≡× МЕНЮ

• Ремонт
• Ремонт 
• Дизайн интерьера
• Обо всём
• О сантехнике

Возведение печей кузнецова, их достоинства и чертежи. Банные печи Кузнецова: чертежи и порядовка Печь кузнецова порядовка

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

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

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

Видео 1 Строительство отопительной печи по системе Кузнецова

Конструктивные особенности

Все печи Кузнецова (а их, напомним, более 150 образцов) можно разделить по функционалу:

• отопительные;
• варочные;
• камины;
• гриль;
• комплексные.

И хотя самой популярной моделью являются варочные, где предусмотрена функция приготовления пищи, все указанные агрегаты работают по одному и тому же принципу -разделение горячих газов на потоки.

На фото вы видите печь Кузнецова, сделанную своими руками, где топливник располагается возле самого пола и на всю длину. Получается очень эффективный нижний прогрев с последующим переходом на верхний уровни. Сразу за топливником располагается колпак с нижним выходным отверстием, который и сепарирует горячий газ. Наиболее горячая его часть поднимается вверх, а остывшая, более холодная, оседает на колпак и выходит через отверстие. Такая циркуляция происходит постоянно, пока в топливнике горят дрова.

Так выглядит схема печи с водяным контуром:

Усиление нижнего прогрева повышает уровень комфортности человека. Пол прогревается не только под пятном конструкции, но практически по всему периметру, соответственно, увеличивается площадь теплоотдачи, помещение прогревается быстрее и эффективнее.

Некоторые специалисты пытаются доказать неэффективность подобной технологии, ссылаясь на то, что задерживаемый дым ухудшает тягу. Однако, уже более 50 лет такая конструкция считается самой эффективной. Именно поэтому мастера пытаются сделать печи Кузнецова своими руками, находят чертежи, консультируются с автором технологии.

Агрегат можно использовать не только для отопления и приготовления пищи, но и для обеспечения горячего водоснабжения. Достаточно на обратной стороне колпака наварить чугунный или стальной теплообменник.

Почему колпаковый метод такой результативный?

1. Дымные газы расслаиваются по температурному признаку за пределами топки.
2. Чем больше колпаков в пределах одной конструкции, тем больше препятствий встречает горячий газ и тем дольше он задерживается внутри.
3. Расположение колпака непосредственно за топкой - горячий газ моментально попадает в колпак и сохраняет высокую температуру. В колпаке собираются одновременно все продукты сгорания, что увеличивает время их переработки и сокращает сажный налет на дымоходе. К слову, именно поэтому самодельные отопительно-варочные печи Кузнецова не нуждаются в частой чистке.
4. Теплообменник также располагается вне топки, соответственно, не забирает часть тепла и не снижает КПД.

Говоря иными словами, продукты сгорания, попадая в колпак (-и) вынуждены отдавать все свое тепло, чтобы выйти оттуда. Нижнее выходное отверстие выпускает наружу только холодный газ, уже отдавший всю свою температуру.

Если речь идет о печи с водяным контуром, то в теле присутствует двойной регистр стальных труб, выдающие мощность 17-63 кВт. Предусмотрены также двухконтурные агрегаты, производящие одновременный с отоплением нагрев воды.

А теперь приступаем к ответственному процессу - делаем печь Кузнецова своими руками, публикуем чертежи, видео, пошаговое руководство.

Подготовительный процесс

Необходимые материалы:

• песок - 150 кг
• кирпич красный полнотелый - 755 штук;
• шамотный кирпич - 65 штук;
• среднефракционная огнеупорная глина - 135 кг;
• чугунная дверца на поддувало (можно изготовить самостоятельно из спаренного стального листа);
• стальная проволока;
• арматура для колосниковой решетки или уже готовый колосник;
• уголок 350х400х400 мм;
• задвижка.

Все кирпичи перед кладкой проверяются вручную, на них не должно быть полых трещин, минимальное количество сколов.

Сделать кузнецовку может даже начинающий мастер, при этом важно соблюдать технологию кладки и порядовку.

Фундамент

Идеальным фундаментом считается связанный с домом, но только в том случае, если дом и печка строятся одновременно. В противном случае следует готовить новый, а не пытаться связать с прежним.

На фундамент укладывается слой битумной изоляции или рубероид, чтобы исключить проникновение грунтовых вод и намокания нижнего ряда.

Порядовка

Перед тем, как начинать порядовку, необходимо заранее рассчитать расположение дымохода в соответствии с чертежом. Только после этого можно приступать к собственно укладке

Для того, чтобы не ошибиться в количестве рядов и последовательности укладки, посмотрите видео порядовки печи Кузнецова

Видео 2 Порядовка

Пошаговая инструкция

1. Первые 2 ряда выкладываете насухо из шамотного огнеупорного кирпича. Сам конструктор рекомендует делать нижнюю часть толще, но 2 ряда - оптимально для эффективной конвекции. После того, как выложен первый ряд, замеряете углы - они должны быть ровно по 900. С 3-го ряда начинается подготовка траектории дымовых каналов.

1. Со второго ряда начинается подготовка зольника и поддувала. Через эту камеру будет подсасываться воздух для горения, а также удобно убирать золу. Все кирпичи кладутся в шахматном порядке, толщина шва в пределах 5 мм. Кладка - только на глиняный раствор.

1. Делаете внутренние перегородки и стенку из шамотного кирпича между поддувалом и печкой. На 5м ряду монтируете желательно чугунную колосниковую решетку. Толщина колосника зависит от того, какие поленья будут загружаться в камеру.

Для теплового расширения при укладке колосника необходимо оставить деформационный зазор 5-7 мм между решеткой и стенкой. Саму решетку следует монтировать под небольшим углом к дверце, но оставить при этом небольшой порожек, чтобы щепки или горячие угольки не попадали в помещение.

В этом же ряду делаете дверцу для топливной камеры. Топливная камера обязательно должна быть облицована шамотным кирпичом, положенным на ребро. Футеровка - а именно так называется этот процесс - необходима для защиты стенки печи от высокой температуры.

1. На 16-м ряду закрываете полностью камеру, чтобы установить колпак. После чего начинаете выкладывать вторую камеру сразу же поверх первой - это будет уже второй колпак.

1. Далее, следуя порядовке, доходите до 26 ряда, после которого верхнюю часть сплошь закрываете кирпичом.

1. Спустя сутки можно провести первый пробный запуск с минимальным количеством топлива. Это необходимо для проверки наличия сквозных щелей и обжига кирпичей и раствора. Не стоит злоупотреблять количеством дров - конструкция должна нагреться очень медленно и не раскалиться.

На видео представлена подробная инструкция, как сделать печь Кузнецова своими руками:

1. Не стоит соединять первый колпак с топкой - так вы получите обычную не самую эффективную печь. Именно в разделении колпака и топки, создании ограниченного пространства для горения и заключается основной «секрет» Игоря Кузнецова.
2. Во время укладки каждый четный ряд фиксируйте стальной проволокой - это обеспечит стабильное положение и устойчивость.
3. Обязательно покройте уже готовую отопительно-варочную панель огнеупорным составом.

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.



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 .

Печи Кузнецова пользуются большой популярностью как в России, так и в мире. Кузнецов ещё с 60-х годов работал над созданием совершенной печки, за долгие годы работы у него появилось много единомышленников. Команда мастеров сделала много разработок и наполнила рынок печей своей продукцией.

Много лет различные изобретатели стараются сделать печи с максимальным КПД , так как их главная задача - это эффективная работа с минимальными затратами. Наверняка есть много людей, которые хотят сделать печь для бани самостоятельно, и это возможно. На сегодняшний день тема актуальна как никогда, поскольку цены на отопление стали очень высокими. Колпаковые печи хорошо и быстро могут обогреть дом, а также у них интересный внешний вид.

Конек Кузнецова представляет собой конструкцию передвижения газов . Она создана, чтобы тепло могло подольше находиться в середине колпака, и чтобы холодные потоки воздуха улетучивались через специальное углубление.

Благодаря потокам горячего воздуха надолго сохраняется тепло в помещении , а холодный воздух не охлаждает кирпич, выходя через трубу. очень высокая, и КПД печи Кузнецова будет составлять 95% , среди это очень хороший показатель, так как всем известная русская печь для бани имеет коэффициент полезного действия всего в 40%.

Достоинства

Колпаковая печь имеет простое устройство и состоит из нижнего уровня и топливника, которые объединены между собой в колпак, главная составляющая такой печи для бани – это порядовка :

• она равномерно прогревается и также отдает тепло ;
• чистить её нужно очень редко, поскольку сажи и дыма нет;
• тепло практически не улетучивается, так как у печи большой КПД ;
• дизайн современный и оригинальный.

Читайте также: Особенности использования газовых печей в бане и сауне

Чтобы самостоятельно сделать печь для бани , стоит точно придерживаться технологии изготовления, делать всё чётко по чертежу, а также использовать качественный материал.

Виды

Мастер придумал большое разнообразие печей, которые отличаются не только внешним видом, но и предназначением :

• отопительные;
• для приготовления еды;
• для бани;
• уличные, типа барбекю;
• печи с лежаком.

Когда вы определитесь с вариантом печи для бани, которую хотите сделать у себя дома, то, в первую очередь, нужно будет сделать чертежи для порядовки. Порядовка – это способ кладки кирпича, причём каждый ряд ложится по-разному. Сбор порядовки напоминает конструктор, если приложить усилия и потратить немного времени, то с этим справится каждый .

Банная печь

Банная печь может отапливать одновременно три помещения. Это парилка, мойка и комната отдыха. Также печь для бани выполняет функцию вентилирования, и может создать пар разный параметров . Она может регулировать влажность и температуру, с её использованием пространство быстро нагревается и автономно поддерживает необходимую температуру. Правильно сделанная порядовка обеспечит безупречный результат.

Кроме того, она может генерировать электричество . А если сделать печь с камином, то можно будет и еду готовить на углях. Люди, которые используют банную печь, подтвердили, что она может сделать как влажный, так и паровой режим в сауне. Сделать такую печь Кузнецова можно без затруднений, следуя чертежу .

Материалы, которые понадобятся

Поскольку печь Кузнецова имеет намного меньшие размеры чем стандартные отопительные агрегаты, то материала на её конструкцию потребуется гораздо меньше:

• огнеупорная глина;
• песок очищенный;
• металлическая проволока;
• железный угол;
• задвижка и поддувало;
• колосниковая решетка;
• плита очага.

Чтобы очистить песок , его необходимо просеять мелким ситом. Рекомендуется использовать горный песок, так как в его составе мусора практически нет. Чтобы не перетруждаться и сэкономить время, можно воспользоваться готовой смесью глины и песка, которую легко найти в строительных магазинах .

Огнеупорный кирпич должен быть марки ШБ-8 или ШБ-5 , а облицовочный для кладки – не ниже марки М150 . Чтобы узнать, сколько кирпича понадобится, нужно воспользоваться чертежами.

Читайте также: Печи-каменки для бани. Порядовка

Делаем фундамент

Хорошо, когда печка делается во время строительства дома, тогда фундамент для неё можно сделать сразу . Стоит учитывать, что фундамент должен быть на 10 сантиметров больше чем печь по всему периметру. Фундамент нужно делать крепким, так как конструкция имеет большой вес .

На что обратить внимание:

• Фундамент дома не должен быть единым с печным фундаментом.
• Если печка должна стоять около стены, то у фундамента должно быть расстояние минимум 5 см. от основного, при этом расстояние стоит заполнить песком.
• Качественная гидроизоляция фундаменту не помешает. Чтобы её сделать, нижний слой в котловане засыпают песком, а высохший фундамент застилают рубероидом.
• При возможности необходимо сделать армирование, для этого используют металлический каркас.

Фундамент делается на одном уровне с основным, при необходимости можно доложить кирпич.

Как сделать кладку кирпича и топку

Топку необходимо делать из огнеупорного кирпича, а внешние стенки печи – из облицовочного. Тогда во время нагрева и охлаждения они будут вести себя по-разному. Топка должна быть плавающей, для этого вокруг неё стоит сделать сухой шов. Если этого не сделать, кирпичи во время эксплуатации могут разломаться . При работе стоит обращать внимание на порядовку, ведь, если неправильно связать кирпичи, необходимого результата не получится .

Чтобы сделать сухой шов, между внутренним и внешним кирпичами удаляют кладочный раствор, а образовавшуюся полость заполняют минеральным картоном. Обязательно следите, чтобы выступы огнеупорного кирпича не попадали в углубления керамического, это сделает топку полностью независимой конструкцией. Шамотный кирпич кладут на ребро , а керамический – как нравится.

Усиливаем конструкцию проволокой

Каждый третий ряд стоит укладывать с металлической проволокой, это маленькая, но необходимая деталь, которая сделает конструкцию надёжной. Железные составляющие необходимо вставлять в кладку с зазором в 0,5 см , а образовавшуюся пустоту заполнять огнеупорной ватой.

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.

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.

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 и .

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.
• , 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.
• , 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

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.

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.

• 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 , 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

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.

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.

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

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 М 200 (примерные пропорции составляющих: цемент ПЦ 400 – 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.

Печи Игоря Кузнецова завоевали популярность благодаря эффективности и стабильной работе. Их конструкция принципиально отличается от , и на основе базовых моделей можно создавать совершенно новые и воплощать в жизнь авторские замыслы, комбинированные печи для дома или бани с оригинальным дизайном.

Главная особенность группы печек, изобретенных Кузнецовым - отсутствие протяженных дымовых каналов с множеством поворотов и изгибов. Чтобы максимально использовать тепло от сжигания топлива, в канальных печках предусмотрена система ходов, по мере продвижения по которым горячий дым нагревает кирпичи. При этом печь нагревается на разных уровнях неравномерно, что может привести к растрескиванию кладки. Кроме того, возникает необходимость в узких мест и поворотов.

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

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

Достоинства колпаковых печей

Печки Кузнецова лишены большинства недостатков, омрачающих эксплуатацию канальных печек, и, кроме высокого КПД, обладают целым рядом достоинств:
• колпаковые печи могут работать на любом твердом топливе - угле, дровах, пеллетах и брикетах;
• температура в топке высока, от 600 до 800 градусов, поэтому топливо прогорает полностью, оставляя минимум золы, а отсутствие узких мест и протяженных каналов позволяет избежать осаждения сажи. В результате печь нуждается в чистке очень редко;
• на выходе из каждого колпака образуется «газовая вьюшка» - потоки теплого дыма не позволяют возникнуть противотоку холодного воздуха, поэтому печь не выпускает тепло после топки даже при открытой заслонке;
• для кладки колпаковых печей требуется меньшее количество кирпича из-за свободного внутреннего пространства;
• отопительные модификации печек при компактных размерах могут отапливать значительную площадь;
• по этой технологии можно класть печи разного назначения, с оригинальной формой и дизайном, при этом незначительные изменения конструкции не влияют на работоспособность и эффективность печи.

На первый взгляд кажется, что эти печки полностью лишены недостатков, тем не менее, при их кладке необходимо соблюдать следующие требования:

1. Кладку ведут строго по схеме, иначе печка при топке может разрушиться.
2. Топливник и часть нижнего колпака, совмещенную с ним, выполняют из шамотного кирпича, выдерживающего высокие температуры. Кладку топки ведут с использованием специального раствора на основе шамотной глины.
3. Топку выполняют плавающей, без жесткой связи с остальными элементами конструкции. Это требование обусловлено разным коэффициентом линейного расширения у шамотного и керамического кирпича.
4. Пространство в 5 мм между топкой и стенками печки называется сухой шов, из него полностью удаляют остатки раствора и заполняют прокладками из минерального картона. Некоторые виды печей требуют оставления сухого шва не заполненным для беспрепятственного движения потоков холодного воздуха.
5. При кладке стенок печи для увеличения прочности каждый третий ряд армируют кладочной сеткой.
6. Дверцы топки и зольника, а также другие чугунные элементы устанавливают с зазором в 5 см с асбестовыми компенсационными прокладками.
7. Топку печи начинают после полного высыхания кладочного раствора, постепенно наращивая температурный режим.

Виды

В зависимости от назначения, колпаковые печи бывают:
• Отопительные, предназначенные для обогрева жилища. Они могут отапливать несколько помещений, в том числе в двухэтажном доме;
• Отопительно-варочные, совмещающие две функции - отопления и приготовления пищи;
• Хлебные, предназначенные для выпечки, обычно их встраивают в комбинированную печь;
• Камины;
• Печки-каменки для бани;
• Уличные печи-барбекю, в том числе оснащенные казаном и хлебной камерой.

На основе кузнецовской технологии кладки, можно сделать целые печные комплексы, включающие и варочную плиту, и духовку, и камин, и даже оснащенные одной или несколькими лежанками. Дымовые потоки от разных источников пламени легко объединить в одном колпаке, не вызвав ненужных завихрений и противотоков.

Требования к фундаменту

Все печки, сложенные по колпаковой технологии, нуждаются в устойчивом фундаменте, не связанном с основанием дома или бани.

Высота фундамента должна быть не меньше 30 см, а его верхняя плоскость - на 5-10 см ниже чистового пола . Фундамент под печь делают из монолитного бетона марки М200 или выше с двухуровневым армированием прутком. По горизонтали его габариты должны превышать размеры печи на 10 см с каждой стороны.

Прежде чем приступить к монтажу опалубки, необходимо снять верхний слой грунта и выполнить песчаную или песчано-гравийную подушку толщиной 15-20 см с трамбовкой. На подушку обязательно кладут гидроизоляцию, после чего ставят опалубку из досок, укладывают арматуру с обязательной вертикальной перевязкой и заливают бетоном.

Сушат фундамент в течение 2-3 недель , в случае жаркой и сухой погоды его регулярно увлажняют и накрывают пленкой. После этого выполняют выравнивание цементно-песчаным раствором и приступают к кладке печи.

Простая отопительная

На чертеже представлена отопительная колпаковая печь. Топка и пространство над ней образуют колпак. Дым, поднимаясь в него, нагревает верхнюю часть печи, после чего опускается по широким каналам, расположенным с боковых сторон. Опустившись вниз, они поступают в пространство вдоль задней стенки печки, откуда поднимаются вверх и идут к дымовой трубе.

Ниже представлена схема-порядовка. Часть кирпичей, как видно из схемы, распилена для создания наилучшей аэродинамики. Пилить кирпич можно болгаркой или циркулярной пилой, заменив штатный круг на алмазный. Кирпич при этом необходимо жестко зафиксировать.

Отопительно-варочная

Печка колпакового типа, оснащенная варочной плитой и духовым шкафом. Плита служит перекрытием для топливной камеры и духовки, она утоплена в нишу, оснащенную вытяжкой. Духовку можно использовать как хлебную камеру. Вытяжка закрывается заслонкой. Топка и окружающее духовку пространство выложено из шамотного кирпича, что позволяет поддерживать в них стабильную высокую температуру.

Печка оснащена летним ходом, который закрывается заслонкой, расположенной в 21 ряду. При растопке для улучшения первоначальной тяги заслонку можно открыть, тогда дым из топливной камеры пойдет напрямую в дымоход. После того, как очаг устойчиво разгорится, задвижку постепенно закрывают, и дым направляется через каналы вдоль задней стенки печки, и она начнет работать как отопительная. Если необходимо использовать печь только для готовки или выпечки хлебной продукции, заслонку оставляют открытой на все время работы.

Видео: как сложить отопительно-варочную колпаковую печь

Отопительная с камином и лежанкой

Чертежи и схема печи взята с авторского сайта И.В. Кузнецова. Печка оснащена топкой, камином и лежанкой, степень нагрева которой регулируется задвижкой. На рисунке представлен внешний вид устройства. Топка и поддувало расположены с одной стороны, камин - с противоположной, что позволяет вывести их в разные помещения.

Топливник и каминная топка выполнены из шамотного кирпича, остальные части - из керамического. Порядовка показана ниже.

Банная печь-каменка

Еще одна авторская работа Кузнецова - печка для бани БИК-41, оснащенная встроенной каменкой и регистром, подключаемым к контуру ГВС. Общий вид банной печки представлен на рисунке.

Двухярусная колпаковая конструкция достаточно проста, вместе с тем позволяет быстро нагреть каменку и топочное отделение бани и длительно сохранять в нем температуру. За счет встроенного регистра можно решить проблему нагрева воды для душевой. Топка расположена со стороны комнаты отдыха или подсобного помещения бани. Каменка выполнена в виде духовки, дверца находится на боковой стенке.

На сайте И.В. Кузнецова можно найти и другие модели с подходящей теплоотдачей, в том числе со встроенным камином, выходящим в комнату отдыха. Как и в других комбинированных печах, топить обе топки можно одновременно и независимо друг от друга.

Русская печь со встроенным камином

Печь включает в себя три камеры:
• каминную топку;
• подтопок;
• варочную камеру.

Каминная топка расположена на боковой стенке относительно устья. Подтопок находится ниже устья, его свод образован варочной плитой. При топке устье варочной камеры необходимо плотно закрывать хорошо подогнанной герметичной заслонкой. Порядовка русской печки с камином изображена на рисунке, взятом с сайта Кузнецова. При кладке рекомендуется использовать армирование из оцинкованной сетки, укладывая ее через один ряд.

На основе печей Кузнецова создано немало интересных и многофункциональных конструкций для дома, дачи или бани. Причем их дизайн настолько привлекателен, что печь становится центром интерьера, задающим его стиль. Сложить колпаковые печи своими руками вовсе не сложно, если следовать рекомендациям их автора. На сайте Кузнецова представлено множество чертежей и порядовок печек различного назначения, указаны их технические характеристики и размеры. Нужно лишь подобрать подходящую, и ваш дом наполнится уютом и теплом.