Как сделать колпаковую печь Кузнецова своими руками

Прототипом создания печи Кузнецова послужила обыкновенная русская печь. Однако в отличие от своего прообраза принцип ее работы основан, прежде всего, на свободном движении газов внутри конструкции, что обеспечивает более качественный прогрев помещения. Также нужно отметить, что движение газов в такой печи происходит за счет силы тяжести, а не силы тяги, создаваемой дымоходом.

Принцип работы печи Кузнецова

Колпаки данной печи непременно должны сообщаться между собой при помощи сухого шва — пространства в 2-3 см, которое не заполнено раствором и теплоизолятором, через который переходят газы из одного колпака в другой. Если говорить простым языком, то принцип работы печей Кузнецова таков: газы циркулируют и проходят по трубе благодаря собственной силе тяжести, а не принудительно, как это происходит при движении по дымоходу.

В канальных печах дым как бы вытягивается по трубе, а в колпаковой он выталкивается. При этом колпак может исполнять функцию тары для нагрева воды или служить местом для приготовления пищи. Даже самая простая купольная печь может исполнять двойную функцию.

Принцип работы печи Кузнецова

На рисунке ниже детально показан принцип движение газов в колпаковой печи Кузнецова.

Стрелками красного цвета наглядно показано, как передвигается горячий воздух, а стрелками синего цвета отмечено движение холодного воздуха, который попадает в печь снаружи через поддувало. Из-за того, что вес холодного воздуха больше, чем у горячего, он не сможет подниматься вверх и пойдет понизу, не оказывая влияния на общий температурный режим в колпаке. В свою очередь горячий воздух собирается под колпаком, постепенно там остывая, а затем его будут вытеснять порывы более горячего воздуха, которые поднимаются вверх.

Особенности устройства печи Кузнецова

Известно, что устройство дымоходных труб в виде длинных и узких канальных конструкций имеет одной из целей — экономию. Вихревой поток раскаленных дымовых газов не доберется до выхода из дымоходной трубы, пока не оставит всю свою энергию и тепло в печи. Все классические печи, имеющие сложные многооборотные дымоходные каналы (например, пятиоборотные голландские печи) имеют в той или иной степени турбуленцию потоков в своих сложных трубах. Печь часто гудит зимой, эту «музыку» слышали все, кто отапливается большими печами.

Конструкции оборотных протяженных дымоходных каналов и длинных дымовых труб работают на то, чтобы заставить дымовой газ отдать все тепло внутри печки — в теории. Но на практике часто получается не совсем так, и в итоге отклонений КПД печи дает процент меньше ожидаемого — до 55-60%. Причина одна — большая часть энергии все же улетает в атмосферу через дымоход. Выделение тепла огромно, но в канальной конструкции только его часть идет на нагрев теплоносителя в теплообменнике и на обогрев воздуха помещения. Другая часть летит в трубу, по разным схемам, но ни одна из этих схем устраивать не может:

  1. Раскаленный турбулентный поток вылетает в трубу, практически не успев остынуть
  2. Дымовой газ остынуть успевает, но слишком быстро — и дымовые остатки в твердых частицах просто огромны, а сажевые наслоения заставляют чистить дымоход чаще, чем планировалось

Даже непонятно, какой из вариантов менее желателен. Когда инженеры-теплотехники шутят, то можно услышать сравнение канальной конструкции печи ни много ни мало, а с ядерным реактором. А вот кузнецовки сравнивают с термоядерным, причем вся выданная топливом энергия и все тепло идут в обогреваемое помещение. Но более важно то, что тепловой энергии выделяется необходимое количество — столько, сколько нужно и не более. Такая схема возможна по причине особой организации движения дымового газа — он не крутится многократно в каналах, а подается в тело печи сразу.

Преимущества

Помимо различного функционала этих конструкций нельзя не сказать о том, что коэффициент их полезного действия по сравнению с простыми печами, КПД которых 70-80%, может доходить до 90-93%, тогда как у прародителя – русской печки он всего лишь 30 процентов. Однако хорошая теплоотдача этой конструкции является далеко не единственным ее достоинством и этот список можно смело дополнить такими характеристиками как:

  • Простота в эксплуатации;
  • Большой срок службы;
  • Эстетическая привлекательность.
  • Экономный расход топлива.
Читайте также:  Печь буржуйка для дачи: схемы и чертежи для реализации своими руками

Перед тем как начать работу по строительству такой печки важно определиться с тем, для каких целей она будет служить. Если ее предназначение будет состоять в том чтобы просто обогревать помещение, то для этой цели вполне подойдет колпаковая печь без дополнительных функций. Но если кроме отопления ее специализация должна распространяться еще и на приготовления пищи тогда будет лучше соорудить варочно-отопительную печку, которая не только обогреет, но еще и накормит. Суть ее конструкции заключается в том, что помимо топки она также имеет встроенную плиту, а иногда и духовой шкаф.

В том случае, когда имеется необходимость в быстром нагреве помещения, конструкция печки с камином подойдет как нельзя лучше. Во-первых, такое решение позволяет воспользоваться в качестве отопления простой топкой, позволяющее долго держать тепло, а во-вторых, при необходимости можно также воспользоваться камином, как открытым источником огня, который за считанные минуты прогреет окружающее пространство. Ну и, конечно же, эстетическое наслаждение такого источника тепла принесет свои дополнительные маленькие радости.

Еще одной модификацией печного отопления с помощью конструкции Кузнецова может, безусловно, послужить печка для бани. В качестве такого использования она будет не только эффективна в плане наполнения жаром парной, но и послужит дополнительным нагревательным элементом для воды с контролем температурного режима и влажности бани. Ее высокий показатель полезного действия позволяет прогреть не только помещение парного отделения, но и все смежные помещения без дополнительных топливных затрат. Также отопление таким способом, как показывает практика, вполне хорошо зарекомендовало себя в саунах, без какого-либо нарушения характерной для такого вида процедур атмосферы.

Как своими руками построить печь Кузнецова?

Начать стоит с определения ее правильного расположения и проведения подготовительных работ. Стены печи должны располагаться так, чтобы отапливались все комнаты, а мощность ее должна восполнять тепловые потери дома. Для этого чертим план помещения и рисуем местоположение. Стыковка межкомнатных перегородок и печи должна происходить через противопожарную кладку, а также должны соблюдаться разрывы между печной трубой и стропилами, а также другими деревянными элементами перекрытий.

yandex_partner_id = 53889;
yandex_site_bg_color = ‘ffffff’;
yandex_ad_format = ‘direct’; yandex_font_size = 1.0;
yandex_direct_type = ‘vertical’;
yandex_direct_border_type = ‘ad’;
yandex_direct_limit = 1;
yandex_direct_title_font_size = 2;
yandex_direct_links_underline = true;
yandex_direct_bg_color = ‘ffffff’;
yandex_direct_border_color = ‘ffffff’;
yandex_direct_title_color = ‘0C77EC’;
yandex_direct_url_color = ‘000000’;
yandex_direct_text_color = ‘000000’;
yandex_direct_hover_color = ‘CC0000’;
yandex_direct_favicon = true;
yandex_no_sitelinks = true;
(»);

Как своими руками построить печь Кузнецова?

Печи Кузнецова и их чертежи представлены для свободного доступа любому пользователю Интернет. Из их огромного множества вам остается лишь выбрать подходящий тип и экстерьер. Любую из них при необходимости можно выполнить в зеркальном варианте. В помощь строящим печи Кузнецова снято много видео материала и бесчисленное количество пояснений, так что, если есть желание и усидчивость, вы вполне добьетесь хорошего результата.

Есть такие понятия, как теплоотдача и теплопотеря. Так вот, перед началом строительства следует рассчитать потерю тепла дома. В расчет берутся материалы стен, наружное утепление, штукатурка, стеклопакеты, подвал или фундамент, структура пола, потолки, все внутренние перегородки и отделка. Плюс еще местность, в которой вы живете. У каждого материала своя плотность, из которой следует коэффициент теплопроводности (такие таблицы уже составлены). Возьмите в расчет также комфортную для вас температуру и по формулам высчитайте суммарную теплопотерю в единицах Вт/м².

Читайте также:  Дымоход газового котла в частном доме: фото, видео, виды дымоотвода

Теперь выбираем из каталога печей ту, чья скорость теплоотдачи компенсирует потери вашего дома. Каждый квадратный метр печи при двух топках в сутки отдает примерно 500 Вт в час, то есть конструкция сечением 1 м и высотой 2 м с четырех сторон отдает 4 кВт тепла в сутки. Одноразовая топка снижает этот показатель на коэффициент 0,6-0,7. Для сравнения, многие зарубежные производители указывают в несколько раз большую мощность своих печей, но это объясняется все тем же низким КПД, когда для достижения эффективности требуется больше энергии.

Что еще нужно учитывать перед началом? Все печи Кузнецова разложены на порядовки – послойные кладки. Минимальный размер элемента – 1/8 кирпича. Все зазоры, расстояния и отверстия обозначаются дробью, например, 3/8, 1/4 кирпича. Таким образом, независимо от габаритов материала, вы можете возвести пропорционально верную конструкцию.

Как своими руками построить печь Кузнецова?

Принятые рекомендованные материалы и параметры:

  • наружная кладка: глиняный кирпич 250х120х65 мм, минимальная марка – М150;
  • внутренняя кладка: кирпич огнеупорный шамотный ШБ-8 250х123х65 мм, Ш-5 230х114х40 мм;
  • шов наружной кладки – 5 мм;
  • высота ряда со швом – 70 мм;
  • 100-130 кг качественной глины и очищенный песок без органических примесей, около 1 мм, из расчета 1:2 либо готовая глинопесчаная сухая смесь из расчета 0,2 кубометра на 500 кирпичей;
  • металлическая фурнитура: задвижка, топочная и поддувальная дверки, колосниковая решетка, 2 стальных уголка, 5 м проволоки.

Любое строительство начинается с хорошего фундамента. Его делают из бетона или бута, разведенного цементом с выступом в 5-10см по всему периметру печи. Верхний уровень оказывается заподлицо с фундаментом дома. Далее основа застилается рубероидом или другим изолятором. До нужного уровня докладывают кирпич с учетом металлических уголков для противопожарных выпусков. Недопустимо доливать бетонную смесь, так как кладка впоследствии будет усаживаться неравномерно.

Когда фундамент готов, начинаем выкладывать печь Кузнецова относительно схемы.

Как своими руками построить печь Кузнецова?

В целях пожарной безопасности нельзя использовать шамотный кирпич, так как это грозит перегревом печи. От высоких температур огнеупорный материал расширяется, поэтому между внешней и внутренней кладками необходимо соблюдать зазор 5-6 мм. Горизонтальные полости заполняются бумажным упаковочным картоном, а вертикальные – базальтовой или каолиновой ватой.

Металлические приборы включаются в кладку с расширительным зазором в 5 мм. Это расстояние тоже закладывается огнеупорной ватой.

Что нужно для самодельной печи?

Для того чтобы построить печи Кузнецова своими руками, потребуется в первую очередь кирпич для внутренней кладки. Как правило, с этой целью берут только огнеупорный материал шамотного типа. При этом количество кирпича зависит от размеров конструкции. Сделать точный расчет материала можно, исходя из чертежа. Для наружной кладки огнеупорный кирпич не используют. Для этих целей больше подойдет глиняный тип.

Вдобавок он стоит гораздо дешевле, но следует обращать внимание на марку. Наиболее распространенным считается кирпич с маркировкой М150. При этом более низкая марка может долго не продержаться и треснуть. Дополнительно для постройки печи Кузнецова необходима глина. В среднем при строительстве ее уходит примерно 120 кг. На сегодняшний день в магазинах можно подобрать глину с хорошими вяжущими свойствами. Специалисты советуют не экономить на ней и брать материал высокого качества.

Во многом это связано с большой температурой горения. В результате плохая глина может местами потрескаться. Также для постройки печи необходим песок, а брать его нужно примерно 220 кг для приготовления раствора. В некоторых случаях строители сразу подбирают в магазине глинопесчаный раствор. В целом это может быть довольно разумным поступком, поскольку в пропорциях можно легко ошибиться. Для задвижки в конструкции устанавливается металлическая фурнитура.

Читайте также:  Винтовой дровокол своими руками на мотоблоке, проще не куда!

Расчёт печи Кузнецова

«Кузнецовка» — очень сложный отопительный прибор и попытки рассчитать его и спроектировать самостоятельно ни к чему хорошему не приведут. Если в характеристиках понравившейся модели не указана мощность теплоотдачи, её можно рассчитать приблизительно: печь, которая топится два раза в сутки, каждый кв. м её поверхности отдаёт примерно 500 Вт тепла.

Печь ОВИК-9, порядок изготовления которой мы будем рассматривать, при размерах 1015х630х2100 мм обладает мощностью теплоотдачи в размере 3,6 кВт.

Расчёт печи Кузнецова

Модель ОВИК-9: общий вид

Многоколпаковые печи

Нередко обычная колпаковая печь изготавливается многокаскадной. Каждый каскад представляет собой два колпака, имеющих отверстие сверху. Наличие трех каскадов позволяет назвать эту печь классической порядовкой, так как тут присутствует свободное течение газов. Практически в любом режиме топки такое оборудование имеет очень высокое КПД, достигающее 97%. При этом практически не играет роли используемое топливо. Это может быть мазут, уголь и что-либо еще.

Многоколпаковые печи

Обычно четное количество колпаков позволяет добиться 90% КПД. При этом многое зависит от режима горения и используемого топлива. Однако основной недостаток такого метода заключается в том, что печи довольно сложны в обслуживании. Зачастую возникают проблемы во время чистки колпаков от нагара. Кроме того, первый колпак (при четном количестве) является очень маленьким, температура под ним будет порядка 1500 градусов, в результате чего металл ее не выдержит, а футеровка на весу является ненадежной.

Ну вот мы уже и разобрались с тем, что такое колпаковые печи Кузнецова. Порядовка нередко строится и в домашних условиях. Давайте посмотрим, как это сделать и на что обратить внимание.

Подборка тематических видеоуроков

Строительство отопительно-варочной печи

Процесс возведения «кузнецовки» с лежанкой

Проект отопительно-варочного варианта

Строительство печи Кузнецова – одно из наиболее удачных решений для дачного или деревенского дома. Выполненная по вашему заказу в профессиональном исполнении купольная конструкция станет незаменимой помощницей и украшением интерьера. Если вы хотите самостоятельно возвести источник тепла, воспользовавшись порядовкой, начните с простого варианта, например варочной летней плиты.

Полезное видео

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

Полезное видео
Полезное видео

Кол-во блоков: 22 | Общее кол-во символов: 33865Количество использованных доноров: 6Информация по каждому донору:

  1. -kuznecova-svoimi-rukami/: использовано 6 блоков из 8, кол-во символов 5149 (15%)
  2. -kuznetsova: использовано 2 блоков из 7, кол-во символов 5854 (17%)
  3. -kaminy/: использовано 2 блоков из 8, кол-во символов 1677 (5%)
  4. -svoimi-rukami/pech/vidi-pechey/kuznetsova/: использовано 4 блоков из 9, кол-во символов 8922 (26%)
  5. -kuznecova-chertezhi/: использовано 3 блоков из 6, кол-во символов 1896 (6%)
  6. -varochnye/: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 10367 (31%)

Полезное видео
Полезное видео

Особенности эксплуатации колпаковых печей

Первое — это автоматический режим горения топлива. В обычной печи при растопке поддувало рекомендуется открыть на максимальную ширину, чтобы создать большую тягу в печи. Затем, по мере усиления огня в топке, дверцу постепенно прикрывают, чтобы температура пламени несколько снизилась, а тепло в большей степени передавалось в помещение.

Обычная печь требует к себе постоянного внимания, а «в награду» ещё и пачкает своего хозяина и пространство вокруг себя

Особенности эксплуатации колпаковых печей

В колпаковых печах манипуляции дверцами и печными задвижками не имеют смысла. Интенсивность горения регулируется соотношением объёма колпаков и топочной камеры. Это происходит автоматически, нужно лишь разжечь огонь и заложить необходимое количество дров или другого топлива.

Второе, что приятно поражает — это отсутствие необходимости ежедневных чисток зольника. Любой горючий материал сгорает в печи полностью, без твёрдого остатка. Сажа на стенках печи почти не образуется: в результате пиролиза происходит окисление углерода до состояния угарного (и частично углекислого) газа.