Как сделать печь Кузнецова своими руками: схемы и порядовки

Уже более 50 лет печи Кузнецова занимают высокие позиции среди отопительных конструкций для дома, и это неудивительно, так как печи имеют множество плюсов и разительно отличаются от канальных печей не только внешне, но и своими характеристиками. Кузнецов был первым человеком, кто отважился испытать наиболее практичную и удобную систему печей.

Во всех печах горячий воздух передвигается по каналам, а проходя по ним разогревают стены печи, однако сам воздух быстро остывает. Подобное перемещение воздуха может быть только при наличии оптимальной тяги, то есть принудительной, но при этом корпус печи прогревается неравномерно, что приводит к растрескиванию кирпичей и появлению нежелательных трещин. Благодаря Кузнецову возник независимый принцип движения воздуха в печи. У печей имеется второе название — купольные, которое они приобрели благодаря уникальной конструкции.

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.

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.

Преимущества, недостатки и отличия

К преимуществам можно отнести следующие характеристики:

• Возможность топить печь разным топливом
• Равномерное прогревание стенок
• Хорошая отдача тепла
• При горении не выделяется дым и сажа
• Необходимость в чистке печи минимальная
• Печь не трескается
• Хорошо держит тепло
• Форма и дизайн могут быть совершенно разными
• Экономия на топливе
• Возможность растапливать печь даже сырыми дровами

Одно из главных отличительных качеств печей Кузнецова — это повышенное значение КПД. В обычной русской печи он составляет 30%-40%, а в этих печах — почти 95%., что и отличает данные печи от обычных русских. Внутренняя концепция продумана детально и грамотно, благодаря чему нагретый воздух задерживается в печке на более долгий срок, а холодный, наоборот, быстро выходит в дымоход за счет специального углубления. Также стоит отметить, что печи Кузнецова могут топиться различным видом топлива, даже таким низкосортным горючим, как опилки, на которые можно устанавливать оборудование, обеспечивающее ГВС.

Кузнецов первый в мире начал использовать автоматическое распределение тяги по каналам, что позволяет исключить угар даже при открытой вьюшке. Эта система отличает печи Кузнецова тем, что она уникальна и проста. В печах такой конструкции тепло не тратится впустую, а сразу начинает работать на обогрев помещения или ГВС, так как выделяемые газы не закручиваются в вихрь, как в канальных конструкциях, а отдают свою энергию на пропитку печи.

Если в канальных печах остатки топливных масс просто «вылетают» в трубу, то колпаковая печь Кузнецова устроена по-другому. Когда топливных масс остается немного и они начинают догорать, колпаки исполняют роль накопителя, задерживая под своими сводами нагретые воздушные массы и отдавая всю энергию стенам печке.

Из недостатков, которых не так уж много, можно назвать следующие:

• Необходимо внимательно следовать порядовке, чтобы конструкция получилась качественной.
• При изготовлении необходимо использовать только качественные материалы.

Виды печей

Все кузнецовские модели — колпаковые, но они тоже имеют различные классификации. На сегодняшний день известно несколько видов:

• Колпаковая печь — имеет один колпак.
• Двухколпаковая — два колпака.
• Купольная—в данном виде печей может быть несколько колпаков. Купольные печи используются чаще, чем остальные, так как их можно проектировать под любые помещения и дополнять любыми устройствами.
• С котлом водяного отопления — к таким печам есть возможность установить дополнительное оборудование.
• С лежанкой — это печь, на которой предусмотрено место для лежания.
• Отопительно-варочные печи ОВИК — такие печи не просто греют дом, но и дают возможность готовить на специально предусмотренной плите.
• Печь-духовка — не только греет, но и оснащена духовым шкафом, в котором можно печь.
• Печь-камин — идеальный вариант для прогрева дома и проведения вечера около огня.
• Двухэтажная — это печи, которые могут исполнять несколько функций сразу. Например, обогревать помещение, служить варочной панелью, иметь лежанку и духовой шкаф. Единственный минус, который имеет двухэтажная колпаковая печь Кузнецова — это ее громоздкие габариты. Такая печь станет идеальным вариантам для больших помещений.
• Русские печи РТИК — кроме обогрева и варочной панели, печь оснащена дополнительной, на которой можно сушить дрова или обувь.
• Уличные печи скорее похожи на уличные комплексы, так как включают в себя гриль и барбекю для приготовления пищи на свежем воздухе.

Перечисленные выше модели — это далеко не весь список печей разного назначения, которые разработаны по схемам Кузнецова. Также существует множество чертежей, с помощью которых можно сделать смешанные варианты с различными функциями. Кроме печей, по кузнецовским разработкам делаются еще камины и печи для саун. Эти конструкции обладают повышенной теплоотдачей, что позволяет быстро нагревать помещение.

Как сделать самостоятельно

Чаще всего в домах используются отопительно-варочные печи ОВИК 5, именно такую печь рассмотрим на примере.

Чтобы сделать печь Кузнецова своими руками, потребуется следующее:

Материал

• Два вида кирпичей: красный полнотелый (М150) и жаропрочный шамотный (ШБ-8)
• Песок и цемент (3:1),но можно взять и готовую заводскую смесь
• Комплектующие для печи: чугунные двери, зольная камера, двери для очистных отверстий, задвижки, решетка и вьюшки
• Проволока диаметром 3 мм и длинной 10 м. Ей будут перевязываться кирпичи
• Стальные уголки (2 шт.)
• Для фундамента сетка арматурная

Инструменты

• Мастерок
• Молоток
• Кельма
• Расшивка
• Таз или ванна, чтобы замесить раствор
• Рулетка
• Отвес
• Уровень
• Дрель с насадкой миксер
• Болгарка

Фундамент

Прежде чем делать печь, необходимо подготовить фундамент. При его закладке стоит быть внимательным и делать все точно по инструкции, иначе под тяжестью печи фундамент осядет, а печь может потрескаться, что в дальнейшем приведет к развалу.

Фундамент должен быть на 15-20 см больше, чем параметры печи. Только в этом случае он будет соответствовать всем требованиям нормативов.

Это примерный чертеж фундамента, на котором показаны используемые материалы и имеется разметка.

Чтобы сделать фундамент под печь Кузнецова своими руками, потребуется выполнить следующее:

1. В первую очередь выкапываем приямок глубиной не менее 1 м, именно на такой глубине зимой промерзает почва. Края и стенки ямы необходимо делать как можно ровнее, что позволит затратить меньше цементного раствора.
2. Далее делаем так называемую «подушку» из песка. Засыпать желательно просеянный песок, чтобы он плотнее утрамбовался. Высота подушки должна быть около 20 см. Затем оставляем подушку на пару дней для усадки.
3. Далее необходимо сделать опалубку. Оптимальным вариантом для опалубки будут доски, хотя можно использовать и другой материал. Верхняя часть опалубки должна совпадать с уровнем пола в доме.
4. Далее переходим к монтажу арматуры. В качестве арматуры подойдет сетка с ячейками от 50 мм и толщиной прутка от 6 мм. Сетку нужно располагать так, чтобы она оказалась либо в середине фундамента, либо перед выходом бетона из почвы наружу. Последний вариант является самым оптимальным.
5. Заключительный этап фундамента — это заливка бетона. В дополнение к бетону можно добавить в состав минеральные тяжелые примеси или гравий, а лучшим дополнением станет гидрофобизатор, которые не позволит влаге впитываться в фундамент и продлит его срок эксплуатации. После того, как бетон залит, его поверхность необходимо выровнять при помощи шпателя и сразу же убрать все дефекты на поверхности.

После завершения вышеописанных работ фундамент нужно оставить на некоторое время для просыхания. В идеале — не менее, чем на 30 дней, в зависимости от погодных условий, но затвердевает он уже через неделю, поэтому можно приступать к дальнейшему строительству печи.

Переходим к строительству. Так как самой распространенной конструкцией считается колпаковая печь, то именно ее мы и будем делать. Перед кладкой необходимо обратить внимание на важные моменты:

• На фундамент перед первой кладкой необходимо уложить гидроизоляционный слой, которым может быть рубероид или фольгированная изотермическая пленка. Если укладывается фольга, то класть ее надо блестящей стороной вверх, чтобы она отражала тепловую энергию.
• Не стоит делать изменения в порядовке, так как это может отразиться на работе печи и сроке ее службы. Исключение можно сделать только в рядах сплошного перекрытия и изменить их вид.
• Чтобы лицевая сторона выглядела солидно, нужно брать кирпичи хорошего качества, ровные и без трещин.
• Если потребуется отрезать кирпич, то делать это необходимо болгаркой, края и плоскости должны иметь ровную форму.

Далее указана порядовка ОВИК 5 и дополнительные рекомендации к ней.

1. Первые два уровня нужно выложить шамотным кирпичом с применением печного скрепляющего раствора. Огнеупорный слой не позволит тепловой энергии выйти в фундамент. Со второго ряда нужно начинать подготовку зольника и поддувала. Кирпичи необходимо класть в шахматном порядке и только на глиняный раствор. Также необходимо соблюдать толщину шва, которая должна быть не менее 5 мм.
2. В третьем ряду начинаем подготовку траектории дымовых каналов.
3. Чтобы печь было удобно обслуживать, в дымоходах нужно сделать четыре очистных двери стандартного размера.
4. Решетку для колосника нужно класть на пятом уровне, также на этом уровне укладываются перегородки между поддувалом, колпаком и топкой.
5. С 5 по 14-й ряды выкладывается топочная камера из шамотного кирпича. Важно не забыть про очень важный фактор: между шамотными и красными кирпичами кладки должен оставаться компенсационный зазор. Нужен он для того, чтобы печь не повреждалась от возникающих термических расширений материала.
6. Устанавливать двери топки и поддувала нужно при помощи асбестового уплотнителя.
7. В 17 и 18 ряду перекрытие колпака имеют сплошную плоскость, без отверстий для дымохода.
8. Как видно на порядовке, в 21 ряду остается два прохода, которые расположены вдоль внутренних стенок.
9. В 28, 29 и 30 рядах можно сделать небольшие отклонение от порядовки, если есть желание изменить форму печи. В случае с низким потолком следует сделать противопожарные разделки.
10. По мере выкладывания следует совершать футеровку внутренней поверхности кирпичной кладки. Заглаживать стыки необходимо раствором, добавив в него жаропрочный материал.
11. Перекрытие необходимо осуществлять 2-мя чугунными опорными уголками, длина плеча которого должна быть не менее 45 мм, однако точный размер следует выбирать, принимая во внимания нагрузку.

При строительстве кузнецовских печей стройматериала потребуется значительно меньше, нежели для канальных печей, так как купольные конструкции содержат больше пустого места внутри. По этой причине печку можно рассматривать в качестве экономичного варианта, а форма конструкции может быть совершенно разной, в том числе и угловой.

Перед тем, как делать печь Кузнецова своими руками, следует тщательно изучить порядовки и не отступать от них ни на сантиметр, в ином случае правильность конструкции может быть нарушена. Также не стоит забывать, что следует выбирать качественный и надежный материал, который будет отвечать всем стандартам безопасности.

Кузнецовская банная печь своими руками

1-й ряд необходимо класть так, чтобы его поверхность была ровной, что легко проверить с помощью уровня, а форма должна быть в виде прямоугольника.

Как уже говорилось, во 2-м ряду будут начинаться первый колпак и поддувало. Для этого необходимо взять кирпич, разделить его напополам и каждую часть положить так, чтобы они были выдвинуты слегка наружу, как это показано на рисунке. Использовать при этом раствор не нужно. После окончания кладки эти половинки вытаскиваются.

На 2-й ряд понадобится 14 кирпичей, а после того, как кирпичи будут уложены, необходимо установить дверцу поддувала, которую нужно подпереть несколькими кирпичами. Рамку обматываем шнуром, как говорилось в рекомендациях. Фиксировать ее необходимо проволокой, которую нужно заложить в швы. Также проволока используется для армирования стенок печи, укладывать которую необходимо в каждом четном ряду.

Выкладываем третий ряд, в котором входящие в его состав кирпичи должны хорошо зафиксировать дверку поддувала.

Дверку поддувала в 4 ряду следует перекрыть стесанными керамическими кирпичами, которые должны смотреть наружу, и стесанными шамотными кирпичами, которые должны смотреть внутрь. Между ними должен быть тепловой зазор величиной 5 мм. Чтобы сделать зазор, потребуется прокладка из упаковочного гофрокартона. Такой зазор необходимо делать во всех местах, в которых пересекаются два вида кирпича.

В пятом ряду шамотный кирпич, образующий боковые стенки топки, необходимо слегка сдвинуть так, чтобы кирпичи нижнего ряда образовали полочку, ширина которой должна быть не менее 15 мм. Это нужно для колосниковой решетки. В этом же ряду начинаем формировать вертикальный канал, который соединяет оба колпака. После того, как полностью выложится ряд, устанавливаем решетку, а зазоры между ней и кирпичом заполняем песком.

Во время укладки шестого ряда устанавливается и топочная дверка. Между рамой дверцы и кирпичом укладывается асбестовый шнур, а закрепляется она Внизу с помощью проволоки, а вверху при помощи железной полоски.

При укладке седьмого ряда сборку от кирпича, образующего заднюю стенку топки, оставляют разрыв 30 мм — это начало сухого шва.

Следуя схеме, выкладываем восьмой ряд.

В девятом ряду формируется канал, который связывает топку с нижним колпаком. На схеме сиреневым цветом выделены те кирпичи в боковых стенках топки, верхние грани которых должны быть на 10 мм ниже плоскости ряда.

При кладке десятого ряда не забудьте, что на асбестовую подкладку, которая накрывает шамотный кирпич, керамический кирпич кладется без раствора. В окружающих топку керамических кирпичах нужно сделать вырез для варочной панели. Размер выреза должен быть таким, чтобы вокруг плиты остался зазор в 5 мм. В месте контакта шамотного кирпича и панели нужно оставлять зазор в 10 мм. Такие кирпичи, подрезанные вкось, располагаются справа и спереди, а на чертеже указаны желтым цветом.

В одиннадцатом ряду начинаются стенки варочной камеры, и в нем же устанавливается дверца для камеры. Не забываем обматывать рамку асбестовым шнуром и фиксировать плотно проволокой.

С 12 по 14 ряд делаем кладку согласно порядовке.

После того, как выкладка кирпичей в 15 ряду закончена, варочная камера перекрывается листом стали, толщина которого должна быть 3 мм, а размер 60Х55 см, с вырезом под вытяжной канал. Для упрочнения листа используем 4 отрезка от уголка и стальную полоску.

В кирпичах 16-го ряда нужно сделать разъемы под задвижку, с учетом 6 мм, которые требуется оставлять для температурного зазора.

Теперь можно устанавливать задвижки.

17-й ряд делается по порядовке, а в восемнадцатом начинаем формировать верхний колпак.

С 19 по 27 ряд кладем печь в соответствии с порядовкой. В 28-м ряду приступаем к установке основной задвижки дымохода. Здесь тоже потребуется оставлять зазор в 6 мм вокруг задвижки, а глубина под нее должна составлять 11 мм.

После того, как ряд готов, сразу следует класть задвижку на раствор.

29 и 30-м рядами печь перекрывается, а в 31-м ряду начинаем делать насадную трубу с дымоотводящим каналом в кирпич.

После того, как кладка полностью завершена, печь необходимо оставить для просушки на некоторое время, а топить начинать с небольшого количества дров.

Немалую популярность завоевала и колпаковая печь для бани, так как она обогревает все основные банные помещения и обладает хорошей теплоотдачей при минимальной затрате топлива. Кузнецовские двухъярусные банные печи просты и эффективны. Проблема нагрева воды в душевой легко решается за счет встроенного в печь регистра.

Если вы решили делать печь Кузнецова своими руками, то стоит изучить несколько вариантов порядовок, которые помогут сделать ее правильно и в соответствии с мерами безопасности.

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

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

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

Особенности печей Кузнецова

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

Отсюда вытекают и другие преимущества:

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

Проекты печей Кузнецова

В зависимости от главного своего назначения бытовые печи бывают разными.

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

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

Как построить печь Кузнецова самостоятельно

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

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

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

Основные правила, которые надо знать

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

Порядовка

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

Какие материалы вам понадобятся

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

Образец порядовки

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

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

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

Печи Кузнецова: работа и особенности конструкции

Экология потребления. Усадьба: Печи инженера Кузнецова известны не только на родине, но и во всем мире с 60-х годов прошлого века. Причем актуальность разработок полувековой давности нисколько не стала меньше, а наоборот — печи Кузнецова все более популярны.

Печи инженера Кузнецова известны не только на родине, но и во всем мире с 60-х годов прошлого века. Причем актуальность разработок полувековой давности нисколько не стала меньше, а наоборот — печи Кузнецова все более популярны. Целью модернизации старинной конструкции русской печи при не столь значительном изменении ее внутреннего устройства было создание отопительного агрегата с более высоким КПД при экономии топлива. Возможно, это было предвидение — поскольку тенденция к удорожанию всех видов энергоресурсов, в том числе и биологического топлива, упорно говорит о том, что экономить ресурсы нам придется, и со всей серьезностью? Но полвека назад слова «энергоэффективность» и «энергонезависимость» в контексте жилого дома были не так знакомы, как сегодня.

Внешний вид колпаковой печи Кузнецова практически не отличается от моделей традиционных русских печей. Но теплотехнические параметры несколько иные — всего один пример:

• для обогрева дома, имеющего площадь до 100 м2, достаточно одной колпаковой печи Кузнецова, вырабатывающей примерно 4-5 кВт
• по справочным данным: для отопления данного объема нужен агрегат с показателем не менее 10 кВт тепловой мощности

Плюсы печей Кузнецова:

• Очень высокий КПД, применительно для печей, работающих на дровяном топливе — не менее 80%
• Топливо сгорает при высоких температурах
• Печь работает на всех видах твердого топлива — древесина, каменный и бурый уголь, брикеты и т.д.
• Сгорание топлива до минимального зольного остатка, как следствие — не только экономия топлива, но и упрощение эксплуатации, поскольку чистить печь от золы нужно намного реже
• При периодичности топливных закладок в кузнецовку всего два раза в сутки можно иметь тепловой режим в доме, выгодно отличающийся даже от режима квартир с центральным отоплением. Квартира в многоэтажке имеет более частые температурные колебания, чем частный дом, отапливающийся печью Кузнецова, дающей равномерную тепловую отдачу между топками
• Совмещение печи Кузнецова и водяного отопления дома несложно и часто применяется на практике. Внутри топки устанавливают трубчатый теплообменник и соединяют его с трубопроводом отопительного контура. Основной плюс — теплотехника и теплоотдача печи при модернизации остаются неизменны, без малейших снижений эффективности
• Конструкция кузнецовки позволяет устраивать невысокие дымоходы, причем снижения тяги при этом не происходит. Данный факт несколько удивляет тех, кто впервые знакомится с конструкцией и работой данных печей
• Особенности внутренней конструкции печей Кузнецова позволяют устанавливать агрегат практически в любых помещениях любых размеров, независимо от того, для чего помещение предназначено. И в кухнях, и в общих комнатах печь выглядит солидно и эстетично, и органично вписывается во многие интерьеры
• Самая интересная и необычная в контексте домовой печи особенность кузнецовки: можно не закрывать вьюшку. Эта важнейшая деталь печи и одно из условий безопасной повседневной эксплуатации — для печи Кузнецова нужна только в том случае, если наступает внештатная ситуация. Дело в том, что когда процесс сгорания топлива подходит к завершению и начинается остывание, тяга в каналах печи перераспределяется самопроизвольно, «автоматом»

Перераспределяется тяга по особой схеме, которая является уникальной особенностью конструкции печи. В устройство введены каналы, которые называются низовыми. По этим низовым каналам воздушные потоки, подчиняясь тяге, проходят рядом с нагретыми частями печи. При наличии огня в топливном отсеке печи этот огонь «притягивает» на себя часть воздушных потоков

По материалоемкости печи данной конструкции также имеется интересный факт: колпаковая печь Кузнецова имеет больше свободного пространства внутри, она более «пустая» по сравнению с большинством многоканальных моделей. Порядовки могут иметь вариации, но по расчетам видно, что печь Кузнецова требует меньше стройматериала для возведения, примерно в 1,4-1,5 раза на единицу вырабатываемого тепла.

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.

Колпаковая модель печи, сравнение

Колпаковая печь как модель известна давно, и в печах кузнецова используется та же схема — внутренняя полость печи устроена таким образом, чтобы топочных газ перемещался свободно. Но одновременно организован и пиролиз, и в результате топливо сгорает до мельчайших частиц.

Если рассматривать как пример двухколпаковую печь Кузнецова, то пиролизный процесс, причем саморегулирующийся, идет сразу под первым колпаком. Схема «регулировки» такова: как только горючее в топливной камере разгорается сильнее, заполняющий колпак топочный газ двигается книзу. Сдерживаемый колпаком газ не может уйти кверху, и не просто увеличивается в объеме, а становится плотнее и давит всей массой на огонь, который при этом не может не терять часть интенсивности. В результате процесс горении стихает до определенного значения, и давление газов ослабевает, затем весь процесс повторяется.

По мнению специалистов, в идеале двухколпаковые печки должны иметь круглое сечение. Тогда вторым колпаком будет служить наружный свод, или стенка агрегата, где будут нейтрализоваться генераторные газы — угарный газ СО и окиси азота. В дымоходную трубу при этом будет выходить только водяной пар и углекислый газ. Но при этом круглое сечение печи создает некоторые проблемы при возведении и эксплуатации:

1. Чистка круглой печки — неудобна, это отмечают владельцы таких печей
2. Дверцы смонтировать сложнее, чем в плоской стенке

В результате поступают практичнее — соединяют оба колпака дымоходом, установив их друг над другом. КПД при этом будет меньше, порядка на 2-3%. при желании интегрировать печку в отопительную водяную систему дома или иметь горячую воду от печи — проточные теплообменники устанавливают под вторым колпаком, а не под первым, который дает основной выход тепловой энергии. второй свод имеет температуру нагрева всего от 300 до 400 градусов, поэтому теплообменник выбирается сравнительно попроще, в том числе и по материалу. кроме того, под вторым сводом не будет сажевых наслоений, и металл встроенного теплообменника прослужит дольше.

Модификаций печей Кузнецова разработано очень много — причем не исключительно домовые печи для обогрева жилья. Имеется целый ряд моделей для бань, печки с лежанками. Отдельное место занимает популярная линейка отопительно-варочный печей. Но по принципу внутреннего устройства — все варианты сходны.

Некоторые нюансы по возведению печи Кузнецова:

• Тело печи возводят из красного печного кирпича, марка не ниже М150
• Для топочного отдела необходим жаростойкий и огнестойкий кирпич, практически единственный вариант — шамот. Марка Ш-5; Шб-8, размеры не имеют особого значения, поскольку топка конструкционно не связана с телом печи
• Вся конструкция топки должна быть отделена от тела печи, вариант — плавающая конструкция. Причем не просто отсутствует перевязка печных и шамотных кирпичей, а оба модуля принципиально отделены — недопустимы никакие крепежи, выступы или опорные части. Раствора между шамотной кладкой и печным кирпичом также быть не должно, а только компенсационные зазоры, заполняемые жаростойким материалом (базальтовый, каолиновый или другие виды картона или ваты). Причина — слишком большая разница характеристик теплоемкости и линейного теплового расширения шамота и керамики. Усилия и деформации в зоне контакта нагретого до высоких температур шамотного и керамического кирпича настолько велики, что приводят к разрывам в кладке стен печки. Разделение и устройство по плавающему принципу эту проблему решает.

Небольшой минус колпаковых печей — при уменьшении их объема немного снижается и КПД, даже при выборе идеальной формы печки — круглой в сечении. В небольших комнатах устанавливают обычно небольшие печи, поэтому некоторое снижение эффективности неизбежно. Интересная альтернатива изготовить печь Кузнецова из металла пока не имеет достойного воплощения в жизнь. Конструкция и форма кузнецовки никак не обуславливает напряжений сдвига, и это только один довод в пользу сварного металлического корпуса печи. Стоимость материала, конечно, слега пугает, но более дешевый чугун невозможен по причине массивности и хрупкости, в том числе и некоторой тепловой хрупкости.

Модель кузнецовки из стального листа, окрашенная порошковой краской — перспектива заманчивая, но и технические проблемы имеются, и одна из них — сложности выполнения эффективной футеровки сводов небольших печек. А первый колпак кузнецовки имеет под сводом очень высокие температуры, топочные газы слишком сильно раскалены и без футеровки металл долго не выдержит. Таким образом, кирпич для моделей печей Кузнецова пока не имеет конкуренции.  опубликовано econet.ru 

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet

ее особенности, использование чертежей и порядовки

Каждый, кто занимается вопросом обогрева своего загородного дома, наверняка знает про печи Кузнецова. Это довольно эффективные конструкции, которые используют разные виды топлива. И.В. Кузнецов с 1962 года занялся строительством кирпичных печей, создавая их конструкции и постепенно совершенствуя. Он использовал уникальную авторскую технологию, беря за основу систему свободного движения газов. Благодаря такой системе нагретый воздух циркулирует под действием своей же силы тяжести. Этим печи Кузнецова и отличаются от традиционных конструкций, где газы движутся принудительно.

Особенности колпаковых печей Кузнецова

Печь устроена достаточно просто: нижний ярус и топливник представляют собой единое пространство, называемого колпаком, внутри которого и осуществляется свободное передвижение нагретых газов. Горячие газы более легкие, поэтому передвигаются к верхней части колпака, а холодные – тяжелее, и поэтому находятся в нижней части. Между ними осуществляется циркуляция газов с промежуточной температурой.

Раскаленный воздух удерживается в сооружении достаточно долго, сильно нагревая стены колпака, а остывший поступает в дымоход по специальному проходу. Температура горения в колпаке очень высокая. КПД печи Кузнецова выше в три раза, чем у традиционной конструкции. Кроме такого высокого КПД эта печь обладает следующими достоинствами:

• экономичность;
• небольшое образование сажи;
• дизайн и форма конструкции может быть разной, и зависит это от ее назначения;
• продолжительное время сохраняет тепло;
• нет необходимости часто чистить ее.

Виды печей Кузнецова

В зависимости от того, какие функции будут выполнять такие печи, делятся они на следующие виды:

• отопительные, главной задачей которых является обогрев помещения;
• банные;
• грили и барбекю;
• варочные, предназначенные для приготовления пищи, например, хлебные печи;
• камины;
• комплексы и комбинированные конструкции.

Очень популярными считаются отопительно-варочные печи Кузнецова, которые не только согреют дом, но и не оставят голодными.

Хорошие специалисты могут создать многофункциональные конструкции самых разнообразных форм и размеров, а также способны сложить печь в несколько этажей. В колпак можно встроить такие необходимые устройства, как электронагреватели, парогенератор, духовку, емкости для подогрева воды, плиту, теплоаккумулирующий массив.

К примеру, можно спланировать и сложить такую печь Кузнецова, которая будет обогревать сразу несколько помещений: предбанник, парилку и моечное помещение. Кроме того, она будет подготавливать пар, нагревать воду и обеспечивать вентиляцию.

Колпаковая печь Кузнецова своими руками

Чтобы создать такую конструкцию своими руками, следует знать о свойствах системы свободного движения газов:

• Газ полностью заполняет помещение любого объема. Таким образом, колпак можно изготавливать любой формы и размера.
• Каждое горизонтальное сечение стен колпака нагревается до одинаковой температуры.
• Источник, дающий тепловую энергию, можно произвольно располагать в нижней части колпака.
• Возможность одновременно применять несколько источников, обеспечивающих теплом.

Если печь своими руками возводят впервые, не рекомендуется использовать для этого свой проект. Это довольно сложно и при этом часто возникают ошибки. Лучше воспользоваться готовыми чертежами, которых в интернете очень много. Сразу сложные проекты выбирать не следует, лучше начать с простых конструкций.

Начинать складывать сооружение нужно со строительства фундамента и подойти к этому процессу необходимо со всей ответственностью, иначе конструкция может покоситься или треснуть. Поэтому основа для нее должна быть твердой, чтобы выдержать большой вес сооружения.

Печной фундамент из бетона лучше всего закладывать при строительстве дома. Шириной он должен быть на 10 см больше самой печи. Довольно сложно самостоятельно встраивать печь в готовый дом. Лучше всего, если это будут делать профессионалы.

Следует обратить внимание на то, печной фундамент не следует связывать с основным, чтобы впоследствии печь не повело в сторону или не разорвало.

Что необходимо для возведения печи Кузнецова своими руками

Чтобы сложить колпаковую печь Кузнецова своими руками, следует запастись подробными схемами и чертежами. Существует более 150 вариантов такого сооружения с подробными инструкциями и чертежами по их возведению.

Для строительства будет нужна порядовка – это пошаговая инструкция, на которой показана поэтапная выкладка каждого кирпичного ряда в отдельности. Новичкам крайне важно придерживаться порядовки и ничего не менять при сооружении конструкции.

Для строительства потребуются следующие материалы:

• Кирпич огнеупорный для топливника.
• Огнеупорная глина.
• Металлическая проволока.
• Печное литье: задвижка, топочная и поддувальная дверка, колосниковая решетка, очажная плита.
• Кирпич для наружной кладки.
• Очищенный песок. Перед тем как замесить раствор, его необходимо просеять через сито. Лучше всего использовать горный песок, в котором очень мало примесей.
• Стальной уголок.

Вместо глины и песка можно использовать готовый печной раствор, продаваемого в специализированных магазинах. Такая покупная смесь состоит из правильных пропорций. Чтобы печь прослужила довольно долго, все материалы должны быть высокого качества.

Следует учесть, что каждое сооружение обладает своими тонкостями кладки, поэтому важно не только тщательным образом изучить порядовку печей Кузнецова, но и обратить внимание на комментарии к схеме.

Тонкости кладки колпаковой печи Кузнецова

Профессионалам довольно просто выложить печь своими руками, а вот новичкам это покажется достаточно сложным процессом. Главное, чтобы при кладке колпаковой печи Кузнецова порядовка играла первостепенную роль.

Существует несколько нюансов, которых нужно придерживаться при строительстве сооружения:

• В процессе нагревания кирпич начинает расширяться. Именно поэтому огнеупорная оболочка должна со всех сторон иметь пустое пространство.
• Каждый третий ряд кладки из кирпича следует прокладывать металлической проволокой для усиления связки.
• Печные металлические элементы устанавливают с учетом их расширения, возникающего при высоких температурах. Кирпич и металл необходимо разделять специальной прокладкой.
• После того как сооружение будет готово, кирпич необходимо обработать огнеупорным составом.
• Обжиг печи рекомендуется начинать с небольшого нагрева и постепенно увеличивая его интенсивность.

Рекомендации

Новичкам нужно придерживаться и таких советов:

• канал, находящийся между первым и вторым ярусом, следует выкладывать в четверть кирпича, что увеличивает длину топки;
• на 17 – 18 ряду следует делать верхнее перекрытие колпаков;
• на 21 ярусе вдоль внутренних боковых стенок необходимо оставить два прохода.

На чертежах это все показано, поэтому в процессе работы не должно возникнуть никаких трудностей.

После завершения кладки осуществляют первую растопку. Топливо следует использовать по минимуму, чтобы нагрев происходил медленно и постепенно. В это время осуществляется обжиг, проверяется, насколько качественно выполнена работа, герметично ли заделаны швы в местах установки дверей и задвижек. В случае обнаружения недостатков их следует удалить.

Заключение

Таким образом, сложить печь Кузнецова можно и своими руками, придерживаясь чертежей и порядовки. Если же самостоятельная кладка вызывает определенные трудности и сложности, следует обратиться к профессиональным печникам. Они не только быстро справятся с работой, учитывая все нюансы, но и сделают печь качественную и красивую.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!