

Каминопечь Кузнецова – это большой накопитель тепла. Кирпичная конструкция, похожая на камин, и тёплая как печь. За счёт своей массы каминопечь обогревает помещение уникальным способом.

Строительство каминопечей сложное дело, но при желании всё можно сделать своими силами. Начинать такой сложный процесс нужно обязательно имея под рукой порядовки. Каминопечь Кузнецова имеет массу достоинств.

https://www.youtube.com/watch?v=GJHxuMkCD1w

Преимущества каминопечей:

  • Красота и изящество каменной кладки;
  • Эффективность кирпичного нагревателя;
  • Незначительный выброс окиси углерода и сажи;
  • Длительная поддержка комфортной температуры в доме;
  • Экономичность.

Некоторые любители каминов делают их похожими на произведения искусства, украшая их решётками и элементами декора, воспользовавшись услугами кузнеца. Приятное ощущение лучистого тепла, можно почувствовать на себе, если оборудовать свой загородный дом или дачу такой каминопечью.

Канальная (б)

Буржуйку легко адаптировать под канальную схему. Конечно, общим с кирпичной печкой будет только внешний вид. От каналов будет мало пользы ввиду большой теплопроводности металла, от изначальной системы остаётся только горизонтальный участок, отделяющий камеру догорания и топку. Дополнительный воздух для дожига газов поступает из отверстий на варочной поверхности или через отдельный регулируемый воздуховод. Выход дымовой трубы горизонтальный.

Результаты доработок:

  1. Благодаря дожигу газов в локализованном месте, КПД подрос до 70–80%
  2. Выделяемая тепловая энергия увеличилась в 2–3 раза.
  3. Печка нетребовательна к силе тяги и характеристикам дымохода, ведёт себя как простая буржуйка: повысилась тяга, увеличилось горение и разрежение среды в дожигателе газов. Поступает больше вторичного воздуха и газы сгорят полностью.
  4. Так как основная мощность производится в дожигателе, печь может работать в двух режимах: пламени и длительного горения.
  5. Хорошая передача тепла от топки посредством довольно тонкой перегородки даёт в дожигателе нужную температуру для возгорания несгоревших газов, потому печь входит в рабочий режим практически моментально.
  6. Отдельная подача воздуха в топку и дожигатель, допускает настраивать печь почти для любого твёрдого топлива.
  7. Мощность теплоотдачи печи легко регулировать уровнем подачи воздуха на поддуве. В классической буржуйке возушное регулирование мощности сильно ограничено.
  8. Благодаря дожигателю, под варочной поверхностью держится температура в пределах 250–300 градусов, что довольно комфортно для приготовления пищи.
  9. Высокое выделение тепловой энергии от печки позволяет равномерно и оперативно прогреть помещение.
  10. На вход в дымовую трубу можно также поставить теплообменный контур для горячего водоснабжения.
  11. Пользуясь качественными дровами или углём, чистить дымовую трубу придётся раз в 5 лет.

Материалы

Наиболее распространённая сталь для корпусов – Ст3 толщиной 5 мм, для топок Ст 10, Ст 20. Для дверки топки лучше всего использовать готовые чугунные СЧ 10, лучше всего производства СССР.

Предлагаем ознакомиться  Удобные кормушки для коз

Если дверка стальная толщиной менее 4 мм, следует устанавливать огнеотбойник.

Из нержавеющих – ферритная (магнитится) AISI 430, наш аналог 12Х17. Жаропрочная (номинальная t 700° C), сваривается дуговой в среде защитного газа. При перегреве коробится, выправить можно только нагревом до 1500° C.

Заготовки из металлического листа можно нарезать болгаркой самостоятельно. Но если суммировать материальные затраты – эл. энергию, диски по металлу (всё-таки сталь толщиной 4, 5, 8 мм!), трудозатраты, то полученная величина будет не намного меньше расходов при порезке на металобазе или плазмой в СТО.

К тому же рез будет идеальным для последующей сварки.

Металлическая печь

Теория горения в металлических печах:

Видео 1

Довольно старый ролик, сейчас печи без колосника называют глухими подовыми. Рациональное решение, получает всё большее распространение.

Печь для бани своими руками из металла прекрасно работает, не выдерживает только перетопа (неоднородного перегрева). Металл при этом начинает деформироваться, его раскалённая поверхность сушит воздух в парной. Не допускайте этого, и печь будет служить не один десяток лет.

Недостатки

  • Наверное, самый основной недостаток — печь не «дышит».Тогда как кирпичная печка при охлаждении вбирает в себя влагу, тем самым поддерживая оптимальную влажность. Небольшое «дыхание» печи появится после облицовки кирпичом, но пропадёт мобильность, и увеличатся габариты.
  • Из-за низкой теплоёмкости металла, теплоотдача после сгорания топлива обычно не превышает 2–3 часа.
  • Большой недостаток металлической печи — срок жизни. При рабочих температурах металл активно реагирует с содержащейся в воздухе влагой, и в результате чего ускоренно корродирует. Срок службы металлической печи обычно не превышает двадцати лет. Но это сполна компенсируется лёгкой и недорогой заменой печи и дешёвым топливом.

Принцип действия колпаковых печей кузнецова: порядовка

Принцип работы печей Кузнецова не сложен. При строительстве печи необходимо все работы производить согласно чертежам, схемам и конечно пользоваться порядовками.

Все колпаковые печи Кузнецова работают по принципу, предполагающему разделения продуктов горения. Принцип этот заключается в том, что газ, образующийся в результате сгорания топлива, разделяется на два потока: холодный и горячий. Движение газов внутри конструкции печи очень грамотно продумано. Горячий воздух задерживается в печи и долго хранит тепло.

Холодный же воздух быстро улетает в дымоход, по специально сделанному углублению. Печь, действующая по этому принципу, называется колпаковая (купольная). Внутри такой печи очаг объединён с нижней её частью и образовывает что-то вроде колпака. Он то и выступает разделителем газов на два потока. Поток горячего воздуха поднимается и задерживается в колпаке, таким образом происходит концентрация тепла.

Достоинства печей Кузнецова:

  • Экономичность;
  • Длительное сохранение тепла;
  • Небольшое сажообразование;
  • Нет необходимости частых чисток;
  • Возможен выбор разных форм и дизайна.

Высокий показатель КПД (95%) печей Кузнецова – результат принципиально новой разработки и конструктивных особенностей. Для сравнения традиционная русская печка имеет КПД 25-40%. Если у печей Кузнецова есть недостатки, то их немного, и они теряются на фоне достоинств.

Принцип действия печей с двумя колпаками

Секрет эффективности работы данной печи кроется в ее оригинальной конструкции, позволяющей накапливать и сберегать тепло в течение длительного времени. Чтобы понять принцип работы двухколпаковой печи, рассмотрим её конструктивную схему.

После растопки в зимнее время раскаленные дымовые газы поднимаются под свод нижнего колпака, передавая тепло окружающим стенкам и варочной панели. Но в камеру сгорания поступает новый воздух, процесс горения продолжается и выделение горячих продуктов сжигания продолжается, вытесняя под верхом колпака остывшие газы.

Температура выходящих дымовых газов ниже любой другой печи с плитой, так как они интенсивно отдают свое тепло стенкам печки. По этой причине дымоходы источников тепла данной конструкции требуется защищать от разрушительного воздействия конденсата. После того как протапливание закончено, тепло еще долгое время сохраняется вверху обоих колпаков даже в том случае, если главная задвижка остается открытой.

Двухколпаковая варочная печь с плитой позволяет готовить пищу в летнее время благодаря дополнительной задвижке, открывание которой пропускает газы напрямую в дымоходную трубу. Если же задвижку открывать не полностью, то поток продуктов сжигания разделится на два, идущих по разным путям. Таким способом в осенне-весенний период можно регулировать интенсивность прогрева колпаков, то есть, тепловую мощность печки.

Рекомендации для самостоятельного возведения

Решив возвести печь по одной из порядовок Кузнецова своими руками, приготовьтесь к тщательной и скрупулезной работе. На схемах вы найдете графическое изображение каждого ряда, однако перед началом кладки необходимо познакомиться с особенностями техники, в частности:

  • выбором и предварительной обработкой кирпича;
  • покупкой металлических деталей (плит, заслонок, дверок, задвижек);
  • определением наиболее подходящего места;
  • подготовкой основания и фундамента;
  • возможностью оборудования дымохода и др.
Предлагаем ознакомиться  Бани из газосиликата своими руками

Лучшим материалом для внутренней кладки «кузнецовок» признан шамотный огнеупорный кирпич (Ш-5, ШБ-8), для внешнего оформления – керамика (М-150). Для усиления кирпичных стен используют металлические элементы (арматуру, проволоку). Чтобы печь функционировала с максимальной теплоотдачей, опытные мастера оттачивают не только свои умения, но и каждый кирпичик – в буквальном смысле. Они шлифуют каждую деталь, именно поэтому проекты, выполненные профессионалами, выглядят безупречно.

Кладка из шамотного кирпича

Имея на руках авторскую порядовку, рекомендуем не экспериментировать, а соблюдать обозначенный порядок. Отхождения от схемы не гарантируют полноценной теплоотдачи.

Устройство печи кузнецова

В большинстве моделей, которые были придуманы ранее, горячие газы всегда двигались по каналам. Во время их движения конструкция нагревалась, а затем сама остывала. Это движение газов образовывала тяга. При этом корпус прогревался неравномерно, что в итоге приводило к трещинам. Теплообменник помещался в топку, потому что больше для него места не было. Там он напрямую контактировал с огнем и его срок службы быстро иссякал.

Кузнецов использовал для своей модели совсем другой принцип движения газа. Печь имеет колпаки, перевернутые вверх дном. Колпаки можно крепить друг над другом и связать между собой сухим швом, в результате чего по ним начинает проходить газ от одного колпака к другому. Именно из-за этого принципа работы печь Кузнецова еще называют колпаковой.

Совершенствовать свои конструкции И.В. Кузнецов начал в 1962 году, и вокруг него собралось большое количество единомышленников. Многие дачники также хотят создать печь Кузнецова своими руками. Скажем сразу, построить колпаковую печь Кузнецова своими руками можно, но вот многие потаенные секреты единомышленники мастера раскрывать не стали, а, может, их просто и нет.

Стоит отметить, что, благодаря принципу работы печи Кузнецова, есть возможность не только создать отдельное отопление в доме, но еще и получить подачу горячей воды. Для этого колпак с задней стороны необходимо оборудовать стальным теплообменом.

Преимущества колпаковой печи Кузнецова:

  1. Дымные газы расслаиваются по всей конструкции одинаково после топочной камеры.
  2. В одной постройке может быть не один, а несколько колпаков. Они помогут достичь больше тепла.
  3. Колпак находится около топки и в него попадают все угарные газы. Поэтому зола, угарный газ и летучий углеводород, которые в других печах выходят через дымоход, в данном случае догорают под колпаком. Это позволит увеличить теплоотдачу и минимизировать выработку сажи.
  4. С помощью своей конвекции все продукты, образующиеся в результате горения, не могут выбраться из печи, поэтому отдают ей свое тепло.
  5. Теплообменник в этой постройке находится в колпаке или снаружи топочной камеры, поэтому он не влияет на температуру огня и не может снизить КПД.

Шаг 3 — проверка

После окончания кладки, должно пройти не менее суток, для полноценного застывания раствора. По истечению этого времени, можно провести проверку печи.

Для первой растопки достаточно небольшого количества топлива. Постепенно температуру необходимо увеличивать. Во время такой проверки печь подвергнется обжигу, определиться работоспособность, а так же герметичность.

При обнаружении нарушений герметичности, необходимо как можно быстрее устранить их. При пробном разогревании, температуру требуется поднять до 700-900 градусов.

Особенностью колпаковых печей Кузнецова, является технология “плавающей топки”.

Для такого типа топки используется сухой шов.

Сухой шов – это специальный зазор, который находиться на дне топки возле крайнего угла. Благодаря этому шву, происходит безопасное разделение газа в топке на горячий и холодный.

При кладке граней, можно использовать закруглённый кирпич. Он подойдёт к разным видам интерьера. Ещё один плюс закруглённых краёв заключается в меньшей деформации от физических воздействий.

При выборе материла для теплоотражения, может встать вопрос о покупке рубероида вместо теплоотражающей фольги. Лучше использовать фольгу, вследствие металлической составляющей.

Подводя итоги можно сказать, что  печь Кузнецова по готовым порядовкам, сможет сделать человек без опыта. Однако стоит помнить, что строгое исполнение правил и технологий готовых чертежей – прямой залог успеха. Можно изменять размер, но следует помнить о правильной порядовке. Собственные изменения могут привести к разрушительным последствиям.

При появлении определённых сложностей, лучше обратиться к специалистам. Особенно при строительстве печи с 2 и более колпаков.

Оцените статью
Садоводство
Adblock detector