Печи колпакова

Колпаковая ОВП с лежанкой

Неоднократно ко мне обращались мои читатели с просьбой опубликовать на сайте проект печи с лежанкой. Та печь, которая была опубликована на сайте ранее, не всех устраивала по своей конструкции. В связи с этим отмечалась малая глубина топливной камеры, отсутствие духового шкафа, неудобное расположение лежанки и так далее.

В новом проекте я постарался учесть эти замечания, и вот что в итоге получилось.

Печь вместе с лежанкой имеет размеры в основании 298х77см, при этом размеры самой печи – 116х77 см.

Высота печи составляет 2м 10 см.

Теплоотдача печи при одноразовой топке составляет не менее 3,5 кВт, при двухразовой топке – 5,9 кВт.

Печь рассчитана на обогрев помещения площадью не менее 50 м2.

За основу проекта была взята печь И.В. Кузнецова ОВИК 16л. Данная печь является универсальной. В своем составе она имеет топливную камеру с «сухим швом», глубиной более 50 см, с футеровкой из огнеупорного кирпича. Варочная камера печи оборудована 2-х конфорочной плитой c вытяжкой.

Кроме этого в состав печи входит духовой шкаф и сушильная камера, позволяющие расширить функциональные возможности конструкции.

Духовой шкаф, из-за своих не стандартных размеров, заказной. Выполнен в виде короба из нержавеющей стали 2 мм. В качестве дверок духового шкафа используются герметичные дверки LK-370, с посадочным размером 250х280 мм.

Основная особенность данной печи заключается в наличии теплой лежанки.

Печь снабжена прямым растопочным ходом, что обеспечивает легкий розжиг печи после длительного перерыва в ее эксплуатации.

Для того, чтобы получить представление о том, как устроена печь, посмотрите представленный ниже в статье видеоролик (Извините, видео готовится к публикации).

В видеоролике не показано то, как правильно выполнить внутреннюю футеровку печи, как обеспечить независимость керамической и шамотной кладок печи, а также некоторые другие моменты строительства. Все это имеется в проекте наряду с детальным описанием каждого ее ряда.

Для того, чтобы отобразить проект в полно экранном режиме, нажмите на значок , находящийся в правом верхнем углу проекта. В открывшемся окне можно ознакомиться с проектом и скачать его в формате PDF.

По ссылкам, расположенной ниже, можно скачать проект в виде ZIP-архива, содержащего PDF и DOC версии проекта.

Скачать проект.

Источник Формат файла Скачать
Я.Диск zip(pdf,doc)
DropBox zip(pdf,doc)

С годами колпаковая печь не утратила своей актуальности. Так же как и канальный тип конструкции, этот вид печного устройства пользуется популярностью во многих странах. Работа кирпичной печи поражает своей экономичностью, поэтому не удивительно, что многие пользователи задумываются об обустройстве подобного сооружения уже на этапе закладки дома. Учитывая все плюсы и минусы печки длительного горения, можно без проблем оборудовать устройство и в готовом доме. Для этого необходимо понимать механизм работы, разбираться в строительных схемах и проектах.

Преимущества и недостатки колпаковой печи

Кирпичная колпаковая печь отличается набором положительных моментов, создающих ей отменную репутацию среди других видов устройств:

  • Экономичность и простота. В процессе строительства требуется сравнительно небольшое количество материалов для работы, что считается одним из основных критериев при выборе типа постройки.
  • Легкая система конструкции. Процесс возведения печи не предусматривает сложных механизмов, поэтому справиться с задачей под силу даже начинающему строителю.
  • Простота в обслуживании. Небольшая печь шведка из кирпича не сильно прихотлива в уходе благодаря удобной конструкции.
  • Высокая скорость работы. Конструкция отличается высоким прогревом, как следствие — за минимальный срок способна подарить тепло помещению.
  • Разнообразие в оформлении. Каждый может самостоятельно подобрать наиболее подходящий вариант дизайна печи.

При этом двухколпаковая печь колчина имеет некоторые недостатки, которые рекомендуется принимать во внимание до начала строительных работ:

  • Отсутствие возможности струевого ввода потока воздуха при недостаточно нагретой трубе и ограниченной тяги.
  • В отличие от канальной конструкции, в колпаковой печи нагрев происходит с неравномерным дожигом.
  • Большой объем потребляемого топлива является существенным недостатком. Однако, если учитывать некоторые особенности процесса топки, затрат можно избежать.

Механизм работы

Основные две характерные черты печей длительного горения — эффективная работа и продуктивность. Иначе говоря, коэффициент полезного действия функционирования устройства достигает высоких отметок. Отличия от других печей проявляются в совершенно другой газовой системе, которая продумана более грамотно и рационально. Теплый воздух дольше остается в печи, тем самым обогрев помещения длится больший промежуток времени. Холодные потоки воздуха, наоборот, высвобождаются через дымоход. Свое название отопительные кирпичные колпаковые печи получили за счет того, что нижняя часть устройства и очаг объединяются одним колпаком, который разделяет воздух. Горячий газ поднимается под колпак, тем самым задерживается там и концентрирует тепло.

Схема кладки колпаковой печи намного проще разработана, нежели канальная, поэтому даже у начинающих мастеров редко возникают проблемы с работами

Как установить своими руками?

Используемые материалы и инструменты

Отопительная система колпакового типа предполагает наличие необходимых для работы элементов в виде инвентаря и материалов. Точный список всего необходимого зависит от конкретной модели конструкции, размеров и других характеристик. Все же имеется стандартный набор, являющийся основой для любого проекта. В него входит:

  • красный кирпич;
  • шамотный огнеупорный материал;
  • колосник;
  • панель с чугунной плитой на две конфорки;
  • дымоходная задвижка;
  • шкаф духовой;
  • задвижка прямого хода и плиточной камеры;
  • поддувальная, прочистная и топочная дверца;
  • уголки стальные;
  • полка для ниши и сушильной камеры;
  • лист предтопочный (стальной);
  • молоток кирка;
  • мастерок;
  • резиновый молоток;
  • уровень строительный;
  • отвес;
  • шнур малярный;
  • емкость для раствора.

Инструкция к работе

Прежде чем начать строить колпаковые печи своими руками важно определиться с функциональным предназначением конструкций, изучить рабочий план и все строительные схемы. Проектировщиком Кузнецовым в свое время было разработано более 150 различных вариаций, поэтому с выбором варианта проблем не возникнет. Все строительные планы делятся на следующие разновидности печки:

  • Отопительная. Основная функция заключается в отоплении помещений.
  • Каминная. Обогревает комнату и создает эстетическую привлекательность.
  • Банная. Предназначена для создания условий работы бани или сауны.
  • Наружная. Бани устанавливаются во дворе сада с целью дополнительного обогрева и приготовления пищи.
  • Хлебная. Устройство позволяет выпекать различные виды хлебных изделий.

Подготовка

Первое, с чего начинается работа по возведению печей, — обустройство фундамента. Без надежного основания конструкция не сможет полноценно функционировать, поэтому ее качество напрямую влияет на работу всей печной системы с нижним прогревом. Порядок действий:

  1. Выкапывается котлован. Стенки выравниваются и подготавливаются к дальнейшим действиям.
  2. Дно ямы засыпается песком и щебнем и утрамбовывается на протяжении нескольких дней.
  3. Из старых древесных досок формируется корпус опалубки, который необходим для заливки раствора.
  4. Далее, происходит армирование поверхности с использованием металлического прута средней толщины.
  5. После приготавливается раствора. Торопиться с этим процессом не стоит, рекомендуется своевременно перемешивать массу, чтобы вышел лишний воздух.
  6. Когда раствор готов, поэтапно заливается яма и оставляется высыхать на несколько недель.

Ошибки в подготовительном этапе могут стать причиной преждевременного выхода из строя печной конструкции.

Схема укладки кирпича

Детальные планы порядовки колпаковых печей для дачи представлены в свободном доступе. Если придерживаться рекомендаций, ошибки в работе исключаются. На первом этапе прокладывается фольга с отражающим эффектом, которая позволит сохранить тепло от потерь. Классическая схема выкладки выглядит следующим образом:

  1. Первый ряд выкладывается равномерно по всему периметру конструкции. Боковые стенки выкладываются в направлении справа налево преимущественно ложковым способом. На этом этапе также происходит установка дверцы для топки и поддувала.
  2. Продолжается кладка аналогично предыдущим рядам.
  3. Уменьшается ширина отсека для сгоревших продуктов. Формируется перегородка в дальнем углу печки.
  4. В работу вводится огнеупорный кирпич, им выкладывают ободок сброса.
  5. Оформляется колосник.
  6. Формируется вывод дымоходной трубы в соседний отдел воздушной камеры.
  7. Закладка из половины кирпичей изменяется на целый кирпич. Изменения не происходят, ряд оформляется в привычном режиме.
  8. Огнеупорным кирпичом закладывают решетку.
  9. Далее, идет работа к подготовке второго уровня кладки согласно схеме.

Рабочие процессы выполняются согласно действующему плану работы. Любые изменения потенциально опасны и сказываются на появлении непредвиденных отклонений, поэтому включать какие-либо элементы в рабочую программу следует правильно. Важно при этом соблюдать очередность каждого процесса, выдерживать сроки высыхания конструкции. Первый запуск печи проводится только после завершения всех мероприятий.

Колпаковая печь для отопления дома своими руками пошаговая инструкция по кладке

Кузнецовские печи с колпаком

Если априори печь — это сооружение колпака над огнем, то нам, в принципе, нужно всего лишь на всего добиться нормальной теплоотдачи и эффективной циркуляции теплого воздуха. Поэтому хорошая печь

  1. Отлично держит тепло.
  2. КПД минимум 75, а порой и все 93 %.
  3. Прогревается снизу доверху, что позволяет между кладками твердого топлива делать большие перерывы, порой до 3 суток.
  4. Может долго эксплуатироваться.

Колпаковые печи Кузнецова дают равномерный прогрев комнат дачи или дома с минимальной разницей температурна полу и под потолком. Дымоход такой печи меньше засоряется сажей.

На схеме видно насколько упрощена циркуляция воздуха в колпаковых печах Кузнецова

Кстати, колпаковая печь первоначально использовалась в промышленности и только лет 60, как принципы ее функционирования взяты на вооружение для отопления бытовых помещений. Чаще всего она кирпичная и может быть достаточно небольшая.

Сделать ее, ну вот, правда, даже легче, чем канальную, потому как не надо рассчитывать высоту трубы.

Как ее сделать

Не устану повторять, что нет ничего сложного. Поэтому, как сложить печь своими руками? Элементарно. На схеме приведенной выше показано, как должен циркулировать воздух. Он идет зигзагообразно снизу вверх

И это очень важно, сделать печь можно красиво, не переживая, как она устроена внутри, но гарантировать, что после ее работы угарный газ не заполнит все помещение нельзя

Поэтому, я советую перед тем, как сделать печь, попробовать ее сооружение на конструкторе. Так будет понятнее, как правильно сделать ее своими, пусть не совсем опытными, но будем надеяться, все-таки немножко золотыми руками.

Для строительства печи нужны:

  • хорошие качественные чертежи,
  • кирпич,
  • глина,
  • песок,
  • цемент,
  • топка,
  • колосники, решетки.

Кстати, по конструктору можно просчитать и количество кирпичей для нашей печки.

Подготовительный этап

Начинать, естественно, нужно с фундамента. Он повторяет контуры нашего сооружения, его глубина должна быть не меньше 70 сантиметров. Я уже рассказывал в одной из статей, как сделать качественный фундамент. Повторяться не буду, напомню, что для его полного застывания нужно какое-то время. Поэтому сделав фундамент, дайте ему немного постоять. Кстати, связывать печной фундамент с домовым я не советую. Это должны быть абсолютно разные сооружения.

Как работать с глиной?

Если для фундамента вполне подойдет цементный раствор с песком и щебнем или готовый бетонный, то для кладки печи из кирпича нужна глина. Глина должна отвечать некоторым требованиям:

  1. Обязательно чистая и без примеси земли.
  2. Сметанообразной консистенции.

Глину очищают, а затем заливают водой. Приблизительно через 5 – 7 дней, сливают лишнюю жидкость и смешивают готовую глину с песком в соотношении 1:3. Готовый раствор можно использовать для кладки кирпича.

Кирпич

Кирпичная кладка печи подразумевает использование двух видов кирпича. Для наружной кладки подойдет глиняный обыкновенный 250/120/65 мм. Для внутренней — шамотный ШБ-8 и Ш-5 стандартных размеров. Расход кирпича можно просчитать так: количество кирпича в первом ряду умножить на количество рядов, результат умножить на коэффициент заполнения (0,8).

Для трубы кирпича нужно из расчета от 4 до 6 штук в ряду умноженных на количество рядов.

Кладка

На фундамент укладываем своими руками лист рубероида, затем выливаем небольшое количество глиняной смеси, разравниваем ее и кладем первый подготовительный ряд. И только на следующий день можно будет начинать внутреннюю кладку.

Стандартный ряд печи имеет высоту 7 сантиметров при толщине швов 5 мм. Когда делается внутренняя кладка из кирпича нужно в определенных местах (их указывают чертежи) делать отметки.

Важно устраивать зазоры. Иначе наружную кладку разорвет внутренняя, расширяющаяся кладка

Основная задача — сделать своими трудолюбивыми руками внутреннюю кладку из кирпича плавающей и несоединенной с внешней. Тогда при нагревании она будет расширяться во все стороны, не мешая внешней части печи.

Внутреннюю часть печи обмазываем своими собственными руками асбесто-цементной смесью, можно и глиняным раствором, важно, чтобы не было пустот. Так мы своими руками повысим пожаробезопасность собственного шедевра

Все печные металлические части устанавливаются с зазором 5 мм. Если конструкция печи предполагает наличие плиты, то ее нужно укладывать в заранее сделанное гнездо из кирпича в одном из нижних рядов. Наружная кирпичная кладка должна быть армированной.

Я всегда делаю в день по одному ряду, а когда дело доходит до монтажа металлических частей, то могу после их установки сделать перерыв на 2 -3 дня. Но зато печи, которые я сделал своими руками, служат очень долго. Советую и вам не торопиться, делать лучше медленнее, но надежнее. И все получится!

Колпаковая печь

Колпаковые печи, в которых вакуум создается под муфелем, могут иметь переносный колпак при неподвижных стендах либо поднимающийся и опускающийся колпак и перемещающиеся стенды.

Колпаковые печи, в которых вакуум создается под колпаком, на температуру до 1 200 — 1 300 С используются в промышленности для термической обработки электротехнических сталей.

Колпаковые печи выпускают с одним или двумя рабочими колпаками. Печи состоят из следующих основных узлов: рабочей камеры, стола и пульта управления.

Колпаковые печи предназначаются в основном для процессов безокислительного отжига листового проката, ленты, проволоки, прутков. Установленная на стенде загрузка закрывается жароупорным муфелем, под который подается защитный газ. Для некоторых сортов стали требуется вести нагрев в вакууме; для этого печи снабжаются вакуумной системой, и под муфелем создается разрежение.

Колпаковая электрическая печь.

Колпаковая печь состоит из колпака и футерованного стенда, неподвижного относительно пола цеха; на стенд устанавливается загрузка.

Колпаковые печи чаще всего применяются для процессов безокислительного отжига металлов: тонколистового проката в пакетах, рулонов ленты, бунтов проволоки. Так как при процессах отжига требуется длительное охлаждение под муфелем, то на один колпак приходится 2 — 4 стенда.

Колпаковые печи выпускают с одним или двумя рабочими колпаками. Печи состоят из следующих основных узлов: рабочей камеры, стола и пульта управления.

Колпаковые печи работают чаще всего с тремя подами. На одном поду происходит нагрев металла под нагревательным колпаком печи, на двух других — охлаждение садки, разгрузка и загрузка листов. Для осуществления охлаждения листов в защитной атмосфере стопа металла, кроме нагревательного колпака, закрывается металлическим муфелем из листовой окалиностойкой стали, под который и подводят защитный газ.

Колпаковые печи для отжига рулонов строят с одностопной и многостопной загрузкой. Колпаковые печи с одностопной загрузкой более производительны и обеспечивают более равномерный нагрев металла.

Электродная соляная ванна.

Колпаковые печи ( рис. 60.3, табл. 60.2) применяются преимущественно для светлого отжига пакетов листовой стали, рулонов ленты и бунтов проволоки. Колпаковая печь состоит из неподвижного футерованного стенда, на который устанавливается загрузка, накрываемая жароупорным муфелем, и колпака. Колпак, несущий основную часть нагревательных элементов печи, может перемещаться с помощью мостового крана с одного стенда на другой. Так как при отжиге требуется длительное охлаждение изделий, на один колпак предусматривается два-четыре стенда. Нагрев и охлаждение изделий осуществляются под жароупорным муфелем в атмосфере защитного газа или в вакууме. Форма колпака, стенда и муфеля в зависимости от конфигурации загрузки может быть цилиндрической, эллиптической или прямоугольной.

Колпаковые вакуумные печи.| Колпаковая водородная иечь.

Колпаковые печи являются печами периодического действия. Цикл работы этих печей состоит из загрузки деталей, опускания колпака, откачки ( или продувки водородом), включения нагревателей и подъема температуры, выдержки при заданной температуре, выключения нагревателей и остывания, напуска воздуха ( или продувки воздухом), подъема колпака и выгрузки деталей.

Переносный ультразвуковой генератор УП-21.

Кладка первого уровня колпаковой печи из кирпича

Схема кладки колпаковой печи.

Колпаковая печь, построенная по классической схеме, подразумевает расположение топливника в ее нижней части, благодаря чему печь отлично прогревается, не образуя при этом сажу. Для того чтобы построить такую печь своими руками, потребуются следующие материалы и инструменты:

  • кирпич огнеупорный;
  • кирпич полнотелый;
  • раствор глиняной смеси (вода, глина, конский навоз);
  • колосник;
  • перфоратор с насадкой-миксером;
  • стальная пластина;
  • мастерок.

Перед началом выкладки первого ряда необходимо настелить отражающую фольгу. Она обеспечит защиту от потери тепла, перенаправляя идущий вниз поток обратно. Материал должен иметь чуть большие, чем фундамент, размеры, чтобы в дальнейшем имелась возможность подрезания краев. Для кладки колпаковой печи своими руками используют отшлифованные кирпичи, укладывать которые необходимо строго по схеме.

Кладка осуществляется равномерно по всей площади. Боковые стенки кладут ложковым методом справа налево. Таким образом, слева должно быть видно 3 кирпича, справа 2 и сзади 4 кирпича. Правый ряд расположен между двумя крайними кирпичами заднего и переднего рядов. Во время кладки второго ряда нужно установить поддувало и окошко для чистки. Благодаря удобной конструкции внутренней части печи для них можно использовать любое удобное место, единственное условие — окошко для чистки должно находиться под топкой. Третий ряд будет выкладываться таким же образом.

Схема устройства колпаковой печи.

На четвертом ряду разъем для падения продуктов горения уменьшают на 1,5 кирпича вширь. В дальнем от топки углу появится перегородка, которая будет вести в верхний отсек как труба. Следующий ряд повторяет предыдущий, только ободок сброса необходимо обкладывать огнеупорным кирпичом, а поверх него класть колосник. На 6 ряду появляется топка-камин, это будет ее первым рядом. Из топки нужно будет вывести дымоход в соседнее воздушное отделение. Следующий ряд выкладывается таким же образом. На 8 ряду топка накрывается обычным кирпичом, а ее внутренняя часть обкладывается половинками огнеупорного. На 10 ряду кладка топки из половины кирпича вырастает до целого, а на 11 из огнеупорного материала выкладывается решетка. Вся кладка снова происходит в полкирпича до следующего ряда.

На 12 и 13 ряду убирается решетка, но появляются 2 дымохода. На 14 боковые огнеупорные кирпичи из половинок снова становятся целыми. Дымоходы в воздушное отделение перекрывают. Стальная пластина закрывает ход дыма наверх, перекладывается кирпичом нижний дымосборник. Ход наверх останется только через канал, оставленный при возведении 4 ряда.

Схема работы колпаковой печи.

Как построить колпаковую печь

Колпаковые печи являются одним из самых распространенных вариантов, ничуть не уступающим по своими характеристикам канальной печи. Эта печь является новейшей разработкой в консервативном деле — проектировании и монтаже печей. От других типов эта печь отличается принципиально новым методом использования горячих газов. В стандартной конструкции горячие и холодные газы движутся благодаря тяге воздуха, который поступает через зольник.

Схема колпаковых конвективных систем.

Колпаковая печь проектируется таким образом, что движение газов осуществляется благодаря их собственной тяжести — независимо от тяги. Такая система перемещения газов называется свободным движением. Принцип работы такой системы достаточно прост. Всем известно, что теплый воздух обычно поднимается вверх. В колпаковой печи он, поднимаясь вверх, вытесняет холодный воздух, поступающий вниз. Внизу холодный газ превращается в горячий, и цикл вытеснения повторяется заново. Все это происходит в колпаке, который может иметь самые различные формы. Основным условием является наличие трубы, выводящей холодный воздух. Благодаря этому элементу печь и получила свое название.

Колпак помимо циркуляции воздуха может быть использован и для хозяйственных нужд. В него можно помещать различное оборудование, например, плиту для приготовления пищи, котел для нагрева воды или сушильный шкаф. Таким образом, помимо отопления дома такая печь имеет двойную функциональную нагрузку. Колпаковая печь своими руками делается достаточно легко, однако при ее кладке необходимо строго соблюдать порядовку, так как многие варианты печей несут двойную функцию. Это позволяет применять их не только для дома, но и для бани. Банный вариант отличается более совершенной системой регуляции температурного режима. Кроме того, в них можно регулировать не только температуру, но и влажность.

Когда спрашивают, как сделать печь? Я всегда говорю, что надо знать, какую печь нужно сделать. Всего специалисты выделяют 6 основных видов печей, которые подойдут для дома или дачи. Итак, печь может быть

  1. Отопительная.
  2. Отопительно-варочная.
  3. Русская.
  4. Камин.
  5. Банная.
  6. Отопительный котел.

Отопительная печь

Она предназначена исключительно для отопления помещения. Сделать такую печь целесообразнее всего в центре дома (дачи), чтобы все комнаты граничили с ней хотя бы одной, лучше двумя стенами. Приветствуется вариант постройки из кирпича. Такие печи, используемые исключительно для отопления, бывают

  • канальные,
  • колпаковые.

Об их отличие и эффективности речь пойдет чуть ниже.

Отопительно-варочная

Фактически, это печь, которая, прежде всего, построена, возможно, даже своими руками для отопления дома или дачи, но она имеет металлическую (чаще чугунную) поверхность, на которой можно приготовить пищу. Однако, сделать это достаточно сложно, а без опыта почти не реально, так как ни о какой регулировке температуры речь в этом случае не идет.

Русская печь

Огромная печь в пол избы предназначалась первоначально исключительно для приготовления пищи. Затем, поняв, что каменная поверхность над очагом достаточно долго остывает, решено было увеличить ее площадь и так печь стала использоваться и для отопления.

Даже современные чертежи русских печей базируются на их больших размерах, то есть это никак не может быть маленькая компактная печь где-нибудь в углу. Еще один недостаток — циркуляция воздуха идет от середины конструкции вверх, а низ всегда остается более холодным.

Камин

Да-да, я не ошибся. Камин — это тоже печь. В Европе до сих пор в некоторых родовых поместьях нет централизованного отопления. Так что приходится именитым наследникам обогреваться исключительно каминами. Это самые малоэффективные печи. Камин для дачи или дома может быть использован как элемент декора, но ни как полноценное устройство для отопления. Фактически, при наличии камина тепло только в непосредственной близости от него. Однако процент КПД можно увеличить за счет установки своими руками жаропрочного стекла по размерам топки.

Печь для бани

Из названия понятно, что главная ее задача нагрев помещения, а заодно и воды, в бане. Такая печь может быть разной

  • по-черному,
  • по-белому,
  • по-серому,
  • с поверхностью.

Такая печь априори очень мощная. Она может быть и большой, и маленькой. Ее можно сделать своими руками из кирпича и камня, можно сварить из железа. Чаще всего для отопления бани используют дровяные печи, но есть и газовые, и электрические.

Отопительный котел

Это самый мощный и одновременно экономный вариант, при котором печь — аккуратное сооружение, где происходит оптимальная циркуляция воздуха, что позволяет отапливать максимум пространства. Котел соединен с трубами, расположенными по всем помещениям дачи или дома. По трубам циркулирует энергоноситель, за счет этого котел не нужно нагревать до высоких температур. Отопительная печь (котел) имеет достаточно высокий КПД — от 80 %.

Основные элементы конструкции

Схема устройства колпаковой печи Кузнецова.

Топливное отделение, которое часто называют попросту топкой, представляет собой часть печи, в которую загружается топливо. Там же происходит процесс его сгорания. Что касается специфических характеристик топливного отделения, автор разработки рекомендует делать его не слишком большим по объему, поскольку только в этом случае возможно достижение максимальной температуры сгорания топлива, которая обеспечит минимальный объем отходов горения.

Емкость, расположенная над топкой, или колпак, представляет собой сопоставимое с ней по объему отделение печи, которое предназначено для циркуляции газов, получающихся в результате горения. При этом отверстие, предназначенное для их выхода, необходимо располагать в нижней части конструкции. Такое требование имеет под сбой сразу несколько обоснований, которые лежат в основе эффективности колпаковой печи.

Во-первых, такая специфическая форма расположения основных пространств в печи обеспечивает незамедлительное разделение продуктов горения сразу после их образования: в силу известного закона физики горячие газы направляются в верхнюю часть конструкции, благодаря чему во внутренней части колпака быстро достигается весьма высокая температура, которая поддерживается в течение длительного времени. Помимо этого, такая концентрация печных газов в колпаке приводит к тому, что твердые частицы, попавшие туда в результате воздействия направленного потока воздуха, полностью сгорают в условиях высокой температуры, обеспечивая тем самым минимальное количество отходов процесса горения. Дополнительным преимуществом указанного эффекта является то, что изнутри печь подвергается очень незначительным загрязнениям, поэтому, в отличие от традиционной печи, ее придется чистить гораздо реже.

Порядовка кладки печи: продольные (А-А, Б-Б) и поперечные (В-В, Г-Г) разрезы.

Более холодные печные газы, температура которых изначально была ниже, или те, которые успели остыть в процессе циркуляции, вследствие действия того же закона физики опустятся в нижнюю часть колпака. Именно там расположено отверстие, предназначенное для выхода газов, поэтому они будут устранены из печи и не будут снижать общую температуру, которая поддерживается внутри нее.

Таковы основные общие принципы, используемые при конструировании колпаковых печей Кузнецова, предназначенных для самых различных целей. Попытаемся теперь разобраться, чем будут отличаться печи, основной функцией которых является обогрев теплиц, и как обустроить их на практике.

(голосов пока нет)

Печи Кузнецова: виды, преимущества, порядовка и технология кладки своими руками

Первая колпаковая печь Кузнецова была сооружена в 60-х годах прошлого столетия. Уникальная разработка принадлежит Игорю Кузнецову, основной деятельностью которого является конструирование и усовершенствование кирпичных печей для отопления.

Отопительные печи Кузнецова представляют собой эффективные и надежные конструкции, которые используют различный топливный материал.

В настоящее время изобретено свыше 150 видов печей, каждая из которых имеет высокий показатель КПД – от 80 до 94 %.

Характеристики

Колпаковые печи Кузнецова имеют ряд отличительных характеристик и преимуществ, которые выделяют их среди основных конкурентов на рынке отопительного оборудования для дома и бани.

Принцип работы подобного устройства достаточно прост: нижний уровень (ярус) и топливник представляют собой единую конструкцию – колпак, который предназначен для эффективного перемещения газов, образованных при сгорании топлива. При этом скопление легких газов осуществляется вверху колпака, а тяжелых – внизу. В середине сосредоточены газы, имеющие среднюю температуру нагрева.

«Кузнецовка» из кирпича предусматривает длительное удержание нагретого воздуха внутри колпака для эффективной аккумуляции тепла внутри помещения, а затем быстрый вывод отходов сгорания через дымоотводную трубу.

Особенностью печи является поддержание предельной температуры горения. Кроме того, печь Кузнецова обладает высоким КПД, который в несколько раз превышает аналогичный показатель у классической русской печи.

Конкретные преимущества подобных печей состоят в следующем:

  • Высокий КПД – до 94 %.
  • Высокий температурный режим сгорания топливного материала.
  • Быстрая аккумуляция и длительное поддержание тепла.
  • Низкий уровень осаждения сажи.
  • Простота в уходе и неприхотливость.
  • Незначительная материалоемкость при высокой тепловой отдаче.
  • Возможность дополнительного встраивания контура для горячего водоснабжения.
  • Повышенная тяга при небольших размерах дымоотводной трубы.
  • Привлекательный дизайн и широкий выбор конструктивных форм. Усовершенствованный вариант – двухколпаковая печь Кузнецова, которая может быть сконструирована под любой тип помещения.
  • Быстрое распределение тяги между каналами в автоматическом режиме.

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.

Чем объясняется высокая эффективность печей

Причины, по которым колпаковые печи являются настолько эффективными по сравнению с традиционными устройствами, следующие:

  • Правильное распределение дымных газов по температуре нагрева за пределами топочного отделения.
  • Большое количество колпаков способствует задержанию горячего газа и более эффективной аккумуляции тепла внутри устройства.
  • Правильное расположение колпака способствует сдерживанию нагретых газов и поддержанию высокого температурного режима. Это приводит к сбору продуктов сгорания топлива в одном месте и снижению уровня образования сажи в дымоотводной трубе. По этой причине «кузнецовки» не требуют частой чистки от сажи.
  • Теплообменник располагается в колпаке, поэтому не удерживает производимое печью тепло и не снижает уровень КПД.

Построить печь Кузнецова своими руками не так и просто, но все, что потребуется от мастера, – это следовать четкой пошаговой инструкции.

Для обустройства кирпичной «кузнецовки» для дома или бани, прежде всего, следует подготовить рабочие чертежи и порядовки. Сам автор разработал свыше сотни различных печей с пошаговыми инструкциями по их строительству.

Порядовка печи – это полное руководство, которое наглядно объясняет правильность кладки каждого отдельного ряда в предусмотренной последовательности. Начинающим мастерам рекомендуется строго соблюдать порядовки печей Кузнецова, что позволит построить надежную и долговечную конструкцию.

Для проведения строительных работ необходимо подготовить основные материалы и рабочий инструментарий:

  • красный огнестойкий кирпич полнотелый;
  • кирпич шамотный;
  • огнестойкую глину средней фракции;
  • песок горный (в два раза больше объема глины);
  • проволоку стальную;
  • уголок металлический;
  • конструктивные элементы: дверки для поддувала, топки, решетку для колосника, задвижку, плиту для очага.

Внимание! При желании вместо глины и песка можно приобрести готовую смесь для кладки, которая продается в специализированных магазинах. В ней соблюдены все нужные пропорции основных компонентов.

При покупке кирпича рекомендуется проверить материал на отсутствие брака и механических повреждений.

Печи Кузнецова своими руками имеют свои тонкости возведения, поэтому перед началом работ должна быть тщательно изучена схема кладки устройства.

Технология возведения

Возвести подобное устройство самостоятельно под силу даже новичкам, главное, чтобы соблюдалась технология строительства и рабочая схема.

Обустройство фундамента

Первый этап – возведение фундамента, который можно запланировать при строительстве дома или бани. В противном случае необходимо подготовить новое основание под печку.

Основание должно превышать размеры печи на 15 см по всему будущему периметру, что обеспечит высокую прочность и износостойкость готовой конструкции. Для обустройства фундамента стоит учесть следующее:

  • Основание для печи не рекомендуется связывать с фундаментом дома или бани.
  • При расположении печи вдоль стены фундамент должен быть удален от основного основания на 6 см, а расстояние между ними защищено песчаной прослойкой.
  • Для защиты основания от повышенной влажности и грунтовых вод требуется обустройство надежной гидроизоляции – песчаная подушка на дне траншеи и рулонный рубероид поверх бетонного слоя.
  • Для повышения прочности фундамент должен быть усилен специальным армирующим каркасом.

Кирпичная кладка

После полного застывания бетонного фундамента можно приступать к кирпичной кладке. Печь Кузнецова правильно выстраивается только в том случае, если соблюдается порядовка, предложенная изобретателем.

Перед началом кладки стоит продумать местоположение дымоотводной трубы внутри помещения и снаружи на крыше, что должно отвечать определенным требованиям. Напомним, что любая печь Кузнецова имеет готовые чертежи, в соответствии с которыми выполняются строительные работы.

  1. Для кладки первых двух рядов используется шамотный огнестойкий кирпич. Для соединения кирпичей готовится специальный кладочный раствор. Не рекомендуется использовать смесь, приготовленную для обустройства фундаментного основания. После завершения кладки 1-го ряда выполняется проверка углов, каждый из которых должен составлять 90 градусов. Со 2-го ряда начинается обустройство дымоотводных каналов.
  2. Чтобы улучшить тепловую отдачу устройства, рекомендуется установить 4 чистки для каналов – в задней части, в поддувало и по бокам. Размеры чисток выбираются в индивидуальном порядке. На этом этапе проверяется горизонтальность всех поверхностей при помощи уголка.
  3. Со 2-го ряда формируется зольник и поддувало. Эти рабочие камеры предусмотрены для чистки золы и создания необходимой тяги для горения. Кирпичная кладка выполняется в шахматном порядке со швом толщиной 6 мм. Для фиксации кирпичей используется раствор на основе огнеупорной глины.
  4. Далее устанавливаются перегородки для внутренних отделений, формируется стенка между поддувалом и рабочей частью печи. При укладке 5-го ряда выполняется установка колосника, толщина которого определяется по степени загрузке камеры топливом. При монтаже колосника соблюдаются технологические зазоры в 7 мм между решеткой для колосника и внешней стеной печки. Монтаж решетки выполняется под небольшим углом по отношению к дверке.
  5. Здесь же выполняется установка дверки для топки. При обустройстве камеры сгорания она дополнительно облицовывается шамотным кирпичом, который укладывается ребром. Это обеспечивает надежную защиту внешних стенок печи от воздействия высоких температур.
  6. До 16-го ряда кладка проводится аналогично предыдущим рядам. С 17-го ряда устанавливается колпак, после которого можно приступать к обустройству второй камеры, расположенной над первой. Она будет являться вторым колпаком. На этом этапе выполняется перекрытие колпака, а на 21-м ряду обустраиваются проходы, которые направлены вдоль внутренних стен по обе стороны.
  7. Работы проводятся в соответствии с предложенной порядовкой до 26-го ряда, после завершения которого верхняя часть колпака надежно закрывается кирпичной кладкой.
  8. Спустя 24 часа после завершения кладки можно выполнить тестовый запуск печи с добавлением небольшого количества топливного материала. Это позволит проверить готовую конструкцию на герметичность и отсутствие зазоров между кирпичами. При обнаружении даже незначительных недостатков они должны быть устранены незамедлительно.

Любая «кузнецовка» должна иметь плавающую топку, для обустройства которой выполняется особый шов.

Сухой шов в печах Кузнецова – это небольшой технологический зазор в крайнем углу, почти на дне топки. Он обеспечивает безопасное разделение газов в топке на холодные и горячие.

Этот процесс способствует беспрепятственному поднятию горячих газов в верхнюю часть колпака с последующим их охлаждением. Далее остывшие газы выводятся во второй колпак и через дымоотводную трубу наружу.

Полезные советы и рекомендации

  1. Первый колпак нельзя соединять с камерой сгорания. Это обусловлено тем, что топливный материал должен сгорать обособленно – для создания высокого температурного режима. Соединение колпака и топки допускается в классической русской печи с менее эффективной тягой.
  2. Каждый четный ряд кирпичной кладки следует фиксировать металлической проволокой для создания дополнительной прочности и устойчивости строения.
  3. После завершения кладки кирпич рекомендуется обработать защитным огнестойким составом.
  4. Декоративные и функциональные элементы печи из металла устанавливаются с учетом возможного расширения при нагревании. Расстояние между ними и кирпичной кладкой защищается специальной прокладкой.
  5. Первая топка устройства проводится при минимальных температурах с небольшим количеством топлива.
  6. При нагревании кирпич расширяется, поэтому внутренняя конструкция печи из огнеупорного материала должна быть сконструирована так, чтобы с каждой стороны имелись технологические зазоры.

Самую доступную конструкцию колпаковой печи Кузнецова можно возвести собственноручно. При планировании сложного и многофункционального устройства технология его возведения также может быть усложнена.

О колпаковых печах знают не только в России, но и далеко за её пределами. Наряду с конструкциями канального типа они отапливают множество домов, поражая даже бывалых печников своей экономичностью и производительностью. К сожалению, об их создателе — И. В. Кузнецове, знают далеко не все. А ведь на счету изобретателя более полутора сотен различных конструкций, так полюбившихся владельцам загородных жилищ за необыкновенное удобство, неприхотливость и комфорт. Технология, разработанная известным печником, позволяет сооружать обогревающие приборы в современных домах, получая при этом не только качественное отопление, но и стильное дополнение интерьера. В рамках этой статьи мы расскажем о секрете успеха и конструктивных особенностях уникальных отопительных агрегатов, а также поделимся технологией строительства своими руками одной из наиболее популярных купольных печей Игоря Викторовича Кузнецова.

Особенности колпаковых печей Кузнецова

В печах Кузнецова удачно сочетаются старинные русские традиции и технологичные формы современности

Колпаковые печи Кузнецова, которые в народе уважительно называют «кузнецовки» или «колпаковки», выгодно отличаются от других твердотопливных агрегатов повышенной тепловой отдачей и экономичностью. Если говорить на языке теплотехники, то разработки известного печника имеют КПД, которое приближается к 80%, тогда как энергоэффективность знакомой всем русской печи никогда не поднималась выше 60%. Столь значимых показателей производительности удалось достичь благодаря совершенно новому принципу движения газов внутри печи, на котором и базируется большинство разработок Кузнецова.

Во всех ранее известных конструкциях разогретые продукты сгорания двигаются по лабиринту каналов, по пути теряя тепло на нагрев кирпича. При этом для нормальной работы печи требуется хорошая тяга, иначе прекращается отток газов из рабочей зоны, а, следовательно, и ухудшается теплообмен. Кроме того, повышение давления в рабочей камере создаёт препятствие поступающему к очагу воздуху, что переводит печь в режим газогенератора — она начинает тлеть и коптить.

Особенности движения газов в купольных печах

Используемые Кузнецовым принципы свободного перемещения газов предполагают совершенно другой способ теплообмена. Несколько сводов-колпаков, размещённых внутри отопительного прибора, производят ступенчатый отбор тепла от восходящих горячих потоков. По мере остывания продукты сгорания опускаются вниз и замещаются газами с более высокой температурой. Чтобы наглядно представить себе этот процесс, достаточно вспомнить, как себя ведёт струя дыма, запущенная в перевёрнутый стакан. Сначала она поднимается, соприкасается с дном и отдаёт ему своё тепло, а затем рассеивается и по стенкам опускается вниз.

Конечно же, «кузнецовка» устроена намного сложнее, да и процессы, которые в ней происходят, более многогранны, чем в описанном выше примере. Тем не менее именно благодаря тому, что движение горячих масс происходит естественным образом, удаётся достичь потрясающей экономичности и теплоотдачи. Что же касается тяги, то, казалось бы, задержка дыма в куполе печи должна приводить к её ухудшению. На практике же естественная конвекция внутри колпака обеспечивается не только за счёт дымохода, как в канальных печах, но ещё и благодаря разрежению воздуха под сводом, чему способствует высокая температура продуктов сгорания, которые туда устремляются. Как следствие, работоспособность сооружения будет обеспечивать даже более короткая дымовая труба, чем того требует любая шведская или голландская печь.

Колпаковый твердотопливный теплогенератор в разрезе

Надо сказать, что увеличение теплоотдачи «кузнецовок» происходит не только благодаря более совершенному способу конвективного теплообмена, но и по причине отсутствия системы газоходов. Поскольку сразу же за дымоходом устье печи переходит в широкий колпак, в купольных агрегатах отсутствует эффект ускорения газового потока в узких каналах, описанный термодинамическим законом Бернулли. В итоге после прогорания дров горячие газы не уходят в дымоход, а длительное время циркулируют под колпаками, отдавая остаточное тепло и обеспечивая меньшие суточные колебания температуры.

К вопросу о том, может ли печь функционировать без принудительной тяги

Из более совершенной конструкции печи проистекает масса достоинств:

  • требуется меньше материалов для строительства;
  • с продуктами сгорания уносится меньше твёрдых частиц, поэтому чистить стенки обогревающего агрегата придётся намного реже;
  • возможность установки короткого дымохода;
  • работа практически на всех видах твёрдого топлива;
  • неприхотливость в эксплуатации — купольные печи требуют обслуживания намного реже, чем канальные;
  • наличие свободного пространства внутри печи позволяет установить контур горячего водоснабжения;
  • равномерный прогрев и теплоотдача в течение длительного времени;
  • быстрый выход на рабочий режим.

Невозможно не отметить и тот факт, что благодаря своей оригинальной конструкции печи Кузнецова дают широкие возможности в плане дизайна интерьера, являясь неким связующим звеном между тёплой «ламповой» русской печью и высокотехнологичным оборудованием современных жилищ.

Отопительно-варочная печь Кузнецова является весьма компактным отопительным прибором

Существует множество конструкций бытовых купольных теплогенераторов И. В. Кузнецова, способных выполнять целый ряд задач:

  • отопительные печи используются для обогрева жилых помещений;
  • варочные предназначены для приготовления и подогрева пищи;
  • банные созданы для отопления бань и саун;
  • наружные устанавливают в зонах отдыха. Печи этого типа подразделяются на обогревающие и универсальные (с варочной поверхностью, барбекю, казаном или мангалом);
  • хлебные позволяют изготавливать любую выпечку и нередко совмещаются с варочными;
  • каминные помимо основного предназначения выполняют ещё и эстетическую функцию.

Как видите, перечень «колпаковок» чрезвычайно широк, хоть он и не вмещает всего разнообразия печей специального назначения и совмещённых агрегатов, разработанных известным конструктором и его подвижниками.

Конструкция и принцип действия

Выражение «Всё гениальное — просто!» в полной мере касается конструкции купольной печи, которая позволяет реализовать достоинства свободного движения газов. Простейший двухколпаковый агрегат, представленный на рисунке слева, работает следующим образом. Воздух, необходимый для горения дров, поступает через поддувало 1. Топку 2 выполняют в виде сужающегося сопла, благодаря чему удаётся не пропускать наружный воздух сверх меры. В противном случае он будет сразу же уходить во второй колпак, увлекая за собой разогретые газы. Препятствует поступлению тяжёлого холодного воздуха и так называемая газовая вьюшка, которая образуется под куполом. К слову, из-за простой конструкции установившаяся внутри печи атмосфера часто бывает неустойчивой — её срывает тяга со стороны внешнего колпака. Именно поэтому двухколпаковые печи, известные задолго до рождения Кузнецова, не имели популярности.

Принцип действия двухколпаковой печи

Во время активного горения дров не успевшие окислиться кислородом воздуха горючие газы поднимаются под купол 4 внутреннего колпака 3. Там они воспламеняются под действием открытого пламени и высокой температуры. Можно сказать, что под колпаком возникает зона, подобная той, которая образуется в камере дожигания обычной пиролизной печи. Немаловажно и то, что процесс пиролитического горения сам себя регулирует — при очень интенсивном пламени затрудняется отток продуктов сгорания, а соответственно, уменьшается и тяга. Если же пиролизные газы выгорают, то процесс восстанавливается. В это же время не менее важные процессы происходят и под сводом второго колпака. В этой зоне вступают в реакцию оксиды азота и монооксиды углерода (угарный газ), которые в результате реакций распадаются на безопасные компоненты. При правильной работе купольного агрегата в дымоход уходит преимущественно водяной пар и углекислый газ.

Когда горение дров подходит к концу, колпаки выступают в роли накопителей, удерживая под своими сводами разогретые воздушные массы. В отличие от канальных печей, где остаточные продукты горения попросту «вылетают в трубу», в «кузнецовках» они отдают всю свою энергию кирпичным стенам.

Идеальным вариантом двухколпаковой печи был бы агрегат круглой формы. В этом случае тело отопительного прибора могло бы выполнять функции верхнего купола. К сожалению, на практике соорудить такой теплогенератор сложно не столько из-за сферической формы, сколько по причине трудностей с обустройством прочисток и люков для их обслуживания. Из-за этого колпаки соединяют между собой широким каналом, который проходит в задней части печи. Эта особенность отражена на схеме, расположенной справа.

При необходимости интеграции в печь водонагревательного контура его устанавливают под сводом второго колпака. Такой способ не влияет на тепловое равновесие системы и не оказывает негативного воздействия на режим горения топлива.

Ещё больше повысить КПД печей этого типа позволяет установка нескольких каскадов, каждый из которых состоит из двух колпаков, однако ввиду сложности монтажа и повышенных требований к термостойкости футеровки подобные конструкции популярностью среди печников-любителей не пользуются.

Принципиальная схема простейшей печи Кузнецова

Описанные выше принципы естественного движения горячих газов полностью выдержаны в печах, разработанных И.В. Кузнецовым. На приведённой выше схеме одного из таких агрегатов цифрами обозначены: 1 — топочная камера; 2 — так называемый сухой шов; 3 — внутренний купол;

4 — теплообменник; 5 — верхний купол; 6 — дымоход. Как видите, топка и нижний колпак объединяются в одно пространство, разделённое узким каналом, который называют «сухим швом». Это позволило создать во внутреннем куполе и зоне сжигания условия, наиболее подходящие для свободного движения горячего газа к своду колпака, а охлаждённого — в сторону топки.

Расчёт купольных отопительных приборов

Не вдаваясь в сложные термодинамические выкладки, приведём простейшую методику расчёта колпаковой печи, которой пользуются не теоретики, а самые что ни на есть настоящие печники с большим стажем работы и десятками успешно работающих отопительных прибооров в активе.

Если за основу планируется взять одну из существующих конструкций, то потребуется посчитать теплопотери помещения. Для этого определяют его объём, основываясь на габаритах внешних поверхностей стен и потолков. Чтобы упростить себе задачу, можно измерить внутренние размеры и прибавить к ним удвоенные значения толщины стен. Получив кубатуру помещения, умножают её величину на 21 — усреднённое значение тепловых потерь для 1 кубического метра общего объёма. Мощность печи должна быть на 15–20% больше полученных значений.

Купольная печь, предназначенная для отопления двухэтажного дома

Теперь что касается случая, когда по какой-либо причине ни один из найденных проектов вас не устраивает. Выход один — создать отопительный прибор самостоятельно, основываясь на общих принципах строительства колпаковых печей и способах определения их внутренних размеров по методу пропорций. Всё, что для этого потребуется — правильно определить внешние габариты обогревающего агрегата. Методика расчётов в этом случае также не отличается сложностью. Прежде всего, полученное значение теплопотерь надо разделить на 300 — тепловую мощность, которую можно снять с 1 кв. м внешних стенок печи. При этом берутся в расчёт только активные поверхности, то есть те, которые непосредственно участвуют в теплообмене. Таким способом получают площадь стенок, расположенных выше колосников. Прибавив к ним квадратуру остальных частей печи, получают общую площадь твердотопливного теплогенератора. Его высоту и ширину определяют согласно соотношениям конструкции, взятой в качестве примера.

Иногда возникают ситуации, когда получившийся в результате агрегат получается слишком громоздким. Не беда — его можно спокойно уменьшить на 25–30%, если исходить из того, что топиться печь будет утром и вечером.

Делая печь более компактной, следует знать, что двойная топка никогда не даст удвоенной теплоотдачи. Максимум, которого можно добиться — это прирост тепловой энергии на 40–50%. Так что эстетам и перфекционистам придётся смириться с потерей в экономичности отопительного прибора.

Что же касается сухого шва, то его выполняют шириной 2–3 см, причём нижнее значение принимают во время постройки ежедневно эксплуатируемых агрегатов, а верхнее — при сооружении «печей выходного дня», то есть установленных на дачах, в охотничьих домиках и т. д.

Как и было обещано во вводной части, представляем вашему вниманию порядовку и технологию строительства несложной в изготовлении, но очень популярной печи авторства И. В. Кузнецова. Её тепловая мощность составляет 10 кВт, чего будет достаточно для дома средних размеров.

Порядовка одной из наиболее повторяемых конструкций, разработанных И. В. Кузнецовым

Что понадобится для строительства

Сразу отметим, что для строительства печи лучше не брать кирпич, бывший в употреблении. Постоянные температурные перепады и так являются не самыми подходящими условиями для его эксплуатации, а если взять материал с усталостными напряжениями, то не исключено, что через пару-тройку лет стенки печи начнут попросту рассыпаться в труху. Итак, что понадобится подготовить для реализации нашего проекта:

  • полнотелый кирпич из красной глины M 150 в количестве 754 шт. – для кладки корпуса отопительного прибора и дымохода;
  • песок, 150 кг;
  • глина мелкой фракции, 130 кг;
  • кирпич огнеупорный — 63 шт., который понадобится для обустройства ядра печи;
    В продаже чаще всего встречается шамотный кирпич марок Ш-5 и ШБ-8. В нашем случае лучше взять последний, поскольку его габариты полностью соответствуют размерам красного кирпича.
  • поддувальная дверца, 1 шт.;
  • топочная дверца, 1 шт;
  • дверцы для прочистки каналов, 6 шт;
  • колосниковая решётка, 1 шт (минимальный размер 250х375 мм, который можно набрать из отдельных колосников);
  • стальная проволока для перевязки рядов;
  • металлический уголок;
  • задвижка дымохода, 1 шт;
  • асбестовый шнур или базальтовый уплотнитель — для герметизации мест установки чугунного литья.

Если вы когда-либо выполняли кирпичную кладку, то должны знать, что для этого понадобится:

  • кельма (мастерок);
  • ёмкость для приготовления раствора;
  • строительный уровень;
  • отвес и шнур;
  • молоток каменщика;
  • миксер для перемешивания смеси (можно воспользоваться насадкой для электродрели или готовить раствор вручную);
  • рулетка;
  • карандаш.

Если в процессе строительства потребуется подрезка кирпича для лицевой стороны печи, то эту работу лучше выполнять при помощи болгарки с установленным отрезным диском для камня и бетона.

Подготовительные работы

Прежде чем приступить к строительству, выбирают место и определяют конструкцию и расположение дымохода (как в помещении, так и на крыше). После этого можно начинать работы по обустройству основания печи. Если отопительный агрегат возводится вместе с домом, то заливают общий фундамент. В случае когда печь кладут в жилом помещении необходимо удалить часть пола, которая приходится на «кузнецовку». При этом внешний контур основания печи должен быть на 10–15 см больше его габаритов.

Варианты размещения дымохода для колпаковой печи

Для обустройства фундамента делают углубление 20–25 см, на дно которого насыпают песчаную подушку толщиной 10 см, которую проливают водой и утрамбовывают. После этого на высоте 5 см укладывают армирующую сетку, по внешнему периметру устанавливают опалубку и заливают конструкцию бетоном. Приступать к кладке можно сразу же после его полного схватывания, которое в зависимости от температуры происходит примерно за 2–3 суток.

Кроме заливки основания, перед началом кладки потребуется подготовить раствор. Для этого берут чистую глину и просеянный речной песок. Глину высыпают в большую металлическую ёмкость, разминают и замачивают в небольшом количестве воды. После того как она хорошо раскиснет, добавляют песок и доводят консистенцию раствора до состояния очень густой сметаны. Чаще всего печники используют пропорцию 3 части глины на 1 часть песка, но правильное соотношение компонентов зависит от типа глины — чем выше её жирность, тем больше потребуется добавлять песка (вплоть до соотношения 2:1).

Приступая к работе, лучше распечатать порядовки на бумаге, в процессе строительства зачёркивая каждый уложенный ряд. Особое внимание уделяют местам установки футеровочного слоя — на схемах они выделяются пунктиром или другим цветом. Учтите, что если вместо огнеупорного материала будет использован обычный кирпич, то такая печь будет не только недолговечной, но и малопроизводительной.

Как соорудить печь при помощи схемы порядовки своими руками

1. 1-й и 2-й ряды выкладывают из красного кирпича. При этом важно помнить, что любая печь сооружается только с использованием глиняных растворов, цемент здесь неуместен. При желании днище «кузнецовки» можно сделать и толще — это пойдёт только на пользу теплоизоляции её нижней части.

Укладку первого ряда ведут всплошную

2. Начиная со второго ряда выводят каналы дымохода и монтируют поддувало. В передней и правой боковой стенке устанавливают дверцы для чистки печи. Важно выставить их рамки по уровню или отвесу, иначе сооружение будет выглядеть неопрятно. Крепление металлических элементов производится при помощи стальной проволоки (лучше оцинкованной), уложенной в кладку. Поскольку металл и кирпич имеют различный коэффициент теплового расширения, то при эксплуатации печи швы, примыкающие к чугунным элементам, будут растрескиваться. Чтобы компенсировать смещение конструкций при нагревании, между печным литьём и кирпичными стенками укладывают слой асбеста или базальтовой ваты толщиной 5–6 мм.

Один из способов обустройства компенсационных швов

3. Ряд №4 должен перекрыть дверцу поддувала. В качестве опоры для верхних кирпичей используют перекладину из металлического уголка, уложенную на боковые стенки проёма.

При строительстве печей толщина кирпичных швов должна быть больше, чем при возведении других конструкционных сооружений. Это связано с необходимостью компенсации теплового расширения частей отопительного агрегата, которые имеют различную температуру.

4. Начиная с 5-го ряда выполняют огнеупорную футеровку рабочей зоны шамотным кирпичом, поставленным на ребро. Для его кладки лучше использовать не обычную глину, а шамотную — она не будет выгорать под воздействием высокой температуры. На этом же этапе устанавливают и колосниковую решётку. Здесь же придётся и выполнить первый сухой шов — на порядовке он обозначается синим цветом. Для этого после выкладки шамота в строго отведённых местах глиняный раствор из кладки изымается, а образовавшийся зазор заполняется прокладками из каолинового, базальтового либо другого минерального картона.

Высокотемпературная зона выкладывается шамотным кирпичом

5. 6-й ряд примечателен установкой топочной дверцы. Если эстетическая сторона для вас не менее важна функциональности, то лучше взять оригинальную печную чугунину, которую сейчас в большом количестве можно найти в строительных магазинах.

Монтаж топочной дверцы

6. Аналогично перекрытию поддувала, на 9 ряду закрывают топочный проём, продолжая возведение внутренних каналов печи. Нелишне будет ещё раз напомнить о необходимости проверки ровности кладки пузырьковым уровнем.

7. На уровне 12 и 13 ряда во внутреннем пространстве печи сооружаются столбики катализатора.

8. 17-м и 18-м рядом перекрывается нижний колпак отопительного агрегата.

Вспомогательные шнуры, натянутые по углам сооружения, помогут справиться с задачей начинающему печнику

9. Начиная с 19-го ряда возводится верхний колпак с внутренними теплообменными каналами. Здесь же устанавливаются и четыре дверцы для их чистки.

10. Обязательно обратите внимание на задвижку дымового канала, установленную в 28 ряду. Она понадобится для того, чтобы печь не остывала в период между топками.

11. 29-м и 30-м рядом формируют свод верхнего купола, а начиная с 31 возводят дымоход.

Может с первого раза такая красавица у вас и не получится, тем не менее, всегда есть к чему стремиться

После того как печь будет сложена, проводят первую растопку. Не следует сразу же загружать топливник по полной — агрегат должен нагреваться неспешно, иначе не миновать появления трещин в кладочных швах. В первые минуты испытательного запуска печь может немного коптить, пока полностью не прогреется её внутренний объём. В дальнейшем выбросы дыма из топливника и поддувала недопустимы, и если они появляются, значит, нарушена технология строительства. После прогрева и обжига печи проверяют её работоспособность в различных режимах, а также обследуют наружные элементы на предмет их герметичности.

Что следует учитывать во время строительства

Сухой шов, которым топка соединяется с колпаком, нужен для координации конвекционных потоков, присутствующих в обеих камерах. Горючий газ с высоким содержанием водяного пара засасывается в топливник для повторного сжигания, что улучшает тепловые показатели работы печи и способствует появлению турбулентности в её атмосфере.

Топливная камера заполняется воздухом не только из поддувала, но и по каналам, расположенным в стенках печи. Благодаря этому под сводом колпака присутствует дополнительное количество кислорода (вторичного воздуха), необходимое для дожигания пиролизных газов. В случае использования одной только колосниковой решётки полного сжигания достичь не удастся, поскольку весь кислород будет выгорать в верхней части пламени.

Столбики катализатора устанавливаются только из шамотного кирпича, поскольку размещаются выше топки — в зоне высокой температуры. Разогреваясь докрасна, они дожигают всё, что поднимается под купол.

Учитывая некоторые особенности строительства колпаковой печи, хочется дать несколько простых советов.

  1. Топочная камера не должна быть частью купола. Вся соль конструкции Кузнецова в том, что дрова должны гореть в небольшой камере — так будет намного проще создать высокую температуру, необходимую для завершения процессов пиролиза. Если же объединить топку и колпак в одном пространстве, то получится самая обычная русская печь, которая к тому же ещё и будет дымить из-за плохой тяги.
  2. Обжиг печи начинают с щепок, добавляя топливо небольшими порциями в течение нескольких часов.
  3. Из-за различных коэффициентов температурной деформации шамотная топка может разорвать внешний короб из красного кирпича, поэтому в местах взаимного примыкания обязательно нужны деформационные зазоры.
  4. Для усиления кладки в продольные швы укладывают отрезки стальной проволоки. Необязательно выполнять перевязку постоянно — достаточно усилить каждый второй или третий шов.
  5. Опытные печники не рекомендуют замачивать кирпич перед укладкой.

Напоследок заметим, что вносить какие-либо изменения в описанную конструкцию можно только в том случае, если вы хорошо разбираетесь в процессах, протекающих в колпаковых печах и уверены в правильности переделок. В противном случае эксплуатация «усовершенствованного» отопительного прибора может быть не только малоэффективной, но и небезопасной.

Видео: Строительство отопительно-варочной купольной печи

Как видите, при аккуратной и вдумчивой работе повторить существующую конструкцию несложно. Порядовки печей Кузнецова не являются коммерческой тайной, поскольку сам автор предоставляет доступ к чертежам и схемам всем желающим. Учитывая огромное разнообразие отопительных агрегатов различного назначения, не составит труда найти колпаковую конструкцию, которая идеально подойдёт под ваши условия. Важно только помнить — в печном деле мелочей не бывает!

  • Наталья Иванцова

Печи колпакова

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *