Как сделать двухколпаковую отопительно-варочную печь

Среди кирпичных конструкций именно двухколпаковая отопительно варочная печь с духовым шкафом остается по-прежнему актуальной. Конструкция сочетает в себе 2 важные функции — отопление помещения и возможность приготовления пищи за счет наличия духового шкафа и варочной поверхности. Интересным является тот факт, что выкладывается подобная двухколпаковая печь Кузнецова с духовкой своими руками без чрезмерных усилий, а с использованием простой схемы порядовки и с учетом общих рекомендаций.

Печь Кузнецова своими руками: чертежи порядовки и описание кладки печи

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.
Фото 1 Печь Кузнецова

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

Строительство печи Кузнецова своими руками

Последовательность действий следующая:

Сначала изучают план помещения, где планируется установка отопительного прибора. В том случае, когда дом не возведен, необходимо обеспечить равномерный обогрев всех комнат. В готовое здание встраивать теплоагрегат нежелательно, но при необходимости можно

Но при этом следует принять во внимание расположение несущих конструкций и балок при обустройстве дымохода. Затем подготавливают фундамент для отопительного устройства. Его создают из бетона, при этом ширина должна на 10 сантиметров превышать размер прибора

Желательно проектировать фундамент под печь на стадии планирования дома.

Какие материалы и инструменты используют?

Строительные работы будут невозможными без использования соответствующего инвентаря и необходимых материалов. До начала возведения конструкции нужно убедиться, что готовые составляющие имеются в наличии. Для колпаковой печи понадобится такой материал:

• кирпич красный и шамотный огнеупорный;
• лист гидроизоляции для фундамента;
• уголок металлический;
• набор для раствора (песок, глина, цемент);
• дверца топочная, прочистная, поддувальная;
• колосниковые решетки;
• поверхность для готовки (предположительно чугунная);
• духовой шкаф;
• дымоходные задвижки разных размеров;
• арматурные сетки.

Кроме этого, работа не будет обеспечена, если не обеспечить наличие следующих инструментов:

Виды

По назначению и конструктивным особенностям «кузнецовки» можно разделить на несколько видов:

• Отопительные. Устройства предназначены для эффективного и безопасного обогрева помещений.
• Варочные. Используются для приготовления еды. Сюда относятся печи для выпечки хлеба и хлебобулочных изделий.
• Банные. Печь Кузнецова для бани разработана для одновременного обогрева основных банных помещений. Такие устройства обладают высокой теплоотдачей при минимальном потреблении топлива.
• Уличные. Печной комплекс, состоящий из гриля или барбекю, для приготовления еды на открытом воздухе.
• Каминные. Оборудование используется в качестве декоративного элемента интерьера или дополнительного варианта обогрева. Некоторые печи-камины оснащаются специальными лежаками для приятного проведения досуга.

Наиболее востребованными являются комплексные устройства, которые отличаются своей многозадачностью. Ярким примером является отопительно-варочная печь Кузнецова, которая предназначается как для обогрева жилых помещений, так и для приготовления еды.

Несмотря на свои функциональные особенности, все печки работают по одному принципу – эффективное распределение нагретых газов в колпаке на отдельные потоки.

Примечательно, что печные колпаки могут оснащаться дополнительным оборудованием – электрическими нагревателями, баками для горячего водоснабжения, паровыми генераторами, духовым шкафом и плитой.

Грамотно спроектированная и возведенная банная печь Кузнецова обеспечит надежное отопление во всех функциональных помещениях: парной, моечной, предбаннике, комнате отдыха. Кроме того, она позволит быстро подогреть воду, саккумулировать горячий пар и очистить воздух.

Принцип действия колпаковых печей Кузнецова: порядовка

Принцип работы печей Кузнецова не сложен. При строительстве печи необходимо все работы производить согласно чертежам, схемам и конечно пользоваться порядовками.

Все колпаковые печи Кузнецова работают по принципу, предполагающему разделения продуктов горения. Принцип этот заключается в том, что газ, образующийся в результате сгорания топлива, разделяется на два потока: холодный и горячий. Движение газов внутри конструкции печи очень грамотно продумано. Горячий воздух задерживается в печи и долго хранит тепло. Холодный же воздух быстро улетает в дымоход, по специально сделанному углублению. Печь, действующая по этому принципу, называется колпаковая (купольная). Внутри такой печи очаг объединён с нижней её частью и образовывает что-то вроде колпака. Он то и выступает разделителем газов на два потока. Поток горячего воздуха поднимается и задерживается в колпаке, таким образом происходит концентрация тепла.

Достоинства печей Кузнецова:

• Экономичность;
• Длительное сохранение тепла;
• Небольшое сажообразование;
• Нет необходимости частых чисток;
• Возможен выбор разных форм и дизайна.

Высокий показатель КПД (95%) печей Кузнецова – результат принципиально новой разработки и конструктивных особенностей. Для сравнения традиционная русская печка имеет КПД 25-40%. Если у печей Кузнецова есть недостатки, то их немного, и они теряются на фоне достоинств.

Принцип действия печи

Большинство конструкций печей действуют за счет непосредственного нагрева стенок от сгорания топлива в камере сгорания или за счет прогрева кирпичной кладки от печных газов проходящих через сложную систему воздуховодов в которых раскаленные печные газы отдают тепло кирпичной кладке.

В первом случае теплоемкость печи определяется толщиной стенок. Чем они толще, тем более теплоемкой будет печь. Недостатком их является большое потребление топлива для прогрева. Как только прекращается горение печь начинает остывать.

Печи со сложной системой воздуховодов позволяет более равномерно прогревать «тело» нагревательной конструкции, но длительное прохождение печных газов по сильно изогнутым воздуховодам предъявляет повышенные требования к тяге и высоте печной трубы.

Колпаковые печи лишены этих недостатков благодаря своей конструкции, в которой образуются два независимых контура аккумулирующих тепло. Внутренний, сильно прогретый контур колпака находится внутри наружного, менее нагретого контура. Поэтому остывание при отсутствии непосредственного контакта с наружным воздухом происходит гораздо медленнее. Печь остается теплой значительно дольше. Все нагретые печные газы остаются внутри и не выбрасываются наружу.

Рекомендации для самостоятельного возведения

Решив возвести печь по одной из порядовок Кузнецова своими руками, приготовьтесь к тщательной и скрупулезной работе. На схемах вы найдете графическое изображение каждого ряда, однако перед началом кладки необходимо познакомиться с особенностями техники, в частности:

• выбором и предварительной обработкой кирпича;
• покупкой металлических деталей (плит, заслонок, дверок, задвижек);
• определением наиболее подходящего места;
• подготовкой основания и фундамента;
• возможностью оборудования дымохода и др.

Лучшим материалом для внутренней кладки «кузнецовок» признан шамотный огнеупорный кирпич (Ш-5, ШБ-8), для внешнего оформления – керамика (М-150). Для усиления кирпичных стен используют металлические элементы (арматуру, проволоку). Чтобы печь функционировала с максимальной теплоотдачей, опытные мастера оттачивают не только свои умения, но и каждый кирпичик – в буквальном смысле. Они шлифуют каждую деталь, именно поэтому проекты, выполненные профессионалами, выглядят безупречно.

Кладка из шамотного кирпича

Имея на руках авторскую порядовку, рекомендуем не экспериментировать, а соблюдать обозначенный порядок. Отхождения от схемы не гарантируют полноценной теплоотдачи.

Материалы для кладки Двух колпаковой Шведки

Количество кирпича зависит от высоты второго колпака печи и количества брака в поддонах, в среднем для кладки печи необходимо 2 поддона кирпича. -дверка топочная ДТ-3 посадочный размер 250х210мм-1 штука; -дверки прочистные посадочный размер 130х130 мм-4 штуки; -дверка поддувальная с посадочным размером 130х250 мм-1 штука; -плита чугунная П2-1 с посадочным размером 585х340 мм-1 штука; -колоссник чугунный РД-3 для варианте небольшйо печи или РД-6 для большого помещения-1штука; -шамотный кирпич ШБ-5 примерно 70 штук; -лещадка ШБ-6 примерно 70 штук; -кирпич керамический ГОСТ 503-2007-около 700 штук; -задвижка чугунная ЗВ-3 размер 290х190 мм-2 штуки; -уголок металлический 50 мм- примерно 700 мм; -глинянно-песчанный раствор-примерно 300кг. -раствор огнеупорный(Мертель-28)-50 кг.

В чем отличие

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 регулярной чистке 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 дымоход 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.

Особенности колпаковых печей

1. Отличительной чертой печей Кузнецова является изолированный от основной кладки топливник (камера сгорания) которая выполняется из шамотного кирпича. Это обусловлено высокой температурой внутри камеры, которая может достигать 1200 °С . Неравномерное расширение шамотного кирпича и обычного керамического без устройства зазора между топочной камерой и стенкой неизбежно привело бы к растрескиванию печи. Пространство между топливником и стенкой обычно составляет 5 мм. В целях повышения теплоотдачи оно заполняется минеральным уплотнителем: асбесто — или минеральным картоном.
2. Второй особенностью коппаковой печи является наличие «сухого шва» — узкой (20 — 30 мм) щели в стенке топочной камеры, которая заполняется воздухопроницаемым минеральным материалом (минеральной или асбестовой ватой). Сухой шов предназначен для дополнительного притока воздуха в топочную камеру из внутреннего объема печи. Приток нагретого воздуха повышает температуру горения топлива и способствует более экономичному расходованию дров.
3. Еще одной особенностью колпаковой печи является расположение калориферов, водогрейных баков и духовок в объеме второго колпака. Такое расположение исключает непосредственный контакт труб или металлического корпуса дополнительного оборудования непосредственно с открытым пламенем или раскаленными газами. Температура во втором колпаке обычно не превышает 400 ° С , что вполне безопасно для металла.
4. Колпаковая печь имеет относительно короткий дымоход. Его задача – отведение продуктов горения, и только во вторую очередь создание тяги в печи.
5. КПД колпаковых печей некоторых моделей достигает 80% по сравнению с max. 60% для печей других конструкций. Благодаря небольшим размерам топочной камеры расход топлива очень экономичный. Он на 20 — 50% ниже, чем в печах с прямоточным отведением печных газов.

Конструкция и принцип работы

Конструкция колпаковой печи

Печка с колпаком была разработана инженером Игорем Кузнецовым в начале 60-х годов прошлого столетия. Впоследствии российский металлург Леонид Котляр усовершенствовал конструкцию так, чтобы она сохраняла тепло до 19 часов. Особенность «кузнецовки» в том, что нагретый воздух не уходит из трубы, а сбирается под колпаком. Потихоньку он остывает, и вытесняется поднимающимися горячими потоками. В экономии тепла и заключается выгодное отличие колпаковой печи используемой для отопления дома от канальной, где горячий воздух под воздействием тяги беспрепятственно уходит на улицу.

Конструкция двухметровой высоты с основанием 1м*1м может достигать тепловой мощности в 3,5–4,5 кВт. Достаточно такой колпаковой печи для отопления дома в 50 квадратных метров в умеренной климатической зоне, если топить ее дважды в сутки.

Изобретатель усовершенствовал конструкцию, добавив еще один колпак. В двухколпаковой отопительной печи Кузнецова первый накрывающий элемент связан с топочным отсеком и разделяет холодный и нагретый потоки. Второй колпак располагается в верхней печной части, задерживая горячий воздух, который до того как попасть в дымоход, долго отдает кирпичам тепло.

Двухколпаковая печь экономнее расходует топливо и обычно снабжена варочной поверхностью. Это позволяет готовить вкусные блюда без расхода электричества или газа. В конструкции печки уже предусмотрена вытяжка – нет необходимости монтировать дополнительную вентиляционную систему.

История создания колпаковой печи

Команда единомышленников конструктора провела больше полутора сотен исследований. В них принимали участие инженер И. С. Подгородников, русский профессор В. Е. грум-Гржимайло. Разработки охватывали весь спектр моделей бытовых печных устройств. В результате значения КПД современных печей Кузнецова достигает 80 – 94%. Известность конструкции получают благодаря положительным характеристикам и хорошим отзывам пользователей.

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.

d79996939d6d9526a6f20a7cb2b08264.jpe

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.

Принцип работы двухколпакового оборудования

Отопительно-варочная печь с духовым шкафом устроена таким образом, чтобы происходило максимальное накопление и сохранение тепловой энергии долгое время. Это обеспечивает ее эффективность. Чтобы разобраться в подобной модели, внутреннем устройстве, принципе работы, следует рассмотреть представленную схему.

Итак, как функционирует двухколпаковая печь? Стоит сразу отметить, что такого рода оборудование имеет два автономных режима работы:

1. Летний режим предполагает использование печи в теплый сезон для процесса готовки пищи. В таком случае задвижка блокирует другие отделы конструкции, горячий воздух туда не поступает. Это позволяет элементам устройства оставаться холодными.
2. Во время зимнего периода необходимо открыть все задвижки, горячий воздух начнет беспрепятственно перемещаться по каналам. Теплые воздушные массы долгое время находятся внутри системы, хорошо прогревая стены, после чего выводятся через дымовую трубу.

Комплексный режим работы подразумевает следующее:

• топливное сырье, разгораясь в топке, выдает тепловую энергию, которая движется по направлению к боковым и задней стенкам;
• достигнув их, жар устремляется вверх по проходу из нижней камеры, то есть первого колпака;
• после того как газ охладился, он спускается в перетопочный канал;
• далее, через этот проход воздушные массы достигают верхнего яруса, из которого выводятся с помощью дымовой трубы.

Такое перемещение горячего воздуха характерно при закрытой задвижке. Когда прямой ход остается открытым, воздушные массы устремляются в верхнюю камеру и удаляются через трубу.

В варочной печи используется известный закон конвекции: горячие массы перемещаются по дымоходу свободно, несмотря на задвижки и стенки каналов.

Теплоотдачу обогревательного прибора можно увеличить в разы, если над топкой разместить чугунную плиту. Ее толщина влияет на длительность периода выделения тепла.

Каминопечь Кузнецова: порядовка

Каминопечь Кузнецова – это большой накопитель тепла. Кирпичная конструкция, похожая на камин, и тёплая как печь. За счёт своей массы каминопечь обогревает помещение уникальным способом.

Строительство каминопечей сложное дело, но при желании всё можно сделать своими силами. Начинать такой сложный процесс нужно обязательно имея под рукой порядовки. Каминопечь Кузнецова имеет массу достоинств.

Преимущества каминопечей:

• Красота и изящество каменной кладки;
• Эффективность кирпичного нагревателя;
• Незначительный выброс окиси углерода и сажи;
• Длительная поддержка комфортной температуры в доме;
• Экономичность.

Некоторые любители каминов делают их похожими на произведения искусства, украшая их решётками и элементами декора, воспользовавшись услугами кузнеца. Приятное ощущение лучистого тепла, можно почувствовать на себе, если оборудовать свой загородный дом или дачу такой каминопечью.

Строим фундамент для печи: универсальная инструкция

Независимо от модели печи, она нуждается в надежном и прочном основании. Этот фундамент подойдет как для шведки, так и для двухколпаковой модели.

Последовательность обустройства опоры следующая.

Роем котлован глубиной около полуметра.

Котлован под фундамент

Второй шаг

Утрамбовываем дно ямы и засыпаем ее 15-20-сантиметровым слоем песка. Поливаем песок водой и тщательно утрамбовываем.

Пятый шаг

Готовим раствор из части цемента, пяти частей щебенки, трех частей речного просеянного песка и воды. Заливаем таким раствором примерно половину свободного горизонтального пространства котлована. Даем заливке просохнуть.

Шестой шаг

Готовим раствор из части цемента и трех частей песка. Заливаем смесью оставшееся пространство ямы. Верхнюю часть заливки тщательно разравниваем при помощи правила.

Залитый фундамент под кладку кирпичной печки

Виды конструкций с духовым шкафом

Печь Кузнецова

Устанавливается в помещениях с минимальными возможностями в плане площади, при этом дизайн и оформление подбирается в индивидуальном порядке. Особенностью печной системы этого типа является высокий показатель КПД, который для подобных устройств составляет более 80% одновременно с незначительным количеством образованной в процессе работы сажи. Конструкция подходит для размещения в любом участке помещения, предусматривается возможность на размещение сразу нескольких подобных печей. Для топки подходит любой вариант твердого топлива.

Устройство Быкова

Толстостенная конструкция имеет простую схему закладки и прямоугольную форму. Подобный вариант печи предусматривает размещение устройства в 2-х комнатах одновременно. Тем не менее конструкция Быкова в своем строении имеет существенные отличия от колпаковых конструкций. Нижняя область включает 2 газовых канала: восходящий и нисходящий. Верхняя часть имеет форму сита, колпак которого разделяется 5-ю каналами.

Печь Быкова

Печи Быкова прямоугольные, имеют несложную кладку. Одна из самых больших это печь со следующими параметрами: ширина 51 см, глубина 140 см, высота 215 см (без учёта трубы). Её создатель дал ей название толстостенной толстой стены. Эту печь можно поместить в стену между двумя комнатами.

Конструкция печи Быкова несколько отличается от двухколпаковой. Нижняя часть – топочная, состоит из восходящего и нисходящего каналов. Верхняя же сделана в виде колпака, разделённого пятью каналами, выполненных в виде сита. Благодаря этому становится больше площадь, которая соприкасается с горячими газами. А это в свою очередь значительно увеличивает КПД печи.

Двухколпаковые ОВП имеют несложную конструкцию, но при этом их нелегко строить. Для возведения такой печи нужно иметь хоть какой-то опыт, или выбрать более простое сооружение, как например, имени Быкова. Лучше всего, чтобы избежать неприятностей с задымлением помещения или другими проблемами, посоветоваться сначала у профессионала.

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…

c309b8141378ec4433e1fa6a65105e41.jpe

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.

Как сделать кирпичные печи Кузнецова своими руками

В.И. Кузнецовым разработано большое количество проектов печей. Некоторые виды печей можно сделать своими руками. Для этого понадобятся порядовки печей и их чертежи.

Многие, зная о положительных отзывах о печках Кузнецова, а также в целях экономии средств, принимаются за их строительство самостоятельно. Всё конечно получится, но для этого нужно использовать соответствующие материалы и строго следовать порядовкам.

Материалы, используемые для строительства печи Кузнецова:

• Шамотный кирпич;
• Глиняный кирпич марки М150;
• Хорошего качества глина;
• Очищенный песок;
• Металлическая фурнитура.

Для возведения внутренней кладки используют шамотный кирпич. Согласно порядовке, можно рассчитать его количество. Для строительства наружной кладки используют глиняный кирпич, желательно марки М 150. Его количество также рассчитывается с помощью всё той же порядовки. Глину для раствора рекомендуется использовать только хорошего качества. Очищенного песка для кладки используется в два раза больше глины. Можно использовать глинопесчаные смеси, имеющиеся в продаже. На 500 кирпичей понадобится около 0,2 куб. м глинопесчаной смеси. Кроме этого понадобятся колосники, две дверки (поддувальная и топочная), два стальных уголка и пять метров проволоки. Книга Кузнецова «Строим печи и камины: практическое руководство» поможет построить вам нужную конструкцию. В ней представлены все типы и конструкции печей и каминов.

Как строить конструкцию?

Порядовка двухколпаковой печи Кузнецова или Подгородникова выполняется в соответствии со схемой работы. Прежде чем предпринимать какие-либо меры по обустройству объекта, нужно изучить все основные моменты, которые содержат чертежи. Половина ошибок, которые имеет кирпичная конструкция в будущем, связана именно с неправильным воплощением проекта. После готовности фундамента приступают к процессу выкладки печи. Кирпичные ряды закладываются в строгой очередности, каждый последующий ряд измеряется строительным уровнем на наличие погрешностей в работе. Завершающим этапом работы является возведение дымоходной конструкции. После того как все элементы печи готовы, следует первый раз запустить устройство. Пробный запуск должен осуществляться не на полную мощь, поэтому не рекомендуется использовать большое количество топлива.

Печи Кузнецова устройство и принципы работы, преимущества, вариации, чертежи

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.

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.

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.

Схема работы и устройство

Основой двухколпаковых печей являются следующие элементы:

• зольная камера;
• топка;
• вертикальные колпаки;
• прочистные дверцы;
• задвижки;
• варочная, сушильная камеры и/или духовой шкаф.

В самом низу располагается зольная камера, а над ней топка. Над топливной камерой устанавливается варочная панель. Во втором колпаке устраивают сушильную.

Принцип действия двухколпаковых печей:

1. Горячие газы из топливника поступают через вход в нижний колпак.
2. Нагретые газы легче воздуха, поэтому они поднимаются к самому верху колпака, отдавая его стенкам часть тепла.
3. Остывая, они начинают опускаться по боковым стенкам колпака к его основанию.
4. Так как внутрь постоянно поступают новые порции горячего газа, охлаждённый вытесняется в вертикальный канал, ведущий во второй колпак.
5. Попадая в него, они поднимаются к верхнему перекрытию и отдают часть своего тепла. Остывая, газы опускаются по стенкам к основанию колпака и выходят наружу через трубу.

Обратите внимание! Двухколпаковые печи работают по принципу свободного движения газов, без принудительной тяги.
Одно из преимуществ двухколпаковых печей состоит в том, что даже если не закрыть задвижку на трубе после того как печь протопилась, поступающий холодный воздух из топки, не будет охлаждать её. Сверху в колпаке находится разогретый воздух, из-за этого холодный не может подняться. Он сразу же выводится через боковой вертикальный канал из нижнего колпака во второй. В нём холодный воздух так же не поднимается, а проходит по его основанию и удаляется наружу через трубу.

Если установить задвижку в перекрытии первого колпака под дымоходной трубой, то можно регулировать нагрев печи. При открытом положении, попадая из топки, горячий воздух поднимается к верху нижнего колпака, а из него вытягивается наружу в трубу. Сама печь нагреваться при этом не будет, только варочная плита. Этот режим топки особенно удобен в летнее время.

Если задвижку закрыть не полностью, то часть газов сразу же выведется наружу, а остальное, отдав тепло стенам нижнего колпака, через вертикальный канал перейдёт в верхний. Так же передав часть нагрева стенам второго колпака, газ выйдет через дымоходную трубу наружу. Эта возможность регулирования удобна в весенне-осенние периоды.

Двухколпаковые отопительно-варочные печи хорошо прогреваются снизу, каждый горизонтальный ряд имеет одинаковую температуру со всех сторон, увеличивающуюся на следующих выше лежащих рядах.

С духовым шкафом

Конструкция двухколпаковых печей позволяет встраивать не только варочную плиту, но и духовой шкаф. Металлическая духовка поможет приготовить еду, и при этом будет являться дополнительным источником обогрева. Чаще всего её располагают рядом с топкой. В итоге нагретый газ, поступающий из топливной камеры, обогревает духовку по бокам и сверху. Остывший газ выводится через вертикальный канал.

Преимущества двухколпаковых ОВП с духовкой состоит ещё в том, что как только печь была растоплена можно приоткрыть дверцу шкафа, и помещение будет быстрее обогреваться. Так как духовка нагревается в первую очередь.

Особенности печи Кузнецова

Поскольку главной целью разработок Кузнецова являлась эффективность и продуктивность (он работал над повышением значения КПД), для этого требовался принципиально новый и совершенный подход.

Из вышесказанного следует вывод: система свободного передвижения газов, созданная этим мастером, более естественна, она оптимизирует работу устройства и равномерный обогрев. Кроме этого минимизируется образование сажи.

Помимо этих преимуществ у печей Кузнецова имеются и другие положительные моменты:

• горение происходит без сажи и дыма;
• прогревание отличается большей равномерностью;
• лучшая отдача тепла;
• необходимость очистки меньше в десятки раз;
• экономичность;
• имеется больше места для размещения стального нагревательного элемента;
• низкий уровень теплопотерь;
• стойкость к появлению трещин;
• возможность менять форму и дизайн конструкции.

Устройство печи Кузнецова

В большинстве моделей, которые были придуманы ранее, горячие газы всегда двигались по каналам. Во время их движения конструкция нагревалась, а затем сама остывала. Это движение газов образовывала тяга. При этом корпус прогревался неравномерно, что в итоге приводило к трещинам. Теплообменник помещался в топку, потому что больше для него места не было. Там он напрямую контактировал с огнем и его срок службы быстро иссякал.

d929e2742175cf2fa25982de10eadaee.jpe

Кузнецов использовал для своей модели совсем другой принцип движения газа. Печь имеет колпаки, перевернутые вверх дном. Колпаки можно крепить друг над другом и связать между собой сухим швом, в результате чего по ним начинает проходить газ от одного колпака к другому. Именно из-за этого принципа работы печь Кузнецова еще называют колпаковой.

Совершенствовать свои конструкции И.В. Кузнецов начал в 1962 году, и вокруг него собралось большое количество единомышленников. Многие дачники также хотят создать печь Кузнецова своими руками. Скажем сразу, построить колпаковую печь Кузнецова своими руками можно, но вот многие потаенные секреты единомышленники мастера раскрывать не стали, а, может, их просто и нет.

Стоит отметить, что, благодаря принципу работы печи Кузнецова, есть возможность не только создать отдельное отопление в доме, но еще и получить подачу горячей воды. Для этого колпак с задней стороны необходимо оборудовать стальным теплообменом.

Преимущества колпаковой печи Кузнецова:

1. Дымные газы расслаиваются по всей конструкции одинаково после топочной камеры.
2. В одной постройке может быть не один, а несколько колпаков. Они помогут достичь больше тепла.
3. Колпак находится около топки и в него попадают все угарные газы. Поэтому зола, угарный газ и летучий углеводород, которые в других печах выходят через дымоход, в данном случае догорают под колпаком. Это позволит увеличить теплоотдачу и минимизировать выработку сажи.
4. С помощью своей конвекции все продукты, образующиеся в результате горения, не могут выбраться из печи, поэтому отдают ей свое тепло.
5. Теплообменник в этой постройке находится в колпаке или снаружи топочной камеры, поэтому он не влияет на температуру огня и не может снизить КПД.

Виды колпаковых печей

И.В. Кузнецов разработал более полутора сотен моделей печей, которые могут использоваться для самых разных целей.

При этом их конфигурация и размеры могут варьироваться в зависимости от расположения колпаков. Обычно, в целях экономии площади занимаемой печью, колпаки располагаются вертикально. Друг над другом. Но могут быть расположены горизонтально. В этом случае печь получается низкой, но длинной.

Впервые столкнувшись с печами Кузнецова на его сайте, печники-любители путаются в маркировке печей, не зная, какую конструкцию выбрать для конкретных целей.

Система маркировки Кузнецовым своих печей не представляет сложности:

• ИОК – чисто отопительная печь ;
• ОВИК – отопительная-варочная без использования шамотного кирпича ;
• ОВИК БК – отопительно-варочная с боковым камином ;
• ОВИК ЗК – отопительно-варочная с задним камином ;
• ОВИК Л – отопительно-варочная с лежанкой ;
• Буква « Д » добавляется в индекс маркировки при наличии духовки ;
• ПКИК 1 К – печи со встроенным калорифером ;
• БИК – банные печи ;
• РТИК – колпаковые русские печи.

Ориентируясь на маркировку, можно выбрать необходимый тип печи. Достоинством любого проекта печей Кузнецова является то, что для каждого из видов существует несколько размеров с различной производительностью теплоотдачи. И каждый проект дается в привязке к планировке и площади отапливаемого помещения. Поэтому нет необходимости производить самостоятельные довольно сложные расчеты , чтобы остановить выбор на том или ином варианте.