Особенности эксплуатации
Отличие печей Кузнецова в том, что они не требуют особенного ухода и очень просты в эксплуатации. Для них достаточно только заготавливать соответствующее сухое твёрдое топливо (дрова) в нужном количестве.
Так как КПД колпаковой печи очень высокое, то расход дров будет намного меньшим, чем в обычных печах, к которым мы привыкли.
В колпаковых печах практически не образуется сажа, так как она уходит на вторичное сгорание и прирост тепловой энергии.
- Перед началом эксплуатации печи её необходимо хорошо просушить. Для этого её надо протопить 2 раза в сутки по одному — полтора часа небольшим количеством топлива. Дверца поддувальной и топочной должна быть открытой.
- Не рекомендуют использовать для растопки щепки и картон в больших объёмах. Только на небольшое время они дадут максимальную температуру, что повлечёт за собой растрескивание кирпичей.
- Для растопки печи лучше всего использовать бумагу, лучины или бересту. Это позволит убрать холодный воздух из трубы дымохода, создать необходимую тягу и получить температуру горения дров около 350°С. Зимой, если печь длительное время не использовалась, то растопку рекомендуют проводить при открытой «летней» задвижке.
- После начала горения в камеру топки надо положить дрова для того, чтобы получить максимальную рабочую температуру 800–900°С.
Колпаковые печи практически не нуждаются в чистке, а если возникает необходимость, то лучше всего обратиться за помощью к профессионалам печникам. Они быстро и качественно очистят дымоход, топочную, колосниковую решётку и другие элементы печи.
Видео: строим печь Кузнецова своими руками
Следуя подробной инструкции и разработанной схеме, вы сможете самостоятельно построить удобную и функциональную печь Кузнецова в своём доме. Правильно подобранная схема модели сможет украсить собой дизайн любого интерьера помещения, а также будет полностью выполнять возложенные на неё функции — отапливать дом и служить кухней для приготовления пищи.
Где используется такая схема
Печи Кузнецова чертежи
Для бытовых печей и котлов для отопления частных домов чертежи конструкции Кузнецова стали использоваться повсеместно. Производители применяют эту схему обогрева теплообменников, понимая, что таким образом можно конкурировать не только между собой, но и с известными зарубежными изготовителями. Кстати, именно твердотопливные виды теплогенераторов стали объектом активного применения метода Кузнецова.
Сегодня на рынке можно приобрести печи разной формы и размеров
Оказывается, для подобной конструкции не важно, какая будет форма у топки и колпаков. Важен процесс движения теплого воздуха. И таких вариантов оказалось великое множество
И таких вариантов оказалось великое множество.
Котлы на дровах, изготовленные по чертежам Кузнецова, показали поистине невероятные результаты. В их камерах сгорания происходит высокотемпературный процесс, где выделяется тепловая энергия с температурой до 1060С. Это так называемое чистое горение. Опыт наших соотечественников подтвердил невероятный факт — тепло, выделяемое такими печами, больше, чем может выделить топливо, которое в них сжигается. Это на самом деле невероятно, но факт.
Зарубежные производители тоже не отстают. Сейчас во многих странах проходят испытания и тестирование новой технологии. При этом все компании подтверждают, что коэффициент полезного действия таких котлов и печей составляет не ниже 90%. И это притом, что расходы на топливо резко снижаются. В этом вся фишка конструкции Кузнецова. Добавим, что снижается и содержание углекислого газа, который является продуктом сгорания и отравляет природу. А это еще один плюс.
И еще добавление. Оно касается влажности используемого топлива. В системе Кузнецова не нужно заботиться о сухости топлива — оно будет высушиваться в самой печи за счет температуры отводящих газов. А значит, обычные дрова, некондиционный уголь и прочие виды твердого топлива могут эффективно сгорать в топках, выделяя огромное количество тепловой энергии.
Печи Кузнецова чертежи продолжение
Изготавливают печи Кузнецова из металла, кирпича и блоков. Традиционно в России это кирпичные печи, которые прекрасно работают на дровах. Чтобы правильно соорудить конструкцию, необходимо строго соблюдать схему порядовки при укладке кирпичей. По сути, это может традиционная схема порядовки, как и в случае с обычными русскими печами
Здесь важно правильно собрать колпаки и вывести вертикальные проходы для отвода газов. Для современных мастеров это не проблема, вот почему многие загородные застройщики сегодня стараются найти такого мастера
Конструкционные варианты
Отопительно-варочные печи для бытового использования по своей конструкции могут быть несколько типов.
Камерная
Металлическая камерная печь – это классическая «буржуйка», которая в современном производстве очень усовершенствована. У такого агрегата следующие технические характеристики:
Канальная
Принцип работы такой конструкции: газы догорают, а затем остывают и переходят по каналам между перегородками, и отдают тепло корпусу печи. Агрегат должен внутри прогреться до 400°С – тогда в ней произойдет дожигание. Современные буржуйки легко переквалифицировать под канальную схему. В этом случае от газохода оставляют только горизонтальное «колено» и оно отделяет от топки камеру сгорания.
Воздух для горения поступает через щели варочной поверхности или через специальный воздушный дроссель. Канальная буржуйка имеет КПД до 80%, а удельная тепловая мощность больше чем у камерной в несколько раз. Такая печка работает как при длительном горении, так и при пламенном, практически на любом топливе.
При этом мощность регулируется подачей воздуха – эта возможность здесь в 2 раза выше, чем в камерной буржуйке. Плюсом для применения в быту является и температура в дожигателе в пределах 250-300°С, а это удобно для приготовления пищи.
Почти все металлические бытовые печи до 15 кВт мощностью создаются по такой вышеописанной схеме. Корпус обычно создается из обычной стали толщиной от 4 мм, а варочная плита – из чугуна или стали от 8 мм.
Колпаковая
Наконец, колпаковая печь – это схема, в которой газы задерживаются сводом колпака до момента полного догорания, а потом они опускаются вниз и отдают остатки тепла. Такие конструкции обеспечивают более 70% КПД. Эта технология применима и относительно металлических котлов, однако здесь пришлось отказаться от пламени – металлический колпак просто не поглотит столько тепла, сколько выделяет без перегрева. Поэтому такие печи переведены в режим тления – это позволило довести время теплоотдачи до 60 часов (на дровах) или до 30 суток (на угле).
Печи длительного горения из металла могут изготавливаться своими руками и работают на дровах, угле, но не на влажном топливе, так как влажное не тлеет, сколько воздуха ему не дай. Если это специальный угольный котел, то работать на дровах он не сможет – просто не «выдаст» нужный КПД. Корпус такого котла делают из простой стали, окружив его герметичной газовой рубашкой.
https://youtube.com/watch?v=cLj597flZ_8
Принцип работы колпаковой печи
Колпаковая печь Кузнецова (в народе именуемая «Кузнецовка») получила название в честь своего создателя – И.В. Кузнецова, который занялся разработкой новой схемы отопления еще в начале 60-х годов прошлого столетия. Уникальная технология «свободного движения горячих газов» сразу же получила признание и стала пользоваться большой популярностью во всем мире.
Колпаковая печь Кузнецова: принцип работы
Особенность «Кузнецовки» заключается в том, что нагретые газы проходят и циркулируют по трубе благодаря собственной силе тяжести, в отличие от «принудительного» движения по дымоходу. Все мы знаем из уроков физики, что теплый воздух поднимается вверх, вытесняя холодный. Но, в отличие от канальных прототипов, здесь тепло не выходит из трубы, а собирается под колпаком. Постепенно он там остывает, и его вытесняют порывы борее горячего воздуха, поднимающиеся вверх.
Основным отличием канальной печи от колпаковой считается принцип движения горячего газа. В первой – дым как-бы вытягивается по трубе вверх, а в колпаковой – выталкивается. Сам колпак может служить емкостью для нагрева воды, приготовления пищи, сушилки и т.д. Таким образом, колпаковая печь может выполнять двойную функцию.
Печь «Кузнецовка»
То есть по функциональной характеристике, «кузнецовки» можно разделиться на:
- банные печи;
- печи для приготовления еды (хлебные, варочные, под казан, барбекю, гриль и т.д.);
- камин;
- печи для отопления;
- комбинированный тип.
Самыми распространенными являются именно комбинированные типы с возможностью приготовления еды и обогревом всего дома. Несмотря на возможность вариации стиля и формы, принцип действия колпаковой печи остается неизменным.
Схема движения газов в печи
Чтобы легче было понять основной принцип работы печи Кузнецова, представьте костер, разожженный на открытом воздухе. Из-за неограниченного доступа воздуха к огню, костер дает небольшое тепло. А теперь попробуем этот костер накрыть металлическим колпаком, оставив небольшой просвет снизу, чтобы совсем не загасить пламя. Горячий воздух пойдет вверх, нагревая стенки. Постепенно охлаждаясь, воздух начнет опускать к оставленному проему в то время, как его место занимает новая порция горячего воздуха. Это и есть принцип свободного движения горячих газов, который И.В. Кузнецов успешно применил в своей разработке.
Особенности конструкции
Сегодня в Сети можно найти более 150 разновидностей конструкции, но какой бы формы, стиля исполнения они ни были, все печи построены по одной методике. Конструктор, создавая схему кладки колпаковой печи, ставил перед собой две задачи: продуктивность и эффективность отопительной системы.
Возвести такую конструкцию не так-то просто. Необходимо четко придерживаться разработанной Кузнецовым И.В. порядовки
Изобретатель большую роль и внимание уделяет расположению внутренних каналов колпаковой печи
Колпак представляет собой отдельную камеру для задержки нагретого газа, что способствует экономии топлива и повышению КПД работы печи.
Стандартная конструкция «кузнецовки» предполагает наличие двух колпаков. Нижний объединен с топочной камерой, а второй колпак находится в верхней части печи. Задача первого колпака – разделить газы на холодные и горячие потоки. Именно это выгодно отличает колпаковую печь от канальной, где нагретый воздух, под действием тяги, свободно выходит наружу. Здесь же, горячий поток газа, выходящий из топки, стремится вверх, где задерживается под первым колпаком и долго аккумулирует тепло.
Дальше, поток стремится через проход во вторую камеру, где тоже задерживается под вторым потолком, так как проход находится у основания. Вследствие этого, горячий воздух, прежде, чем выйти по дымоходу, долго аккумулирует тепло в печи. Это дает высокий КПД – до 95 %. Если сравнить с эффективностью работы традиционной русской печи (канальной), то это больше на 45-50%.
Кроме свободного движения газа, колпаковая печь предполагает и механическое управление потоками. Для этого в конструкции устанавливаются задвижки. Они, по мере необходимости, могут задерживать и перенаправлять горячие потоки. «Летняя» задвижка предназначена для теплого времени года, когда печь используется в качестве варочной поверхности для приготовления еды. Открыв летнюю задвижку, поток горячего воздуха устремится вверх по дымоходу, не заходя под второй колпак.
Колпаковая печь для отопления дома
Отопительная печь Кузнецова своими руками
И.В. Кузнецовым разработано множество вариантов печей самого разного предназначения:
- для отопления;
- для приготовления пищи;
- для бани;
- для улицы (барбекю);
- с лежанкой и много других вариантов.
Когда вы решили класть печь своими руками и определились с вариантом, то главное – это раздобыть грамотные чертежи для порядовки. Порядовка печи кузнецова – это инструкция, которая показывает способ выкладки каждого из рядов кирпича и их последовательность. Чертежи печей Кузнецова несложно найти на сайте самого создателя, который любезно делится своими достижениями с любителями все делать своими руками. Сама порядовка чем-то напоминает пошаговую инструкцию по сбору сложного конструктора, так что, приложив старания, разберется любой.
Если вы столкнулись с печной кладкой впервые, то все ваше внимание должно быть сосредоточено на соблюдении порядовки
Материалы
Печи Кузнецова гораздо меньше стандартных, поэтому материала на ее изготовление нужно до 2 разов меньше. Но это одновременно и большая ответственность, поскольку легкая конструкция должна быть выполнена со скрупулезной точностью.
Итак, материалы для печи:
- Огнеупорный кирпич (шамотный);
- Кирпич для тела печи (внешняя кладка);
- Огнеупорная глина (около 100 кг);
- Чистый песок;
- Проволока из металла;
- Стальной уголок;
- Литые элементы: задвижка, дверки для топки и поддувало, колосниковая решетка, плита очага.
Песок: его нужно очищать через сито с отверстиями 1,5 мм. Лучше всего брать горный песок, который почти не содержит мусора. Простейший вариант – купите готовую смесь глины и песка специально для печной кладки в строймагазине.
Кирпич: шамотный кирпич нужно брать марок ШБ-8 или ШБ-5, а керамический кирпич не менее М150 марки. Размеры глиняного кирпича – 250/120/56 мм, шамотного ШБ-8 – 250/123/65 мм, ШБ-5 – 230/114/40 мм. Количество кирпича, которое вам понадобится можно посчитать по схеме порядовки или другим способом.
Фундамент
Но самая первая задача – это фундамент, который легче запланировать сразу при постройке дома. Фундамент должен быть больше размера печи на 10 см по всему периметру. Он будет выдерживать достаточно большой вес, поэтому к нему нужно подойти со всей строгостью. Для этого нужно соблюсти следующие нормы:
Печной фундамент не должен быть связан с фундаментом дома;
Если печь будет располагаться возле одной из стен, то печной фундамент должен быть не менее чем на 5 см отдален от основного, а пустоту между ними нужно засыпать песком;
Важно обеспечить для фундамента хорошую гидроизоляцию. Для этого на дне котлована образовать песчаную прослойку, а застывший фундамент обернуть рубероидом;
Хорошо если фундамент будет усилен армировкой – металлическим каркасом.. Верхний уровень печного фундамента идет заподлицо с основным
До необходимого уровня докладывают кирпичом
Верхний уровень печного фундамента идет заподлицо с основным. До необходимого уровня докладывают кирпичом.
Кладка кирпича и «плавающая» топка
Топка выполняется из шамотного кирпича, а тело печи из керамического, а это значит, что при нагревании и остывании они ведут себя по-разному. Поэтому сама топка должна быть плавающей, с этой целью вокруг нее делают специальный сухой шов. Это делается для того, чтобы разные по физическим характеристикам кладки шамотного и керамического кирпича не порвало при эксплуатации.
«Сухой шов»: между шамотным и керамическим кирпичом нужно удалить кладочный раствор, а в образовавшуюся пустоту нужно вложить минеральный картон.
Нужно строго соблюсти еще одно правило – выступы из шамотной кладки не должны входить в углубления из керамической кладки, и наоборот. Таким образом, мы получаем абсолютно независимую топку.
Внимание: на чертежах это можно не заметить, но кладка из шамотного кирпича выполняется только на ребро. А вот керамический кирпич кладется на взгляд мастера, это касается столбиков и внутренних стенок
Проволока для усиления
Металлическая проволока должна использоваться для прокладывания каждого третьего ряда, чтобы усилить кладку. Вам понадобится примерно 5 метров такой проволоки. Не во всех статьях написана эту небольшая деталь, но весьма важная.
Фурнитура
Металлические детали включают в кладку, соблюдая зазор на расширение кирпича от нагрева – 5 мм. Этот зазор заполняется огнеупорной ватой.
Конструктивные отличия «кузнецовок»
Процесс кладки
Конструкция колпаковой печи Кузнецова может существенно различаться, но идеальной считается круглая печка. Среди преимуществ подобной конструкции можно выделить следующее:
- Простота кладки. Порядовка настолько проста, что справиться с сооружением печи может даже «чайник», имеющий минимальные навыки.
- Тело такой конструкции представляет собой колпак.
- Под сводом образуется зона, где происходят термические реакции, и нейтрализуется угарный газ.
Двухколпаковые приборы отличаются большей эффективностью, но, как видно из порядовки, и как показала практика эксплуатации таких печей, в них достаточно сложно устроить прочистные дверцы. А значит, чистка всегда будет сопряжена с рядом трудностей.
Отопительно-варочная установка
Минимизировать этот недостаток просто — колпаки устраивают по каскадной схеме друг над другом, соединяя их между собой системой дымоходов. Это позволяет сделать эксплуатацию печи менее сложной, практически не понижая ее КПД. Такая конструкция дает возможность смонтировать еще и водогрейный контур, встраивая регистр под вторым колпаком.
Круглые печи могут быть и многоколпаковыми — каскадными. Каждый каскад включает в себя 2 колпака. Уже трехкаскадная конструкция из 6 колпаков пригодна для работы на абсолютно любом виде топлива.
Необходимые материалы и инструменты
Отопительно-варочная печь Кузнецова предусматривает наличие следующих материалов, чтобы полностью обеспечить проект:
- кирпич для печи (красный, огнеупорный);
- колосниковая решетка;
- дверца для печной, варочной топки и поддувала;
- панель для варки;
- «летняя», топочная и задвижка для дымоходной трубы;
- металлический уголок и полоска;
- лист металла, керамическая плита или любой другой имеющийся материал с огнеупорными свойствами.
На одних материалах двухколпаковая печь не построится, поэтому стоит заблаговременно позаботиться о наличии строительного инвентаря. Список необходимого оборудования может меняться в зависимости от желаемой постройки и дополнительных требований заказчика. В работе также не обойтись без следующих инструментов:
- кельма;
- шпатели;
- миксерная насадка для раствора;
- строительный уровень;
- болгарка;
- перфоратор;
- отвес;
- посуда для замеса раствора.
Подготовка к работе
До того как соорудить печи Кузнецова своими руками, внимательно изучается схема постройки, уточняются все спорные моменты кладки. На начальном этапе необходимо заложить мощный фундамент, чтобы конструкция выстояла перед всеми внешними факторами в будущем. Важные советы на подготовительной части работы:
- Очаг и колпак совмещаются сухим швом, чтобы потоки воздуха правильно циркулировали в процессе топки печи.
- Камин не должен содержать над камерой топки катализатор, выполненный из огнеупорного кирпича в виде решетки.
- Топочная часть и колпак не объединяются по причине того, что процесс сгорания дров должен осуществляться в определенном объеме для создания максимальных показателей температуры.
- Если помещение имеет деревянные стены, конструкция печи заблаговременно ограждается специальными металлическими пластинами.
Чертежи и схемы
Купольные кузнецовские печи не так просты в изготовлении, как кажется вначале. Если порядовка закладки нарушается, раствор приготовится не той консистенции и состава, который требуется, конечный итог выйдет неутешительным. Перед установкой правильно подбирается схема постройки, подробно изучаются чертежи и только потом ведется работа.
Как сделать основание постройки?
Дровяная кирпичная печь строится с закладки фундамента, который будет основой будущей конструкции. Инструкция по работе:
- Выкапывается яма прямоугольной формы глубиной около 1 метра.
- Днище посыпается песком толщиной в 15 см и утрамбовывается на протяжении нескольких дней.
- Формируется опалубка из древесных досок.
- К работе подключают прут из металла для армирования бетонного слоя.
- Не спеша заливается бетон, в процессе удаляются лишние пузырьки воздуха. Кирпичное основание должно быть в форме гладкой ровной плитки.
- Фундамент сохнет на протяжении нескольких недель, после чего начинается кладка.
Основная работа
Порядовка кузнецовки осуществляется следующим образом:
- Выкладывается слой из 20 кирпичей максимально ровно, так как это основа всей конструкции.
- Создается основа камеры поддувала и нижнего колпака.
- Закладывается кирпичный слой по стандартному принципу.
- Выкладываются стенки частично из шамотного кирпича, создаются боковые стенки топочного участка.
- Порядовка подразумевает создание топливной камеры.
- Происходит процесс установки дверцы для камеры сгорания.
- Следующий ряд подразумевает стандартный принцип укладки.
- Выкладка огнеупорным и красным кирпичом согласно схеме.
- На этом уровне формируется очаг и проход для сгорания конечных продуктов, накладывается асбестовая полоска.
- Этап включает создание выемок для плиты и продолжается закладка по принципу предыдущих рядов, прокладывается асбестовая бечевка.
https://youtube.com/watch?v=vXFx1VcDXKQ
Всего в процессе присутствует более 30 этапов, каждый из которых требует повышенной внимательности к деталям. Все действия осуществляются согласно схемам плана, утвержденным до начала проведения работ. Проекты завершаются формированием дымохода, в особых случаях приходится обращаться за дополнительными услугами кровельщиков.
Преимущества и недостатки печи
Преимущества:
- высокий показатель коэффициента полезного действия 75-85% (КПД);
- топливо сгорает при высоких температурах;
- печь работает на всех видах твердого топлива — древесина, каменный и бурый уголь, брикеты и т.д.;
- несложность в обслуживании, нет необходимости чистить протяженные каналы (малое образование сажи);
- долговечность эксплуатации печи;
- эстетичный, оригинальный внешний вид;
- высокая эффективность, многофункциональность;
- экономичность;
- длительное сохранение тепла;
- форма и дизайн печей могут варьироваться в зависимости от назначения;
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».
Именно печи колпакового типа и стали основой для создания многих бытовых, отопительных и варочных печей нового типа, которые дают значительно лучший эффект при меньшем расходе топлива.
Что можно сказать о недостатках печи.
В техническом отношении их нет, но кое-что учитывать все же нужно.
Печь Кузнецова не может иметь массивных стенок — это свело бы на нет многие из её достоинств. Но при этом она подвергается довольно высоким тепловым нагрузкам.
Поэтому данный агрегат должен быть тщательно рассчитан и выверен на этапе разработки и столь же тщательно, со скрупулёзным соблюдением всех требований технологии, построен. При малейших отклонениях от технического регламента «кузнецовка» получится весьма недолговечной.
