Колпаковая печь Кузнецова: порядовка, фото, схема

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. 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.

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.

Здесь названы лишь наиболее распространенные виды кузнецовских печей. Часто специалисты создают комбинированные варианты таких конструкций, отличающихся своей многофункциональностью. Хорошо всем знакома, например, отопительно-варочная печь, благодаря которой можно и дом обогреть, и пища приготовлена.

Сильные стороны кузнецовских печей

Более конкретно можно выделить следующие преимущества конструкций Кузнецова:

1. Колпаковая печь кузнецова с котлом и хлебной камерой. Источник

   Коэффициент полезного действия достигает 80%.

2. Не требуется использование промышленных технологий и уникальных материалов для обеспечения высокой температуры сгорания топлива.
3. В колпаковой печи любой вид топлива превращается в золу с образованием минимального количества сажи.
4. Уход за колпаковой отопительной печью Кузнецова совсем несложен из-за практически полного сгорания сажи. Чистку конструкции можно проводить раз в несколько лет.
5. По сравнению с централизованной системой отопления, обладающей такой же теплоотдачей, как и кузнецовская отопительная печь, в доме, где она установлена, температура воздуха более стабильна. При этом нормальное суточное функционирование конструкции Кузнецова обеспечивается всего лишь двумя топками.
6. Экономия средств, идущих на приобретение материала для обустройства короткого дымохода (поскольку тяга и так хороша), а также удобство монтажа такого элемента конструкции.
7. Водогрейный контур встраивается в печь без какого-либо ущерба для технических параметров сооружения.
8. Внешний вид и изящность двухколпаковой печи Кузнецова позволяет решать различные задачи, стоящие перед дизайнером и касающиеся стилистического оформления помещения.

Самостоятельное изготовление

Пример работы. Источник

Прежде чем начать строительство колпаковой печи Кузнецова своими руками, нужно четко знать, какую роль в доме или на приусадебном участке она будет выполнять. Во всеобщее пользование представлено более 150 чертежей печей, разработанных Кузнецовым. Каждый может выбрать себе наиболее приемлемый вариант, но здесь мы рассмотрим технологию строительства достаточно простой колпаковой печи Кузнецова своими руками для отопления жилого помещения.

Проектируя установку двухколпаковой печи Кузнецова своими руками на первых этапах строительства дома, позаботьтесь о том, чтобы она смогла равномерно обогреть все помещения жилого назначения. Не совсем удобно сооружать такую конструкцию в уже выстроенном полностью доме. Тем не менее, если возникла такая необходимость, то почему бы и не постараться над таким проектом. Важно только при определении места обустройства дымохода обратить внимание на расположение несущих конструкций и балок.

Фундамент под печь нужно планировать или вместе с возведением основы для дома, или в уже готовом здании, но следует подготовиться к тому, что процесс будет трудоемкий и затратный по времени.

Подготовительные работы

Колпаковая печь Кузнецова своими руками на начальном этапе возведения предполагает закладку фундамента. Для выполнения этого процесса нужно запастись штыковой и совковой лопатой, а также следующими материалами:

• песком (3 части), цементом (1 часть) и водой для приготовления раствора;
• армирующим прутом среднего сечения;
• полиэтиленовой пленкой;
• доской для сооружения опалубки.

Работы по обустройству фундамента должны выполняться в следующем порядке:

1. нужно выкопать котлован с ровными стенками на глубину до 1 м. Минимальные размеры должны составлять: в ширину 1 м, в длину 1,5 м. При необходимости увеличения периметра ямы следует соблюдать пропорции.
2. Дно котлована нужно засыпать слоем песка (высота 15 см) и оставить в таком виде на пару дней для свободного оседания.
3. Соорудить опалубку можно как из досок и фанеры, так и из подходящих изделий из древесины (старых дверей, отдельных элементов отжившей свой век мебели и прочее).
4. Из-за того, что конструкция печи Кузнецова отличается небольшим весом, армирующий прут можно брать не особо толстый.
5. Заливать раствор нужно медленно, по ходу выпуская пузырьки воздуха за счет перекапывания его лопатой. Такие действия приведут к укреплению фундамента. В итоге поверхность фундамента должна иметь вид ровной гладкой плиты, уровень которой на 2 кирпича не доходит до пола.

После заливки свежеприготовленный фундамент нужно оставить в покое на 5-7 дней, а то и более (на 20-25). Время, отведенное для полного застывания и высыхания основы, важно предусмотреть заранее. В этом случае не стоит торопиться. Чем дольше выстоится фундамент, тем выше будет его прочность и устойчивость всей конструкции печи.

Выполнение основных требований

Некоторые моменты при возведении:

1. Кирпич, из которого сооружается внутренняя огнеупорная оболочка, при нагревании склонен к расширению. Поэтому так важно обеспечить независимость этой части печи от всей ее конструкции.
2. Огнеупорную оболочку внутри печи создает шамотный кирпич, установленный на ребро. Чертежи не всегда передают этот момент, однако его следует учесть. При установке простых кирпичей из глины допускается свобода действий со стороны мастера.
3. Используя проволоку, нужно в каждом 3 ряду кирпичей выполнять их связку.
4. При установке всех металлических приспособлений важно оставить место с учетом их возможного расширения. Специальной прокладкой ограничивают касание изделий из металла к кирпичной кладке.
5. По окончании сооружения печи Кузнецова своими руками рекомендуется использовать огнеупорный состав для обработки кирпичей.
6. Запускать колпаковую печь в работу нужно постепенно, начиная с разогрева на минимальной температуре, а затем ее повышая.

Подготовка инструментов и основных материалов

Основательно подготовиться к сооружению печи Кузнецова своими руками можно только тогда, когда под рукой будет в наличии болгарка, оснащенная алмазными дисками, и перфоратор с насадкой в виде миксера. Кроме того, к месту установки отопительного устройства нужно доставить следующие материалы:

1. кирпич двух видов: огнеупорный (шамотный) и простой глиняный марки М150. Количество этого материала рассчитывается в соответствии с чертежом, разработанным специалистом.
2. Глина хорошего качества – в пределах 100 кг.
3. Песок, очищенный от камушков и различных примесей. Его потребуется в 2 раза больше, чем глины.
4. Вместо предыдущих двух компонентов можно воспользоваться уже готовой сухой смесью, предлагаемой строительными магазинами, для приготовления раствора. Такой вариант заготовки песка и глины удобен тем, что производители товара уже предусмотрели нужные пропорции этих материалов. Готовую смесь можно брать из расчета примерно 0.2 куб. м на 500 штук кирпича.
5. Различная фурнитура, изготовленная из металла, представлена поддувальной и топочной дверкой, задвижкой, колосником, обычной стальной и заборной пластиной. Кроме этих изделий нужно еще запастись проволокой длиной 5 м, а также стальными уголками в количестве 2 штук.

Важные моменты

Правильная порядовка колпаковой печи Кузнецова позволит добиться равномерного прогревания стен и обеспечить отличную тягу.

Перед тем как начать кладку, многие мастера стелят рубероид. Однако мы рекомендуем уложить слой фольги, которая, обладая способностью к отражению, позволит лучше сохранить тепло.

Теплоотдача устройства во многом зависит от количества отделений, созданных в нем. Однако, для сооружения самой теплой колпаковой печи при их выстраивании важно соблюсти порядок кладки и условия объема.

Как выглядит. Источник

Чтобы сохранить эстетичность внешнего вида и физические параметры конструкции, которые изначально заданы на чертеже, следует своими руками шлифовать каждый кирпич перед тем, как выстраивать из него кладку.

Не допускается никаких изменений в порядовке. Однако от 23 до 27 уровня можно применить свою фантазию для декорации сооружения.

Выполнение кладки колпаковой печи

После окончательного застывания фундамент покрывается фольгой, отражающей вверх нисходящий поток тепла. Такое покрытие может слегка выступать за периметр фундамента. По окончании строительных работ излишек фольги уберется.

Как уже не раз упоминалось, кладка колпаковой печи Кузнецова выстраивается со схемой, предложенной изобретателем конструкции:

Порядовка колпаковой печи Кузнецова

1. при возведении боковых стенок используется ложковый способ выкладывания кирпича. Работа выполняется справа налево. Таким образом, начало передней и задней стенок представлено четырьмя, левой – тремя, а правой – двумя кирпичами. Последняя пара располагается между крайними кирпичами фасадной и задней стороны печи.
2. В этот ряд вставляется поддувальная дверца и закладывается проем для чистки печи от сажи. Такое окошко можно располагать с любой стороны конструкции, но только ниже уровня топки.
3. Этим рядом продолжается выстраивание стенок по примеру предыдущего уровня.
4. Пространство над поддувалом суживается и достигает в ширину размеров 1,5 кирпича.
5. Отдаленный от топки угол обустраивается перегородкой, которая будет выполнять роль трубы, ведущей из нижнего в верхний отсек.
6. Кладка боковых стенок продолжается равномерно, а для сброса продуктов горения в поддувало делается ободок из огнеупорных кирпичей и укладывается колосник.
7. Следующим рядом образуется начало топки, из которой дымоход выводится в соседнее пустотное отделение.
8. Аналогичный предыдущему ряду.
9. Огнеупорная оболочка создается из выложенного в полкирпича шамота и выполняется накрытие топки.
10. Выполняется аналогично.
11. Происходит смена кладки в полкирпича на целую единицу.
12. В полкирпича из огнеупорного материала выполняется решетка.
13. Кладка продолжается без изменений.
14. На месте решетки образуются 2 дымохода.
15. Кладка продолжается аналогично предыдущему ряду.
16. Боковые стенки огнеупорной оболочки продолжают выстраиваться в целый кирпич, и выполняется перекрытие дымоходов, ведущих в воздушное отделение.
17. Плотно устанавливается стальная пластина, перекрывающая допуск дыма на верхний уровень. Выход к нижнему дымосборнику закрывается с помощью кирпича. Теперь дым может выйти наверх только через ход, заложенный в 5 ряду.
18. Этим рядом начинается верхний уровень конструкции и фиксируется стальная пластина с трех сторон кирпичом, а с четвертой – раствором.
19. В дымосборник укладывается кирпич в качестве опоры для верхнего покрытия печи. В один кирпич выкладывается пазуха для выхода дыма в трубу из верхнего дымосборника.
20. Продолжение кладки.
21. Закладывается выход в трубу.
22. Стальной пластиной, которой предназначена роль поддержки кирпича под паросборник, накрываются передние стенки духовки.
23. Выкладывается в четверть кирпича вытяжка для паросборника, а для остальной части потолка делается перекрытие.
24. Идет ровная кладка.
25. Между дымоходом и паросборочной трубой устанавливается закрытое соединение.
26. Последующие два ряда аналогичны 24 и 23.
27. Труба оснащается пластиной-заборником.
28. Создается сплошное перекрытие из кирпича.
29. Этот ряд аналогичен предыдущему и усиливает его кладку.
30. Последующими рядами выкладывается труба сечением в 1 кирпич.

Похожие статьи:

Двухколпаковая отопительно-варочная печь своими руками

Среди множества различных конструкций источников тепла двухколпаковая отопительно-варочная печь занимает особое место. Этот вид отопительных устройств отличается высокой эффективностью сжигания разных видов твердого топлива и наличием нескольких функций и режимов. В данном материале мы рассмотрим разновидности и конструктивные схемы двухколпаковых печей, а также  дополним теоретические знания некоторыми советами от профессионалов.

Принцип действия печей с двумя колпаками

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

После растопки в зимнее время раскаленные дымовые газы поднимаются под свод нижнего колпака, передавая тепло окружающим стенкам и варочной панели. Но в камеру сгорания поступает новый воздух, процесс горения продолжается и выделение горячих продуктов сжигания продолжается, вытесняя под верхом колпака остывшие газы. Те, в свою очередь, опускаются и попадают в вертикальный канал, ведущий в верхний колпак, где двухколпаковая конструкция печи предусматривает повторение предыдущего процесса с выбросом газов наружу через дымоход.

Температура выходящих дымовых газов ниже любой другой печи с плитой, так как они интенсивно отдают свое тепло стенкам печки. По этой причине дымоходы источников тепла данной конструкции требуется защищать от разрушительного воздействия конденсата. После того как протапливание закончено, тепло еще долгое время сохраняется вверху обоих колпаков даже в том случае, если главная задвижка остается открытой. Холодный воздух, поступающий через поддувало, не может подняться под свод колпака и проходит в дымоход по пути, указанному на схеме синими стрелками.

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

Разновидности двухколпаковых печей

Чтобы сделать варочные печи из кирпича своими руками, для начала нужно понять, какая площадь помещений будет отапливаться и подобрать оптимальную схему. На данный момент существуют проекты печей с двумя колпаками нескольких разновидностей:

• классическая, с варочной плитой и нишей для сушки вещей;
• двухколпаковая шведская печь с духовкой, плитой и нишей.

Прочие разновидности, изобретенные известными русскими мастерами, используют тот же принцип действия, но с некоторыми изменениями в конструкции, улучшающими рабочие показатели данных отопительно-варочных печей. Подробное описание работы классического варианта отопительно-варочного устройства можно изучить на видео, представленном ниже. Там же в доступной форме показана порядовка двухколпаковой печи в 3D режиме с комментариями.
Устройство двухколпаковых кирпичных печей не является каноническим и допускает внесение изменений в конструкцию, не нарушая принципа действия. Одно из таких изменений – добавление металлической духовки для приготовления выпечки или применения в качестве дополнительного источника нагрева воздуха в комнате. В классическом варианте она встраивается в пространство нижнего колпака, рядом с камерой сгорания. Ниже показана кирпичная печь с духовым шкафом в разрезе.

На рисунке видно, что дымовые газы из топливника нагревают металлический корпус духовки сверху и по бокам, после чего остывают и уходят в вертикальный канал.

В схеме реализовано главное преимущество шведских печек – в самом начале растопки, когда печь еще совсем холодная, из открытого духового шкафа уже можно получить поток приятного тепла.Полное описание кладки и порядовку такой печки можно просмотреть на видео.

Другой вариант установки духового шкафа предлагает схема печи Александра Бацулина. В этом случае шкаф встраивается в пространство верхнего колпака, находясь на пути потока продуктов горения, поднимающихся снизу. Преимущество технического решения в том, что раскаленные газы обтекают духовку со всех сторон, равномерно нагревая ее. Однако, процесс нагрева будет проходить не столь быстро, как в предыдущем варианте.

Также вместо арочного свода над варочной плитой с отводящим каналом здесь применяется простое перекрытие из кирпича на стальных уголках. Ниже на видео представлена кладка отопительных печей Бацулина с подробным описанием.

Двуколпаковая печь Подгородникова  разработана в двух модификациях: простая отопительная (ИП-1) и с духовым шкафом (ИП-2), который установлен рядом с топливником, под варочной панелью.

Порядовка печи Подгородникова ИП-1

Особого внимания заслуживают двухколпаковые отопительно-варочные печи Кузнецова. В действительности под руководством И. В. Кузнецова было разработано и построено большое количество разнообразных печей. Все эти изделия созданы по принципу: процесс горения и передачи тепла должен проходить естественным образом, без воздействия тяги дымоходной трубы. Газы проходят по своим трактам за счет изменения их массы вследствие нагревания или охлаждения, а дымоход подхватывает их уже на выходе. За счет этого и прочих разработок «Кузнецовки» практически совершенны и обладают достоинствами:

• высокая эффективность – до 80%;
• сжигать можно любое твердое топливо;
• чистка дымовых каналов нужна раз в несколько лет;
• расход строительных материалов в «Кузнецовке» гораздо меньше, чем в классической конструкции такой же мощности;
• работоспособность сохраняется при невысокой дымовой трубе.

Изобретения и разработки, внедренные В. И. Кузнецовым, являются авторскими, поэтому каждая порядовка печи Кузнецова защищена авторским правом и размещена на его ресурсе stove.ru. Помимо чертежей и схем печей там есть множество рекомендаций, полезных для новичков, желающих выложить кирпичную печку самостоятельно.

Заключение

Двухколпаковые источники тепла относительно просты по своей конструкции, но непросты для строительства. Чтобы эту работу выполнить своими силами, мало изучать схемы и порядовки, надо иметь соответствующий опыт. Поэтому во избежание неприятностей и ошибок рекомендуется привлекать к решению вопроса специалиста хотя бы в качестве консультанта.

Колпаковая печь для отопления дома

Кирпичные печи по-прежнему остаются в тренде, несмотря на появление новых, более компактных металлических печей с удобной конструкцией и минимальным потреблением топлива. Поэтому инженеры-энтузиасты постоянно работают над новыми моделями или усовершенствуют уже работающие варианты «кирпичной классики», делая их работу более эффективной и экономной. Типичный пример — колпаковая печь для отопления дома, которая является наиболее популярным вариантом, так как обладает высокими показателями теплоотдачи, несмотря на довольно компактные размеры и простоту конструкции.

Колпаковая печь для отопления дома

Безусловно, существует немало разных моделей печей, в конструкции которых использован «колпаковый принцип». Есть среди них и массивные сооружения с лежанками и каминами. Однако, в данной публикации будет рассмотрен именно компактный вариант, подходящий как для небольшого дома, используемого для постоянного проживания, так и для посещаемой время от времени дачи.

Перед тем как рассматривать процесс непосредственно порядовой кладки этого отопительного сооружения, имеет смысл ознакомиться с тем, какими бывают колпаковые печи, понять их особенности, разобраться с некоторыми нюансами, о которых необходимо знать, приступая к работе.

Что такое колпаковые печи

Содержание статьи

Принцип работы колпаковой печи

Большинство печных конструкций функционируют за счет прямого нагрева стенок от выделенной при сгорании топлива энергии, или же за счет прогрева кладки от нагретых газов, проходящих через сложную систему внутренних каналов.

В первом варианте теплоотдача отопительного строения напрямую зависит от толщины стенок — чем они толще, тем выше показатели теплоемкости. Однако недостатком такой конструкции является чрезмерно большой расход топлива для прогрева массивной конструкции. При прекращении горения топлива печь начинает постепенно остывать, «делясь» теплом с воздухом в помещении.

Конструкция отопительной печи со сложной системой внутренних каналов прогревается более равномерно, но в этом варианте конструкции предъявляются повышенные требования к высоте дымоходной трубы, необходимой для создания устойчивой тяги. Кроме того, за чистотой узких многочисленных каналов печи необходимо следить с особой тщательностью. Самыми уязвимыми местами для образования пробок, снижающих тягу, являются участки поворотов каналов, а их в этом лабиринте бывает ох как немало!

Принцип работы колпаковой печи и направления перемещения газовых потоков

В отличие от упомянутых выше конструкций, у колпаковых печей подобные недостатки сведены к возможному минимуму, так как в них формируются два связанных между собой контура, которые аккумулируют тепло.

Внутренний контур, расположенный вокруг или около топочной камеры, сохраняется дольше нагретым благодаря внешнему контуру, который одновременно является дымоотводным каналом. Благодаря такой конструкции остывание печи происходит гораздо медленнее, так как нагретый в топке воздух, уходя в дымоход, проходит через всю конструкцию печи.

Двухколпаковые печи имеют два нагреваемых пространства — нижний и верхний колпаки. В нижнем колпаке нагретый воздух циркулирует так же, как в колпаковой печи, но далее он не уходит в трубу, а попадает в верхний колпак, заполняет и нагревает его. И только после этого отправляется в дымоход.

Разновидности колпаковых отопительных печей

Почетное право считаться изобретателем колпаковых печей принадлежит инженеру Кузнецову И.В. Он разработал более 150 моделей, работающих на этой принципиальной основе, предназначенных для отопления различных помещений. При этом и размеры, и эксплуатационные параметры, и функциональность созданных им моделей варьируется в очень широком диапазоне, и во многом это зависит от того, как расположены колпаки печей.

Одной из наиболее востребованных можно назвать двухколпаковые печи, в которой колпаки расположены один над другим. Подобные конструкции обладают весьма компактными размерами, поэтому не занимают большой площади в помещении.

На иллюстрации – только совсем небольшая выборка моделей колпаковых печей разработки Кузнецова

Как описывает печи Кузнецова официальный сайт, эти отопительные сооружения имеют аббревиатурное название, поэтому при выборе определенной модели по ее назначению можно ориентироваться на расшифровки этих буквенных обозначений:

• ИОК — отопительный вариант печи.
• ОВИК — отопительно-варочная печь из керамического кирпича, без использования огнеупорного для кладки топочной камеры.
• ОВИК БК — отопительно-варочная печь, оснащенная боковым камином.
• ОВИК ЗК — отопительно-варочная конструкция, в которой камин расположен с задней стороны.
• ОВИК Л — отопительно-варочная печь с лежанкой.
• ПКИК1К — печи, оснащенные калорифером.
• БИК — банная печь.
• РТИК — русская печь с колпаковой конструкцией.

Если печь оснащена духовым шкафом, то к аббревиатуре добавляется буква «Д».

Безусловно, за этими аббревиатурами скрываются целые линейки моделей, отличающиеся размерами, конфигурацией, эксплуатационными параметрами.

Некоторые особенности колпаковых печных конструкций

Теперь имеет смысл акцентировать внимание на некоторых особенностях колпаковых печей. Это необходимо знать, выбирая такую конструкцию для возведения в собственном доме:

• В отличие от других вариантов, в колпаковых печах Кузнецова топочная камера практически полностью изолирована от колпака. Чаще всего для ее кладки применяется огнестойкий шамотный кирпич, так как температура внутри камеры может достигать 1000÷1200 градусов. Шамотный и обычный кирпичи имеют разную плотность, поэтому между ними необходимо создавать температурный зазор, так как при нагревании и расширении кладка пойдет трещинами. Данный зазор обычно составляет около 5 мм. Но чтобы повысить теплопередачу от одного материала к другому, это пространство заполняется асбестовым листом или базальтовым картоном.
• Одна из особенностей — это наличие «сухого» шва в топочной камере, ширина которого составляет 20÷30 мм. Такой зазор помогает созданию более качественной тяги, но в то же время — сохраняет внутри топки оптимальный температурный режим, так как продукты сгорания топлива уходят через него постепенно.
• В колпаковых печах водогрейные баки и духовки не имеют прямого контакта с раскаленными газами и открытым огнем. Эти элементы располагаются в верхнем колпаке конструкции, где температура не превышает 400 градусов. Такой нагрев безопасен для целостности металла, но в то же время этой температуры вполне достаточно для его полноценного прогрева.

«Сухой» шов может располагаться в разных местах стенок колпаковых печей, но он всегда соединяется с каналом, соединенным с колпаком конструкции.

• Для колпаковых печей будет достаточно более короткого дымохода. В данном случае его первоначальная задача заключается в отведении продуктов сгорания, и только во вторую очередь — создание тяги для печи.
• Некоторые колпаковые печи обладают КПД, достигающим 80%, в то время, как в других кирпичных отопительных конструкциях он чаще всего не превышает 60÷65%. Благодаря компактным размерам топочной камеры, обеспечивается экономный расход топлива. Так, потребление дров порой сокращается на 25÷40% по сравнению с печами, имеющими прямоточное выведение продуктов сгорания.

Преимущества колпаковых печей

Теперь — о преимуществах колпаковых печей по сравнению с другими конструкциями отопительных кирпичных сооружений. К явным достоинствам можно отнести следующие моменты:

• Для их строительства требуется намного меньше строительного материала — как самого кирпича, так и раствора для его кладки.
• Кладку колпаковой печи производить гораздо проще и быстрее, так как конструкция не имеет чрезмерно большого количества внутренних каналов. Поэтому схема-порядовка печи обычно легко читается даже начинающим мастером.
• В связи с тем, что для постройки используется меньшее количество кирпича, печь обладает и гораздо меньшей массой. меньшим весом. Поэтому под нее не потребуется обустраивать особо массивный фундамент, как, например, под многоканальные модели.
• В практически изолированной топке колпаковой печи горение топлива происходит более интенсивно, поэтому после сжигания топлива остается минимальное количество твердых отходов. Благодаря этому стенки топочной камеры, а также внутренние поверхности дымохода, будут меньше покрываться налетом от продуктов сгорания дров.
• Привлекает и простота обслуживания колпаковых печей — их гораздо легче очищать от скопившийся сажи, нежели узкие каналы других конструкций.

Отопительно-варочная печь колпаковой конструкции

• При желании любую колпаковую конструкцию при ее возведении можно легко дополнить духовым шкафом или водогрейным баком, так как в ее колпаке обычно вполне достаточно места для их размещения.
• Духовой шкаф чаще всего располагается в верхней части печи, то есть в верхнем колпаке. Если же ее духовка находится в нижнем колпаке, то она защищена от прямого воздействия огня стенкой топочной камеры. Поэтому вокруг металлического короба духовки создается температура не выше 400, а внутри него – порядка 200÷250 градусов. Циркуляция горячих газов внутри колпака вокруг духового шкафа помогает одинаковому распределению нагрева. Поэтому и готовящиеся в такой печи блюда пропекаются со всех сторон равномерно.
• Колпаковые конструкции быстро прогреваются, поэтому в помещениях ожидаемый уровень температуры достигается в довольно короткие сроки.
• Стенки таких моделей прогреваются равномерно, что обеспечивает более высокую теплоотдачу в помещения дома.

Как определить требуемую тепловую мощность колпаковой печи?

Для того чтобы печь была эффективна и хорошо обогревала помещения дома, необходимо правильно определиться с эксплуатационными параметрами выбираемой модели. Это, безусловно, ее размеры и тепловая мощность (теплоотдача).

Теплоотдача печи должна соответствовать размерам помещений, обогрев которых будет на нее возлагаться.

Поэтому прежде чем останавливать свой выбор на определенной печи, необходимо определить площадь помещений, которые предстоит обогревать. При этом не упускаются из внимания и возможные тепловые потери, которые, так или иначе, неизбежны в любом, даже хорошо утепленном доме.

Учитывать также необходимо и толщину кладки печи, так как от этого параметра напрямую зависят ее аккумулирующие возможности.

Рассчитать правильно точные параметры — это непростая задача, требующая особых знаний, так как учитывается множество различных критериев. Если же обращаться к специалистам нет желания, то можно выполнить предварительную «прикидку», исходя из доступных каждому владельцу дома показателей. Так, часто ориентируются на следующие пропорции:

• Для качественно утепленного дома потребуется 0,5 кВт мощности печи на 10 м² площади.
• Если же дом расположен в регионах с выраженно холодными зимами, этот параметр стоит взять с запасом, например, 0,75 кВт/10 м².

В случае если опыт в подобных расчетах отсутствует (а так оно чаще всего и есть), лучше всего воспользоваться уже готовыми проектами, в которых расчеты произведены их разработчиками и оговорены в описании конструкции. Проекты постройки печей в большом ассортименте представлены на специализированных сайтах. Там можно встретить широкий выбор моделей различных размеров и тепловых мощностей.

Подготовительные процессы перед возведением печи

Когда модель печи уже выбрана, перед началом ее возведения требуется определенная подготовка. Чтобы этот весьма насыщенный событиями и длительный этап не стал неожиданностью, стоит рассмотреть, какие мероприятия он включает.

Итак, предстоит следующее:

• Выбор конкретного места под возведение печи.
• Создание надежного фундамента.
• Защита близко расположенных к печи деталей конструкции дома от высоких температур.
• Приготовление раствора для кладки.
• Приобретение и подготовка отдельных узлов конструкции печи.
• Подготовка необходимых инструментов.

Об этих мероприятиях как раз и пойдет речь в текущем разделе публикации.

Выбор места для возведения кирпичной печи

Чтобы печь в процессе эксплуатации отвечала существующим требованиям пожарной безопасности, и в особенности, если она возводится в деревянном доме, при выборе области ее установки необходимо учитывать следующие факторы:

• Сооружение должно быть расположено на расстоянии не менее 100 мм от стен дома.

Разница в примыкании к печи негорючих стен и возведенных из воспламеняющегося материала

• Если печь планируется встроить в уже ранее построенную стену, то между торцом стены и кирпичной кладкой необходимо обеспечить прослойку из жаростойкого материала, например, асбеста или базальтового картона.

Распушка – специальное утолщение стенок дымоходной трубы для безопасного прохода через чердачное перекрытие

• Дымоходная труба должна проходить через конструкцию перекрытия между балками, причем расстояние между ними и кладкой должно составлять не менее 150 мм.

При выборе места установки печи с кирпичным дымоходом сразу рассматривается возможность прохода этой трубы между балками перекрытия и стропилами крыши.

• Одновременно учитывается также и расположение стропил конструкции крыши. Между ними и кирпичной кладкой должно быть предусмотрено такое же расстояние.

Фундамент под постройку печи

Важнейшим условием, напрямую влияющим на длительность безаварийной эксплуатации печи, является надежность основания, на которой она будет возводиться.

• В случае если фундамент под печь строится вместе с фундаментом дома, необходимо помнить, что эти две конструкции не должны жестко контактировать между собой. Усадка фундаментов может происходить неравномерно из-за сильно различающейся нагрузки на них. Недопустимо, чтобы при этом оказывалось взаимное влияние – это может привести к деформациям как печи, так и стен дома.

Отдельно расположенный фундамент под постройку печи.

• Если печь решено построить в уже готовом доме, то на месте ее возведения придется демонтировать часть дощатого пола, чтобы обустроить в грунте подполья котлован для заливки фундамента. При этом необходимо учитывать, что периметр фундамента должен быть больше на 50÷80 мм основания печной конструкции.
• В случае если дом был возведен на плитном фундаменте и, естественно, печь придется устанавливать тоже на него, то для отопления стоит выбирать по возможности наиболее легковесные конструкции. Вот как раз то здесь трудно придумать что-нибудь лучше колпаковой модели.

Котлован для постройки фундамента под печь.

• Первое, что необходимо сделать при обустройстве фундамента — это вырыть котлован соответствующего размера. Глубина котлована будет напрямую зависеть от высоты пола над грунтом подполья. В общей сложности высота заглубления основы должна составлять 300÷500 мм.

Щебёночная засыпка, отделенная от грунта застеленным слоем геотекстиля

• Создаваемую плиту необходимо защитить от грунтовой влаги. Для этого на дно котлована засыпается и утрамбовывается слой песка, примерно в 80÷100 мм – это исключает капиллярное «подсасывание» воды снизу. Затем укладывается гравийная или щебеночная подушка, также с тщательным уплотнением. Вся эта «слоеная» конструкция станет намного надежнее, если ее от грунта будет отделять прослойка из геотекстиля.

Опалубка под заливку фундамента, закрытая изнутри гидроизоляционной пленкой. Внутри выложены армирующие сетки.

• Если расстояние между грунтом и поверхностью «чистого» пола достаточно большое, то на всю эту высоту необходимо установить опалубку для заливки фундамента. Опалубка закрывается плотной полиэтиленовой пленкой, а затем в нее монтируется несколько рядов арматурной сетки, расстояние между которыми должно составлять 100÷120 мм. Поверхность фундамента должна находиться в одной плоскости с чистовым полом или же быть выше нее, примерно, на 100 мм.

Про пленку забывать не следует. Ее роль даже не столько в том, чтобы защищать будущую плиту от влаги – воде здесь взяться по большому счету неоткуда. А вот не допустить выхода воды из залитого раствора – чрезвычайно важно! В противном случае не избежать нарушения водоцементного соотношения, то есть не будут созданы оптимальные условия для созревания бетона, и фундамент может получиться некачественным.

Заполнение опалубки бетоном

• Следующим этапом идет приготовление бетонного раствора и заполнение котлована. Сколь-нибудь значимых динамических нагрузок на создаваемую плиту не предполагается, поэтому нет особого смысла стремиться с чрезмерно высокой марочной прочности бетона. Практика показывает, что вполне можно ограничиться маркой М200 (В15).

Ниже размещен калькулятор, которые поможет читателю рассчитать требуемое количество исходных ингредиентов для самостоятельного приготовления нужного количества бетонного раствора (цемента, песка, щебня или гравия, воды). Предусматривается возможность расчёта для двух вариантов – при использовании цемента марок ПЦ400 и ПЦ500.

Калькулятор расчета количества ингредиентов для самостоятельного приготовления бетонного раствора

Перейти к расчётам

При заполнении котлована и опалубки бетоном необходимо добиться максимального уплотнения залитого раствора. Оптимальное решение, конечно, это использование специальных инструментов – глубинного вибратора или виброрейки. Но такая техника есть не у всех, поэтому выходом становится тщательное «штыкование» бетона лопатой и обрезком арматуры – необходимо полностью избавиться от возможных воздушных пузырей.

Верхний край плиты стараются сразу сделать ровным и горизонтальным. Чаще всего это предусматривается еще на стадии монтажа опалубки – торцевые стороны верхних ее досок становятся направляющими-маяками для разравнивания поверхности правилом. Могут быть, конечно, и иные решения, например, установка металлических маячковых профилей.

• После заливки, когда поверхность бетона начнет схватываться, ее желательно прикрыть полиэтиленовой пленкой. Это поможет избежать быстрого пересыхания поверхностных слоев, которое способно привести к появлению трещин. В течение недели ежедневно проводится обильное увлажнение созревающего бетона.

Для залитого в котлован и опалубку бетона необходимо создать оптимальные условия для созревания и набора прочности.

Через неделю можно пленку убрать, через 10÷14 дней – выполнить демонтаж опалубки. Но полная готовность плиты, при которой разрешается переходить к дальнейшим строительным работам, будет достигнута только через четыре недели с момента заливки.

Для гидроизоляции готового фундамента используется лист рубероида.

• Готовый к кладке печи фундамент застилается гидроизоляционным материалом, в качестве которого чаще всего используется рубероид.

Раствор для кладочных работ

Немаловажным моментом является выбор раствора для кладки печи. Так как стенки сооружения будут постоянно подвергаться сильным перепадам температур, смесь должна иметь особый состав, который в застывшем виде не станет ни растрескиваться, ни осыпаться.

Раствор для кладки можно изготовить самостоятельно или купить в готовом виде.

• Изготовление самодельного раствора — задача непростая, весьма длительная и требующая особых знаний и немалого терпения. Дело в том, что основным ингредиентом в печном растворе выступает глина. Это вещество должно иметь определенную жирность, определить на взгляд или на ощупь которую неопытному человеку — затруднительно. Поэтому, изготавливая смесь, приходится идти путем экспериментов, готовя несколько вариантов из всех ингредиентов, добавляя их в разных пропорциях. При этом необходимо дожидаться полного просыхания экспериментальных образцов, и лишь затем определять, какой из вариантов кажется оптимальным.

Мастера-печники обычно готовят кладочный раствор самостоятельно. Но им помогает в этом накопленный годами опыт.

Однако, прежде чем перейти к экспериментам, подходящую глину необходимо отыскать и накопать, затем очистить ее от посторонних вкраплений и органических включений (корешков и т.п.), а затем замочить на определенный срок. Только после этого можно переходить к подбору пропорций глины и песка, из которых и изготавливается кладочная смесь. Таким способом печники ранее делали раствор для кладки – многие профессионалы не отказываются от такого подхода и сейчас.

• Сегодня же в продаже можно найти готовые варианты жаростойких кладочных составов, предназначенных для возведения каминов и печей. Они продаются в виде сухих строительных смесей с фасовкой в бумажные мешки. Поэтому, чтобы не терять время и не «колдовать» с подбором пропорций с высокой вероятностью допустить ошибку, лучше всего воспользоваться готовым составом.

Готовая сухая смесь для приготовления кладочного раствора для печей и каминов.

В приготовленных в заводских условиях смесях оптимально подобраны ингредиенты и их пропорции. Причем производители позаботились и о том, чтобы смеси для кладки печей соответствовали материалам, из которого будет построен тот или иной участок этого сооружения. Например, для кладки топочной камеры, для которой чаще всего применяется жаростойкий вариант кирпича, производится раствор на основе шамотной глины и песка.

Готовые смеси замешиваются в строгом соответствии с инструкцией производителя, размещенной на упаковке. Поэтому, следуя ей, изготовить кладочный раствор не составит большого труда.

Цены на смесь сухую кладочную

смесь сухая кладочная

А какой кирпич подойдёт для кладки?

Этот чрезвычайно важный вопрос в настоящей публикации опущен. Но только по той причине, что нюансы выбора кирпича для кладки печей очень подробно изложены в специальной публикации нашего портала.

Особенности установки отдельных узлов конструкции печи

Чтобы все элементы печной конструкции были установлены правильно и не подвели при дальнейшей эксплуатации, их необходимо правильно смонтировать и закрепить. Поэтому в этом подразделе статьи будут рассмотрены способы монтажа и защиты металлических деталей отопительного сооружения, а также другие нюансы кладки:

• Первое, что в значительной мере повлияет на ровность кладки печи, ее углов и стенок — это изначальная ровность поверхности фундамента и правильность, прямизна углов первого ряда. Поэтому помимо проверки поверхности плиты с помощью строительного уровня, рекомендуется обозначить на гидроизоляционном материале (рубероиде) точное расположение внешних сторон и углов основания печи. То есть, по сути, начертить с помощью мела его периметр. Это упростит выведение первого ряда, который станет «эталонным» для остальной порядовки.
• Удобства в работе добавит и распечатка на отдельных листах бумаги схемы каждого из рядов кладки. Естественно, эти схемы необходимо пронумеровать.

Концы проволоки, которая будет удерживать дверцы в кладке, должны иметь длину не менее 150 мм.

• Все рамы металлических дверец (топки, очистных и поддувальных камер) закрепляются в кладке с помощью стальной проволоки. Для того чтобы дверцы до их окончательного закрепления стояли неподвижно, их временно можно подпереть с двух сторон свободными от работы кирпичами.

Базальтовая прокладка вокруг рамы топочной дверцы.

• Металлические элементы конструкции, которые будут подвергаться воздействию высоких температур, например, топочная дверца, водогрейный бак, духовка и т.д., не должны напрямую контактировать с кирпичной кладкой, так как они имеют разный коэффициент расширения.

Подготовка посадочного места под варочную плиту с помощью прокладки из асбестового материала.

Поэтому между ними должен оставаться зазор не менее 5 мм, который заполняется жаростойкими материалами — асбестом или базальтовым картоном.

Использование калибровочных вставок ля соблюдения единой толщины швов между всеми рядами кладки

• Толщина швов печной кладки должна быть больше, чем при выполнении возведения стен дома, так как они будут постоянно подвергаться нагреванию и остыванию. Поэтому опытные печники нередко рекомендуют придерживаться толщины в 7 ÷10 мм. Кроме того, такая толщина повышает ремонтопригодность уже эксплуатируемой печи – будет возможность аккуратного демонтажа отдельных элементов кладки, если в этом появится необходимость.

Чтобы швы получились ровными и имели одинаковую толщину, можно использовать временные деревянные прокладки-рейки или стальные прутки, которые удаляются после первоначального схватывания раствора, а оставшиеся от них пустоты заполняются кладочной смесью.

Расшивка швов кирпичной кладки.

• Если печь не планируется облицовывать декоративным материалом или штукатуркой, то швы аккуратно оформляют специальным инструментом «расшивкой», которая может придать швам выпуклую, вдавленную или ровную форму.

Для постоянного контроля за соблюдением ровности углов, вдоль них вертикально можно расположить отвесы

• Чтобы поверхности стенок печи и все формируемые углы были ровными, вдоль них натягиваются ориентировочные шнуры. Кроме этого, в процессе выполнения работ ведется постоянный контроль ровности кладки с помощью отвеса, уровня, уголка. Это дает возможность исправить неровности вовремя, еще в процессе укладки, до схватывания раствора.
• Для упрочнения кладки стен печи многие мастера в каждом втором ряду в шов укладывают стальную проволоку толщиной до 5 мм.
• Готовые печи нельзя сразу же подвергать высоким температурным нагрузкам, протапливая их на всю мощь, так как кладка может пойти трещинами. Поэтому возведенное сооружение сначала просушивается. Для этого все дверцы и задвижки открываются полностью, и печь оставляется для просыхания в естественных условиях примерно на неделю. Потом к процессу просушки можно приспособить обычную лампу накаливания на 200 Вт, которую размещают внутри топки и оставляют включенной до видимого просыхания раствора – помимо повышения температуры, он будет поддерживать более активный оборот воздуха, необходимый для сушки.

 После этого можно производить пробные топки, используя для этой цели бумагу, солому, щепу или 2÷3 кг хорошо просушенных дров. Подобную «облегченную» топку можно производить 2÷3 раза в сутки. А растапливать печь на полную мощь можно только после окончательного просыхания конструкции.

Проверить тягу в печи — довольно просто. Достаточно поднести к приоткрытой дверце топки зажженную спичку или листок бумаги. Пламя должно потянуться в сторону топочной камеры.

• Необходимо учитывать, что при первом испытании печи огнем, конструкция может дымить из-за избытка влаги. Однако, когда печь хорошо просохнет, в ней должна создаваться хорошая тяга, и все продукты горения должны уходить в дымовую трубу. Если же постоянно образуется обратная тяга, и дым идет в помещение, то этого говорит о совершенной ошибке во время возведения печи.

Инструменты для печной кладки

Для выполнения любых кладочных работ необходимо подготовить инструменты. Некоторые из них наверняка найдутся в домашней мастерской.

Основные инструменты для кладки печи.

В перечень всего необходимого входят следующие инструменты:

1 — Кирка необходима для разделения кирпича на части.

2 — Метелка используется для очистки каналов от упавшего внутрь печи частиц раствора.

3 — Строительный уголок используется как для разметки кирпича при разделении его на части, так и при контроле ровности кладки углов печи.

4 — Отвес также помогает контролировать углы и ровность вертикальных поверхностей.

5 — Молоток-кирка также используется для разделения кирпича на части, а также стесывания его поверхностей.

6 — Пассатижи применяются для отделения небольших частиц от кирпича.

7 — Резиновый молоток используется для выравнивания кирпичей в горизонтальных рядах кладки.

8 — Зубило служит для раскалывания кирпича, для придания фрагментам требуемой конфигурации.

9 — Мастерки (кельмы) разных размеров и форм используются для нанесения раствора при проведении кладки.

10 — Правило применяется для контроля за ровностью горизонтальных и вертикальных поверхностей.

11 — Свинцовая чертилка применяется для разметки кирпича, и особенно удобна при планировании облицовки печи изразцами.

12 — Стукальце – это отрезок трубы для обработки изразцов.

13 — Деревянная лопатка для замешивания и растирания раствора.

14 — Металлический стержень (чертилка), используемый для разметки кирпича перед его разделением на части.

15 — Строительный уровень – используется самостоятельно или в комплексе с правилом для постоянной проверки горизонтальности и вертикальности выкладываемых рядов т поверхностей

16 — Рашпиль – им снимаются наплывы застывшего раствора, точно обрабатываются фрагменты кирпича для окончательного придания требуемой формы.

17 — Расшивка применяется для приведения в порядок и придания необходимой формы швам кладки.

Кроме того, потребуется емкость для приготовления раствора.

В данном случае перечислены все инструменты, которые используются профессионалами при возведении печи. Из них можно выбрать те, что будут особо необходимы по видению мастера.

Двухколпаковая отопительно-варочная печь

В этом разделе публикации будет представлена модифицированная модель Кузнецова, получившая название «Большая кроха». Однако, у моделей этого ряда тоже существуют различия, заключающиеся в размере варочной плиты. «Большая кроха» изначально была оснащена двухконфорочной плитой. А представленный ниже вариант имеет плиту с одной конфоркой.

Вариант двухколпаковой печи «Большая кроха» с двухконфорочной варочной плитой.

Такая модификация была проведена для того, чтобы сделать больше размеры нижнего колпака. Это привело к увеличению теплоотдачи от поверхностей печи, что позволяет намного быстрее нагреть помещения дома.

Некоторые особенности конструкции, необходимые материалы

В основе показанной разработки лежит конструкция печи ОВИК4, но в отличие от нее варочная и топливная камеры находятся на разных сторонах сооружения. Удобство такого размещения состоит в повышении безопасности при пользовании плитой, так как исключается риск получения ожога от разогретой дверцы топки.

Отопительно-варочная колпаковая печь Кузнецова с одной конфоркой

Варочная плита с одной конфоркой имеет размер 410×340 мм. При желании на эту камеру можно установить дверцу, благодаря которой она при необходимости будет превращаться в духовой шкаф.

В конструкции предусмотрен «летний» ход, который позволяет использовать плиту только для приготовления пищи в теплое время года, не разогревая все стенки печи. Благодаря такой функции печь легко растапливается, даже если ее не использовали длительное время.

Удобство данной конструкции при ее возведении состоит еще и в том, что при необходимости ее можно сделать выше или ниже. Так, 22÷27 ряды кирпичной кладки имеют одинаковую конфигурацию. Если печь необходимо сделать немного выше, в этой области можно дополнительно добавить два ряда с тем же расположением кирпича, что увеличит высоту печи на 140 мм. Если же потолки в доме низкие, то можно поступить наоборот, то есть убрать два ряда, сократив высоту печи на те же 140 мм.

Конструкция полностью выведена из керамического кирпича, поэтому может быть использована для установки на даче, то есть когда ее эксплуатация будет производиться не регулярно.

При возведении печи в доме с постоянным проживанием, когда протапливание будет производиться регулярно, 5 ÷ 11 ряд можно выложить из огнеупорного шамотного кирпича.

Размеры печи составляют 770×770 мм, высота 2100 мм. При одноразовой топке теплоотдача от нее 2 кВт, и не меньше 3,3 кВт, если топить два раза в сутки. Печь рассчитана на обогрев 25м².

Для возведения печи, без учета дымоходной трубы потребуется 411 кирпичей. Кроме них, необходимо будет подготовить следующие материалы:

— дверца для топки ДТ-3 размером 250×210 мм — 1 шт.;

— дверца для поддувала ДПК(Р) 250×140 — 1 шт.;

— дверца для очистительных камер ДПр-4 130×130 мм — 3 шт.;

— колосниковая решетка 300×250 мм — 1 шт.;

— одноконфорочная варочная панель 410×340 мм — 1 шт.;

— задвижка для «летнего» хода — 130×130 мм — 1 шт.;

— задвижка для дымохода печи — 250×130 мм — 1 шт.;

— стальной уголок 450×30×30×4 мм — 1 шт.;

— предтопочный стальной лист 700×500 мм — 1 шт.

Печь в разрезе – как видно, конструкция не имеет сложных лабиринтов

На разрезе конструкции хорошо видно строение колпаков и расположение в них каналов, а также размещение всех металлических элементов внутри печи.

Такая печь имеет довольно простое строение и компактные размеры, поэтому возвести ее под силу даже не очень опытному печнику. Главное, процесс должен проходить строго по нижеприведенной порядовке.

Возможно, вам будет интересна информация о том, что такое отопительно варочная печь шведка

Схема-порядовка кладки печи

Чтобы легче было разобраться в схемах рядов, в таблице ниже приведены условные обозначения нестандартных кирпичей в кладке.

Некоторые обозначения – для ясности последующей работы с порядовкой

Ну и, наконец, в таблице представлена порядовая кладка печи. Всего предстоит выложить 32 ряда кирпичей, не считая дымоходной трубы.

*  *  *  *  *  *  *

Теперь, зная принцип работы колпаковой печи, а также все необходимые подробности подготовительных и основных операций по ее возведению, будет легче сориентироваться не только с выбором подходящей модели, но и с принятием решения о самостоятельном строительстве или же вызове профессионального печника.

И завершим публикацию видеосюжетом, в котором мастер подробно показывает процесс возведения несложной колпаковой печи. Гидрострелка принцип работы узнавайте по ссылке.

Видео: Кладка простой, но эффективной колпаковой печи

Колпаковая печь своими руками — схемы и детальная поэтапная инструкция

Несмотря на современное изобилие разнообразных отопительных приборов и систем, кирпичные печи не спешат «сдавать позиции». Многие хозяева строящихся загородных домов, планируя систему отопления, предусматривают место и для этого традиционного отопительного сооружения, которое при любом раскладе сможет и обогреть, и помочь с приготовлением пищи.

Колпаковая печь своими руками — видео инструкция по кладке + порядовка

Мало того, в этой сфере идет постоянное развитие, поиск интересных решений, разработка новых моделей, отличающихся повышенными эксплуатационными характеристиками. Ярким примером тому служат так называемые колпаковые печи. А самыми популярными из колпаковых печей являются конструкции российского инженера И.В. Кузнецова. Он с далекого 1962 года занимается усовершенствованием уже существующих конструкций и разработкой новых их вариантов. В итоге появилось порядка 150 моделей, которые имеют разные габариты и рассчитаны на обогрев различных площадей.

Печи Кузнецова пользуются широкой популярностью. Поэтому, для удовлетворения запросов заинтересованных читателей, темой настоящей публикации станет колпаковая печь своими руками — видео инструкция + порядовка. Будет представлен один из многофункциональных вариантов таких печей, который имеет вполне доступную для самостоятельного возведения конструкцию.

Колпаковые печи Кузнецова

Общие принципы колпаковых печей

Печи, разработанные И.В. Кузнецовым, отличаются высокой эффективностью своей работы. А кроме того, им присущ весьма эстетичный внешний вид, который способен дополнить и гармонично вписаться в дизайн интерьера, выполненного в любом стиле.

В просторечье конструкции этого инженера часто называют «колпаковки» или «кузнецовки». Их заслуженная популярность объясняется тем, что они выгодно отличаются от других печей своей экономичностью и повышенной теплоотдачей. Практически все печи Кузнецова имеют КПД, приближающийся к 80÷85 %, в то время, как этот показатель традиционной русской печи не превышает 60%, несмотря на ее большую массу и внушительные линейные размеры.

Такая высокая производительность была достигнута благодаря удачно расположенным внутренним каналам печи, по которым осуществляется движение нагретых газовых потоков. Практически все ранее используемые схемы печей имеют канальную систему отвода нагретых газов, которая, в принципе, представляет собой длинный лабиринт. Горячий воздух, двигаясь по такому лабиринту, отдает тепло кирпичу и быстро остывает. Без хорошо организованной тяги в таких конструкциях замедляется или прекращается отток продуктов сгорания из топочной камеры, поэтому дым нередко начинает поступать в помещения (например, при сильном ветре на улице).

В конструкциях Кузнецова действуют принципы свободного движения газов, поэтому теплообмен в них осуществляется другим способом. Колпаки-своды, которые обустроены внутри печи, ступенчато осуществляют забор тепла из горячих потоков. Остывшие же газы не уходят сразу в трубу, а медленно опускаются вниз колпака и только оттуда устремляются в трубу дымохода, а их место в верхней части колпака занимают новые потоки горячего воздуха. Так происходит до тех пор, пока в топке печи присутствует жар.

Данный процесс можно проследить наглядно, проведя эксперимент с горячим дымом, запущенным в перевернутый стакан — он сначала поднимается вверх, касается дна емкости, нагревает его, а затем, распределяясь по стенкам, опускается в его нижнюю часть, таким образом, охватывая теплом все пространство стакана.

Принципы, положенные в конструкцию колпаковых печей

Конечно же, печи Кузнецова имеют более сложную конструкцию, но главное, что процессы движения газов происходят естественным образом. Благодаря этому и удается добиться высокой теплоотдачи и нешуточной экономии твердого топлива.

Отдельно нужно сказать о тяге, создаваемой в подобной печи. Она образуется не только благодаря дымоходу, но и по той причине, что высокая температура газов, которые поднимаются под свод колпака, способствует созданию разрежения воздуха. В связи с такими явлениями, тяга в колпаковых печах также образуется естественным образом, не требуя возведения высокой дымоходной трубы, без которых, например, никак не обойтись при постройке голландских и шведских печей.

Цены на печи

колпаковая печь

Необходимо отметить, что колпаковые печи разделяются на различные типы по своей функциональности, как и обычные канальные сооружения. Так, они подразделяются на следующие «классы»:

• Отопительные. Предназначены только для отопления помещений. Этот вариант, кстати, выбирается реже всего, так как обычно собственники частных домов предпочитают многофункциональные конструкции, потому что они более практичны.
• Отопительно-варочные печи, имеющие одно— или двухкомфорочную варочную плиту. Такая конструкция будет работать как для отопления, так и для нагрева воды, приготовления или разогрева пищи. Одним словом, она выручит владельцев дома в любой ситуации.
• Банные печи, предназначение которых понятно уже из названия.
• Многофункциональные конструкции, включающие в себя не только варочную плиту, но и духовой шкаф, сушильную камеру, водогрейный бак или контур, а также подогреваемую лежанку.

Причем, если выбрать печь с широким входом в топку и установить в него остекленную дверку, то печь может быть использована и в роли камина

Печь с широким топочным окном, забранным прозрачной дверцей, становится, помимо прочего, еще и отличным камином

Как можно видеть, ассортимент колпаковых печей достаточно велик. Существует возможность выбрать тот вариант, который идеально подойдет и по функциональности, и по своим габаритам, и по показателям тепловой мощности для конкретной площади дома.

Явные достоинства колпаковых печей

К преимуществам колпаковых конструкций печей можно отнести следующие моменты:

• При строительстве колпаковых сооружений требуется намного меньше кирпича и, как следствие, раствора для его кладки. Да и саму кладку выполнять значительно проще, так как не придется выводить длинные лабиринты каналов для перемещения газовых потоков.
• Благодаря меньшему количеству используемого материала, печь получается более легкой, а это, в свою очередь, значит, что фундамент под нее может быть не столь массивным, как под канальные печи.
• Горение в данной конструкции происходит более интенсивно, поэтому в продуктах сгорания практически не остается твердых частиц. Как положительное следствие — налета на стенках дымохода будет гораздо меньше, и поэтому чистить его можно будет реже.
• Как уже упоминалось выше, часть дымохода, возвышающаяся над крышей, может быть меньше, чем у канальных конструкций, где труба должна иметь высоту не менее пяти метров.
• Неприхотливость колпаковой конструкции в обслуживании. Наличие узких каналов в канальных печах требует их частой прочистки, так как они быстро зарастают сажей. Их сужение значительно снижает тягу, что может привести к обратному ходу продуктов горения, которые начинают поступать в помещения.
• В колпаке этой конструкции образуется достаточное пространство для установки водяных теплообменников. Нагретая вода может быть использована для хозяйственных нужд или же пущена в отопительный контур, который принесет тепло в другие комнаты дома.
• Отмечается быстрый нагрев конструкции, а значит и отапливаемых помещений.
• Для таких печей свойственны равномерный прогрев всех стенок и их высокая теплоотдача.

На иллюстрации представлен проектный вариант компактной колпаковой печи, которая отлично подойдет для отопления дома с небольшой площадью. Она имеет размер в основании 910×1004 мм, то есть ее площадь составляет всего 0,95м².

Конструкция и принцип функционирования колпаковой печи

Печи Кузнецова могут быть одно— или двухколпаковыми. Второй вариант более распространён, так как эффективность его — существенно выше. Самая простая схема такой печи представлена на рисунке-схеме.

Схема одной из самых простых двухколпаковых печей Кузнецова

• Топка расположена в передней части печи. На схеме показан выход из нее нагретого воздуха — ровной красной стрелкой, направленной вверх.
• Далее, нагретый воздух из топки поступает в нижний колпак, отделенный от топливника несплошной перегородкой. Поступая в нижний колпак, горячий воздух поднимается к его потолку. Затем, остывая, постепенно опускается к его дну, где внизу, в задней стенке колпака расположено отверстие, ведущее в канал, соединяющий нижний колпак с верхним.
• Проходя по соединительному каналу, еще теплый воздух вновь поднимается к потолку, но уже верхнего колпака. Там горячие газы остывают и начинают опускаться к перекрытию, разделяющему нижний и верхний колпаки. Опускаясь вниз и проходя вдоль пола, горячий воздух попадает в отверстие, направляющее уже весьма сильно остывшие газы в дымоход.
• В верхней передней части топливной камеры устанавливается задвижка, называемая «зима-лето». Она предназначена для направления горячего воздуха из топки напрямую в дымоходную трубу — это необходимо в летний период, когда должна работать только варочная плита. Если эта, а также расположенная выше (перекрывающая дымоход) задвижки находятся в открытом состоянии, продукты сгорания, найдя легкий путь выхода, не пойдут в трубу через колпаки, а отправится в нее напрямую. В зимний же период, нижняя задвижка закрывается, а верхняя открывается наполовину, и горячий воздух, проходя всю конструкцию печи, нагревает ее стенки и, уже остывший, отдавший тепло, уходит в трубу.

Если в колпаковую конструкцию планируется смонтировать водяной контур, то его лучше всего установить в верхней части нижнего колпака. Такое место размещения никак не повлияет на режим горения топлива, а также на тепловое равновесие печи.

Расчет колпаковой печи

Чтобы печь оправдала возлагаемые на нее надежды, ее параметры должны соответствовать реальным показателям помещения (или нескольких помещений), подлежащего обогреву. Для правильного подбора конструкции печи, первое, что необходимо сделать, это определить объем помещения, которое планируется отапливать, а также просчитать возможные теплопотери. В расчет принимаются и размеры стенок печи, участвующие в прямом теплообмене, также с учетом целого ряда важных нюансов.

Эти расчеты – достаточно громоздки, и требуют для проведения определённого опыта и некоторых познаний. Поэтому часто исходят из распространённых «констант»: для хорошо утепленного дома при обычной топке можно исходить из показателя 0,5 кВт на квадратный метр площади комнаты. Но на случай сильных морозов лучше заложить еще и эксплуатационный запас – ориентироваться на величину 0,76 кВт/м².

Если нет опыта в подобных расчетах, то рекомендовано воспользоваться готовыми проектами, в которых разработчиками уже указана мощность прибора и площадь, на которую данная печь рассчитана. Тем более что сегодня предлагается большое количество моделей, имеющих различные линейные размеры и предназначенные для отопления любых разумных площадей.

А для пытливых читателей, которые все же желают провести самостоятельный расчет необходимой печи, на нашем портале будет опубликована специальная статья с подробным изложением алгоритма проведения вычислений и необходимыми справочными и табличными данными.

Возведение колпаковой печи

Подготовительные работы перед кладкой печи

В перечень подготовительных работ можно включить все те действия, которые будут перечислены и описаны в этом разделе.

Выбор модели и места для установки печи в доме

Перед тем как выбрать конструкцию и размер печи, нужно определить место ее установки в доме и примерную площадь, которая может быть выделена под нее.

При этом нужно учитывать расположение дымоходной трубы, так как она должна проходить через чердачное перекрытие между его балками, на расстоянии от них, как минимум 150 мм. Принимается во внимание, безусловно, и расположение стропильных ног крыши – там требования такие же.

Цены на кирпич

кирпич

Фундамент под установку печи

Далее, для возведения печи потребуется подготовить надежный фундамент. Если печь строится вместе с домом, то необходимо помнить, что фундамент здания должен быть отделен от основы печного сооружения. Иначе, вследствие возможной усадки, перекос одного фундамента может потянуть за собой и конструкцию другого.

Толщина залитой бетонной части фундамента должна составлять не менее 200 мм.

В том случае, когда печь решено возвести в уже построенном доме с деревянным полом, часть дощатого покрытия придется демонтировать. Фундамент должен быть шире и длиннее основания печи на 50÷80 мм в каждую из сторон. Если же дом построен на плитном бетонном фундаменте, а конструкция печи — относительно небольшая, то ее можно установить на общую основу дома. Но это обычно оговаривается разработчиками отопительного сооружения.

Примерная схема обустройства фундамента под печь размером 1450×1700 мм (толщина монолитного слоя бетона – 250 мм). Если же размер печи в основании составляет около 1 м², то глубину основы под нее можно сократить до 500 мм, так как и вес конструкции будет гораздо меньше.

Для обустройства фундамента необходимо будет вырыть котлован, глубина которого будет зависеть от расстояния от пола до грунта. В общей сложности высота фундамента (с учетом всех слоем конструкции) должна составлять 500÷700 мм. Если пол поднять высоко над грунтом, то на высоту этого расстояния необходимо построить опалубку, так как фундамент должен выходить на высоту чистого пола.

На стенки опалубки необходимо будет закрепить гидроизоляционный материал, так как ее полностью придется заполнить бетонным раствором. Представленная выше схема слоев подходит для фундамента полностью, кроме верхнего бетонного слоя, находящегося в грунте, который и будет служить для него естественной опалубкой.

Если фундамент практически полностью будет утоплен в грунт, то после установки гидроизоляции по его стенкам, на дно котлована засыпается песчаная подушка в 150 мм, который нужно хорошо уплотнить. Сверху песка укладывается битый кирпич, крупный щебень и камни — их нужно тоже по мере возможности утрамбовать. Этот слой должен составлять 150÷200 мм.

Цены на щебень

щебень

Опалубкой в данном случае служат сами стенки котлована, простеленные рубероидом

Сверху камня засыпается щебень средней фракции. После этого вокруг котлована поднимается опалубка для заливки в нее бетонного слоя, который рекомендовано армировать, уложив в раствор металлическую сетку с ячейками 50×50 мм. Динамических нагрузок не предполагается, так что можно вполне применить бетон с марочной прочностью М200 (примерные пропорции составляющих: цемент ПЦ400 – 1 часть, песок строительный – 1,9 части, гравий или мелкий щебень – 3,6 части).

Для определения точного количества ингредиентов, необходимых для приготовления требуемого количества бетона под заливку печного фундамента, можете воспользоваться предлагаемым ниже калькулятором.

Калькулятор расчета составляющих для заливки бетонного фундамента под печь

Перейти к расчётам

Когда бетонный раствор хорошо схватится, а для этого нужно выждать около суток, поверхность фундамента необходимо еще раз проверить на горизонтальность. Если на ней обнаружатся неровности, то еще не поздно будет выровнять тонким слоем раствора.

Бетон залит в опалубку – необходимо выждать до его полного созревания и набора прочности

После этого, фундамент нужно оставить до полного застывания, созревания бетона и набора им марочной прочности. Этот период должен составить не менее трех недель, но рекомендуется нагружать плиту не ранее, чем через месяц (если работы проходят в теплое время года). В первую неделю рекомендуется ежедневно увлажнять поверхность залитой плиты – это улучшит качество создаваемого фундамента, исключит появление трещин или образование непрочной пылящей поверхности.

Готовый фундамент обязательно отделяется от кирпичной кладки слоем гидроизоляции – рубероидом

Сверху застывшего бетона, перед началом кладки печи, настилается гидроизоляционный материал. Чаще всего для этой цели выбирается рубероид.

Раствор для кладки печи

Раствор для возведения печи можно изготовить самостоятельно, как делали раньше профессиональные печники, или же купить в готовом виде.

Качество выложенной печи, длительность и безопасность ее эксплуатации напрямую зависят от качества кладочного раствора

• Глину для замеса раствора можно добыть и подготовить самостоятельно. Но сразу нужно предупредить, что это достаточно длительный и трудоемкий процесс, так как она должна быть хорошо очищена от различных примесей и корней растений. Глина залегает на довольно большой глубине, но если рядом есть река, крупный овраг или карьер, то ее можно увидеть в слоях крутых осыпавшихся берегов (склонов).

Однако, очистка и замачивание материала требует определенного времени. Если им располагают, то самостоятельное изготовление глиняного раствора поможет сэкономить приличную сумму денег, выделенную на постройку печи.

Собрались готовить печной кладочный раствор собственными силами?

Если реально есть место, где можно накопать качественную глину, и заинтересовало самостоятельное изготовление раствора, то стоит обратиться к статье нашего портала «Глина для кладки печей». В публикации можно будет найти правила замачивания и очистки материала, а также рецепты изготовления растворов. Причем для каждого отдела печи существует различная рецептура, учитывающая внешние и внутренние воздействия на кирпичную кладку.

Цены на огнеупорный кирпич

огнеупорный кирпич

• Более простой способ — это приобрести готовую очищенную и измельченную глину в сухом виде, с необходимыми добавками для замешивания качественного пластичного раствора. В строительных магазине представлено несколько вариантов материала.

Самое простое решение, правда, требующее дополнительных финансовых затрат – приобретение специальной готовой кладочной печной смеси на глиняной основе

Например, для выполнения футеровки топливной камеры или кладки печи из шамотного кирпича стоит приобрести состав, изготовленный из шамотной глины. А для кладки красного печного кирпича вполне подойдёт смесь на базе обычной глины.

Удобство готового материала состоит в том, что его не нужно очищать от примесей. Порошок нужно только превратить в раствор, добавив в него воду — пропорции изготовления указаны на упаковке. Кроме этого, для произведенных в промышленных условиях составов подобрана глина, имеющая нужный процент жирности, а смесь обогащена специальными пластификаторами. Единственным значимым недостатком приобретения готового состава являются дополнительные затраты, которые необходимо предусмотреть, составляя смету.

Важные рекомендации по проведению постройки печи

Чтобы не совершить ошибок при выполнении кладки и при монтаже металлических деталей конструкции, стоит придерживаться рекомендаций, которыми делятся опытные печники. К таким полезным советам относятся следующие моменты:

• Так как первый ряд кладки задает правильность возведения всей конструкции, его края и углы должны быть выведены идеально ровно. Для этого рекомендуется непосредственно на листе гидроизолирующего материала (рубероиде) очень точно вычертить периметр основания печи. По этим линиям будет проще ориентироваться, устанавливая кирпичи.
• Производя подготовку к постройке печи, будет неплохо схемы-порядовки каждого ряда распечатать на принтере. Это не займет много времени и средств, но зато так будет намного удобнее производить проверку кладки каждого из рядов.
• Первый ряд выкладывается сплошным. Однако и при его кладке нужно точно следовать схеме по расположению в нем кирпичей.
• Для кладки печи применяются только глиняные растворы, так как они отлично контактируют с кирпичом, изготовленным из того же материала.

Топочные, поддувальные и прочистные дверцы печей устанавливаются на проволоку, которая укладывается в швы между кирпичами

• Все металлические дверки конструкции закрепляются в кладке с помощью стальной проволоки, которая вставляется в проушины, предусмотренные для нее на раме дверок. Проволока скручивается и укладывается в швы кладки. Чтобы выставленные по уровню дверцы стояли неподвижно до полного застывания раствора и до окончательного поднятия стенок вокруг металлических деталей, их временно с двух сторон подпирают свободными кирпичами.
• Устанавливая металлические детали на посадочное место, необходимо учесть их расширение при нагревании во время эксплуатации печи. Поэтому между стенками их рамы и кирпичной кладкой необходимо проложить асбестовую полоску толщиной в 5 мм и шириной, равной ширине рамы.

Использование асбестового шнура для создания уплотнения и задания необходимого деформационного зазора между металлическими деталями и кирпичной кладкой

• Вместо асбестовых полосок, для уплотнения соединения дверок или духового шкафа (если он присутствует в конструкции) с кирпичной кладкой, может быть использован и асбестовый шнур, которым обматывают раму дверки и корпус духовки. Такую же прокладку можно уложить и в зазор между колосниковой решеткой и кирпичом, закрыв его сверху жидким глиняным раствором.
• При возведении печи швы между кирпичами должны быть больше, чем при строительстве стен дома. Толщина швов может составлять 8÷10 мм. Если в дальнейшем не планируется производить внешнюю отделку печи штукатуркой или керамической плиткой, то швы между кирпичами нужно сразу облагородить расшивкой.

Расшивка швов проводится, если не планируется дальнейшая отделка печи штукатуркой, керамической плиткой или изразцами

Для этой цели используется специальный инструмент, который может иметь разную форму. В зависимости от нее, швы могут быть вогнутыми или выпуклыми, ровными или полукруглыми. Расшивка швов производится по схватившемуся, но еще влажному раствору.

• Для облицовки топочной камеры — футеровки, применяется огнестойкий шамотный кирпич. Он отличается стойкостью к высоким температурам, не будет выгорать и разрушаться от прямого воздействия открытого огня и от термических перепадов.

Вертикально натянутые шнуры помогут при контроле точного выведения углов печного сооружения

• Чтобы стенки и углы печи были ровными и не ушли в перекос, рекомендовано, по углам растянуть вертикально шнуры, закрепив их на балках чердачного перекрытия, а внизу, к полу. Вместо шнуров, некоторые мастера используют деревянные бруски, которые устанавливаются вертикально и помогают контролировать ровность кладки.
• Горизонтальность каждого из рядов проверяется с помощью строительного уровня.
• Чтобы усилить кладку стен печи, рекомендовано, в каждом втором-третьем ряду укладывать стальную проволоку.
• По поводу замачивания кирпичей перед кладкой можно сказать, что некоторые печники советуют проводить этот процесс, другие категорически его отрицают. Однако, чаще всего кирпичи все-таки замачиваются, так как влажный кирпич меньше будет впитывать воду из раствора, и просыхание глиняной смеси пройдет естественным образом, что является оптимальным.
• Готовую печь перед первой протопкой рекомендуется предварительно слегка просушить. Это можно сделать с помощью обычной лампочки на 200 Вт, которую помещают в топочную камеру и включают примерно на сутки (иногда может потребоваться и больший срок). При этом все дверцы конструкции должны быть открыты. После этого можно провести первую топку, которая проводится с применением тонких лучин, бумаги или соломы, которые не дадут высокую нагрузку на еще влажный раствор, но помогут его равномерно просушить.
• При первом воздействии огня на кладку печь может дымить, но когда конструкция прогреется, образуется тяга, и дым должен пойти в трубу. Если же печь продолжает дымить, значит, при ее возведении в порядовке была допущена ошибка. Исправить ее можно, только разобрав печь. Именно поэтому очень важно внимательно читать схемы каждого ряда порядовки и строго их придерживаться.

Инструменты для выполнения кладки

Теперь нужно рассмотреть, какие инструменты потребуются для выполнения работ, так как их необходимо подготовить заранее.

Инструментов требуется не так много, но каждый по-своему важен

Итак, для кладки печи будут необходимы:

1 – Молоток-кирка каменщика – для обтесывания кирпичей при необходимости

2 – Мастерки разной конфигурации – для ведения кладки.

3 – Резиновый молоток – для подбивания, при необходимости, кирпичей в ряду.

4 – Длинный малярный шнур – для проведения разметки.

5 – Отвес – без него не обойтись при контроле вертикальности стенок печи.

6 – Лазерный уровень желателен, но можно обойтись и без него.

7 – Правило строительное – помогает выверять ровность плоскости возводимых стенок печи.

8 – Строительный уровень – для контроля горизонтальности выкладываемых рядов кирпича.

Кроме этого, потребуется емкость для замешивания раствора, расшивка для оформления швов, дрель с насадкой-миксером, рулетка, карандаш, шлифовальная машинка («болгарка») и слесарное зубило. Для безопасности проведения работ нужно подготовить специальные защитные очки и перчатки, которые пригодятся при резке кирпича.

Колпаковая печь с лежанкой —  инструкция по возведению с подробной порядовкой

Общие характеристики печи

Перед тем как перейти к рассмотрению процесса кладки, необходимо сказать, что возведение этого отопительного строения — это достаточно трудоемкое мероприятие, требующее не только определенных знаний, но и терпения. Поэтому, чтобы сложить эффективно работающую печь, необходимо иметь хотя бы небольшой опыт в этом деле. Профессиональные печники рекомендуют начинающим коллегам перед тем как производить кладку на подготовленный раствор, сложить полностью печь без него, согласно выбранной схеме, не отступая от нее ни на миллиметр и не внося собственных изменений и дополнений.

В данном разделе будет рассмотрена колпаковая печь с лежанкой или лежаком, как его называли ранее. В основе данного проекта печи опять же лежит разработка инженера И.В. Кузнецова. Эту модель колпаковой печи вполне можно назвать универсальной, так как в ее конструкции, помимо лежанки, предусмотрена двухкомфорочная варочная поверхность, духовой шкаф и сушильная камера.

Линейные параметры основания этой модели вместе с лежанкой составляют 2980×770 мм, размер же самой печи – всего 1160×770 мм, а ее высота составляет 2100 мм. Здесь необходимо отметить, что при желании выстроить такую печь без лежанки — это вполне можно сделать, закрыв каналы, идущие под поверхностью лежака, и задав направление нагретому воздуху вдоль боковой стены.

Общий вид колпаковой печи с лежанкой.

Теплоотдача от этой модели печи, при одной протопке в день, составляет 3,5 кВт, а при растапливании ее два раза – 5,9 кВт.

Печь может обогреть помещение или, при правильной ее установке, даже целый дом, имеющий площадь в 50 м².

Глубина топочной камеры отопительного сооружения составляет 500 мм, и имеет футеровку из огнеупорного кирпича.

Особенностью данной модели является ее духовой шкаф, так как он имеет нестандартные размеры. Поэтому его придется сделать самостоятельно, если есть навыки и инструменты для работы с металлом, или же заказать мастеру, занимающемуся изготовлением подобных изделий. Духовка должна быть сделана из стального листа толщиной не менее 2 мм, а дверки к ней можно приобрести в готовом виде, так как на короб данного размера подходит, например, дверца LK-370, размером в 250×280 мм.

Герметичная дверца со стеклом LK-370

Главное, что отличает эту модель от других — это ее лежанка, которая станет не только дополнительной обогревающей поверхностью, но и удобным и теплым спальным местом.

В конструкции печи предусмотрен прямой растопочный ход — это обеспечивает легкую растопку, даже после того, как печь долго не эксплуатировалась.

Перечень необходимых материалов

Для возведения этой модели печи потребуются материалы и детали, в следующем количестве:

• Кирпич красный, без учета его количества для постройки дымоходной трубы — 841 шт.
• Огнеупорный шамотный кирпич для футеровки топочной камеры марки ША-8 — 23 шт.
• Топочная дверца ДТ-3, размером 250×210 мм — 1 штука.
• Дверца для поддувальной камеры ДПК (Р) 250×140 мм — 1 штука.
• Прочистная дверца ДПр-4 130×130 мм — 5 штук.
• Колосник — 250×300 мм — 1 штука.
• Чугунная варочная двухкомфорочная панель размером 586×336 мм — 1 штука.
• Духовой шкаф из стали толщиной в 2 мм, размером 250×280×360 мм с герметичной дверкой LK-370 — 1 штука.
• Задвижка для камеры варочной плиты размером 130×130 мм — 1 штука.
• Задвижка прямого хода 130×250 мм — 1 штука.
• Дымоходная задвижка 130×250 мм — 1 штука.
• Стальной уголок 30×30×4×600 мм — 3 штуки.
• Стальной уголок 30×30×4×700 мм — 2 штуки.
• Полка для сушильной камеры из стального листа толщиной 4 мм, размером 440×425 мм — 1 штука.
• Полка для ниши из стального листа толщиной 4 мм, размером 165×180 мм — 1 штука.
• Стальной предтопочный лист 500×700 мм — 1 штука.

Иллюстрированная инструкция-порядовка с необходимыми пояснениями

Чтобы проще было визуально представить внутреннюю конструкцию печи, нужно рассмотреть печь в разрезе. Эти виды очень помогут при кладке отопительного сооружения, так как она должна быть выполнена точно по схемам, которые будут представлены ниже. На продольных разрезах же выделены области, где кладка осуществляется огнеупорным кирпичом, а также устанавливаются металлические элементы. Кроме того, хорошо виден колпак конструкции, который расположен с правой ее стороны в задней части печи, а также каналы прохождения горячего воздуха и отвода дыма из топочной камеры.

Продольные разрезы колпаковой печи с лежанкой

На следующих иллюстрациях показаны торцевые разрезы печи, где можно рассмотреть установку духового шкафа, конфигурацию вертикальных каналов и тех, что будут проходить под лежаком.

Эта же печь, но в торцевых разрезах

Теперь, разобравшись с основными нюансами подготовки к постройке печи, можно переходить к схеме-порядовке. В ней будут уточнены упомянутые выше и рассмотрены другие важные моменты ее возведения.

Далее, начинается кладка дымоходной трубы. Но это уже – несколько иной вопрос, требующий отдельного рассмотрения.

Дымоход для кирпичной печи – как сделать самостоятельно

Кладка труб имеет ряд важных особенностей. В частности, необходимо соблюсти ряд требований при проходе через межэтажные и чердачные перекрытия, через стропильную систему и кровлю. Чтобы узнать из каких отделов состоит эта часть печной конструкции, а так же о технологии ее кладки, перейдите по ссылке к статье нашего портала «Дымоход для печи своими руками».

Приведенная выше инструкция и приложенная к ней схема-порядовка помогут построить такую многофункциональную печь самостоятельно. Как уже говорилось, при желании эта конструкция может быть возведена и без лежанки. Достаточно будет, начиная с первого ряда, выполнять кладку только левой части печи, перекрывая полностью правую стенку и пуская вдоль нее дымоотводные каналы. Однако, лежанка, если для нее найдется место, будет хорошим подспорьем, так как станет отличным теплым спальным местом, а также увеличит площадь печи, участвующую в теплообмене. Кроме этого, на поверхности лежанки достаточно удобно сушить вещи и обувь.

Чтобы печь выглядела более респектабельно, для кладки ее углов может быть использован фигурный скругленный кирпич. При его применении сооружение не только приобретет более аккуратный внешний вид. Можно говорить и об увеличении долговечности печи без необходимости ремонта ее поверхностей, так как прямые углы, как правило, повреждаются гораздо чаще, чем скругленные.

Для большей информации о кладке колпаковых кирпичных печей предлагаем читателям ознакомиться с еще одной интересной моделью. Ее возведение показано анимированной инструкцией на размещенном ниже видео.

Видео: Кладка двухколпаковой отопительно-варочной печи – порядовка

порядовка колпаковой, двухколпаковой, отопительно варочной, для бани, схемы и чертежи

Вы просматриваете раздел Кузнецова, расположенный в большом разделе Виды печей.

Начиная с 1962 года И. В. Кузнецов разработал около 150 разновидностей моделей печей особенной экономичной конструкции.

Высокая эффективность (КПД до 80–90%) его изобретений помогла им получить популярность в целом мире.

Печки авторства Кузнецова применяются во всех сферах жизни человека – для отопления, нагрева воды, приготовления пищи.

Существуют специальные конструкции для бани, уличные варианты для установки в летней кухне. Данные приборы отличаются довольно сложным устройством, но, если внимательно следовать инструкции и рекомендациям, их вполне можно сделать самостоятельно.

Схема колпаковой печи Кузнецова

Принцип действия устройств Кузнецова учитывает естественные свойства горячего воздуха и, выделяющихся при сгорании топлива, газов. Конструкция кирпичной печки отличается тем, что дым удерживается внутри самой печи. Для этого оборудуется так называемый колпак — топочная камера, представляющая собой закрытый купол, куда поднимается наиболее раскаленный воздух, вытесняя остывающий через нижний боковой отвод.

Фото 1. Схема колпаковой печи Кузнецова, показаны особенности движения газовых потоков в устройстве.

Вентиляционное отверстие под днищем топки обеспечивает постоянный приток холодного воздуха. Из-за того, что раскаленный воздух удерживается в печке как можно дольше, эффективность теплоотдачи увеличивается в три раза по сравнению с другими подобными устройствами.

Добиться таких результатов конструкторы пытались и в случае традиционных печей — для этого разработаны модели с системой дымоходных каналов. В них горячий воздух также задерживается внутри устройства, но удлинение дымохода естественным образом ухудшает вытяжку, поэтому эффективность обогрева вырастает ненамного.

В случае устройств Кузнецова тяга не нарушается, а горячий воздух удерживается не за счет увеличения длины канала. Это происходит благодаря естественным свойствам раскалённых газов подниматься и вытеснять более холодные. Размеры такого типа печи могут варьироваться в зависимости от необходимой мощности и площади помещения, которое требуется отапливать. Модели с одним колпаком обычно компактны и подойдут для обустройства небольшого дачного домика.

Двухколпаковая печь

Наиболее распространенный вариант для качественного отопления частного дома — устройство Кузнецова с двумя колпаками.

Его КПД значительно выше за счет более длительного удержания горячего воздуха.

Колпаки из термостойкого кирпича располагаются один над другим с небольшим смещением — вытесняемый из первого колпака воздух сразу попадает во второй, из которого уже уходит в вытяжную трубу.

Размер такой печки имеет прямую зависимость от площади дома, возможна даже постройка с внутренним объемом до 5 куб. м. Топливник обычно занимает всю площадь основания, это помогает увеличить мощность нагрева воздуха в печи.

Справка. В конструкции двухколпаковой печи часто устанавливают специальные задвижки, позволяющие изолировать второй колпак и снизить теплоотдачу устройства. Это необходимо в более теплое время года, когда уже не требуется большой мощности обогрева.

При использовании задвижек горячий воздух из первого колпака направляется прямо в дымоход.

Отопительно-варочный вариант устройства

Особенностью такой конструкции будет измененное расположение первого колпака — он делается выступающим и в его своде устанавливается варочная поверхность, чаще всего из чугуна.

Плита обязательно должна быть цельной, так как из-за конструкции дым не вытягивается из колпака, поэтому будет неизбежно поступать в помещение через разъемные конфорки.

Иногда устанавливают плиту и над вторым колпаком — она не так сильно нагревается и не может служить для приготовления пищи, но будет превосходным средством для сушки овощей, фруктов, грибов и трав. Там часто делают нишу для хранения поленьев и их подсушки перед использованием.

Вам также будет интересно:

С хлебной камерой

Такой вариант почти не отличается от стандартной отопительно-варочной печи, но дополнительно снабжен духовым шкафом, монтирующимся в пространстве первого колпака. Камеру обычно делают из чугуна или особо прочной стали, изнутри футеруют шамотным кирпичом для обеспечения более мягкого жара для выпекания.

Помимо хлебной камеры, часто устанавливают бак для нагрева воды — для этого подходит также область второго колпака. В зависимости от количества дополнительных функций размеры печи будут увеличиваться, она потребует больших затрат на топливо.

Печь Кузнецова для бани

По принципу действия банная печь не отличается от описанных выше вариантов. Но всё же она имеет несколько особенностей:

• в нижний колпак устройства вмонтирован поддон с камнями;
• в устройстве предусмотрен доступ для воды и отверстия для выхода пара;
• обладает более толстыми стенками для максимального прогрева камней и во избежание перегрева помещения.

Чертежи печей

Фото 2. Чертёж и порядовка двухколпаковой печи Кузнецова. Устройство представлено в цельном виде и в разрезе.

Фото 3. Чертёж колпаковой печи Кузнецова. Также устройство оснащено системой дымоходных каналов.

Постройка своими руками, порядовка устройства

Прежде чем браться за выполнение работ, необходимо правильно рассчитать проект устройства, для этого учитываются следующие факторы:

1. Мощность печи — зависит от общей площади помещения и качества его теплоизоляции.
2. Количество колпаков — в печах Кузнецова их нередко делают три и больше, что значительно увеличивает КПД обогрева, почти не требуя лишнего расхода топлива. Учитывается только изменение массивности устройства.
3. Основная функция печи — будет ли прибор использоваться только для отопления или понадобятся дополнительные возможности: приготовление пищи, нагрев воды.

Фото 4. Пошаговая порядовка печи Кузнецова. Также показано устройство в готовом виде с разных ракурсов.

Частый вариант для постройки — двухколпаковая печь с варочной плитой. Она функциональна при довольно компактных габаритах и хорошо подходит для размещения в небольших загородных домах.

Материалы

Внутри области колпаков образуется очень высокая температура, поэтому для кладки прибора подойдет только огнеупорный кирпич и шамотная глина с мелкофракционным песком для кладочного раствора. Смесь собственного приготовления часто рекомендуется заменить готовыми смесями из строительных магазинов — так уменьшается риск того, что колпак растрескается при эксплуатации и потеряет герметизацию.

Для выкладки внешних стен и верхних ярусов достаточно будет обыкновенного керамического кирпича с плотностью М150 и цементного раствора.

При работе нельзя забывать, что укладка обычного и шамотного кирпича в один ряд исключена — они имеют разные показатели расширения и при эксплуатации кладка разрушится.

Помимо материалов для кладки, понадобится приобрести дополнительные элементы — металлические уголки, дверцы и петли, задвижки, варочную поверхность. Все это доступно для покупки в специализированных магазинах. Понадобится армированная проволока для выполнения связывания кладки.

Инструменты

Для выполнения всех типов работ требуется заранее подготовить набор инструментов:

• емкость для приготовления раствора и лопата для его перемешивания;
• печной молоток-кирка для разбивания кирпичей;
• болгарка с отрезным диском по камню;
• плоскогубцы и ножницы по металлу для нарезки проволоки;
• мастерок для накладывания раствора;
• правило для разравнивания;
• защитные перчатки и очки.

Для проверки правильности кладки понадобятся также различные измерительные инструменты: рулетка, строительный уровень, отвесы, шнуры и т. д.

Подготовка места

Сооружение кирпичной печи всегда начинается с оборудования основания. Под кузнецовку подойдет фундамент стандартного типа — глубиной полметра и со сторонами, выходящими за границы периметра будущей кладки на 10 см. Порядок работы:

1. Подготавливается котлован, дно на 15—20 см закрывает дренаж — слой песка и битого щебня.
2. На хорошо утрамбованный дренаж ставится деревянная опалубка, выступающая над поверхностью на 20 см.
3. Фундамент заливается бетонной смесью и оставляется для застывания.
4. После правильной закладки фундамента получается ровная площадка, выступающая над поверхностью пола на 10—15 см (зависит от усадки).

Поверхность основания закрывается слоем гидроизоляции (хорошо подойдет рубероид), затем укладывается отражающий слой металлической промышленной фольги. В случае с постройкой кузнецовки жар от печи будет сильнее, чем от обычных приборов, особенно в нижнем ярусе, поэтому фундамент защищают от перегрева.

Соседние с будущим местом расположения устройства стены закрываются термоизоляционным материалом, на пол перед топкой рекомендуется набить металлический лист, чтобы избежать риска возгорания от выпадающих угольков. Заранее рассчитывается местоположение дымохода — его не рекомендуется располагать рядом с коньком крыши.

Выполнение кладки

После того как подготовлен фундамент, начинаются работы по возведению самого устройства:

1. Замешивается раствор в приготовленной емкости — перед началом работ глину замачивают на двое суток. Помимо лопаты, для перемешивания эффективным будет использование строительного миксера.
2. При выполнении кладки рекомендуется каждый ряд сначала класть на сухую поверхность для точного определения размеров нарезки кирпичей. Первый ряд основания делается сплошным.
3. Начиная со второго ряда выкладывается поддувало, а затем область первого колпака. По мере необходимости устанавливаются петли для топочной дверцы. Каждый третий ряд кладки связывается проволокой, нарезанные куски которой закладываются в раствор.
4. Внутренняя часть топки выкладывается шамотным кирпичом, наружная — обычным керамическим. Между этими слоями нет связующего раствора, оставляется небольшой зазор. Кирпичи из двух рядов также не должны выступать, пересекаться с соседним слоем.
5. Внутри свода первого колпака на опоры из шамотного кирпича устанавливается варочная чугунная поверхность, которая герметично фиксируется раствором.
6. После выполнения свода первого колпака, начинается выкладка основания для второго с небольшим смещением (на ширину варочной плиты).
7. Выкладывается второй колпак, колонна дымохода, устанавливаются задвижки для изоляции второго уровня в летнее время года.

После выкладки навершия и установки трубы дымохода, готовую печь оставляют на просушку, которая занимает не менее месяца. Первые две недели устройство просушивается при открытых окнах и дверях, начиная с третьей недели производят постепенное протапливание, увеличивая объем топлива, пока он не дойдет до полноценной закладки.

Возможные сложности

Кладка кузнецовки отличается некоторой спецификой, поэтому при отсутствии опыта часто допускаются ошибки:

• Не оставляется зазор между стенами топки и наружными — шамотный кирпич расширяется при нагреве, поэтому может разрушить кладку.
• Не используется проволока для связки кладки — из-за большей степени нагрева стены печи могут растрескаться.
• Не оставлен зазор при установке металлических деталей — также приводит к расширению металла при сильном нагреве и появлению трещин.
• Неправильный прогрев нарушит процесс просушки кладки и приведет к возникновению деформаций, трещин.
• Не проведена правильная термоизоляция стен и перекрытий (в месте установки дымохода) — из-за большой температуры нагрева риск возгораний в случае использования кузнецовки выше, чем у простой печи.

Внимание! Из-за высокой теплоотдачи готовую печь необходимо снаружи покрыть огнеупорным составом, это поможет снизить риски возникновения пожароопасной обстановки, а также улучшить декоративные качества устройства.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором демонстрируется процесс кладки печи Кузнецова на заранее залитый фундамент.

Преимущества печей Кузнецова

После завершения всех работ получается высокоэффективное устройство, идеально отвечающее условиям жизни за городом. Многофункциональность, простота в эксплуатации и ухода будут выгодным дополнением к отличным отопительным качествам.

Благодаря очень высоким температурам внутри топочной камеры, большая часть золы и сажи прогорает, позволяя снизить периодичность чисток.

Одно из достоинств кузнецовки — возможность выбора любого доступного на данный момент твердого топлива: дров, сухих кусков торфа, опилок.

При небольших изменениях конструкции существует возможность установки системы нагрева газом или электричеством. Доступно подключение печи к водяному контуру, что позволит качественно прогревать отдаленные помещения. Несомненным плюсом будет сравнительно невысокая стоимость материалов, возможность выполнить все этапы работ самостоятельно.

что это, каков их принцип работы. В чем особенности колпаковых печей Кузнецова, чертежи и порядовки

И. В. Кузнецов — человек, который посвятил всю свою жизнь проектированию печей. Он изобрел огромное количество новых конструкций, а также занимался их совершенствованием. Его деятельность в этой сфере началась еще в 1962 году. В начале работы ему не требовалось практически никакой рекламы. Известность приходила благодаря положительным отзывам заказчиков. На сегодняшний день у Кузнецова есть собственный сайт и команда единомышленников. На сайте представлены многочисленные конструкции, разработанные лично И. В. Кузнецовым по его особенной технологии. Рассмотрим подробнее эту технологию, ведь она великолепно подходит для возведения печей в современных жилищах, поскольку обеспечивает и качественный оборгев помещения, и придает некую изюминку его внешнему виду.

Основной показатель, к которому стремился И. В. Кузнецов в своих разработках, это повышение эффективности работы печи. В зависимости от назначения тепловых устройств, они оснащались улучшенными возможностями. У одних повышено тепло-сбережение, другим изменили топку, или добавили оборудование. Качество данных конструкций доказывается известностью и многолетней эксплуатацией. Многие, в целях сэкономить, но зная о положительных отзывах печей Кузнецова, берутся делать их своими руками. Это возможно, если строго следовать порядовкам и использовать правильные материалы.

Особенности печей Кузнецова

Как ранее говорились, главное в разработках Кузнецова — эффективность и продуктивность. Говоря научным языком это высокое значение КПД. Отличие этих печей заключается в принципиально новой и совершенной разработке. Внутренняя система движения газов продумана наиболее грамотно. Горячий воздух дольше задерживается в печи и хранит тепло, а холодный по специальному углублению быстро улетает в дымоход. Эти печи называют «колпаковыми». Такое имя образовалось потому, что внутри нее по проекту делают как бы «колпак» — объединение очага и нижней части печи. Он выходит в роли разделителя газов на горячие и холодные. Горячие поднимаются в колпак и задерживаются в нем концентрируя тепло. Температура горения в таком колпаке получается значительно выше, за счет чего и выходит 95% КПД. Для простого сравнения нужно отметить, что традиционная русская печь имеет значение 25−40%. Используемая в печах И. В. Кузнецовасистема «свободного движения газов», более естественна, ограничивает образование сажи, и оптимизирует равномерный нагрев и работу печи.

Отсюда вытекают и другие преимущества:

• равномерное прогревание и отдача тепла;
• больше мест для установки стального нагревательного элемента;
• горение без сажи и дыма;
• необходимость в чистке сокращается в десятки раз;
• низкий уровень потери тепла;
• экономичность;
• стойкость к возникновению трещин;
• возможность экспериментировать с формой и дизайном печи.

Проекты печей Кузнецова

В зависимости от главного своего назначения бытовые печи бывают разными.

1. Варочные печи созданы для приготовления пищи.
2. Отопительные используют в первую очередь для отопления жилого помещения.
3. Печи для бань соответственно устанавливают в баню.
4. Уличные бывают как в виде комплексов, так и простые барбекю.
5. Хлебные. Их часто совмещают с варочными и другими.
6. Назначение каминных печей в первую очередь эстетическое.

И это не весь перечень многообразия печей разного специального назначения, проекты которых разработаны Кузнецовым. Кроме того, существует удобная возможность создавать смешанные виды с использованием нескольких функций. И даже создание целых многофункциональных комплексов. Например, очень популярны в быту отопительно-варочные печи.

Как построить печь Кузнецова самостоятельно

Перед реализацией идеи сделать печь Кузнецова своими руками, вам нужно определиться с тем, какую функцию она должна выполнять. Кузнецовым разработано более 150 чертежей отопительных приборов, поэтому определиться и выбрать вариант, подходящий именно вам, не составит труда. Мы будем рассматривать вариант простой отопительной печи.

Изучите план помещения, в котором собираетесь ее устанавливать. Если дом еще не построен, планируйте размещение так, чтобы каждая комната была в равной степени обогрета. Встраивать отопление в готовый дом не желательно, но при необходимости возможно. В таком случае нужно учесть расположение балок и несущих конструкций во время организации места для дымохода.

Затем подумайте о подготовке фундамента. Его делают из бетона, шириной на 10 см больше запланированного размера печи. Если есть такая возможность, лучше планировать фундамент под печь заранее в процессе постройки дома. Операция закладки фундамента трудоемка. Поэтому если вы не уверенны в своих силах — пригласите на этот этап специалиста.

Основные правила, которые надо знать

• Огнеупорная оболочка внутри печи должна как бы висеть в воздухе, быть свободной со всех сторон. Это необходимо потому, что кирпич расширяется во время нагрева.
• На чертежах не всегда видно, но внутренняя огнеупорная кладка делается обязательно на ребро. Это касается шамотного кирпича. Глиняный кирпич на столбиках и внутренних стенках кладется на усмотрение мастера.
• Через каждые два ряда кирпича нужно усилить связку проложив проволоку.
• Металлические элементы, дверцы и другие приборы нужно устанавливать, оставляя место на возможное расширение. Между кирпичом и металлическим элементом кладут специальную прокладку.
• Желательно обработать кирпич по окончании постройки огнеупорным составом.
• Первая растопка начинается с минимальной температуры и с дальнейшим постепенным подогревом.

Порядовка

Выкладка печи самостоятельно для человека с руками посильная задача. Принцип работы печи может понять любой человек, это нетрудно. Но для создания качественной печи следует все-таки беспрекословно пользоваться чертежами и порядовками. Порядовка — это комплекс чертежей, изображающих пошаговую выкладку печи, по каждому ряду кирпича в отдельности. Что-то изменять в чертежах произвольно не рекомендуется. И тем более не стоит этого делать, если вы беретесь за такую работу впервые. Кузнецов потратил многие годы усердной работы и кропотливого труда для создания сотен идеальных и проверенных чертежей. Вам остается только выбрать и приступать к делу.

Какие материалы вам понадобятся

1. Кирпич для внутренней кладки. Используется огнеупорный шамотный кирпич. Нужное количество его лучше всего посчитать самостоятельно по чертежу. Его надо для простой конструкции не так уж и много. Некоторые, по причине ограниченных финансовых возможностей, не используют шамотный кирпич. Это допустимо.
2. Кирпич для наружной кладки. То есть обычный глиняный кирпич, допустимая марка — М150. Кирпич более низкого качества для постройки тепловых приборов лучше не использовать.
3. Глина (100−130 кг). Ее желательно приобрести хорошего качества, тем более в магазинах сейчас широкий ассортимент достойного материала. Выбор некачественных материалов может негативно отразиться при первом же обжиге готовой печи. Такой раствор запросто растрескается.
4. Очищенный песок. Обычно песка берут вдвое больше чем глины. Можно купить готовый глинопесчаный раствор в магазине. Так вы не прогадаете с пропорцией. Смеси глины и песка на 500 кирпичей нужно около 0,2 куб. м.
5. Металлическая фурнитура. Это задвижка, дверки топочная и поддувальная, колосник, 5 метров проволоки и два стальных уголка.

Образец порядовки

Здесь представлен вариант порядовки «колпаковой» печи Кузнецова. Его можно использовать для самостоятельной выкладки бытовой отопительной печи в домашних условиях без специальной подготовки. Каждый ряд кирпичей нужно выкладывать в соответствии с изображениями в пронумерованном порядке. При этом не стоит забывать о ранее описанных правилах. Эта печь одна из самых несложных в исполнении и универсальна в ежедневном домашнем использовании.

Особенностей для построения именно этого проекта немного. Здесь канал между первым и вторым ярусом делается в четверть кирпича, для удлинения топки. А на 21 ряду нужно оставить два нешироких прохода по бокам внутренних стенок. Они нужны для розжига печи. Вот и все, что нужно знать начинающему мастеру. А сделав свою первую работу, вы поймете, что это просто и понятно. Главное — не бояться приступить, и дело пойдет само собой.

Потом вы сможете сделать более усложненную конструкцию самостоятельно. Кузнецов разработал такое количество разнообразных интересных вариантов, что вы непременно захотите воплотить в жизнь не один из них.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

теория и устройство, кладка своими руками, примеры конструкций

Печи Кузнецова хорошо известны не только печникам – они обогревают множество домов в России и за ее пределами. И. В. Кузнецов работает над усовершенствованием печей с 1962 г. и собрал вокруг себя крепкий коллектив единомышленников. В активе команды – более полутораста разработок, охватывающих едва ли не весь диапазон бытовых печей, см. рис.

Некоторые из печей И. В. Кузнецова

Многие хотели бы сложить какую-то из печей Кузнецова своими руками, и эта статья – им в помощь. Но мы не собираемся раскрывать некие потаённые секреты «кузнецовок» – их просто нет. На сайте Игоря Викторовича stove.ru желающие бесплатно найдут огромный массив печной информации: от сведений по конструированию и строительству печей до подробных чертежей и рекомендаций по установке печи в доме и устройстве отмостки вокруг здания с печным отоплением. Не намерены мы также что-то в этой домашне-печной энциклопедии критиковать или поправлять: нам до И. В. Кузнецова по печному делу, мягко говоря, далековато.

Цель настоящей статьи – дать к своду сведений Кузнецова своего рода введение, позволяющее свободнее ориентироваться в исходном материале. Поясним на примере, зачем это нужно.

Допустим, я автомеханик-универсал с большим опытом и хочу передать его другим интересующимся. Автомобиль – штука сложная. Если я начну по ходу изложения отвлекаться, подробно объясняя, что как обкат и кастер (положим, читатели не совсем уж чайники, ездят-то теперь все) влияют на управляемость и путевую устойчивость машины, а диаграмма газораспределения – на расход топлива в зависимости от дорожных условий, и прочее в том же духе, я в конце концов запутаюсь до того, что сам перестану понимать, как работает автомобиль, на котором я езжу. Волей-неволей мне придется излагать материал пусть и «на пальцах», но по-профессиональному бегло.

Однако читать его будет тяжеловато даже таким же, как и я, специалистам, а у дилетанта вообще голова кругом пойдет. Поэтому мне в помощь понадобится некто, кого можно условно назвать «получайником». На самом деле он вовсе не чайник, может сам и подвеску отрегулировать, и толкатели клапанов выставить. Но в данном случае его задача – описать, как вся начинка машины собирается в одно целое, управляемое по принципу: «Рулем рулить, газом газовать, тормозом тормозить».

В автомобилестроении СССР подобная ситуация возникла в конце 50-х – начале 60-х, когда промышленность начала выпуск автомобилей для широкой продажи населению. Тогда вышел в свет супербстселлер того времени – «Как работает автомобиль». Под редакцией не кого иного, как самого главного конструктора легендарной «Победы» А. А. Липгарта.

Информация «от получайника» еще не позволит приступить к работе: она не дает глубоких знаний, которые позволят хотя бы интуитивно прикидывать по ходу дела нужные значения численных параметров. Но она по сути своей фундаментальна: владея ею, профессиональный текст читается уже с пониманием и быстрее. И, если где-то что-то в нем непонятно еще, это уже не вызывает потерянности и метаний, а просто отметку в уме: вот об этом нужно разузнать подробнее.

О печах и печном отоплении правительство пока никаких эпохальных постановлений не принимало. Но их роль в бытовой теплоэнергетике во времена дефицита энергоресурсов несомненна: уже отопительная печь с КПД 70% при массовом использовании даст экономию топлива в масштабе государства, т.к. в проекты новеньких теплоцентралей закладываются потери тепла в магистралях в 35%, и уменьшить их пока нет возможности. Так что с популяризацией печных знаний приходится выкручиваться самому, не будучи ни Липгартом, ни Кузнецовым. Что ж, попробуем.

Почему – кузнецовки?

Но стоит ли останавливаться особо на печах именно Кузнецова? Стоит, потому что они того стоят. Игорь Викторович с самого начала рассматривал печи русского образца не как охраняемый реликт прошлого или дорогой предмет роскоши, но как непременный атрибут экономичной энергетики будущего, которое ныне – настоящее. Остальные спохватились, что называется, когда жареный петух клюнул.

В результате – кузнецовка на 4 кВт обогревает дом в 100 кв. м. так же, как фирменная «оттуда» топка на 12 кВт. Что, кстати, говорит не об изобретении вечного двигателя, а о том, что фирменные рекламисты свои проспекты творят, пожалуй, вынюхав «дорожку счастья». Во всяком случае, факт, что Кузнецову постоянно поступают заказы из США, Канады, Швеции, Финляндии, которые по печам сами не в хвосте плетутся. Конкретно же преимущества кузнецовок заключаются в следующем:

• Высокий КПД – 80% для печей Кузнецова не диво.
• Высокая температура сгорания топлива без использования технологий и материалов, требующих промышленного производства.
• Как первое следствие из предыдущего – всеядность. В кузнецовках до золы сгорает любое топливо, а осаждение сажи минимально.
• Второе следствие – несложный уход: т.к. сгорает и сажа, печи Кузнецова можно не чистить годами.
• Меньшая материалоемкость в сочетании с равномерной теплоотдачей между топками: в городской квартире с центральным отоплением температура в течение суток колеблется больше, чем в доме, отапливаемом кузнецовкой при 2-х топках в сутки.
• Широкие возможности встраивания водогрейного контура без ухудшения технических параметров печи.
• Хорошая тяга при коротком дымоходе, что удешевляет и упрощает строительно-монтажные работы при ее постройке.
• Пластичность конструкции и внешнего вида как следствие двухколпаковой схемы (см. далее): не ухудшая печи, ее можно сконструировать практически под любое помещение и требования дизайна.
• Автоматическое перераспределение тяги по каналам при переходе от протопки к остыванию, что гарантирует от угара: вьюшку почти никогда не требуется закрывать, она предусмотрена более для нештатных режимов работы.

Примечание: изобретенный И. В. Кузнецовым способ перераспределения тяги в корне отличается от известной газовой вьюшки. По нему поток, создаваемый тягой, пропускается мимо нагретых частей тела печи специальными низовыми каналами, а когда в топке горит пламя, конвекция от него оттягивает поток воздуха на себя. В результате не требуется отдельная система вентиляции помещения. Кроме того, газовую вьюшку может выдуть обратной тягой при задувании в трубу, или, наоборот, вытянуть при сильном ветре, а в кузнецовке любой поток воздуха пройдет мимо всего, что он мог бы выстудить.

Основа основ

Большинство преимуществ печей Кузнецова дает принцип свободного прохода газов. Поясним опять на примере.

Представим себе печь со сложной системой дымовых ходов: утермарковку, четырех-пяти оборотную голландку. В этом тесном лабиринте неизбежно будут возникать сильные завихрения. Слыхали, как печь гудит? Это лишь незначительное проявление бушующей в ней вихревой энергии. А взяться ей неоткуда, кроме как из закладки топлива. Если каналы достаточно длинные и узкие, то на первый взгляд ничего тут страшного нет: вихри, пока доберутся до трубы, рассеются, остывая, и все равно отдадут свою энергию телу печи, а оно – в помещение. Но на деле проявляются нюансы, о которых будет сказано далее в тексте. Из-за них КПД канальной печи свыше 60% – исключительная редкость.

В канальной печи, пока она топится, мечется огромный поток энергии, и на отопление или подогрев воды можно, не нарушая ее работы, взять лишь небольшую ее часть. Такая печь в чем-то похожа на ядерный реактор. Не пугайтесь, только по синергетике, т.е. по путям циркуляции энергии в ней. В ядерный реактор приходится закладывать топлива в десятки раз больше, чем необходимо для обеспечения проектного энерговыхода. Иначе нейтроны просто вылетят наружу, не успев встретить готовые их принять атомы урана. В канальной печи – горячие вихри, не успев остыть, вылетят в трубу или, наоборот, остынут сразу, дав дым и сажу.

А вот кузнецовки (о подробностях ниже) по синергетике уже ближе к термоядерным реакторам будущего. «Термояд» звучит страшновато, но это только по ассоциации с водородной бомбой. На самом деле теромядерные реакторы вполне безопасны.

Почему? Потому, что в них вырабатывается энергии ровно столько, сколько должно уйти потребителю, а технологический запас по мощности для разреженной плазмы нужен мизерный. Если вдруг камера токамака или стелларатора внезапно полностью разрушится, плазма полностью высветится (тяжелых-то атомов в ней нет) и остынет, прежде чем дойдет до стен помещения. Ремонтники выругаются – то ли дело в дежурке лясы точить – но уже через 5 мин. смогут притупить к ликвидации без защитных средств.

Так что же общего у печей Кузнецова с термоядерными реакторами? То, что энергия дымовых газов благодаря принципу свободного прохода не прокручивается много раз в потоке, пока не протолкнется в тело печи, а пропитывает его сразу же. И деться ей оттуда теперь некуда, кроме как в помещение и/или водогрейный регистр.

Первое: колпак на колпаке

Принцип построения печи, позволяющий реализовать преимущества свободного хода газов, известен давно. Это – двухколпаковая печь, схема устройства которой показана на рис. Начнем разбор с левой его поз.

Схемы двухколпаковых печей

Наружный воздух поступает через поддувало 1 в топку 2. Топка может быть снабжена сужающимся соплом – хайлом – в котором в одноколпаковой печи образуется газовая вьюшка: легкие нагретые газы под колпаком своим давлением не пускают «на продув» тяжелый наружный холодный воздух, как воду в опрокинутый стакан. Но в двухколпаковых печах газовая вьюшка из-за тяги со стороны второго колпака часто оказывается неустойчивой. Поэтому двухколпаковые печи до Кузнецова строили редко.

Сразу после растопки, когда горят самые легкие и энергичные фракции топлива, горение происходит в режиме, близком к наиболее эффективному пиролизному. В печах Кузнецова – в пиролизном режиме, они специально так и сконструированы. Пиролизные газы догорают под сводом 4 первого колпака 3. Подсводное пространство первого колпака аналогично дожигателю чисто пиролизной печи.

Пиролизное горение под колпаком получается саморегулирующимся: если топливо очень уж разгорелось, «подушка» догорающих газов расширяется вниз; вверх не дает свод колпака. Из-за этого затрудняется отток дымовых газов, он ведь идет вниз. Соответственно, слабеет и тяга, горение немного утихает. Если же горение ослабевает, все происходит наоборот.

При переходе горения в малоактивный режим или дотлевание углей оба колпака работают уже просто как теплоприемники канальных печей, добирая остаточное тепло топлива. Но в голландках и шведках оно большей частью «просвистывает» в трубу: согласно всем известному гидродинамическому закону Бернулли, в узком канале скорость потока будет больше. А под колпаками остаточные газы будут неторопливо ворочаться, пока их тепло не уйдет в кирпич.

Примечание: в канальных печах при сильном ветре снаружи часто приходится выгребать из топки еще тлеющие уголья и закрывать вьюшку, иначе все тепло «высвистит», пока топливо догорит до золы. В колпаковых печах этого вредного эффекта нет – резкое расширение от дымохода в колпак не позволяет ветру разгуляться в печи, и можно спокойно ждать, пока топливо не отдаст свой запас энергии до последней калории.

Идеальная двухколпаковая печь – круглая в плане. Тогда ее тело 5 является одновременно и вторым колпаком. В нем также есть невидимая зона термохимических реакций 6 под сводом. В ней нейтрализуются остатки моноокиси углерода (угарного газа) и окислов азота, образующихся в топке вследствие значительно более высокой, чем в пламенной печи, температуры сгорания. В дымоход 7 уходят только углекислый газ и пары воды.

Хотя круглую кирпичную печку обычного типа сложить можно, но, если она двухколпаковая, устроить в ней прочистные дверцы сложно, а чистить ее (когда-то же, да придется) трудно. Поэтому на практике двухколпаковые печи выполняют, если привлечь аналогию с электроникой, не по параллельной, а по каскадной последовательной схеме: второй колпак водружают на первый и соединяют колпаки между собой дымоходами (или одной сплошной широкой щелью) с тыла печи, правая поз. на рис. КПД кирпичной печи при этом падает всего на 1-2 процентных пункта.

Примечание: чтобы в круглой двухколпаковке газовая вьюшка была устойчивой, кроме ураганных ветров, кольцевой зазор L2 между первым и вторым колпаками должен быть шире такого же L1 между топкой и первым колпаком.

В том и другом случае во второй колпак можно безо всяких опасений встраивать водогрейный регистр любого типа. Основное тепло телу печи передается под сводом первого колпака. Это, кстати, тоже одна из причин, почему раньше двухколпаковки не были в употреблении: при дешевом топливе небольшое повышение КПД не окупало сложности работы, а мыться на кухне в корыте тогда было делом обычным.

Теперь и топливо дороже, и требования к качеству жизни выше. И тут второй колпак пришелся как раз кстати. Сколько бы тепла под ним не ушло в водогрейку, режим горения не нарушится: первый колпак из плохо проводящего тепло кирпича надежно изолирует высокотемпературный каскад от паразитных теплопотерь.

И в то же время газы под второй колпак подходят, с одной стороны, достаточно остывшие и прореагировавшие, чтобы теплообменник можно было выполнять из обычных конструкционных материалов, не опасаясь его прогорания и осаждения сажи на нем. С другой – температура во втором колпаке при КПД печи в 80% будет в пределах 200-400 градусов, что дает как раз достаточный температурный градиент для эффективной передачи тепла воде.

О многоколпаковках

В принципе возможно круглую колпаковую печь выполнить многокаскадной; каждый каскад – 2 колпака, с отверстием в своде и глухой сверху, как показано на рис. При трех каскадах (6 колпаков), конструкцию, которую можно условно назвать печью со свободным ходом газов (левая поз. на рис.) возможно сделать самонастраивающейся под любое топливо, от мазута до кизяка, с КПД до 97-98% в любом режиме топки. Однако точному аналитическому расчету она не поддается, а компьютерное моделирование требует достаточно мощной аппаратной и программной платформы.

Схемы многоколпаковых печей

Печь с четными (с отверстием в своде) колпаками, доведенными до ее пода (правая поз. на рис.), способна, в принципе, показать КПД в 85-90%, в зависимости от режима горения и вида топлива. Но и ту, и другую, во-первых, очень сложно чистить. Во-вторых, первый колпак получается очень маленьким, и температура под ним будет вполне пиролизной, около 1500 градусов. Никакой металл ее не выдержит, разве что платина. Вольфрам и тот сгорит, как нитка лампочки с разбитой колбой. А будет ли держаться на весу футеровка для пиролизных печей, на опыте пока никто не определял.

Примечание: черные пунктирные линии на рисунках – не металлоконструкции. Это образующие (параболы и прямые) соответствующих размеров: диаметров дымовых отверстий и расстояний нижних обрезов колпаков от пода.

Видео: пример проекта двухколпаковой отопительно-варочной печи

Второе: тепловая нагрузка

На голых принципах ничего не работает. Чтобы теоретически абсолютно правильная печка хорошо грела, сушила и варила, ее нужно также правильно выполнить в материале. Применительно к колпаковым печам (и особенно – к двухколпаковым) это значит, что тепловая нагрузка на материал должна быть высокой. Сделать колпаковую печь массивной, с толстыми стенками – все равно, что жечь костер в пещере. Чтобы почувствовать тепло, нужно сесть у самого огня, а уж копоти будет…

Взгляните на рис. На нем – чертежи и порядовки некоторых печей Кузнецова: банной, отопительно-варочной, двухконтурного водогрейного котла и усовершенствованной русской с лежанкой. Не будучи опытным печником, видно, что материала на единицу выделяемой мощности (500 Вт*кв. м наружной поверхности) в печи Кузнецова идет в полтора-два раза меньше, чем в традиционных. Вообще, любая колпаковая печь «пустее» внутри равной по мощности канальной.

Порядовки некоторых печей Кузнецова

С одной стороны, это хорошо, кирпич-то с кладочным раствором денег стоят. Но с другой – требует тщательнейшей разработки и соблюдения технологии постройки (см. ниже). Тепловая нагрузка, от которой не шелохнется груда булыжника, тонкую кирпичную стенку разрушит уже при разгонной топке.

Для печей Кузнецова важна и строительная механика. Прочность стенки на глиняном растворе при уменьшении ее толщины падает гораздо быстрее, чем на цементно-песчаном. Поэтому фундамент под эти печи нужно выполнять особенно тщательно в точном соответствии с рекомендациями автора. Им же необходимо неукоснительно следовать при постройке.

Примечание: И. В. Кузнецов позволяет свободно копировать свои материалы для себя, для постройки, но возражает против переизданий. Однако картинки на рис. маленькие. Дилетант по ним ничего не соорудит, а мастер знает, где можно взять полноценные чертежи. Поэтому надеемся, что Игорь Викторович простит нам это небольшое заимствование ради пользы дела.

Третье: шаг вправо, шаг влево…

Высокие нагрузки на материал в печах Кузнецова требуют не просто тщательной разработки конструкции, но и соблюдения при этом некоторых основополагающих уже конструкторских принципов. Главный из них – плавающая топка из шамотного кирпича марки ШБ-8 или Ш-5. Тело печи выкладывается из керамического кирпича марки не ниже М150.

Что значит плавающая топка? Во-первых, вокруг нее целиком, или в точно рассчитанных автором местах, должен быть сухой шов. Сделать его не так-то просто: по выкладке последнего ряда шамота (если иное не оговорено в спецификации на печь) глиняный раствор из швов между шамотным и обычным кирпичом выковыривается, а вместо него вставляются прокладки из минерального картона – базальтового, каолинового и т.п.

Несвязанные и связанные строительные модули

Во-вторых, нужно неукоснительно соблюдать принцип несвязности модулей. Что это такое, показывает рис. Никакие выступы шамота не должны входить в пазы обычного кирпича, и наоборот, даже с демпфирующими швами. ТКР и теплоемкость шамота существенно отличаются от «кирпичных», и топка, связанная с телом печи, порвет кладку при растопке. Топка «кузнецовки» должна представлять собой компактный модуль, установленный в гнездо из обычного кирпича. Как при этом устроить ее выход в дымоход, автор подробно объясняет на сайте.

Также неукоснительно нужно следовать его рекомендациям касательно выбора и подготовки материалов. «Кузнецовки» хоть и кирпичные, но высокотехнологичные, и терпят замену на эрзацы и небрежность не более, чем ракета или подлодка – замену титана и композитов жестянкой. Последствия, правда, не будут столь катастрофическими, но и видеть их придется дома, а не вычитывать в новостях. И платить из своего кармана.

В целом по технологии: печь Кузнецова может соорудить старательный, внимательный и аккуратный новичок. Но действительно опытный печник, с полупьяна, но бездумно выкладывающий действительно очень хорошую плиту или голландку, на печи Кузнецова обязательно осечется.

О последователях

Чертеж самодельной печи Кузнецова

Тем не менее, «кузнецовки» не есть некое чудо несказанное. Уже нашлось немало любителей и мастеров-профи, не только повторяющих оригинальные конструкции Игоря Викторовича, но и создающие свои самостоятельно. На рис. справа – чертеж, а на рис. в разделе – порядовка одной из них.

У нее две особенности. Первая – растопочные ходы на 21-м ряду. Они вполне аналогичны холостым воздушным ходам Кузнецова, но включаются в работу при растопке, ускоряя и облегчая ее. На пламени или тлении их пропускная способность не позволяет обеспечить выход газов, и канальчики эти заглушаются газовыми пробками.

Вторая – пиленые вдоль, да еще и на угол, кирпичи в 17-м, 28-м и некоторых других рядах. Вообще-то и печники, и просто строители знают, что кирпичи вдоль не пилят. Но это убеждение сложилось во времена, когда и понятия «угловая дрель», она же болгарка, не было. Об алмазном инструменте тогда только слыхали, что, мол, применяется такой где-то в секретных цехах военных заводов.

Но пилить кирпич вдоль болгаркой на весу все равно нельзя, его прочность упадет ниже предельно малой из-за биений инструмента в руках. Тут два варианта, первый: установить инструмент в станину с ходящим в вертикальной плоскости рычагом, чтобы получится отрезной станок. Такую можно сделать самому, есть и готовые в продаже.

Порядовка самодельной печи Кузнецова

Другой способ годится, если на хозяйстве имеется циркулярка хотя бы на 1500 обмин, а лучше – на 2500-3000. Тогда алмазный круг по камню заправляют в нее вместо штатного пильного зубчатого. Этот вариант предпочтительнее: опорная доска с уголковым упором обеспечивают рез гораздо более чистый и точный. И при необходимости можно допилить с другой стороны, не рискуя получить на спиле высокую ступеньку.

Видео: процесс кладки печи 3 х 3,5 кирпича

Еще о кругленьких

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

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

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

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

Загрузка…

Обсуждение темы «Печь Кузнецова»

Ниже Вы можете поделиться своими мыслями и результатами с нашими читателями и постоянными посетителями.

Также можно задать вопросы автору*, он постарается на них ответить.

типов колпаковых печей | Elebia Blog

Blog — Отказоустойчивость — Подъемный крюк для колокольных печей

12 января 2018 г.

Типы колокольных печей

Колпаковые печи необходимы, когда производственный процесс, для которого они используются, требует закрытой атмосферы. На рынке представлены различные типы колпаковых печей, и процесс, для которого требуется печь, может быть науглероживанием, ферритным нитроцементацией (FNC) или мягким газовым азотированием (NSF). Но надо понимать, что не все колпаковые печи устроены одинаково.

Эти печи требуются, когда промышленная нагрузка на этом конкретном заводе или фабрике очень высока. Они не обрабатывают небольшие партии. Хотя они могут иметь общую форму колокола, все они могут питаться несколькими разными способами. Теперь мы рассмотрим различные типы колпаковых печей, чтобы прояснить этот вопрос.

Обзор типов колпаковых печей

Как упоминалось выше, существует несколько различных типов колпаковых печей. У всех есть свои положительные и отрицательные стороны.Типы колпаков, если они относятся к процессу нагрева, следующие:

• Колпак с электрическим обогревом. Печи, работающие от электричества, часто считаются более энергоэффективными, чем электропечи, работающие на газе. Это может быть так. Однако решение об установке газовых или электрических печей часто мотивируется другими соображениями, а не экономией денег. Процесс, который будет осуществляться, является главным соображением.
• Газовая колокольня печь. Обычно считается, что это менее эффективно, чем печь с электрическим приводом, но, как упоминалось выше, выбор печей с газовым или электрическим приводом зависит от типа процесса, для которого требуется колпаковая печь. В зависимости от процесса лучше использовать газ или электричество.
• Системы тепловой рециркуляции в колпаковой печи. Если эта особенность присутствует, то печь более экономична и менее подвержена потерям тепла.Что делает продукт более эффективным и экономичным. Что лучше как для окружающей среды, так и для клиента.

Установка колпаковых печей

Одним из самых сложных вопросов при установке колпаковой печи является перемещение оборудования в правильное место и положение. Эта работа сама по себе является инженерным подвигом. Топка не будет легкой и ее размещение доставит производителю головную боль. Вот почему подъемный крюк elebia NEO для колпаковых печей является таким подарком.Этот специально разработанный крюк гармонично сочетается с краном и поддерживает печь и ее вес. У него также есть ум, чтобы правильно поднять колпак в вертикальное положение. Это умное решение серьезной проблемы. Крюк достаточно прочен, чтобы выдержать вес печи, а также обладает прочностью и маневренностью, чтобы поставить колпак в правильное положение. Это поможет операторам выполнять свою работу гораздо эффективнее, экономичнее и безопаснее.

Проблема безопасности

Колпаковые печи поднимаются десятки раз каждый день, от одного конца до другого, чтобы завершить производственный процесс.Каждый подъем колпаковой печи сопряжен с рядом рисков, присущих работе. Операторы должны работать с безопасного расстояния в диапазоне повышенных температур, который выдерживают эти устройства, что подразумевает ограниченную видимость точки подъема колпаковых печей, поскольку она находится по центру на очень большой высоте. В довершение всего, подъемные крюки, которые используются в процессе подъема, не оснащены предохранительной защелкой.

Давайте не будем обманывать наших служителей: все знают, что при транспортировке колпаковых печей произошло больше несчастных случаев, которые мы хотели бы признать, из-за трудностей, связанных с обращением с этим устройством … Но только потому, что риски существуют, это не означает, что с ними нельзя иметь дело.

Информационный бюллетень

Подпишитесь на нашу рассылку и получайте последние новости от elebia

Решение

Подъемный крюк NEO20 для колпаковых печей был разработан, как и остальные наши продукты, под надежным принцип: следовательно, нельзя уронить подвешенный груз. Безопасность прежде всего!

Подъемный крюк автоматически ориентируется, гарантируя, что он правильно расположен на точке подъема, обнаруживает, что груз находится в нужном положении, и закрывается автоматически, без дополнительных манипуляций.После закрытия его наконечник образует замкнутую петлю вокруг точки подъема, система закрытия закрывается, и колпак готов к подъему.

NEO20 идеально подходит для больших точек подъема (до 100 мм Ø) и позволяет дистанционно включать и снимать груз. Дополнительные функции, такие как режим автоматического закрытия и светодиодный индикатор состояния, только добавляют дополнительные меры безопасности, чтобы гарантировать, что процесс подъема этих устройств выполняется в наиболее безопасной и контролируемой среде.Таким образом, можно утверждать, что специально разработанный подъемный крюк для колпаковых печей сэкономит время и деньги отрасли, повысив эффективность и рентабельность.

Но, что важнее всего, он представляет собой самое разумное и безопасное решение рисков, связанных с подъемом колпаковых печей.

Продукция для вашей компании

Откройте для себя подъемный крюк NEO20

Навигация по сообщениям

Колпаковые печи | Nutec Bickley

Колпаковые печи

идеальны для низкотемпературных процессов сушки или спекания в различных конфигурациях.

Доступны различные методы подъема колокола в зависимости от требований и планировки каждого клиента.

Колпаковые печи обычно используются для периодических или периодических процессов. В основном они используются для термообработки, хотя их также можно использовать для процессов спекания при низких температурах или для сушки.

Груз / продукт нагревается внутри подвижной крышки или купола, который можно снять с помощью ходового подъемника.В качестве альтернативы мы можем спроектировать автоматический подъемный механизм в соответствии с требованиями заказчика.

Мы поставляем колпаковые печи для температур от 900ºF (480 ° C) до 2200ºF (1200 ° C)

Преимущества колокольных печей

• Отличное герметичное уплотнение между печью и основанием; печь может использоваться с несколькими основаниями. Размер: от 1 м³ до 500 м³ (от 35 футов³ до 17 650+ футов³)
• Доступны различные способы подъема колокола в соответствии с требованиями заказчика и конструкцией.

Колпаковые печи

• предлагают экономичный метод термообработки при использовании нескольких оснований.
• Основным преимуществом колпаковой печи является ее простота, поскольку отсутствие какого-либо механизма (например, двери или автомобиля), связанного с принципом ее конструкции, обеспечивает надежное уплотнение на полу / основании.

• Как правило, колпаковая печь может менять положение или основание с целью повышения производительности, поскольку при наличии двух оснований она дольше остается в рабочем состоянии.Пока одна загрузка обрабатывается, другая будет охлаждать или загружать / выгружать, оптимизируя использование печи.
• Низкие эксплуатационные расходы благодаря отсутствию механизмов или движущихся частей в печи. Техническое обслуживание ограничивается оборудованием для горения и управления.

Отрасли или процессы, в которых используются колпаковые печи

Промышленная печь для закалки, отпуска, закалки и отжига

Промышленная печь для закалки, отпуска, закалки и отжига

Промышленные печи

Существуют различные промышленные печи для термической обработки стали,
для закалки, светлого науглероживания, закалки, отжига, отпуска, для пайки, для удаления вяжущего и спекания керамики.Koyo предлагает также газогенераторы для эндотермического и экзотермического газа, установки для крекинга аммиака и моечные машины.
Во многих случаях используются собственные нагревательные элементы Koyo Moldatherm ^® .

Печи для поверхностной закалки стали, печь для светлого науглероживания, печь для карбонитрирования, печь для азотирования

Для упрочнения стальных поверхностей можно использовать несколько методов.
Науглероживание — это процесс добавления углерода к поверхности стали с низким содержанием углерода.Углерод диффундирует в сталь и после закалки образует мартенсит.
При науглероживании газом, коммерчески наиболее важном варианте науглероживания, источником углерода является богатый углеродом
атмосфера печи, содержащая CO, произведенный либо из газообразных углеводородов, например, метана, пропана и бутана, либо из
испаренные углеводородные жидкости.
Карбонитрирование — это модифицированная форма газовой науглероживания, а не форма азотирования.
Модификация заключается во введении в топочную камеру аммиака для добавления азота.Образующийся азот образуется на рабочей поверхности за счет
диссоциация аммиака; азот диффундирует в сталь одновременно с углеродом. Температура ниже по сравнению с
науглероживание.
Азотирование — это вариант поверхностного упрочнения, включающий азот в решетку железа при низкой температуре,
использование аммиака в качестве технологического газа. Закалка в этом случае не требуется.

Печи для отжига и отпуска

Для отпуска и отжига стали,
алюминия, меди или других материалов, Koyo может предложить печи периодического действия и
печи непрерывного действия с использованием вакуума и различных атмосфер или пара. Здесь вы можете увидеть несколько примеров.
Когда за отжигом следует процесс закалки и второй этап отжига,
эти печи можно использовать для объемной закалки стали.

Вакуумные печи

Koyo предлагает набор вакуумных печей для таких применений, как отжиг, закалка стали или спекание.Вакуум защищает поверхность от коррозии воздухом.

Паяльные печи

Печи для спекания

Печи для спекания были построены Koyo во многих версиях. Многие приложения используются в
керамическая промышленность.

Специальные печи по индивидуальному заказу

Здесь вы найдете несколько примеров новых типов промышленных печей с множеством улучшений, включая энергосбережение,
снижение эксплуатационных расходов и т. д.

Газогенераторы

Koyo может предложить три типа газогенераторов:
Генераторы эндотермического газа и экзотермического газа, а также установка крекинга аммиака для производства водорода и формовочного газа.

Koyo Thermo Systems и Crystec будут рады спроектировать стоимость
эффективная система для удовлетворения самых взыскательных и требовательных требований.

Железная электрическая печь с колпаком, максимальная температура: 0-500 градусов Цельсия, грузоподъемность материала: 0-500 кг,

О компании

Год основания 2007

Юридический статус Фирмы Физическое лицо — Собственник

Характер бизнеса Производитель

Количество сотрудников от 26 до 50 человек

Годовой оборот2-5 крор

IndiaMART Участник с апреля 2007 г.

GST33AFMPV4138F1ZA

Код импорта и экспорта (IEC) 04080 *****

Экспорт в Кению, Оман, Саудовскую Аравию, Объединенные Арабские Эмираты, Бахрейн

«Vibrant Thermal Engineering «, основанная в 2007 году, — одна из самых быстрорастущих компаний, занимающихся производством, торговлей, импортом и экспортом промышленных печей & Духовки .Для обеспечения высочайшего качества мы всегда используем сортированное сырье. В наш ассортимент входят промышленные печи, печи с выдвижным подом, промышленные печи, шахтные печи, закалочные печи, колпаковые печи, ковочные печи, вращающиеся печи, обжиговые печи, печи для закалки и отпуска, печи для термообработки, непрерывные печи, плавильные печи для цветных металлов Лабораторная печь, Промышленная печь и сушилка, Генератор горячего воздуха, Запасная печь, Термическая обработка алюминия. Наши продукты получили признание за такие особенности, как точный дизайн, долговечность, низкие эксплуатационные расходы, экономическая эффективность и надежность.Мы ищем запросы из ОАЭ, Дубая, Саудовской Аравии, Кувейта, Вьетнама, Сингапура, Малайзии и Шри-Ланки .
Мы предлагаем комплексные решения для теплового применения и для проектов промышленной автоматизации под ключ. Мы предлагаем современные топливосберегающие горелки, изоляцию из керамического волокна, огнеупорную футеровку, контрольно-измерительные приборы, автоматизацию печи, печи и системы сжигания для вашего энергоэффективного производства.

Видео компании

Какие бывают печи для дома.Печь из кирпича для дома своими руками: практические советы новичкам

Несмотря на то, что металлические твердотопливные печи и котлы доступны сегодня в широком ассортименте, домовладельцы всеми силами стараются обзавестись кирпичной печью.

Причин несколько: во-первых, печь способна накапливать в себе значительное количество тепла, постепенно отдавая его в комнату; во-вторых, поверхность этого устройства никогда не нагревается, поэтому тепло, которое он излучает, мягкое и очень комфортное.

Есть несколько типов кирпичных печей, отличающихся друг от друга характером конвекции и конструкцией:

1. Голландский Эта печь является канальной и имеет последовательный газовый конвектор. У него самая простая конструкция, но и самый низкий КПД — 40%. В такой печи невозможно построить водяной теплообменник.
2. Шведский Отопительно-варочная печь камерного типа с КПД на уровне 60%. Канальный конвектор вытянут от пола до потолка и расположен за топкой.Конструкция позволяет встроить теплообменник ГВС в воздушную камеру (его роль выполняет духовой шкаф).
3. Колпакова. Вытяжка обеспечивает саморегулирование этой печи: под ней дымовые газы полностью сгорают и только потом попадают в дымоход. Благодаря этому КПД можно поднять выше 70%. Очень сложен в изготовлении и не может иметь заварочный агрегат, используется только для обогрева.
4. Русский. Как и английский камин, эта печь проточная, то есть в ней нет конвектора.

Сильные стороны русской печи:

• КПД более 80%;
• не имеет себе равных по эстетическим качествам;
• можно использовать для приготовления пищи, некоторые из которых можно приготовить только в такой печи.

В отличие от других печей, которые представляют собой единый блок, состоит из нескольких частей, которые взаимодействуют между собой через углы. Поэтому при укладке углов важно соблюдать все правила и постоянно проверять вертикальность отвеса.

Подготовительные работы

Итак, давайте рассмотрим по порядку, как построить печь для дома из кирпича своими руками.Процесс создания печи нужно начинать с определения ее местоположения. При этом следует учитывать положение дымохода: расстояние между его стенами и стропилами должно быть не менее 15 см, а прорези (участок, пересекающий мансардный этаж) не должны касаться балок перекрытия.

Если печь построена из 500 и более кирпичей или имеет узкий и высокий корпус, под нее следует положить фундамент, не связанный с фундаментом дома. По размерам он должен превосходить печь на 100-50 мм с каждой стороны.

На фундамент укладываются изоляционные и гидроизоляционные покрытия.

Начинающему печнику следует подготовить такие инструменты:

• шпатель и кельма;
• строительный уровень и отвес;
• шнуровка;
• перфоратор или лопата;
• колесо рулетки

Еще нужна вязальная проволока и емкость для приготовления раствора.

Краткое описание способов и порядка кладки печи

Строительство печи можно осуществить несколькими способами:

1. Укладка в поднутрении: Стыки максимально заполняются раствором, поэтому штукатурка не требуется.
2. Кладка с пустыми швами: нижние ряды — подпечная часть печи — выложены обычным красным кирпичом, облицовка которого не должна выполняться. Раствор также используется обычный — цементно-песчаный.

Следующая часть — печь — выложена обжиговым керамическим кирпичом, а внутри — шамотным. Раствор глинисто-песчаный. У этого раствора есть одна особенность: если его недостаточно прогреть в холодное время года, он будет набирать влагу и постепенно провисает.

Большая печь для обогрева и приготовления пищи

В связи с этим те части печи, которые не нагреваются более чем на 200 — 250 градусов, укладываются на обычный цементно-песчаный раствор. Для его изготовления смешивают горный песок и портландцемент М400. Декоративные аналоги использовать нельзя.

Та часть дымохода, у которой температура 80 градусов и ниже, как и первые ряды, выкладывается обыкновенным кирпичом.

Ни одна полевая кухня не обходится без приготовления пищи на костре.Для удобства можно сделать. Рассмотрим изготовление стационарных и переносных конструкций.

О достоинствах и недостатках печей на дровах поговорим.

Видео по теме

Виды печей

Печи бывают нескольких типов. В этой статье мы рассмотрим эти виды печей более подробно. Итак, первый вид это прямоточные печи . Это простейшие печи из кирпича. В такой печи есть нагнетатель.Он получает кислород, который необходим для сжигания древесины или газа. Воздух поступает в воздуходувку, затем поднимается вверх, а затем воздух проходит через решетку. На решетке расположены горящие дрова. После чего воздух поднимается в трубу. В древности такая печь была поистине новшеством и открытием. Благодаря такой печи решился вопрос с дымоотводом. В результате дым не попадал в комнату, а через дымоход выходил на улицу. Правда, вместе с этим дымом в дымоход ушла и большая часть тепла.Также очень часто из трубы выходили искры и пламя. Следовательно, у этой печи самый низкий КПД. В такой печи стены со временем прогреваются, а в помещении только через определенное время начинает появляться тепло.

Второй вид печи канальные печи или печи с поворотами. Этот тип печей появился сразу после прямоточных печей. В такой топке дым не попадает прямо в трубу, а сначала проходит по каналам в топке в стороны (может быть, вниз).Затем из дымохода выходит дым. За это время дым значительно остывает, а большая часть тепла остается в самой топке. КПД в такой печи намного выше, чем в предыдущем варианте. Но следует знать, что такая печь не подходит для использования в ней для бани.

Третий вид печи колпак . Колокольные печи появились в 20-30-х годах. 20 век. Но в самом начале их использования они применялись только в металлургической промышленности.А в середине 20 века эти печи начали использовать в бытовых условиях. В такой печи горячий дым поднимается вверх и заполняет закрытую крышку. После остывания дым начинает опускаться вниз, потому что снизу идет более горячий дым. Внизу колпачок подвернут. Через них дым попадает в трубу или во второй колпак, который находится над первым. Такой механизм действия легко увидеть на практике. Для этого возьмите горящую сигарету и переверните ее вверх дном под перевернутый стакан.Дым начнет подниматься, заполняя весь объем стакана. Как только дым достигнет дна, он начнет падать, а затем уйдет наружу. Колпаковые печи отличаются от канальных тем, что в первых печах движение дыма происходит не под действием тяги трубы, а по свободному пути. Таким образом, эти печи легче расплавляются, а при розжиге они создают меньше дыма в помещении. В канальных печах источником тяги является нагретая труба.Пока труба не прогреется, тяги не будет. Кроме того, чем больше поворотов делает труба, тем больше должна быть труба. Такую трубу и прогреть сложнее. Поэтому плавить такие печи труднее, чем колпаковые.

Поэтому при строительстве канальных печей необходимо учитывать соответствие длины и количества оборотов высоте трубы, чтобы обеспечить ей необходимую тягу. Получается, чем больше оборотов, тем выше КПД печи, следовательно, тем сложнее создать в ней нормальную тягу.В колпаковых печах высоту трубы следует определять только таким фактором, чтобы боковой ветер не создавал обратной тяги.

Принято считать, что все печи кирпичные. Металлические печи появились намного позже. Такие печи называются печами. Печи быстрее нагревают комнату, но и остывают намного быстрее, почти сразу после остановки топки. Металлические печи чаще всего бывают прямоточными. Следовательно, они имеют более низкий КПД, чем печи для обжига кирпича.Их главное преимущество заключается в том, что металлические печи можно приобрести в магазине и они просты в установке. Кирпичные печи нужно строить на месте.

Четвертый вид печи печи отопительные и банные . Эти печи делятся на два типа: бытовые отопительные и банные. Итак, к бытовым отопительным плитам относят простые отопительные печи, кухонные плиты и русские печи. Такие печи можно комбинировать между собой. Например, можно построить печь для обогрева и приготовления пищи.Все эти печи предназначены для обогрева помещения. Принцип работы банных печей другой. Основная функция банной печи — обеспечение разогрева камней, находящихся внутри печи. Именно по этой причине банные печи по своему устройству можно отнести ближе к металлургическим, чем к бытовым отопительным печам. В таких печах для материалов тепла выделяется намного больше. Поэтому при строительстве банной печи необходимо учитывать и другие особенности.Чем сильнее нагреваются камни, тем лучше пар в бане. Стены топки тоже обогреваются и обогревают парилку.

Поэтому при строительстве банной печи важно достичь максимальной температуры камней, тогда можно будет обеспечить соответствующую температуру внешних стен печи. Самая частая ошибка при строительстве банных печей — слишком сильно нагреваются внешние стены топки, потому что камни оказываются более холодными.В результате пар в такой бане получается грубым и тяжелым. Если духовка слишком горячая, то, естественно, она не должна нагреваться. Эта ситуация приводит к ухудшению качества пара.

Пятый вид печи печи и камин . Камины тоже можно отнести к печным отопительным, но только формально. Устройство каминов мало общего с отопительными и банными печами. У них есть общий элемент — нагнетатель и труба. Как известно, передача тепла может осуществляться двумя способами, в частности, конвекцией и излучением.При конвективной теплопередаче тепло распространяется за счет движения нагретого воздуха. В случае радиационной теплопередачи тепло распространяется прямо от источника излучения. Например, тепло от солнечного света полностью излучается, поскольку между Землей и Солнцем нет воздуха и на большом расстоянии. За счет атмосферы на Земле также возникает конвективное тепло. Вы легко почувствуете разницу между этими двумя типами теплопередачи. Простой пример: выйдите в тень, а затем постойте под прямыми солнечными лучами.Соответственно, в разное время года ощущение тепла будет разным. Нагретые стенки печи могут излучать тепловое излучение. Они согревают воздух, создавая конвективное тепло. В традиционных отопительных печах больше всего конвективного тепла, а в каминах больше лучистого тепла. Лучистое тепло чаще встречается в металлических печах, чем в кирпичных. Конвективное тепло в больших количествах человек переносит лучше, чем большое количество лучистого тепла. В небольших количествах лучистое тепло создает более приятные ощущения.Чем выше поднимается температура в помещении, тем меньше должно быть радиационного тепла. По этой причине камины чаще используют не в отопительных целях, а в качестве декоративного элемента помещения.

В разных странах история печей разная, хотя, в целом, все они имеют общее: ниша для топлива, дымоход, а у более современных — зольник и вентиль в дымоходе. Печи делятся на три типа: варочные, отопительные и варочно-отопительные.Сначала повсеместно применялся третий тип, универсальный очаг — каменная печь, с широким подом, просторным проемом и достаточно вместительной топкой, где приготовление пищи производилось на вертеле и в котлах, подвешенных на крючке, закрепленном в крыше. Но потом стали происходить заметные изменения, например, у нас была знаменитая русская печь (тоже варочно-отопительная), но без трубы, утопленная на «черный» лад. В XVIII веке «швед» распространился среди европейского населения, что было удобно тем, что его кухонная часть располагалась на кухне, а встроенный обогревательный «щит» обогревал комнату за стеной.В то же время европейцы стали использовать «голландцев» (по большей части чисто для отопления), со временем укоренившиеся в Санкт-Петербурге. Кстати, кое-где сегодня используются карманы.

С каждым столетием печи менялись все быстрее и быстрее, их разрабатывали не народные мастера, а опытные инженеры, некоторые из которых были дворянами и даже воинскими званиями, как генерал Амосов. Созданная последним печь, названная в его честь, согревала Зимний дворец, создавая здесь довольно летние температуры в самые сильные морозы.Сегодня некоторые виды печей для дома практически непригодны из-за большого размера (печь Амосова) или небольшого КПД (обычный очаг). Однако, например, для дачи или небольшого загородного дома каминные печи вполне годны: большие входные двери, нижний отсек имеет прямой дымоход, верхняя камера имеет соединение с трубой, перекрытой заслонкой. При закрытых дверцах и заслонке получается печь с приличным отводом тепла, а стоит открыть дверцы и дымоход верхней камеры, и у вас будет кирпичный камин, который едва нагревает комнату, но создает комфорт.Еще один вариант подобной комбинации — печь, правда, уже есть немного другая конструкция, камин просто крепится к плите и может доставлять комфорт при обогреве помещения, а при наличии ниши для готовки готовку можно проводить параллельно .

Печи для отопления дома — все дело в стенах

Фокус способен поддерживать приемлемую температуру только в одном помещении; Русская печь рассчитана на дом до 25 квадратных метров, из трех-четырех комнат (соответственно одна-две должны быть проходными).Почему такая разница? Все дело в стенах, точнее в их толщине. Чем тоньше плита, тем быстрее нагревается, но так же быстро остывает. . Соответственно, тонкостенные печи приходится постоянно топить, что довольно расточительно. Рассмотрим варианты, позволяющие хоть немного сэкономить на топливе, например, теплонакопительные печи простейшей конструкции и воздушно-отопительные и конвекционные сложные системы отопления. Начнем с простого. Теплоаккумулирующие печи, такие как русские, «голландские» и «шведские» (скорее международный список), изготавливаются из кирпича, причем кладку можно заранее подготовить под штукатурку, толстый слой которой позволяет дольше сохранять тепло.Плитка и кафель также часто используются для отделки.

В целом кирпич отлично аккумулирует тепло, однако, если положить сверху плитку, теплопередача займет немного больше времени, тем более что ребристые поверхности с обратной стороны плитки значительно увеличивают площадь тепловое излучение. Раньше для той же цели использовались плитки — маленькие глиняные плитки, обожженные до звука, очень напоминающие современную плитку. Так, например, КПД русской печи для отопления дома составляет 68%, что эквивалентно полному КПД современной ТЭЦ, работающей на твердом топливе.У голландцев и шведов работают несколько иначе, в теле спрятано несколько последовательно соединенных вертикальных каналов, по которым горячий воздух движется противотоком, то есть сначала восходящим потоком, потом по следующему колену вниз и так далее.

Прогрев стен оказывается длительным, с последующим длительным тепловыделением, при достаточно большой толщине кладки тепло накапливается до 36 часов при небольшом расходе топлива.

Печи особо сложной конструкции, только для обогрева

Нагревательные печи типа каменки существуют давно, создав систему обогрева Зимнего дворца, генерал Амосов получил усовершенствованную модель каменки, но она Известно, что подобным способом в древности отапливались дворцы.Конструкция печи довольно сложная, она похожа на два строения, одно из которых находится внутри другого. Причем внешняя может быть кирпичной, а внутренняя — металлической, есть и полностью металлические модели, покрытые кафельной плиткой, скрепляемые с помощью специальных петель без участия растворов. Особенности отопительной печи заключаются в практически абсолютной герметичности топки, в результате чего после загрузки дрова в процессе горения полностью перерабатываются в непривычное газовое состояние.Для этого в верхней части есть специальная камера дожигания, в которой сгорает именно газ, полученный из твердого топлива. Зольник в таких печах отсутствует за ненадобностью.

При таком экономном сжигании дров внутренний декоративный камин для камина можно заливать очень нечасто, в результате чего не нужно будет выходить в морозильное поле несколько раз в день. Выгода каменки очевидна и вроде бы вне конкуренции, но соперник у него все-таки есть, и это камин, правда, конвекционного типа.Внутри стен такого очага есть пустота, камера, покрывающая весь камин или его верхнюю часть. Воздух поступает через отверстия, расположенные в нижней части камеры, после чего нагретые воздушные массы поднимаются вверх в специальные воздуховоды, равномерными потоками распределяясь по помещению. Если оснастить такой камин стеклянной дверцей, полностью изолирующей топку от окружающей среды, можно добиться эффекта, аналогичного тому, что происходит внутри воздухонагревателя — полного и очень медленного горения дров.Правда, зольник к конвекционному камину еще нужен, пока газообразное состояние топлива в нем не сгорит.

Печь со слоем

— обзор

3.1.1 Выделение хлора

Хлор является одним из критических параметров при рабочих проблемах котла, особенно вызывая коррозию, и механизм его выделения из ТБО во время сжигания имеет первостепенное значение. Из-за неоднородной природы ТБО поведение при выделении хлора является сложным. Pedersen et al. [9] изучали высвобождение хлора из выделенных фракций ТБО и наблюдали, что высвобождение хлора постепенно увеличивается с температурой.Например, при 500 ° C примерно 100% и 60% Cl было выделено из ПВХ и обуви, соответственно, в то время как в других отходах, таких как отходы измельчителя, выделения Cl не наблюдалось при той же температуре. При 1000 ° C 95% хлора выделялось из обуви, а 50% выделялось из отходов измельчителя [9]. Watanabe et al. [55] использовали синтетические отходы для изучения выделения хлора в диапазоне температур [500–900 ° C]. Почти половина Cl улетучилась при 500 ° C, в то время как нелетучий Cl остался в золе.Высвобождение хлора увеличивалось с повышением температуры до почти полного высвобождения (> 95%) при 900 ° C. Подобные результаты наблюдались при натурных измерениях Белеви и Мёнч [87] и Ма и др. [15], которые разделили сырые бытовые отходы на различные компоненты и провели серию экспериментов для количественного определения выбросов хлора из каждого компонента. У разных инсинераторов разная скорость нагрева и концентрация кислорода, что также влияет на высвобождение хлора из ТБО. Низкие скорости нагрева (от 10 ° C / мин до 800 ° C), которые наблюдаются в колосниковых камерах сгорания, приводят к более высокому выделению хлора, тогда как высокие скорости нагрева (от 500 ° C / с до 800 ° C, с 30- минутная выдержка, при которой эксперимент выдерживалась при 800 ° C в течение 30 мин), происходящая в камерах сгорания с псевдоожиженным слоем, приводила к более низкому высвобождению хлора [34].Wey et al. [69] исследовали влияние неорганического и органического Cl на образование HCl во время сжигания отходов в установке для сжигания с псевдоожиженным слоем. Авторы заметили, что количество HCl, образовавшегося из ПВХ по сравнению с NaCl, варьировалось в зависимости от условий горения, а также при использовании различных добавок. Было обнаружено, что ПВХ (органический Cl) выделяет большее количество HCl, чем NaCl (неорганический Cl) [64]. На рис. 5 показано выделение Cl в виде HCl при сжигании ПВХ в различных рабочих условиях в печи с неподвижным слоем.

Рис. 5. Высвобождение HCl и распределение рабочих условий в неподвижном слое (адаптировано из [68]).

Во время стадии сушки температура очень низкая, а концентрации кислорода и углерода на решетке близки к максимальным значениям. В этом диапазоне температур HCl не образуется, поскольку ПВХ не разлагается. На второй стадии горения, то есть в зоне газификации / пиролиза, ПВХ начинает разлагаться, концентрация HCl и температура увеличиваются, а концентрация кислорода снижается.На стадии горения и выгорания полукокса температура и концентрация кислорода резко возрастают, а концентрация HCl снижается до минимума [68]. Однако реакции, которые приводят к высвобождению хлора из отработанного топлива, и то, как на высвобождение хлора влияют другие вещества, такие как щелочные металлы, во время сжигания отходов или материалов биомассы, в настоящее время четко не описаны или поняты.

Björkman и Strömberg [88] исследовали высвобождение хлора во время пиролиза различных типов отходов биомассы и рапсовой соломы и обнаружили, что Cl выделяется в два этапа, первая из которых находится в диапазоне температур [300–400 ° C] с дополнительным выделением хлора в диапазоне [700–900 ° C].Хотя было обнаружено, что основная часть Cl в этих топливах является неорганической, т.е. водорастворимой, утверждалось, что начальная стадия выделения Cl не была связана с испарением KCl из-за довольно низкого давления паров KCl. , при температурах ∼400 ° C. Авторы предполагают, что при температурах <400 ° C реакция водяного пара с хлоридами щелочных металлов в присутствии SiO ₂ в соответствии с реакцией (R5) ответственна за выделение Cl в форме HCl:

(R5) 2KCl (s) + H ₂ O (г) + n SiO ₂ (s) → K ₂ O ‚(SiO ₂ ) _n (s) + 2HCl (g )

Напротив, когда песок и KCl смешивались в смоделированной сухой и влажной атмосферах дымовых газов, выделения Cl не наблюдалось, что свидетельствует о том, что на высвобождение Cl не влияет присутствие SiO ₂ [88].При добавлении KCl к древесине с низким содержанием Cl, так что содержание Cl в топливе стало высоким, примерно 30–50% Cl выделялось уже во время пиролиза в диапазоне [400–600 ° C]. На основании этих результатов авторы делают вывод, что Cl может высвобождаться из-за взаимодействия KCl с органической фракцией в топливе [88]. Дальнейшее исследование этого было проведено Zintl et al. [89], которые исследовали высвобождение Cl при пиролизе смесей различных биополимеров и KCl в интервале температур [200–700 ° C].Основываясь на их результатах, было высказано предположение, что KCl участвует в реакции ионного обмена с карбоксильными группами с цепной связью при низких температурах, образуя HCl и карбоксилат калия в соответствии с реакцией (R6), а при повышении температуры образуется калий. карбоксилат, разлагается в соответствии с реакцией (R7):

(R6) R-COOH (s) + KCl (s) → R-COOK (s) + HCl (g)

(R7) R-COOK (s) → R + CO ₂ (г) + K (г)

Напротив, Jensen et al. [90] предположили, что при температурах в диапазоне [200–400 ° C] первоначальная структура топлива разрушается во время пиролиза, и Cl удаляется из мест связывания твердого топлива в жидкую смолу.Из смолы Cl выделяется в виде HCl (г) в газовую фазу или претерпевает другие вторичные реакции либо с щелочными металлами, такими как Na и K, с получением твердого NaCl (s) и KCl (s), либо с основными функциональными группами на поверхность полукокса. Тем не менее этот процесс кажется незавершенным. Выделение Cl при низких температурах может быть связано с реакцией KCl с кислородсодержащими функциональными группами угля, в результате чего K связывается с матрицей угля, в то время как Cl высвобождается. Это приводит к тому, что почти половина хлора улетучивается в виде HCl во время улетучивания в диапазоне температур [200–400 ° C], в то время как нелетучий хлор остается в остатке [34,55,87].

Интересно и несколько сбивает с толку Knudsen et al. [91] при изучении сжигания различных отходов биомассы в неподвижном слое обнаружили, что топлива с более низким содержанием Cl выделяют большее количество Cl при 500 ° C, чем топливо с более высоким содержанием Cl. Авторы [91] предположили, что способ появления Cl в топливе оказал большое влияние на высвобождение Cl, особенно во время удаления летучих веществ. Однако, поскольку как органически, так и неорганически связанный Cl выделяется в виде HCl (г) во время удаления летучих веществ или выгорания полукокса, точную связь между химической ассоциацией в топливе и высвобождением хлора трудно определить количественно.

Во время выгорания полукокса органическая структура топлива разрушается, что приводит к более тесному контакту силикатов с удерживаемыми K и Ca, которые в основном находятся в центральной матрице органической структуры. Таким образом, реакция с силикатами металлов способствует высвобождению хлора, поскольку щелочные металлы предпочитают объединяться с силикатами, а не с хлоридами, когда температура низкая и условия массопереноса благоприятны. На своем пути вверх от дна топливного слоя HCl может также повторно улавливаться металлическими частицами полукокса, такими как связанные с углем щелочные металлы и карбонаты щелочных металлов [19].При более высоких температурах> 700 ° C испарение хлоридов щелочных металлов, образующихся во вторичных реакциях, приводит к полному высвобождению хлора. Между тем, вторичные реакции HCl с щелочными металлами влияют на общее количество хлора, перенесенного из отходов в газовую фазу, эффект, который все еще требует дальнейшего изучения, особенно с точки зрения времени пребывания в газообразном состоянии при повторном улавливании HCl с помощью полукокса. связанные частицы.

Что нужно знать о каменных обогревателях для лучистого тепла

Каменные обогреватели накапливают тепло от дерева, газа или электричества в кирпиче, бетоне, керамике или камне и выделяют накопленное тепло за счет лучистой теплопередачи с течением времени.Наша установка горит при температуре более 1500 ° F, но дымовые газы, поднимающиеся по дымоходу, имеют температуру около 300–350 ° F. Это тепло поглощается тепловой массой каменной печи и затем передается в дом, а не в дымоход.

Это древняя технология нагрева, которая использовалась тысячи, если не десятки тысяч лет. Каменные обогреватели использовались задолго до римлян, некоторые подземные и пещерные каменки были построены более 5000 лет назад.

Обогреватели для каменной кладки включают каменные печи или печи для каменной кладки и даже современный кузен — нагреватель реактивной массы.В каменные обогреватели большего размера могут быть встроены скамейки или сиденья. В некоторых также есть духовка или даже полноценная плита. Мы сосредоточимся на дровяных каменках, но большинство концепций применимо и к другим источникам тепла.

Каменные обогреватели обычно большие и тяжелые. Чем больше вес / размер (масса), тем больше тепла он может хранить. Он будет весить от 1760 до 3000 фунтов (от 750 до 1300 кг) или даже больше.

Пассивное солнечное тепло и каменные обогреватели хорошо сочетаются.Даже когда нет огня, каменная печь действует как тепловая масса. Если он нагревается до температуры от любого источника тепла — солнца, геотермальной энергии, газа, дерева или даже электрического тепла — он будет излучать это тепло обратно в дом. Эта дополнительная тепловая масса стабилизирует внутреннюю температуру дома.

Быстрые и медленные каменные обогреватели

Существует два основных типа каменных обогревателей: быстрые и медленные.

Быстрое горение Дровяные или газовые обогреватели для каменной кладки обычно топят 2–3 раза в день.Они горят очень горячо и быстро, а затем могут погаснуть. Тепло проникает в кладку и медленно выводится из массы в течение дня. Каменные обогреватели быстрого горения более эффективны, потому что при более высоких температурах горения используется больше топлива и сжигаются газы. Большинство каменных печей и каменных печей, продаваемых сегодня, являются системами быстрого сжигания.

Медленное горение или Постоянное горение или Постоянное горение каменные обогреватели горят в небольшом количестве весь или большую часть дня.Традиционные каменные обогреватели регулярно разжигаются или нагреваются в течение дня. Как правило, они менее эффективны.

Воздух для огня

Пожару для горения требуется кислород. Подайте в огонь побольше воздуха, и он будет гореть горячее, быстрее и эффективнее. (Подумайте о сильфонах, питающих огонь кузницы.) Наша каменная печь имеет специальную подачу свежего воздуха с внешней стороны дома к передней части первичной камеры сгорания. Это позволяет избежать попадания теплого внутреннего воздуха в дымоход.Когда мы готовы сжечь, мы открываем дымоход ПЛЮС подачу свежего воздуха. По окончании горения закрываем дымоход и подаем свежий воздух, задерживая тепло в кладке. Некоторые каменные обогреватели соответствуют строгим требованиям Калифорнии по выбросам вредных веществ, поскольку они горят очень горячо и, следовательно, очень эффективны.

Современные каменные печи

Некоторые из поставщиков включают:

Материалы каменного обогревателя

Все системы обогрева кирпичной кладки должны быть изготовлены из материалов, устойчивых к очень высоким температурам.Каменный обогреватель с быстрым горением сильно нагреется. (Наша установка TempCast рассчитана на работу при температуре 1500 ° F или выше.) В большинстве сборных систем используется огнеупорный цемент (стабильный до 3000 ° F (1650 ° ° C)) или огнеупорный кирпич «повышенной прочности», который может выдерживать до 2750 ° F (1500 ° ° C). Для сравнения, нормальный камин нагревается только от 700 ° F до 800 ° F. Мы расплавили гвозди низкого качества в нашем каменном камине, потому что он сильно нагревается, а железную решетку в камере сгорания нужно было заменить, так как она треснула от тепла.

Каменные обогреватели имеют дополнительную массу с использованием камня или кирпича вне огнеупорной кладки или огнеупорного цемента. В нашем каменном обогревателе с быстрым сжиганием (каменная печь) поставщик указал слой картона между огнеупорным цементным сердечником и внешней стороной кирпича. Этот картон сгорел во время первого пожара, оставив тонкий воздушный зазор между материалами интерьера и экстерьера. Зазор необходим, потому что огнеупорный цемент расширяется и сжимается с другой скоростью, чем стандартный кирпич. Примечание: некоторые камни небезопасны при высоких температурах, убедитесь, что вы используете камень, который подходит для использования при высоких температурах.

Строительство каменного обогревателя

Перед тем, как построить каменный обогреватель, подтвердите местные строительные нормы, разрешения и другие требования. Выберите подрядчика с опытом строительства каменных утеплителей. Дополнительный вес и масса каменного утеплителя могут потребовать специальных опор и других конструктивных особенностей.

В нашей установке TempCast есть печь для выпечки, встроенная во вторичную камеру сгорания, где сжигаются газы.Это звучало неплохо, но, к сожалению, по мере старения устройства мы получаем довольно много копоти в духовке. Это делает любую выпечку или приготовление очень грязными. Если вы хотите иметь печь для запекания в каменке, я бы не стал ее включать в состав первичных камер сгорания.

У нас также нет очень широкого сиденья вокруг каменной печи. Если бы мы построили заново или переделали существующий блок, я бы предпочел дополнительные места для сидения.

Расположение каменного обогревателя в вашем доме

Каменный обогреватель обычно размещают в центре дома вдали от внешней стены здания.Это позволяет всему теплу от каменного обогревателя излучаться в дом (ни одно тепло не излучается наружу). Наша каменная печь находится примерно в центре нашего дома.

Кладочный дымоход каменного обогревателя также можно использовать для хранения тепла от огня. Он поглощает тепло из выхлопных газов, а затем выпускает его обратно в дом, как и основная часть каменного обогревателя. Многие комплекты каменных обогревателей включают дополнительные дымоходы для направления потока воздуха мимо лишнего кирпича. Тепло от выхлопных газов поглощается, когда оно проходит мимо кирпича, например, через дымоход, проходящий через сиденье скамейки.Иногда для увеличения теплопередачи используется зигзагообразный рисунок дымохода.

В чем разница между каменным обогревателем и «обычным» обогревателем?

Обычная система отопления всего дома использует пропан, природный газ, дрова, электричество или даже геотермальную теплопередачу для нагрева воздуха или смеси воды и антифриза. Теплый воздух или жидкость согревают дом (конвекционное отопление). Каменный обогреватель отдает тепло массе обогревателя, который медленно излучает тепло в остальную часть дома и кажется теплым на ощупь (лучистое и кондуктивное отопление).

Принудительный воздух отопление обдувает дом теплым воздухом. Поскольку горячий воздух поднимается вверх, системы принудительной подачи воздуха обычно неэффективны, но являются быстрыми, недорогими и позволяют нагревать и охлаждать одну и ту же систему принудительного воздуха. В некоторых системах с принудительной подачей воздуха геотермальная энергия используется как для отопления, так и для охлаждения. В больших зданиях системы принудительной вентиляции также обеспечивают подачу свежего воздуха по всему зданию.

Гидравлическое отопление может быть радиаторной системой или системой обогрева пола.В современных системах используется теплообменник в бойлере или даже в системе горячего водоснабжения двойного назначения, такой как водонагреватель Combicor. Почти во всех современных системах для отвода тепла используется смесь воды и пропиленгликоля. Лучистые полы с подогревом / плитка и / или бетон действуют как тепловая масса и система распределения тепла.

При модернизации вы можете применить концепцию каменного обогревателя к более традиционной системе. Вы можете пропустить гидравлическую систему через большой кирпич, плитку или каменную массу, чтобы она действовала как теплоотвод и излучала это тепло в ваш дом.Некоторые люди создают вокруг обычной дровяной печи большой кирпич. Технически это не каменный обогреватель, а тепло от дровяной печи, которое нагревает окружающее пространство, а окружающее нагревает комнату.

Плюсы и минусы каменных утеплителей

Наше устройство существует уже более 12 лет, и в целом оно работает довольно хорошо. Тем не менее, были некоторые проблемы.

Минусы:

Цена — Каменные обогреватели трудоемки в установке, а комплекты и материалы дорогие.По цене одной каменной печи можно было купить несколько обычных дровяных печей.

Провод, используемый для открытия и закрытия заслонки дымохода, сломался всего через два года эксплуатации. К счастью, в то время мы все еще могли связаться с первоначальными каменщиками, которые установили печь, и они установили более прочный кабель, чем провод, изначально входивший в комплект TempCast. Это потребовало снятия блока с дымохода и добавления большего металлического канала для кабеля.

По мере старения агрегат оседал даже при специально укрепленном фундаменте. Он не такой плотный, как был изначально, и не горит так чисто . Лори связалась с TempCast, и они не помогли напрямую, а также не смогли направить нас к ближайшему дилеру / эксперту TempCast. Варианты обслуживания могут быть лучше в Канаде, так как это канадская компания. Наш чистильщик дымоходов выявляет любые утечки, которые он может определить, когда он очищает их каждый год, и герметизирует их, что улучшило сгорание, но не до того места, где оно было изначально.

Дрова, сожженные в каменке, должны быть очень сухими и небольшого диаметра, чтобы быстро гореть. В нашем случае мы обычно можем получить древесные отходы с лесопилки члена семьи, но если бы вы были в и делали дрова самостоятельно, вам нужно было бы много расколоть .

Плюсы:

Устройство горит горячим, но остается безопасным на ощупь. Поскольку наш блок расположен в семейной комнате, мы были обеспокоены тем, что мальчики могут столкнуться с ним, особенно когда они были моложе.Большая часть устройства остается комфортно теплой даже при активном горении. Единственные детали, к которым нужно не прикасаться, — это двери. Остальная часть устройства излучает мягкое успокаивающее тепло.

Наша каменная печь остается горячей еще долго после разжигания огня. Обычно мы разводим от одного до двух костров в день, и агрегаты сохраняют тепло более 24 часов после возгорания. Осенью и весной, когда нам нужно меньше тепла в дом, установка топится только на ночь и остается теплой до следующей ночи.Зимой он разжигается утром и вечером, но никогда полностью не остывает между ними.

Она сжигает меньше дров, чем обычная дровяная печь. Поскольку мы не разжигаем огонь постоянно, мы сжигаем меньше дров.

Сделаем ли мы это снова?

Если бы мы снова стали строить, включили бы мы каменный обогреватель? Может быть, а может и нет. Нам нравится, как тепло медленно излучается из кирпичной кладки, но вариант приготовления пищи для TempCast оказался беспорядочным. Дровяная кухонная печь с каменной рамой может быть более практичным и менее дорогим вариантом.