Мифы и правда о печах Кузнецова
Здравствуйте, Алексей Анатольевич!
Говорить придется вещи резкие и нелицеприятные (не в Ваш адрес, понятное дело), могут возникнуть ненужные пересуды о моей компетенции, поэтому расскажу немного о себе. Меня зовут Поляков Илья, я кладу печи и камины с 1990 года.
Этой осенью в издательстве АСТ выходит моя книга о печном ремесле. Одним из моих учителей был знаменитый ярославский реставратор изразцовых печей А. А. Егоров.
А по первому образованию я инженер ТЭС, поэтому владею темой в более широком диапазоне, нежели принято среди людей моей профессии.
Обратите внимание
Постараюсь объяснять просто, на пальцах. Эта тема давно назревала. Я выскажу свое мнение.
Итак, печи Кузнецова.
Знакомство
Мне повезло. О них я услышал достаточно поздно. Лет семь назад. Узнав, сильно удивился. Просто я сразу вспомнил первоисточник. И сильно порадовался за развитие печной терминологии.
Позже мне довелось ломать несколько печей Кузнецова. Примерно пять или шесть. Они не были старыми. Они были очень дорогими и бестолковыми. Хозяева просили поставить что-то традиционное.
Потом я пристальней присмотрелся к его рекламной политике и отдельным адептам. Например, КПД русской печи указывают 30%. Печам Кузнецова приписывают 87%-90% (пару раз встречал и смелый номерок 95%). Очень красивые цифры.
Одно НО: человек, у которого Кузнецов позаимствовал основную массу своих тезисов, в 1940 годы измерял КПД русской печи. Оказалось, оно составляет порядка 60-64%. Это первая неприятная картинка. Вранье уже как-то настораживает.
Важно
Миф о КПД
А теперь про высокое КПД печей Кузнецова. На выходе в трубу температура печных газов должна составлять 120-200 градусов Цельсия, в противном случае труба зарастет сажей и печным конденсатом. Это аксиома.
И даже Кузнецов, столь вольно меняющий законы физики, этого не отрицает. Пока, по крайней мере. А теперь вспомним температуру горения дров. Древесина загорается при 300 градусах. Принято считать, что горит при 600.
Хотя отдельные участки пламени при определенных условиях доходят до 1000. Но основная масса дров сгорает при 600.
А теперь возьмите калькулятор и сосчитайте разницу между этими цифрами. В процентах. Для простоты возьмите температуру комнаты 10 или 20 градусов. Не важно. В любом случае получается, что печь попросту не способна усваивать 90% тепла (если только мы не говорим о perpetum mobile).
Если такое случится, то труба не будет способна работать без принудительного дымоудаления. Кстати, тягу в трубе создает перепад давления по высоте, а не мифическое «разрежение в печи» Кузнецова. Это прописано в любом учебнике по теплотехнике, поэтому промышленные установки с высоким КПД часто работают с дымососами.
Но их, как правило, нет в бытовых печах.
Если не нравится такой расчет, то попросту прикиньте теплопотери дома (о них чуть ниже) и сосчитайте, сколько дров потребуется, чтобы эти теплопотери компенсировать — таблицы со значением теплотворной способностью топлива найти несложно — в идеальном мире со 100% КПД.
А следом посмотрите «объективные отзывы» о печах Кузнецова. Если и дальше вас не насторожили цифры, то порядовку можете поискать здесь: http://clubpechnikov.ru/pech-kuznecova/ Все написано очень красиво и по меньшей мере «душеспасительно», а я все же разовью основной тезис.
Важно
Кстати, вот диссертация действительно достойного печника, у которого Кузнецов ненавязчиво «позаимствовал» свои основные выкладки, местами пересказав своими словами. Просто обратите внимание на год издания работы, если не хотите вдаваться в подробности: http://stovemaster.msk.ru/?page_id=274
Занимательная терминология
Теперь о «катализаторах» и прочих чудесных вещах, якобы придуманных Кузнецовым.
Вы знакомы с посудой Цептер? Ее менеджеры тоже красиво рассказывают о неких «терморегуляторах», которые на деле оказываются биметаллическими термометрами. Вранье вроде небольшое, но зато позволяет накрутить цену.
Так и с данными конструкциями. Отзывы о печах Кузнецова далеко не самые восторженные: http://kataevov.livejournal.com/15993.html
И да, катализатором все же называется нечто отличное от мифической конструкции из шамота, потому что шамот – огнеупор по определению.
Теперь о чуде сухого шва. Я очень рад, что И. В. Кузнецов сделал столь великое открытие.
Но только лично я встречал сухой шов в дореволюционных печах в усадьбах Шаховского и Храповицкого во Владимирской области, а их построили до 1917 года. Или вот две книги 1908 и 1943 https://yadi.
sk/d/N5V0ZiuOiwnWH . Просто посмотрите картинки. Некоторые вещи удивительно напоминают современные элементы конструкций Великого Печного.
О кирпичах и сельском клубе
Теперь об отоплении печами из 700 кирпичей особняков по 100 квадратов… Так не бывает. Просто не бывает. Начнем с того, что одной печью бесполезно отапливать свыше 40 квадратов при потолках в 2,5-3 метра. Попросту не будет работать конвекция. Она будет, но перепад температуры в объеме одного помещения будет настолько велик, что о гигиене говорить не придется — только о дискомфорте.
Кстати, картинка про конвекцию есть в книжке 1943 года (смотрите ссылку выше). Очень понятная картинка. Хоть и язык латвийский.
Так что 450 кубов помещения вы никогда не прогреете одной печкой. Если только она не атомная.
Давайте представим себе большой зал. Пусть будет клуб в деревне. В зале холодно и иней по углам. Внесите в него разогретый на костре кирпич. Зал прогреется? А если погрузчиком ввезти поддон таких кирпичей? Боюсь, что для прогрева придется ввезти несколько таких поддонов и расставить по углам. Точно так обстоит дело и с печами.
Кирпич — штука теплоемкая, а печь греет именно за счет запасенного им тепла. Никак иначе. Но величина этой теплоемкости — величина конечная. Кирпич не способен взять тепла больше, чем ему положено. Да и с ростом температуры самого кирпича эта способность будет падать.
Совет
Попытки прогреть кирпич выше положенного приведут или к пустой трате топлива, или к разрушению самого кирпича. Именно поэтому все руководства настоятельно не рекомендуют перетапливать печи — они попросту рассыпаются.
По той же причине нельзя возместить недостаток мощности печи форсированной топкой.
С этой особенностью связано одно свойство всех колпаковых печей. Незнание его ведет не только к экономии, но и к потере до 20% тепла.
Суть проста. Разница температур между кирпичом и печными газами называется градиент. Чем градиент выше, тем охотней кирпич берет в себя тепло. По мере прогрева самого кирпича градиент падает, и кирпич тепло принимает не так интенсивно.
А потому газы, если скорость потока не уменьшится, будут впустую уходить в трубу. Поэтому в колпаковых печах важно уметь регулировать скорость потока интенсивностью поддува и изменением сечения трубы.
Кстати, при освещении данного момента Кузнецов внезапно забывает про то, что газовый поток ВСЕГДА идет по пути наименьшего сопротивления.
Словом, если в дымооборотных конструкциях путь газов всегда неизменен, и газам поневоле приходится отдавать тепло стенкам печи, то в колпаковых системах газы имеют возможность этот путь выбирать произвольно. Никакие красивые слова и выкладки не заставят их идти по пути наименьшего сопротивления.
В качестве колпаковой печи можно рекомендовать действительно хорошую печь А. И. Подгородникова, известную под названием «Двухъярусный колпак». Порядовка ее ниже.
А в этой печи Подгородникова есть, например, камера дожигания. Неожиданно, правда?
Выбираем кирпич
Ну а теперь займемся вопросом сооружения печи более плотно. Как всегда, начнем с выбора кирпича. На что годится шамотный?
Шамотным кирпичом хорошо футеровать топку — зону наиболее интенсивного прогрева. Проще применять ША-8 — его геометрия близка к габаритам красного печного кирпича, следовательно работать с ним в ряде случаев проще.
Промышленные огнеупоры подразделяют на кислотные, нейтральные и щелочные. Но в быту эти характеристики не играют совершенно никакой роли, поэтому проще брать ША-8. Но печи из него строить целиком и полностью нельзя.
У него плохая теплопроводность и малая теплоемкость.
Обратите внимание
С печным кирпичом все просто. Самый распространенный боровиковский и витебский. Оба с недостатками. У боровиковского хуже геометрия и многовато извести в структуре.
Витебский слаб в плане морозостойкости, а потому непригоден для труб и слоится в топке. По моему субъективному мнению, боровиковский все же предпочтительней.
Кстати, витебский на печи годится только выпуска первого цеха. У боровиковского таких ограничений нет.
Для печей лучше брать более плотный кирпич. Следовательно, если выбирать между М150 и М200 – предпочтительнее последний. Хотя и М150 неплох.
Для труб, если есть возможность, вообще лучше брать клинкер М400 и выше — он практически не боится мороза за счет малой гигроскопичности.
Расчет печи
Теперь о выборе печей. Тут просто. Сначала считаем приблизительные теплопотери помещения.
Для этого объем помещения (обязательно по наружному габариту! Ведь тепло помещение отдает именно внешними поверхностями стен! То есть высоту берем с учетом толщины стен и потолков.
А другие цифры с учетом толщины стен) и вычисляем кубатуру. Полученный объем умножаем на 21. Получаем теплопотери помещения. По этой цифре и подбираем конструкцию печи.
Важно
Если же вы хотите создать печь самостоятельно, то цифру теплопотерь делим на 300 — столько в среднем выделяет тепла квадратный метр активной поверхности печи, то есть «там, где греется». Так находим внешние габариты печи. Разделим цифру на четыре — получим площадь одной печной стенки (квадратной в плане). А после придумываем ей начинку, или берем готовую конструкцию.
Если печь оказалась крупновата, можно немного уменьшить – из расчета, что будем топить два раза в сутки. Но тут надо помнить, что двойная топка дает прирост теплоотдачи печи не в два раза, а где-то в 1,4-1,5 раз.
Нюансы
Теперь о загадочной фразе «хочу ставить отдельно стояк (вдруг переделывать печь потом), делать ли отдельный стояк и 1 или два канала». Признаться, не совсем понятно, о чем речь. Если речь о трубе, то непонятно про два канала. Обычно у одной печи один канал и смысла его кроить нет.
Касаемо того, как будет стоять труба — на печи (насадная) или рядом (коренная) — не имеет значения. Как вам удобно. Просто насадная труба не занимает лишней площади.
Печь шведка, использующая оба принципа
В заключение о вечном споре преимуществ колпаковой и канальной системы. Лично я предпочитаю в иных случаях совмещать.
Для примера коротко расскажу о шведке, построенной по принципу дымооборотной системы, но с колпаковой камерой над плитой.
Первые ряды, как у обычной печи. Формируем зольную камеру и каналы под духовкой с дверцей чистки.
Перекрываем зольник, формируем под. Ставим колосниковую решетку. Намечаем подъемный канал после духовки. В шов вставляем небольшую стальную пластину для опирания дальнего правого угла духовки.
Ставим духовку и дверцу топки. Намечаем место поворота газов. Ставим еще одну чистку. Духовка имеет зазор между стенкой топки. Внешнюю стенку топки футеруем кирпичом на ребро.
Газы движутся по обычной схеме: из топки по верху духовки и уходят под нее, откуда поступают в дымообороты.
Расстояние от духовки до стенки вычислить просто: в квадратных сантиметрах оно должно равняться площади кирпича, т.е. 300 квадратным сантиметрам.
Совет
Ведем кладку дальше. Разделяем опускной и второй подъемный каналы. Второй подъемный в центре — он и ведет в трубу. Газы уходят вверх, попадают в колпаковую камеру. Затем опускаются вниз и по центральному каналу уходят в трубу.
Перекрываем проем топки и духовки.
Ставим на этом ряду двухкомфорочную плиту. Большая конфорка над топкой. Край кладки защищаем металлическим уголком — фаянсом.
Поднимаем кладку выше.
Двумя рядами перекрываем камеру над плитой с помощью стальных уголков. Ставим дверцы чистки колпаковой камеры. Начинаем колпаковую камеру. Стойка по центру служит опорой будущего перекрытия.
Перекрываем часть проемов в колпаковой камере.
Дальше тремя рядами делаем перекрытие печи.
Выше – труба с задвижками. Печь готова.
Это пример универсальной печи, использующей одновременно принцип движения газов по каналам и колпаковой системы.
Если ничего не подошло
Если вам все же непременно хочется проверить работу печи Кузнецова, а ничего подходящего в этой статье или по ссылкам вы для себя не нашли, можете попробовать обратиться непосредственно к самому Кузнецову на его сайте.
А со мной можете связаться через администрацию данного сайта. Обсудим детальную разработку проекта и цену вопроса, и я нарисую порядовку печи любой конструкции, но это вопрос достаточно длительный. Для его решения потребуется много исходных данных и пожеланий заказчика о наборе функций печи.
Колпаковые печи Кузнецова своими руками: схемы, разновидности, плюсы и минусы
Колпаковые печи Кузнецова – это один из самых востребованных отопительных элементов на сегодняшний день не только в России, но и далеко за пределами страны. Такая популярность объясняется экономичностью и большой тепловой отдачей. КПД отопительного элемента составляет примерно 80%. Такой высокий показатель достигнут за счет нового принципа движение газов внутри устройства.
Схема колпаковой печи Кузнецова
Чтобы соорудить данную печь, нужно придерживаться следующей схемы:
- Первые два ряда выкладываются красным кирпичом. Их количество можно увеличить для повышения теплопроводности устройства. Для скрепления кирпича нужно использовать специальный глиняный раствор. Использование средства с цементом в данном случае неактуально.
- Со второго ряда встраивается поддувало, а также определяются каналы для дымохода. Спереди и сбоку устройства фиксируются дверцы, которые нужны для читки отопительного прибора. Их крепление осуществляется с помощью стальной проволоки, которая монтируется в кладку. Для предотвращения смещения конструкции при нагревании, между кирпичом и печным литьем фиксируется базальтовая вата или лист асбеста. Толщина подобной прокладки должна составлять 5-6 мм.
- Четвертый ряд должен оказаться выше крышки поддувала, перекрывая его. Чтобы сделать опору для верхнего слоя кирпичей, используется металлический уголок. Его фиксируют на стенки проема, расположенные сбоку устройства.
- С пятого ряда делается футеровка рабочей зоны. Для этого используется шамотный кирпич. Для данной конструкции он ставится на ребро. Чтобы зафиксировать элементы, рекомендуется применять шамотную глину, поскольку она не будет видоизменяться под воздействием высоких температур. Помимо футеровки рабочей зоны здесь фиксируется колосниковая решетка. Также на данном этапе делается первый сухой швов. Чтобы его выполнить, из кладки в определенных местах убирается глиняный раствор. На его месте фиксируются прокладки из любого минерального картона.
- Одновременно с шестым рядом кладки фиксируется топочная дверца. В строительном магазине можно приобрести различные виды данных приспособлений, но для стильного дизайна рекомендуется покупать модели из чугуна.
- Укладывается 7, 8, 9 ряды, при этом девятый ряд должен перекрыть проем топочной дверцы.
- Выполняется укладка 10, 11, 12, 13 ряда. На 12 и 13 ряду внутри отопительного элемента обустраиваются столбы катализатора.
- Фиксируется ряды с 14 по 16.
- 17 и 18 ряды укладываются таким образом, чтобы кладка перекрывала нижний колпак системы отопления.
- На 19-м ряду устанавливается верхний колпак со встроенными внутри конструкции каналами теплообмена. Также фиксируются четыре дверцы, чтобы можно было эти канала очистить.
- Укладываются 20-27 ряды.
- На 28 ряду фиксируется задвижка дымового канала. Ее присутствие в конструкции необходимо, чтобы предотвратить остывание отопительного элемента между процессами топки.
- На 29-30 ряду обустраивают верхний купольный свод.
- На 31 ряду обустраивают дымоход.
После того как изготовление отопительного элемента будет закончено, выполняется растопка. Для этого используется минимальное количество топлива. При максимальной загруженности печки внутри устройства могут образоваться трещины.
Когда проводится испытание прибора, он может начать коптить. При первой топке это является нормальным процессом, поскольку прогреваются все внутренние элементы конструкции. Если печь коптит при следующей эксплуатации, это не является нормой.
Как правило, это означает, что нарушена технология возведения конструкции. В данном случае дальнейшая эксплуатация конструкция невозможна. Необходимо для начала исправить ошибку и только после этого использовать печь по ее прямому назначению.
Если отопительный элемент не коптит, устройство может успешно эксплуатироваться дальше.
Схема двухколпаковой печи Кузнецова
Принцип работы данного отопительного элемента состоит в том, что через поддувало в топку поступает воздух. Благодаря этому сначала прогорает самое легкое топливо, а после этого уже более существенные материалы. Как итог этого – пиролизные газы горят под третьим колпачным куполом.
Если пламя начинает полыхать слишком сильно, автоматически тяга ослабевает и пламя начинает гореть медленнее и наоборот – если огонь плохо горит, тяга увеличивается и за счет этого сполохи усиливаются. В двухколпаковой устройстве выполнен второй купол, чтобы процесс горения не ухудшался.
Важно
Алгоритм возведения двухколпаковой печи не отличается от схемы колпаковой печи, но имеет двухколпаковую конструкцию.
Схема отопительно-варочной печи
Отопительно-варочные печи Кузнецова – это многофункциональные конструкции. Они не только обеспечивают обогрев помещения, но их также можно использовать для приготовления пищи.
Схема выполнения конструкции будет такой же, как алгоритм возведения колпаковой печи Кузнецова, но здесь добавляется варочная поверхность с парой конфорок. Можно также обустроить духовую камеру и несколько лотков для сушки.
Установка отопительно-варочной печи актуально на кухне или в столовой или гостиной, объединенной с кухней.
Самостоятельное изготовление печи Кузнецова
Возведение печи Кузнецова – процесс несложный, но требует определенных навыков. При отсутствии опыта кирпичной укладки, работу следует делать не спеша и очень аккуратно. Вот основные правила, которых следует придерживаться при воздвижении конструкции:
- Во время повышения температуры кирпич расширяется. Поэтому кирпич следует укладывать так, чтобы огнеупорное покрытие со всех сторон имело пустое пространство.
- Для усиления прочности кладки в каждый третий ряд рекомендуется фиксировать проволоку из металла.
- Между кирпичом и дверцами должна быть вмонтирована специальная прокладка.
- Дверцы устанавливаются аккуратно, чтобы не портить внешний вид конструкции.
- Когда нагревательный элемент установлен, вся печь пропитывается огнеупорным составом.
Выбор проекта печи Кузнецова
Для новичков, не имеющих опыта работа с кирпичными кладками, рекомендуется выбирать простые проекты печей, которые не требуют особых навыков работы. Кроме того, им не следует самим проектировать конструкции. Заниматься созданием самостоятельных схем можно только опытным мастерам. Кроме того, они могут выбирать готовые проекты любой сложности.
Выбор материалов
Чтобы возвести печь Кузнецова, нужно запастись следующими материалами:
- огнеупорный кирпич для обустройства отопительного элемента;
- кирпич для возведения облицовочной кладки;
- глина, стойкая к воздействию высоких температур;
- очищенный песок для раствора, объем которого должен составлять в 2 раза больше, чем объем глины;
- проволока из металла;
- металлический уголок;
- литье для печки, в которое входит колосниковая решетка, задвижки и дверки;
- варочная панель с двумя конфорками, если обустраивается отопительно-варочная конструкция.
Чтобы иметь возможность эксплуатировать печь в течение длительного времени, все материалы для конструкции следует выбирать высокого качества.
Подготовка инструментов
Чтобы возвести конструкцию самостоятельно, потребуются следующие инструменты:
- отвес;
- строительный уровень;
- кельма;
- шпатели;
- емкость, в которой будет готовиться раствор;
- болгарка;
- перфоратор;
- насадка миксер.
Только наличие данных инструментов гарантирует быстрое выполнение работы.
Подготовка места для печи и обустройство фундамента
Печь Кузнецова устанавливается в кухне или в центральной комнате дома. Перед возведением конструкции, следует подготовить фундамент. Алгоритм его возведения будет следующим:
- выкапывается яма прямоугольной формы, глубина которой составляет 1 м, ширина – 1 м, длина – 1,5 м;
- яма засыпается песком, слой которого должен составлять 15 см и оставляется на несколько дней, чтобы он «усел»;
- выполняется опалубка из досок;
- для армирования бетона укладывается тонкий прут из металла;
- заливается бетон, не допуская возникновения пузырьков;
- бетон оставляется застывать на несколько дней.
Когда фундамент готов, возводится конструкция.
Плюсы и минусы печей Кузнецова
Для нормальной работы отопительного элемента конструкция должна быть выполнена с соблюдением всех правил. Только такая печь обладает всеми присущими для нее достоинствами, а именно:
- высокий показатель КПД. Он составляет примерно 80%. Если сравнивать его с русской печкой, то там КПД составляет всего лишь 30%.
- не требуется выполнение чистки каналов;
- простой способ отапливания помещения;
- длительный эксплуатационный период;
- высокая эффективность и продуктивность.
Любой обогревательный элемент имеет не только достоинства, но и недостатки. Печи Кузнецова не стали исключением. К недостаткам таких конструкций относится:
- сложность в возведении конструкции;
- длительность работы;
- высокая цена материалов.
Печь Кузнецова – это эффективная система отопления. Можно возвести конструкции с варочной поверхностью, сушилкой для овощей, фруктов, ягода и грибов, а также хлебопечкой. Обустройство печи лучше всего доверить профессионалу. Если нет такой возможности, то можно возвести конструкцию самостоятельно, используя для этого схемы, приведенные в этой статье.
Колпаковая печь: порядовка Кузнецова современные варианты
Печное отопление в деревенских домах, загородных коттеджах, на дачах – не такая уж и редкость.
В городском частном секторе наряду с централизованными системами в качестве обогревательного сооружения и декоративного интерьерного элемента многие используют камины.
А для тех, кто планирует установить в доме мощный универсальный источник тепла, заменяющий и радиаторы, и варочную плиту, и духовку, подойдет колпаковая печь – изобретение русского инженера Игоря Кузнецова.
Отопительный эффект открытого огня заметили еще наши предки, зажигая костры в пещерах. На смену кострам пришли частично закрытые очаги, а затем – первые неэффективные камины, большая часть тепла которых уходила в дымоход.
Русская печь, выложенная по канальной технологии, в отличие от знаменитой «кузнецовки» эффективна лишь на 30-40 %
Со временем придумали своеобразный колпак, задерживающий горячие газы внутри сооружения, и научились разделять раскаленный воздух на несколько потоков. Перелом в технологии произошел, когда вопросом занялся И. С.
Обратите внимание
Подгородников, известный в нашей стране инженер-теплотехник. Он изобрел «двухэтажный колпак», который немного по-иному организовывал выход топочных газов.
Однако практики было недостаточно, и окончательное воплощение в жизнь идея получила благодаря И. В. Кузнецову.
Вариант колпакового устройства дровяной печи с духовкой
Игорь Викторович создал мощную теоретическую базу о колпаковом горении, которую и сумел благополучно воплотить на практике. Только благодаря его трудам печное отопление стало по-настоящему эффективным.
Им разработано более 150 различных стандартов, собраны десятки типовых решений и схем. Максимально усовершенствованные модификации стали популярны, сотни мастеров взяли на вооружение порядовки колпаковых печей Кузнецова.
Попробуем разобраться, как работает «кузнецовка».
Ранее, до открытий Кузнецова, отопление было канальным, то есть горячий воздух из топки поднимался вверх внутри устройства, нагревая его стенки. Отдавая тепло кирпичам, газы охлаждались и под действием тяги уходили в трубу. Со временем в связи с неравномерным нагревом возникали трещины, и кладка требовала ремонта. Минусы канального нагрева – быстрое остывание, большое количество сажи.
Движения газов, по теории Кузнецова, происходит свободно. Горячий воздух внутри сооружения задерживают два колпака, расположенные или один над другим, или рядом. Существую варианты с отверстиями в середине куполов. Оба элемента соединены посредством так называемого «сухого шва» — свободного пространства, необходимого для циркуляции газов.
Схема движения газов в колпаковой печи
Когда топливо сгорает, горячие газы поступают под первый колпак, соединенный напрямую с топкой. Расширяясь, они не могут двигаться вверх и останавливаются в ограниченном пространстве, где со временем охлаждаются, либо поступают вниз, снижая тягу и задерживая процесс горения. Таким образом, регулировка температуры и мощности горения происходит самостоятельно.
Второй колпак создает дополнительную тягу, в результате чего сначала происходит полное сгорание твердого топлива, а полученное тепло сохраняется благодаря пиролизным газам, скопившимся под сводом.
Благодаря тому, что раскаленный воздух не улетучивается моментально, а циркулирует внутри устройства, КПД источника тепла достигает 93%.
Важно
Кроме этого, происходит ощутимая экономия топлива (брикетов, дров или угля), а осаждение сажи сводится к минимуму.
Создавая «продукт» для массового пользователя, автор позаботился о практическом применении своих изысканий, создав огромный набор схем и чертежей. Для точного возведения великого множества модификаций колпаковых печей используют порядовки – пошаговые схемы с изображением каждого ряда кирпичей.
Порядовка печи для бани
В отличии от русских печей, «кузнецовки» менее габаритны и, соответственно, занимают минимум места. Количество кирпича также уменьшено, что объясняется большим количеством свободного внутреннего пространства.
Благодаря оптимальной толщине стенки прогреваются быстро, а что особенно ценно – остывают довольно медленно.
Если вы внимательно проанализируете купольные порядовки, то увидите, как много незаполненного кирпичом места находится внутри конструкции.
Многофункциональное исполнение печи Кузнецова
Часть свободного пространства занимают колпаки, зафиксированные в горизонтальном или вертикальном порядке, не обязательно симметричном. Размер куполов может быть одинаковым или разным.
Вертикальное расположение часто применяют для экономии места в помещении, особенно если запланировано устройство духовки или сушилки.
Благодаря вариативности установки куполов можно возвести сооружение любой формы, спроектированное под конкретное помещение или специальные условия.
Порядовка отопительной печи
Совет
Пространство под вторым колпаком часто используют для монтажа теплообменников, варочных поверхностей, хлебных духовок и т.д. В проектах, составленных для бани, в нем устанавливают бак для горячей воды или каменку.
Если правильно «прочитать» порядовку, составленную опытным мастером, можно достичь поразительных результатов. Например, для поддержания комнатной температуры в доме из оцилиндрованного бревна в зимний период потребуется 2 топки (утром и вечером) всего по 5-6 поленьев, в межсезонье достаточно одной топки.
Порядовки для строительства камина
Последователи И. Кузнецова создали бессчетное количество вариантов, пригодных для самостоятельного строительства, однако каждый раз они отталкивались от одного из типовых проектов. Рассмотрим некоторые из них, которые можно использовать для благоустройства частного дома или дачи.
Существует более 25 стандартных схем-порядовок возведения обогревательных внутри домовых конструкций, часть из которых выполняет только отопительную функцию, но некоторые варианты имеют полезные дополнения в виде лежанки или духовки.
Отопительные купольные печи
Место выбирают не у стены, а в центре комнаты, что влечет за собой ряд преимуществ:
- равномерное и эффективное прогревание комнаты;
- отсутствие охлаждающего элемента (наружной стены дома);
- возможность свободного доступа для обслуживания (например, чистки сводов);
- возможность добавления встроенных элементов (варочной поверхности, сушилки, водогрейного контура).
Следует отметить эстетическое совершенство колпаковых сооружений: они занимают минимум места и выглядят изящно, несмотря на наличие таких деталей, как фундамент. Модификации, выполненные «под потолок», имеют короткую трубу (характерная черта многих «кузнецовок») и стройные очертания. Возможности дизайна безграничны и зависят исключительно от вкуса и пожеланий владельцев жилья.
Превратить отопительное кирпичное устройство в варочное не так уж и сложно – достаточно добавить металлическую плиту с парой конфорок и слегка изменить конструкцию основания. Однако полноценные варочные сооружения включают в себя несколько дополнительных горизонтальных поверхностей (лотков или решеток для сушки), а также духовую камеру.
Варочная «кузнецовка» в интерьере деревенского дома
По качеству приготовленных блюд купольное устройство не уступает брендовому газовому или электрическому оборудованию, которым привыкли пользоваться жители городов.
Среди типовых конструкций есть специально созданные для выпечки хлеба, которые так и называются – хлебные.
Для фермеров, садоводов и завзятых огородников это настоящая находка: можно и ягоды парить, и фрукты с грибами сушить, и овощи консервировать по старинным рецептам.
Очевидно, что устройство для готовки является одновременно и источником тепла, поэтому его более точное название – отопительно-варочное. Лучшим местом для установки является кухня или большой зал, объединяющий в себе и кухонное помещение, и столовую, а иногда и гостиную – в русских национальных традициях.
Для обозначения банных устройств существует специальная маркировка – БИК. Даже внешне готовые «кузнецовки» выгодно отличаются от других каменок.
С одной стороны, очень тщательно отбирается материал для изготовления, с другой – установка купола не мешает возводить аккуратные и практичные конфигурации.
Обратите внимание
Например, владельцы бань оценили закругленные углы, при которых нанесение травм и получение ожогов сводится к минимуму.
Печи-каменки для бани
Установив печь в правильном месте, можно одновременно отапливать и снабжать горячей водой несколько помещений – парилку, душевую, предбанник (или комнату отдыха). Причем части сооружения, выходящие в то или иное помещение, будут выполнять различные функции: создавать пар для парной, нагревать воду для помывочной, умеренно отапливать предбанник.
В бане прекрасно реализуется принцип длительного сохранения тепла, характерный для «кузнецовок». Обслуживание сводится к минимуму, так как поленья или брикеты необходимо подкидывать изредка – и все благодаря купольному исполнению.
Камины Кузнецова, в отличие от большинства купольных модификаций, имеют открытую конструкцию и уменьшенный показатель КПД, однако параметры теплоотдачи у них достаточно высокие.
Колпак препятствует быстрому выходу тепла в дымоход, задерживая раскаленные газы в верхней части строения.
При использовании обычного камина по окончании процесса горения помещение начинает охлаждаться, при колпаковом обогреве в комнате еще долго сохраняется комфортный микроклимат.
Строительство камина по порядовке Кузнецова
Возможности изменять конструкцию и декорировать фасад камина безграничны. Кроме привычной полочки можно соорудить ряд функционально полезных элементов – небольшие сушилки для обуви или одежды с нишами и крючками, а также облицевать внешнюю сторону керамической плиткой или изразцами. Интересно то, что камины входят в конструкцию некоторых многофункциональных сооружений.
Специально для готовки на свежем воздухе разработаны целые печные комплексы, которые отличаются функциональностью и удобством использования. Наиболее простое исполнение – кирпичная мини-конструкция для барбекю. Она держит жар продолжительное время и позволяет увеличить период готовки.
Барбекю, построенное по чертежам Кузнецова
Важно
Любители летних кухонь, шашлыков и блюд гриль будут рады конструкционному разнообразию уличных печей с послойным, с пиролизным, нижним и верхним типом горения. Существуют модели, позволяющие одновременно жарить, запекать, тушить сразу несколько блюд. Варианты порядовок колпаковых печей с духовкой или грилем можно найти в общем доступе или на официальном сайте автора.
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.
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.
Строительство печи Кузнецова – одно из наиболее удачных решений для дачного или деревенского дома. Выполненная по вашему заказу в профессиональном исполнении купольная конструкция станет незаменимой помощницей и украшением интерьера. Если вы хотите самостоятельно возвести источник тепла, воспользовавшись порядовкой, начните с простого варианта, например варочной летней плиты.
Отопительно-варочная печь Игоря Кузнецова и другие колпаковые печи: устройство и преимущества – Stroim24.info
Как устроены отопительные печи Кузнецова? Чем они лучше традиционных печей с принудительным движением печных газов? Какие особенности конструктивного исполнения нужно учесть, если вы собираетесь класть печь своими руками? Давайте выясним.
На фото — колпаковая печь с варочной плитой и лежанкой.
Первое знакомство
Недостатки традиционных печей
Чтобы ответить на вопрос о преимуществах конструкции, нам нужно от чего-то отталкиваться. Какие проблемы привычных нам кирпичных печей являются их конструктивными недостатками?
Современные печи достигли потолка КПД, возможного в рамках конструктивного исполнения. Чтобы сделать эффективность более высокой — нужна не эволюция, а революция.
Конструкцию, которой много веков, все же можно улучшить.
Решение проблем
Основы теории принадлежат не Игорю Кузнецову, а профессору Академии Наук СССР В.Е. Грум-Грижайло и кандидату наук И.С Подгородникову, работавшим в начале и середине 20-го века. А вот практическое воплощение теоретических изысканий вековой давности — заслуга нашего современника.
Сама концепция довольно проста. Все, что нужно сделать — это расположить сразу после топки колпак — емкость, представляющую собой что-то вроде перевернутого стакана. Причем выход для печных газов будет располагаться в нижней части колпака.
Статья в тему: Открывая для себя совершенно неожиданные взаимосвязи
Эта конструкция предназначена для отопления двухэтажного дома.
И что нам даст столь странная инструкция по конструированию дымохода? А вот что:
- Печные газы сразу после топки расслаиваются по температуре. Более холодные балластные газы продолжают путешествие по дымоходу; горячие продукты сгорания задерживаются в колпаке.
- Внутри колпака поддерживается высокая температура, ведь он расположен в непосредственной близости от топки, и туда попадают продукты сгорания, не отдавшие свое тепло. В результате угарный газ, частицы золы и летучие углеводороды, которые в традиционном дымоходе остывают и уносятся в дымовую трубу, здесь догорают. Очевидное следствие — увеличение теплоотдачи и уменьшение количества сажи в трубе.
Сажа — одна из проблем неполного сгорания. В нашем случае ее количество резко уменьшится.
- Печь Кузнецова с отопительным котлом отличается от всех традиционных печей с водяным отоплением тем, что теплообменник вынесен из топки в колпак. Он не влияет на температуру пламени и опять-таки не снижает КПД печи, приводя к неполному сгоранию топлива.
- Наконец, главное: горячие печные газы физически не могут покинуть печь до того, как остынут, отдадут всю свою тепловую энергию. Естественная конвекция внутри колпака вытесняет горячее содержимое вверх; путь по дымоходу могут продолжить только остывшие газы.
- Ничто не мешает установить на пути продуктов сгорания последовательно два или три колпака. В результате мы не только отберем у печных газов больше тепла: мы получим в теле печи несколько зон со ступенчато убывающей и относительно постоянной температурой.
К примеру, над первым колпаком, следующим сразу за топкой — прекрасное место для размещения варочной плиты. Над вторым, более холодным — сушилка для овощей или теплая лежанка.
В печах с принудительным движением продуктов сгорания даже при открытых конфорках тяга унесет дым и сажу в дымоход. Если варочная плита находится над колпаком, дым пойдет в комнату.
Статья в тему: Система отопления частного дома газовыми баллонами
И цена всех этих достоинств — всего лишь незначительное усложнение конструкции отопительной печи для дома!
Полезные мелочи
Итак, самостоятельно сложенная отопительная печь Кузнецова станет источником тепла в вашем доме. Что еще полезно знать о ней?
Топку и расположенный рядом с ней колпак объединяет узкая вертикальная щель (так называемый сухой шов). Эта конструктивная особенность связана с тем, как движутся в топке и колпаке конвекционные потоки. Часть балластных газов с невысоким содержанием водяных паров вовлекается в повторную циркуляцию в топке, способствуя возникновению турбулентностей и улучшая сгорание летучих частиц топлива.
Делать топку частью колпака — неправильно. Дрова должны сгорать в ограниченном объеме, в котором может быть создана достаточно высокая температура. В противном случае мы получим всего лишь классическую печь с увеличенной топкой и плохой тягой.
Принципиальная схема. 1-топка; 2-сухой шов; 3-нижний колпак; 4-теплообменник водяного отопления; 5-верхний колпак; 6-труба.
Над топкой присутствует катализатор — решетка из шамотного кирпича, который разогревается в факеле до высокой температуры и помогает дожигать продукты неполного сгорания дров.
Воздух из поддувала поступает не только снизу, через колосник, но и в верхнюю часть факела через полости в стенах. Это необходимо опять-таки для того, чтобы дожигать летучие углеводороды и угарный газ. Прошедший через колосник воздух к моменту, когда он достигнет верхней границы факела, уже слишком беден кислородом.
Заключение
В видео в конце статьи вы найдете дополнительную информацию о конструктивных особенностях колпаковых печей. Кроме того, многие квалифицированные печники могут предложить вам сложить эту конструкцию под ключ (читайте также статью «Отопительные печи Термофор – готовые решения для дома и дачи»).
Теплых зим!
Поделитесь с друзьями в соц.сетях
Возведение отопительной колпаковой печи Кузнецова своими руками
Большой вклад в развитие печного дела внес И.В. Кузнецов, посвятивший практически всю свою жизнь изобретению и совершенствованию большого количества новых конструкций печей. Он целенаправленно трудился над тем, чтобы его разработки эффективно работали и приносили пользу людям.
Усовершенствование спроектированных ранее тепловых конструкций основывается на оснащении их более рационализованными возможностями. Таким образом, у некоторых моделей претерпевала изменения топка, повышалась сохранность тепла, добавлялось определенное оборудование и прочее.
Совет
То, что конструкции, созданные Кузнецовым, работают качественно, уже давно доказано их большой популярностью и многими годами эксплуатации. Положительные отзывы о печах Кузнецова мотивируют многих на самостоятельное изготовление бытовых тепловых устройств.
В таком случае можно немного сэкономить, но нужно правильно подбирать материалы и неукоснительно выполнять схему порядовки печей Кузнецова.
Принцип функционирования кузнецовской печи
Кузнецовым был предложен совершенно новый подход к построению печи из кирпича. Как известно, в печах традиционной конструкции имеются каналы, по которым происходит движение горячих газов, нагревающих кирпич. Главным фактором, поддерживающим данный процесс, является тяга.
Такой принудительный метод прогревания корпуса печи характеризуется неравномерностью распределения тепла. Кроме того, он часто приводит к образованию трещин в стенках конструкции.
При строительстве подобной печи, занимающей довольно много места в помещении, используется множество кирпичей.
Возникает вопрос и относительно наличия места для установки теплообменника. Это устройство теряет указанный производителем срок службы, если его разместить в самой топке.
Постоянный контакт с огнем губительно сказывается на прочностных характеристиках теплообменника.
Такое соседство приводит также к ухудшению условий горения топлива, снижению коэффициента полезного действия печи и образованию большого количества сажи.
В сооруженной по кузнецовскому методу печи газы движутся свободно.
Схема работы колпаковой печи Кузнецова
Такая конструкция основывается на установке внутри нее колпаков, представляющих собой сосуды, перевернутые днищем вверх. В некоторых моделях печей колпаки могут иметь верхние отверстия.
Сосуды располагаются в различном порядке, однако основным условием их размещения является наличие между ними вертикальных пустотных щелей, называемых сухим швом. Образованное таким образом пространство шириной до 3 см не заполняют ни теплоизолятором, ни раствором.
Вследствие этого газы свободно движутся, перемещаясь из одного сосуда-колпака в другой.
Обратите внимание
Чтобы легче представить себе схему работы колпаковой печи Кузнецова, нужно визуализировать в своем воображении костер, разожженный на открытом воздухе.
В результате того, что воздух имеет неограниченный доступ к пламени, от костра идет незначительное тепло, которое сразу же рассеивается в пространстве.
Можно изменить характер процесса нагревания воздуха вокруг костра, если накрыть его колпакообразным сосудом, например, казаном большого размера. При этом внизу важно оставить зазор, чтобы совсем не загасить пламя.
Как результат, горячий газ естественным путем поднимается к днищу казана и ограничивает доступ поступающего снаружи воздуха. После отдачи тепла стенкам сосуда он, спускаясь к открытому проему, постепенно охлаждается и выходит наружу, а его место занимает следующая порция жара.
Такой саморегулирующийся процесс характеризуется возможностью дозировки наружного воздуха и нахождения разогретого газа в сосуде до полного остывания.
Схема работы колпаковой печи Кузнецова
Описанный выше принцип используется в печах Кузнецова, для которых применяются сразу два колпака, соединенные сухим швом.
Такая нестандартная конструкция способствует повышению эффективности передачи достаточного количества тепла от печки в помещение, где она установлена. Горячие газы сначала заполняют собой первый колпак, тем самым нагревая его стенки, а затем, охлаждаясь, уступают место горячему потоку, который поднимается из топки.
Стараясь оптимизировать этот процесс, изобретатель еще на первой его стадии, которая начинается после топливника, решил разделить поток газов в соответствии с их температурой. С этой целью он использовал перегородку для отделения пространства колпака от топки. При этом барьер не достигает дна сосуда.
В результате такого разделения горячие газы сразу же устремляются к своду колпака, а поток более низкой температуры направляется по сухому шву через щель в перегородке. Таким образом, за счет скопления под сводом горячих газов и наличия барьера в первый колпак воздух поступает только в необходимом количестве.
Это способствует полному сгоранию топлива с образованием определенного количества золы.
Аналогичный процесс движения газов происходит и в колпаке, установленном над первым.
Чертеж колпаковой печи Кузнецова
Менее горячие продукты горения размещаются внизу сосуда, а раскаленные газы стремятся к своду и при остывании отдают тепло на кирпичные стенки.
Затем они опускаются вниз и по дымоходу выводятся наружу.
За счет оснащения печи двумя колпаками, в которых происходит естественное нагнетание и движение газов, создание принудительной тяги в дымоходной трубе не требуется.
Разновидности печей
Колпаковые печи Кузнецова, спроектированные в основном с целью использования в быту, сооружаются для выполнения определенных функций. Различают следующие виды таких конструкций:
- варочного типа – для приготовления пищи;
- отопительные – для обеспечения жилого помещения теплом;
- банные печи Кузнецова – для обогрева бань;
- уличные печи имеют вид простых барбекю или целых печных комплексов;
- для выпекания хлеба часто совмещаются с другими видами печей;
- печи-камины, выполняющие скорее эстетическую роль.
Колпаковая печь своими руками, чертежи колпаковой печи
дея, заложенная в основу колпаковой печи, была разработана и впервые реализована русским профессором, основоположником отечественной школы теплотехники Владимиром Ефимовичем Грум-Гржимайло. В настоящее время его работы, в части совершенствования конструкций имеющихся и создания новых проектов кирпичных печей, достойно продолжает и развивает Игорь Викторович Кузнецов.
Принцип перемещения газов в колпаковых печах
Понять его можно на простейшем примере. В стакан, перевёрнутый вверх дном, снизу подаётся струя дыма. Она поднимается до донышка, а затем, остывая, стекает по стенкам стакана.
То есть наблюдается свободное движение газов под действием существующих физических законов. Именно в этом и заключается принципиальное отличие печей рассматриваемого типа от иных конструкций, где газы перемещаются принудительно, за счёт организации тяги.
Колпак становится своеобразным уловителем для горячих газов. Холодные, как более тяжёлые, опускаются вниз. Возникает турбулентность, способствующая более полному восприятию тепла стенками колпака.
Важно
В вариантах, доработанных Кузнецовым, благодаря использованию принципа свободного перемещения дымовых газов, их энергия не прогоняется многократно в потоке, пока не отдаст большую часть своего тепла телу печи. Она греет его сразу.
Простейшая принципиальная схема конструкции колпаковой печи.
Наиболее частым решением в современных отопительных устройствах подобного типа является двухколпаковая схема.
Алгоритм работы выглядит следующим образом. Воздух попадает в топливник через поддувало. В верхней части топки расположено хайло.
В одноколпаковых печах здесь формируется газовая вьюшка. Это происходит за счёт того, что нагретые газы, собравшиеся под колпаком, исключают «продувание» тяжёлым холодным воздухом данного объёма (сравните с пробкой, удерживающей воду в перевёрнутом стакане).
Если печь двухколпаковая, то тяга, возникающая во 2-ом колпаке, делает вьюшку неустойчивой. Ранее это было первоочередной причиной, из-за которой такие печи практически не строили.
При растопке печи в первую очередь горят наиболее лёгкие и активные фракции. На данном этапе процесс горения сопоставим с режимом пиролиза.
Преимущество печей Кузнецова заключается в том, что они изначально сконструированы под этот режим. Газы, выделяющиеся в процессе пиролиза, дожигаются под сводом первого колпака.
Фактически данное подсводное пространство играет роль дожигателя в печах пиролизного типа.
Процесс горения, происходящего под 1-ым колпаком, фактически является саморегулирующимся. Когда топливо в топочной камере разгорается интенсивнее, чем требуется, то:
- формирующаяся под ним газовая «подушка» дожигаемых газов расширяется в единственную, доступную для этого, сторону, вниз;
- это приводит к усложнению, идущего вниз, оттока холодных газов;
- уменьшение оттока ослабляет тягу;
- интенсивность горения падает.
При ослаблении горения происходит обратная реакция. На завершающем этапе топки, когда горение идёт в малоактивном режиме, либо на стадии дотлевания оставшихся углей, оба колпака переходят на режим работы теплоприёмников (аналогично канальным печам). Они просто добирают остатки тепла.
Но и на этом этапе преимущества колпаковых печей явно выражены. В канальных печах, в соответствии с законом Бернулли, большая часть данного тепла улетучивается в вытяжную трубу. А под колпаком практически всё оно уйдёт на нагрев стенок.
Если снаружи дует сильный ветер, то в печах канального типа процесс дожигания приходится прерывать, выгребая из топливника не догоревшее топливо и угли, после чего закрывать вьюшку. Иначе печь очень быстро остынет.
Совет
В печах колпакового типа подобная проблема отсутствует в принципе. Резко расширяющийся переход от дымохода к наружному колпаку исключает сквозняки в печи. Поэтому можно дожигать топливо полностью.
Вопрос устойчивости газовой вьюшки можно решить в 2-ухколпаковых печах, используя следующее техническое решение. Расстояние кольцевого зазора №1 (между внешней стенкой 1-го колпака и внутренней стенкой второго) должно быль больше аналогичного расстояния №2 (между внутренней стенкой 1-го колпака и топливником).
Идеальным вариантом печи рассматриваемой конструкции является изделие, круглое в поперечном сечении (как в работах Грум-Гржимайло). Внешний корпус печи, в подобном случае, одновременно играет роль 2-го колпака. В нём также существует своя «зона дожигания», в которой идут термохимические реакции, располагающаяся под сводом такой печи.
Именно здесь происходит нейтрализация угарных газов, а также различных окислов азота. Последние возникают из-за существенных температур сгорания, превышающих этот показатель для канальных печей (пламенных). Поэтому в дымоход поступают только пары Н2О и СО2. Подобные печи изначально изготавливались из металла.
Их можно выложить и из кирпича. Однако в двухколпаковой кирпичной печи очень сложно, в техническом плане, обустроить дверки прочистные. Да и вопрос чистки тоже весьма проблематичен.
Данную проблему удалось обойти изменением подхода к размещению колпаков. Вместо принципа матрёшки используется каскадная последовательность. Колпак №2 монтируется над колпаком №1. А соединяющий их дымоход выполняется с тыльной части печи. Подобное размещение снижает КПД максимум на пару процентов.
При любом решении во 2-ой колпак прекрасно вписываются, при необходимости, регистры подготовки горячей воды. На КПД это не повлияет, так как основное тепло печь получает от 1-го колпака.
Возрастание стоимости топлива явилось дополнительным побуждающим мотивом для возрождения двухколпаковых версий печей. Регистры во втором котле не нарушают режима горения, а колпак 1, выложенный их кирпича с низким показателем теплопроводности, выступает прекрасным изолятором высокотемпературного каскада от теплопотерь паразитного типа.
Во 2-ой колпак газы поступают с температурами:
- достаточно низкими, что позволяет использовать теплообменники, изготовленные из обычных материалов, без учёта необходимости противодействия прогоранию, либо оседанию сажи;
- достаточно высокими для эффективного разогрева воды. При величине КПД = 80%, температура газов задаётся диапазоном (200-400)°С.
Достоинства рассматриваемой конструкции
Сравнение колпаковых печей с канальными позволяет отметить их значительную устойчивость к возможным деформационным нагрузкам. Изделие требует минимального времени для прогрева и сохраняет тепло очень долго, даже если заслонка приоткрыта.
Подобные печи характеризуются:
- длительными сроками эксплуатации;
- минимальными количествами сажи и копоти. Практически всё это сгорает до состояния золы;
- КПД подобных печей ≥ 80%;
- Технология кладки доступна даже начинающему печнику. Достаточно строго следовать порядовкам;
- Система имеющегося нагрева тела печи превосходит по эффективности аналогичную конструкцию у канальных печей;
- Простота обслуживания. Требует чистки значительно реже иных конструкций кирпичных печей;
- Может возводиться на объектах любого назначения (жилой дом, баня, офис, квартира и т.п.);
- В настоящее время существует свыше ста вариантов чертежей (порядовок) и схем двухколпаковых печей разной конфигурации, объёмов и назначения;
- Не требует специального расчёта тяги и высоты дымохода;
- Требуется минимальное время на растопку;
- Допустима установка значительных нагревательных элементов;
- Тело печи прогревается равномерно (верх/низ);
- Способна долго сохранять тепло.
Кладём колпаковую печь
Чтобы печь, идеальная в теории, хорошо грела на практике, варила и сушила, её требуется правильно сложить и использовать для этого нужные материалы. Это утверждение справедливо вдвойне, когда речь идёт о печах рассматриваемого типа.
В двухколпаковых печах тепловая нагрузка на материалы предельно высокая. Поэтому легко совершить ошибку и выполнить подобную конструкцию с массивными стенами. Огонь в ней гореть будет, а вот вместо ожидаемого тепла получите дым и копоть.
Анализ порядовок печей Кузнецова различного назначения, в основу которых положен 2-ухколпактовый вариант, (отопительно-варочных, для бани, с установкой водогрейного котла двухконтурного и т.д.), позволяет выявить весьма характерную особенность. На единицу Nвыд, равную 500 Вт/м² внешней поверхности материала расходуется меньше почти в 1,5 раза, чем в изделиях традиционных конструкций.
Это имеет как плюс (удешевление конструкции из-за необходимости меньшего количества кирпичей и раствора для кладки), так и минус.
Обратите внимание
Такие изделия предъявляют высокие требования к разработке и неукоснительного соблюдения всех технологических нюансов ведения кладки.
Так как фактическая тепловая нагрузка, безопасная для толстостенной печи, способна разрушить стенку тонкую уже на стадии разгонной топки.
Строительная механика тоже должна быть близка и понятна печнику, решившему выложить колпаковую печь своими руками.
Простейшее подтверждение данному тезису – прочностные характеристики стенки, выложенной с использованием глиняного раствора, если уменьшается её толщина, падают значительно быстрее, чем у цементной кладки. Это предъявляет повышенные требования к фундаменту подобной печи.
Печник обязан неукоснительно следовать рекомендациям автора порядовки, с которой он работает. Причём, не только при обустройстве фундамента, но далее, на всех остальных этапах кладки печи.
Априори высокие нагрузки, действующие на материалы, из которых изготовлены любые модели колпаковых печей разработки Кузнецова, изначально подразумевают готовность печника детально проработать конструкцию и следовать конструкторским принципам, имеющим статус основополагающих.
Их первоосновой является плавающая топка. Выкладывается она из огнеупорного кирпича (шамотного). Наиболее востребованными марками являются Ш-5, а также ШБ-8. Остальное тело печи кладётся из кирпича рядового керамического, марок от М150 и выше.
Напомним, плавающей, она называется потому, что:
- Вокруг топливника со всех сторон, либо в строго установленных порядовками местах, формируется сухой шов.
Техника его выполнения следующая. После завершения кладки последнего ряда шамотного кирпича, производится удаление кладочного раствора изо всех швов между ним и керамическим кирпичом.
В образующиеся пустоты вставляются специальные прокладки, которые готовятся из различных типов минерального картона. Чаще всего используются каолиновый и базальтовый.
Возможно использование иных технологий, которые обязательно оговариваются в спецификации, имеющейся на конкретную печь.
- Несвязность модулей. Этот принцип подлежит неукоснительному соблюдению. Шамотный кирпич в любых вариантах не должен вставляться в пазы между керамическим кирпичом (обратное утверждение также справедливо), даже если имеются демпфирующие швы.
Теплоёмкость шамотного кирпича и его ТКР значительно отличаются от тех, которые имеет рядовой керамический кирпич. Поэтому топка, при наличии связи с основным телом печи, просто порвёт кладку уже на стадии растопки.
Именно поэтому требуется выполнять топливник для подобных печей в качестве достаточно компактного модуля, вставленного в гнездо, подготовленное из кирпича керамического. При этом существует ряд технических нюансов обеспечения отведения газов через дымоход.
Весьма важно использовать в работе только материал, поименованный в спецификации к печи, а также указанный в порядовке. Конструкции подобных печей просчитаны и высокотехнологичны. Поэтому замена весьма негативно сказывается на работоспособности готового изделия. В лучшем случае, печь придётся ремонтировать. В худшем, разбирать полностью и выкладывать по-новому.
Практические шаги
В настоящей статье мы затронем только основы практической кладки. Помочь разобраться в вопросе более детально позволит знакомство с видео, которые в избытке имеются в интернете.
Например, здесь:
Если вы хотите разобраться в вопросе всесторонне и приступить к работе «во всеоружии», рекомендуем приобрести какой-либо учебник по кладке печей. Например, Симаков В.Г. «Печи, камины, барбекю». Москва, ЭКСМО, 2011 год.
На сайте И.В.Кузнецова, в разделе колпаковые печи, чертежи (именуемые порядовками) на печи любого назначения, мощности и комплектации доступны для ознакомления и скачивания без ограничений.
Материалы
Если вы планируете класть печь по одному из существующих проектов, то вам следует получить на неё два документа: спецификацию, в которой перечислены все необходимые материалы в варианте: название материала / марка/ потребное количество/ средняя цена на рынке. Последний пункт требуется уточнять на дату принятия решения о кладке печи.
Как правило, независимо от выбранного варианта будущей колпаковой печи, для её возведения потребуется приобрести:
- Мастику огнеупорную (специальная сухая смесь для кладки шамотного кирпича);
- Огнеупорный кирпич (шамотный);
- Керамический одинарный полнотелый кирпич (от М150 и выше);
- Материалы для приготовления кладочных растворов: цемент, глина, песок;
- Фанера многослойная листовая для опалубки;
- Лист стальной для пола перед топочной дверцей;
- Арматура и армирующая проволока;
- Уголок стальной;
- Брус строганый деревянный;
- Печная фурнитура (задвижки, дверки, вьюшки);
- Фольга металлизированная;
- Варочная панель (если плита отопительно-варочная);
- Решётка колосниковая.
Инструмент
Чтобы иметь возможность выполнить любую технологическую операцию в процессе изготовления кирпичной колпаковой печи мастеру потребуется:
- Электродрель со специальной насадкой, либо миксер строительный;
- Пила дисковая;
- Болгарка ;
- Кусачки и плоскогубцы;
- Кельмы (мастерок);
- Лопата совковая;
- Уровень (лучше лазерный).
У профессионального печника этот перечень значительно длиннее. Здесь перечислен только основной инструмент.
В идеале кладкой печи следует озаботиться на стадии строительства дома. Это гораздо проще, дешевле и эффективнее.
Однако современные технологии позволяют вписать печь в готовый дом. Подобная работа требует больше времени и расходов, а также проведения дополнительных расчётов.
Важно
В заключение настоящей статьи предлагаем вам фотоотчёт о кладке двухколпаковой отопительно-варочной печи Кузнецова. С приложением порядовок и вертикальных разрезов.
Удачной работы!
