Уникальная колпаковая печь Кузнецова — греет, варит, не требует особого уходав закладки 64

Постройка своими руками, порядовка устройства

Прежде чем браться за выполнение работ, необходимо правильно рассчитать проект устройства, для этого учитываются следующие факторы:

  1. Мощность печи — зависит от общей площади помещения и качества его теплоизоляции.
  2. Количество колпаков — в печах Кузнецова их нередко делают три и больше, что значительно увеличивает КПД обогрева, почти не требуя лишнего расхода топлива. Учитывается только изменение массивности устройства.
  3. Основная функция печи — будет ли прибор использоваться только для отопления или понадобятся дополнительные возможности: приготовление пищи, нагрев воды.

Фото 4. Пошаговая порядовка печи Кузнецова. Также показано устройство в готовом виде с разных ракурсов.

Частый вариант для постройки — двухколпаковая печь с варочной плитой. Она функциональна при довольно компактных габаритах и хорошо подходит для размещения в небольших загородных домах.

К содержанию ↑

Материалы

Внутри области колпаков образуется очень высокая температура, поэтому для кладки прибора подойдет только огнеупорный кирпич и шамотная глина с мелкофракционным песком для кладочного раствора. Смесь собственного приготовления часто рекомендуется заменить готовыми смесями из строительных магазинов — так уменьшается риск того, что колпак растрескается при эксплуатации и потеряет герметизацию.

Для выкладки внешних стен и верхних ярусов достаточно будет обыкновенного керамического кирпича с плотностью М150 и цементного раствора.

При работе нельзя забывать, что укладка обычного и шамотного кирпича в один ряд исключена — они имеют разные показатели расширения и при эксплуатации кладка разрушится.

Помимо материалов для кладки, понадобится приобрести дополнительные элементы — металлические уголки, дверцы и петли, задвижки, варочную поверхность. Все это доступно для покупки в специализированных магазинах. Понадобится армированная проволока для выполнения связывания кладки.

К содержанию ↑

Инструменты

Для выполнения всех типов работ требуется заранее подготовить набор инструментов:

  • емкость для приготовления раствора и лопата для его перемешивания;
  • печной молоток-кирка для разбивания кирпичей;
  • болгарка с отрезным диском по камню;
  • плоскогубцы и ножницы по металлу для нарезки проволоки;
  • мастерок для накладывания раствора;
  • правило для разравнивания;
  • защитные перчатки и очки.

Для проверки правильности кладки понадобятся также различные измерительные инструменты: рулетка, строительный уровень, отвесы, шнуры и т. д.

К содержанию ↑

Подготовка места

Сооружение кирпичной печи всегда начинается с оборудования основания. Под кузнецовку подойдет фундамент стандартного типа — глубиной полметра и со сторонами, выходящими за границы периметра будущей кладки на 10 см. Порядок работы:

  1. Подготавливается котлован, дно на 15—20 см закрывает дренаж — слой песка и битого щебня.
  2. На хорошо утрамбованный дренаж ставится деревянная опалубка, выступающая над поверхностью на 20 см.
  3. Фундамент заливается бетонной смесью и оставляется для застывания.
  4. После правильной закладки фундамента получается ровная площадка, выступающая над поверхностью пола на 10—15 см (зависит от усадки).

Поверхность основания закрывается слоем гидроизоляции (хорошо подойдет рубероид), затем укладывается отражающий слой металлической промышленной фольги. В случае с постройкой кузнецовки жар от печи будет сильнее, чем от обычных приборов, особенно в нижнем ярусе, поэтому фундамент защищают от перегрева.

Соседние с будущим местом расположения устройства стены закрываются термоизоляционным материалом, на пол перед топкой рекомендуется набить металлический лист, чтобы избежать риска возгорания от выпадающих угольков. Заранее рассчитывается местоположение дымохода — его не рекомендуется располагать рядом с коньком крыши.

К содержанию ↑

Выполнение кладки

После того как подготовлен фундамент, начинаются работы по возведению самого устройства:

  1. Замешивается раствор в приготовленной емкости — перед началом работ глину замачивают на двое суток. Помимо лопаты, для перемешивания эффективным будет использование строительного миксера.
  2. При выполнении кладки рекомендуется каждый ряд сначала класть на сухую поверхность для точного определения размеров нарезки кирпичей. Первый ряд основания делается сплошным.
  3. Начиная со второго ряда выкладывается поддувало, а затем область первого колпака. По мере необходимости устанавливаются петли для топочной дверцы. Каждый третий ряд кладки связывается проволокой, нарезанные куски которой закладываются в раствор.
  4. Внутренняя часть топки выкладывается шамотным кирпичом, наружная — обычным керамическим. Между этими слоями нет связующего раствора, оставляется небольшой зазор. Кирпичи из двух рядов также не должны выступать, пересекаться с соседним слоем.
  5. Внутри свода первого колпака на опоры из шамотного кирпича устанавливается варочная чугунная поверхность, которая герметично фиксируется раствором.
  6. После выполнения свода первого колпака, начинается выкладка основания для второго с небольшим смещением (на ширину варочной плиты).
  7. Выкладывается второй колпак, колонна дымохода, устанавливаются задвижки для изоляции второго уровня в летнее время года.

После выкладки навершия и установки трубы дымохода, готовую печь оставляют на просушку, которая занимает не менее месяца. Первые две недели устройство просушивается при открытых окнах и дверях, начиная с третьей недели производят постепенное протапливание, увеличивая объем топлива, пока он не дойдет до полноценной закладки.

К содержанию ↑

Возможные сложности

Кладка кузнецовки отличается некоторой спецификой, поэтому при отсутствии опыта часто допускаются ошибки:

  • Не оставляется зазор между стенами топки и наружными — шамотный кирпич расширяется при нагреве, поэтому может разрушить кладку.
  • Не используется проволока для связки кладки — из-за большей степени нагрева стены печи могут растрескаться.
  • Не оставлен зазор при установке металлических деталей — также приводит к расширению металла при сильном нагреве и появлению трещин.
  • Неправильный прогрев нарушит процесс просушки кладки и приведет к возникновению деформаций, трещин.
  • Не проведена правильная термоизоляция стен и перекрытий (в месте установки дымохода) — из-за большой температуры нагрева риск возгораний в случае использования кузнецовки выше, чем у простой печи.

Внимание! Из-за высокой теплоотдачи готовую печь необходимо снаружи покрыть огнеупорным составом, это поможет снизить риски возникновения пожароопасной обстановки, а также улучшить декоративные качества устройства.

К содержанию ↑

Отличительные особенности и принцип функционирования

h2<dp>1,0,0,0,0—>

В народе отопительная колпаковая печь Кузнецова зовется просто “кузнецовка” или “колпаковка”. Свое название она получила в честь своего создателя — И.В. Кузнецова, который начал разработку новой технологии отопления еще в 60-х годах двадцатого века.

p, blockquote<dp>3,0,0,0,0—>

В сравнении с обычными агрегатами, функционирующими на твердом топливе, такая конструкция характеризуется большей отдачей тепла и более высокой экономичностью.

p, blockquote<dp>4,0,0,0,0—>

Если КПД обычной печи не превышает показатель в 60 %, то производительность колпаковых печей Кузнецова достигает 80 %.

p, blockquote<dp>5,0,0,0,0—>

Это обеспечивается за счет уникального принципа, который лежит в основе функционирования таких устройств, который заключается в движении газов внутри печи.

p, blockquote<dp>6,0,0,0,0—>

За счет собственной силы тяжести нагретые газы перемещаются по трубе, теплые воздушные массы направляются вверх и вытесняет холодные. В отличие от обычных печей, работающих по принципу “принудительного движения воздуха по дымоходу”, в кузнецовках воздух не выходит из трубы, а скапливается под колпаком. Со временем он там остывает, а после вытесняется горячим потоком воздуха.

p, blockquote<dp>7,0,0,0,0—> kolpakovaja-pech-kuznecova.jpg

Схема устройства колпаковой печи Кузнецова

Конструкция колпаковки и заложенный в основе ее функционирования принцип, более сложные. Однако, именно за счет того, что воздух двигается естественным образом, достигается большая экономия топлива и высокая теплоотдача. Исходя из функциональных особенностей подобные агрегаты подразделяются на:

p, blockquote<dp>8,0,0,0,0—>

  • колпаковая печь для бани;
  • печь для приготовления пищи ( с варочной панелью, духовкой, под казан, гриль и т.д.);
  • колпаковая печь с камином;
  • печка для отопления дома;
  • комбинированный тип.

Наибольшую популярность обрели “кузнецовки” комбинированного типа, на которых можно готовить еду и отапливать весь дом.

p, blockquote<dp>9,0,0,0,0—>

Для наилучшего понимания принципа действия печи Кузнецова, представьте костер, который разожжен на открытом воздухе. Поскольку постоянно к нему поступает большое количество воздуха, то он отдает немного тепла. Если накрыть этот костер металлическим колпаком, при этом оставив небольшой зазор внизу, чтобы окончательно не погасить пламя.Таким образом, горячий воздух будет двигаться вверх и начнет отдавать тепло стенкам. После того как он охладится, он начнет опускаться вниз, а его место займет новый поток горячих воздушных масс. В этом и заключается принцип циркуляции горячих газов, который разработал Кузнецов.

p, blockquote<dp>10,0,1,0,0—>

На рисунке представлена схема движения газов в колпаковой печи.

p, blockquote<dp>11,0,0,0,0—> рис-4-3.jpg

Движение газов в печах Кузнецова

</dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp>

Немного теории

Традиционные домашние печи с варочными плитами, «голландки» и «шведки», невзирая на конструктивные различия, объединяет между собой одна общая особенность. Она влияет на эффективность работы этих тепловых приборов – это естественная тяга дымохода. Без тяги не будет функционировать ни одна из большинства известных печей, недалеко ушли в этом отношении и твердотопливные котлы.

печь Кузнецова

Оговоримся: ни одна, кроме кузнецовской, ведь только детища Игоря Владимировича не требуют для своей работы естественной тяги.

Секрет эффективной работы, что отличает двухколпаковые печи Кузнецова от всех прочих, кроется в принципе свободного перетекания газов, для которого не нужна дополнительная энергия извне.

Очень подробно и доступно об этой теории изложено в статьях, размещенных изобретателем на страницах собственного веб-ресурса www.stove.ru. Там же в открытом доступе есть проекты печей, уже введенных в эксплуатацию. Мы рассмотрим теорию вкратце, сравнивая традиционный способ сжигания твердого топлива с процессами, происходящими в колпаковой печи. Итак, в обычной или канальной печи типа «голландки» движение воздуха и продуктов сгорания обусловлено наличием тяги в дымоходной трубе.

Естественная тяга является внешним фактором, действующим в зависимости от:

  • перепада высот между входом в поддувало и верхним срезом трубы;
  • разницы температур наружного воздуха и дымовых газов;
  • ветровой нагрузки.

То есть, тяга присутствует даже в том случае, когда отопитель бездействует, лишь бы была открыта заслонка. В рабочем режиме печи тяга усиливается многократно, скорость газов резко возрастает. В результате в топку поступает много воздуха, температура горения падает, КПД сжигания дров уменьшается. Ограничивая доступ воздуха заслонкой, мы заставляем топливо тлеть при недостатке кислорода, что тоже не является оптимальным режимом для извлечения тепловой энергии из древесины.

Правильная печь с высоким КПД должна отнимать максимум тепла у продуктов горения, чтобы оно не вылетало в дымовую трубу. На практике это реализовать не так просто и вот почему:

  • при открытой заслонке раскаленные газы быстро движутся по кирпичным каналам, не успевая передать стенкам теплоту;
  • если заслонку прикрыть, то скорость потока уменьшится, но материал каналов не способен вобрать всю выделяющуюся теплоту и передать ее в помещение, поэтому часть энергии все же вылетает в трубу.

По этим причинам КПД использования почти всех существующих печей редко достигает 60%. В разработках Кузнецова успешно решены обе проблемы, КПД сжигания топлива и КПД использования выделяющейся теплоты находятся на уровне порядка 80%. Подобный показатель может выдать далеко не всякий котел, работающий на твердых видах топлива. И.В. Кузнецов изложил основы конструирования печей в соответствии с принципом свободного перетекания газов, который мы рассмотрим ниже.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий