Колпаковая печь для отопления дома

Преимущества и недостатки “Кузнецовок”

Колпапоковые печи отличаются от других видов печей большим количеством преимуществ:

Колпаковая печь

Основным преимуществом колпаковых печей является высокий показатель КПД. Около 80-85%. Это намного выше, чем у других типов печей.
Сгорание топлива происходит при очень высоких температурах, без сторонних технологий.
Для колпаковых печей подходит любое топливо. При сгорании остаётся крайне малое количество сажи.
Вследствие минимального образования сажи, данные печи не требуют постоянной чистки.
Возможность объединения колпаковой печи и водяного отопления дома. При этом технические характеристики печи не изменяются.
Короткий дымоход. Благодаря такому типу конструкции происходит экономии на строительных материалов. Однако сила тяги не снижается.
Такая печь подходит для любого помещения, вне зависимости от размеров комнаты и ее назначения.
Дизайн “Кузнецовки” можно оформить под множество задумок заказчика.
В колпаковых печах, отсутствует необходимость в активном использовании вьюшки. Воздух самостоятельно распределяется.
Долговечность. Благодаря равномерному нагреванию и остыванию печь менее подвержена деформации.
Простота сборки. Даже человек без опыта, следую необходимым инструкциям, может сложить печи Кузнецова. Однако это не всегда так.

Недостатков у таких печей гораздо меньше чем преимуществ. К минусам можно отнести:

Необходимость помощи мастера при строительстве нескольких куполов. Такие услуги стоят соответствующих денег.
Массивный размер. Однако и стандартные русские печи не отличаются маленьким размером.
Не всегда удаётся получить от колпаковой печи 80% КПД. Обычно этот показатель 55-60%.

Правильно подобранный тип колпаковой печи, сможет обеспечить не только обогревом жилых помещений, но и помочь при готовке пищи или нагреве воды

Печи, созданные по проектам Игоря Кузнецова, в настоящее время являются одними из самых эффективных среди всех существующих конструкций. Вот уже полста лет такими печами пользуется огромное количество людей не только в нашей стране, но и за её пределами. Построить своими руками такую печь в своём доме или на даче можно, если придерживаться рекомендуемой схемы кладки определённой модели.

Возведение «кузнецовок»: схемы и порядовки

Создавая «продукт» для массового пользователя, автор позаботился о практическом применении своих изысканий, создав огромный набор схем и чертежей. Для точного возведения великого множества модификаций колпаковых печей используют порядовки – пошаговые схемы с изображением каждого ряда кирпичей.

Порядовка печи для бани

В отличии от русских печей, «кузнецовки» менее габаритны и, соответственно, занимают минимум места. Количество кирпича также уменьшено, что объясняется большим количеством свободного внутреннего пространства. Благодаря оптимальной толщине стенки прогреваются быстро, а что особенно ценно – остывают довольно медленно. Если вы внимательно проанализируете купольные порядовки, то увидите, как много незаполненного кирпичом места находится внутри конструкции.

Многофункциональное исполнение печи Кузнецова

Часть свободного пространства занимают колпаки, зафиксированные в горизонтальном или вертикальном порядке, не обязательно симметричном. Размер куполов может быть одинаковым или разным. Вертикальное расположение часто применяют для экономии места в помещении, особенно если запланировано устройство духовки или сушилки. Благодаря вариативности установки куполов можно возвести сооружение любой формы, спроектированное под конкретное помещение или специальные условия.

Порядовка отопительной печи

Пространство под вторым колпаком часто используют для монтажа теплообменников, варочных поверхностей, хлебных духовок и т.д. В проектах, составленных для бани, в нем устанавливают бак для горячей воды или каменку.

Если правильно «прочитать» порядовку, составленную опытным мастером, можно достичь поразительных результатов. Например, для поддержания комнатной температуры в доме из оцилиндрованного бревна в зимний период потребуется 2 топки (утром и вечером) всего по 5-6 поленьев, в межсезонье достаточно одной топки.

Порядовки для строительства камина

Подготовительные работы

Прежде чем приступить к строительству, выбирают место и определяют конструкцию и расположение дымохода (как в помещении, так и на крыше). После этого можно начинать работы по обустройству основания печи. Если отопительный агрегат возводится вместе с домом, то заливают общий фундамент. В случае когда печь кладут в жилом помещении необходимо удалить часть пола, которая приходится на «кузнецовку». При этом внешний контур основания печи должен быть на 10–15 см больше его габаритов.

Варианты размещения дымохода для колпаковой печи

Для обустройства фундамента делают углубление 20–25 см, на дно которого насыпают песчаную подушку толщиной 10 см, которую проливают водой и утрамбовывают. После этого на высоте 5 см укладывают армирующую сетку, по внешнему периметру устанавливают опалубку и заливают конструкцию бетоном. Приступать к кладке можно сразу же после его полного схватывания, которое в зависимости от температуры происходит примерно за 2–3 суток.

Кроме заливки основания, перед началом кладки потребуется подготовить раствор. Для этого берут чистую глину и просеянный речной песок. Глину высыпают в большую металлическую ёмкость, разминают и замачивают в небольшом количестве воды. После того как она хорошо раскиснет, добавляют песок и доводят консистенцию раствора до состояния очень густой сметаны. Чаще всего печники используют пропорцию 3 части глины на 1 часть песка, но правильное соотношение компонентов зависит от типа глины — чем выше её жирность, тем больше потребуется добавлять песка (вплоть до соотношения 2:1).

Приступая к работе, лучше распечатать порядовки на бумаге, в процессе строительства зачёркивая каждый уложенный ряд

Особое внимание уделяют местам установки футеровочного слоя — на схемах они выделяются пунктиром или другим цветом. Учтите, что если вместо огнеупорного материала будет использован обычный кирпич, то такая печь будет не только недолговечной, но и малопроизводительной

Как подготовить место для печи

Чтобы правильно установить такую печь, вам нужно тщательно изучить пошаговую инструкцию по установке, особенности и рекомендации. В целом, данный процесс состоит из подготовительного этапа, кладок первого и второго этапа.

Чтобы правильно установить печь, вам понадобятся некоторые инструменты, среди которых:

Совковая и штыковая виды лопаты.
Армированные металлические пруты.
Опалубки.
Полиэтиленовая пленка.
Цементные растворы.
Песочный материал.

После подготовки всего материала и инструмента, вам нужно приступать к подготовке места под печь.

Этот процесс выполняется в несколько этапов:

Подготовка ямы размерами полтора метра на один метр, глубина должна составлять восемьдесят сантиметров.
Покрытие донной части песочным материалом. Размер слоя песочного материала не должен превышать пятнадцать сантиметров.
После покрытия яму оставляют на двое суток, чтобы песочные материалы осели.
Подготовка опалубки, которую изготавливают из фанер или ненужной доски.
Выполнение армирования с помощью прутов из стальных материалов.
Заливание раствора цемента. Нужно равномерным слоем распределить раствор.

После всех этих мероприятий, вам необходимо оставить это все на определенный период времени, для застывания раствора и фундамента.

Необходимый инструмент

Какие инструменты нужны для самостоятельной постройки печи?

До того как приступать к возведению колпаковой печи, нужно не только подготовить подробный конструктивный проект и необходимые материалы, но и позаботиться о наличии всех инструментов и приспособлений, которые могут пригодиться в строительстве. Профессиональные приборы могут существенно облегчить все работы с кирпичной кладкой, а для новичка, не обладающего практическими навыками печника, это станет дельным подспорьем. Кроме того, современный качественный инструмент поможет свести к минимуму неизбежные ошибки, которые может допустить неопытный строитель.

Необходимый инструмент для строительства колпаковой печки

Можно выделить набор базовых инструментов, без которых в строительстве печи не обойтись, но, разумеется, при желании и возможности этот перечень можно дополнять. Нужно отметить, что не стоит уступать соблазну заменить профессиональный инструмент аналогами кустарного производства. Опытные печники действительно иногда бывают способны выстроить кирпичную конструкцию практически голыми руками, вымеряя все пропорции и величины «на глаз», но это, скорее, исключение из правил. Новичку не стоит переоценивать свои силы, так как основательно подготовиться проще, чем затем перекладывать с нуля конструкцию, в которой «что-то пошло не так».

Опыт показывает, что использование примитивных «самопальных» инструментов или тех, которые невесть сколько времени пролежали в дачном сарае, тупясь и ржавея, может не только осложнить и затянуть процесс постройки, но и повлиять на прочность готовой конструкции. Так что, сэкономив на специализированных инструментах, строитель рискует понести куда большие затраты, переделывая печь на следующий же сезон.

Перечень основных приспособлений и инструментов, необходимых в печном строительстве включает следующее.

• Мастерок (или иначе кельму), который нужен для укладывания раствора под кирпич и удаления его излишков.

• Прочная киянка из дерева – пригодится для осаживания и выправления положения кирпича.

• Важно использовать строительный уровень – лазерный или, при наличии навыка, водяной. Также существуют уровни, которыми можно проверять правильность углов

Если пренебречь этим инструментом, то конструкция, даже получившись функциональной, будет сомнительно выглядеть с точки зрения эстетики.

• Для той же цели применяют отвес, который поможет соблюсти точную вертикальность стен и углов. Тут речь идет уже не только о внешнем виде печи, но также об устойчивости конструкции в целом.

• Строительным правилом выравнивают раствор, цемент и штукатурку.

• Молоток каменщика традиционно применяют для раскалывания и обтесывания кирпичей до нужного размера. Но, чтобы выполнить эту задачу быстрее и аккуратней, удобно использовать болгарку.

• На этапе первичной разметки незаменима рулетка или гибкий метр, с помощью которых конструкция будет возведена в соответствии с планом.

Помимо этого, необходимо подготовить подходящие ёмкости для смешивания раствора и вымачивания кирпичей. Притом последнюю удобней подобрать достаточно большую, чтобы вместить сразу не один кирпич.

При наличии такого инструмента и строят колпаковую печь

Третье шаг вправо, шаг влево

Высокие нагрузки на материал в печах Кузнецова требуют не просто тщательной разработки конструкции, но и соблюдения при этом некоторых основополагающих уже конструкторских принципов. Главный из них – плавающая топка из шамотного кирпича марки ШБ-8 или Ш-5. Тело печи выкладывается из керамического кирпича марки не ниже М150.

Что значит плавающая топка? Во-первых, вокруг нее целиком, или в точно рассчитанных автором местах, должен быть сухой шов. Сделать его не так-то просто: по выкладке последнего ряда шамота (если иное не оговорено в спецификации на печь) глиняный раствор из швов между шамотным и обычным кирпичом выковыривается, а вместо него вставляются прокладки из минерального картона – базальтового, каолинового и т.п.

Несвязанные и связанные строительные модули

Во-вторых, нужно неукоснительно соблюдать принцип несвязности модулей. Что это такое, показывает рис. Никакие выступы шамота не должны входить в пазы обычного кирпича, и наоборот, даже с демпфирующими швами. ТКР и теплоемкость шамота существенно отличаются от «кирпичных», и топка, связанная с телом печи, порвет кладку при растопке. Топка «кузнецовки» должна представлять собой компактный модуль, установленный в гнездо из обычного кирпича. Как при этом устроить ее выход в дымоход, автор подробно объясняет на сайте.

Также неукоснительно нужно следовать его рекомендациям касательно выбора и подготовки материалов. «Кузнецовки» хоть и кирпичные, но высокотехнологичные, и терпят замену на эрзацы и небрежность не более, чем ракета или подлодка – замену титана и композитов жестянкой. Последствия, правда, не будут столь катастрофическими, но и видеть их придется дома, а не вычитывать в новостях. И платить из своего кармана.

В целом по технологии: печь Кузнецова может соорудить старательный, внимательный и аккуратный новичок. Но действительно опытный печник, с полупьяна, но бездумно выкладывающий действительно очень хорошую плиту или голландку, на печи Кузнецова обязательно осечется.

Принцип работы колпаковой печи Кузнецова

Основой принципа работы колпаковых печей является свободное движение газов.

Колпаковая печь Кузнецова

Обычное канальное отопление (традиционные русские печи), подразумевает под собой движение разогретого воздуха по дымоходу. Стенки дымохода нагреваются, передавая тепло в помещения, а остывающий воздух под действием тяги выходит через трубу наружу. Однако у канальных печей есть существенные минусы:

печь быстро остывает,
неравномерное нагревание приводит к разрушению всей конструкции,
большое количество сажи,
низкий КПД.

Процесс работы колпаковой печи Кузнецова, заключается в вытеснении остывающего воздуха из под колпака горячим потоком. В конструкции данной печи присутствуют один или два колпака, которые задерживают тёплый воздух. Остывая, он вытесняется новыми горячими потоками. Проходя через колпаки, воздух под действием вытеснения выходит из печи. Процесс мощности горения и регулировки температуры в колпаковой печи происходит самостоятельно. Количество колпаков обуславливается количеством отопительных помещений. Чем большую площадь нужно обогреть, тем больше колпаков необходимо. Так достигается требуемая производительность.

Колпаковая печь может играть двойственную функцию. Колпак может служить для приготовления пищи или выполнять функцию ёмкости для нагрева жидкости. В связи с функциональными отличиями печи Кузнецова можно разделить на такие виды, как:

Отопительные – используются для обогрева одного или нескольких помещений.
Варочные – возможность приготовления пищи.
Банные – обогревание бань.
Каминные – обустройство интерьера.
Барбекю – устанавливаются на улице. Играют роль гриля или мангала.
Комбинированные – самый популярный тип печей. Выполняет как отопительную роль так и любую другую.

Независимо от вида и функциональности колпаковой печи, принцип действия не меняется.

Отопительно-варочные колпаковые печи

Главное их достоинство – совмещение в одной приборе функций варочной печи и отопителя помещения. Благодаря тому, что наиболее разогретая зона расположена внутри печи готовить на ней комфортно. Не ощущается чрезмерного жара от стенок. Не происходит перегрева верхней части печи и создания под потолком зоны повышенной температуры. Конвекция воздуха в помещении происходит равномерно.

Хозяйки смогут оценить достоинство печи Кузнецова не только пользуясь плитой, но и духовкой. В ней никогда не произойдет обугливания блюда, так как температура в верхнем колпаке печи никогда не поднимается выше 400 ° С , даже при самой интенсивной топке. Обычно она держится на уровне 200 — 250 °С . Постоянная конвекция печных газов внутри колпака равномерно разогревает духовку со всех сторон, не перегревая одну из стенок или дно.

Порядовка отопительно-варочной печи:

Достоинства и недостатки

Принцип движения горячего воздуха в колпаковой печи

У кузнецовских конструкций много достоинств. Одним из них является повышенный КПД – 93 процента. Для сравнения – в русских печах он около 80. При этом у «кузнецовок» равномерная теплоотдача, меньше колебания температуры.

Другие плюсы конструкции:

Сажи не остается, в связи с чем печку и дымовой канал можно не очищать несколько лет, что значительно упрощает уход.
Устройство можно возвести в любом месте – в угловой зоне, в середине помещения, близ стенки. Зачастую двухколпаковая печь обогревает несколько этажей дома на одной закладке.
Печной дымоход возможно укоротить для экономии кирпича.
«Кузнецовка» без проблем совмещается с плитой, камином, лежанкой, отличаясь многообразием модификаций.
К печке несложно подсоединить водяной контур и пустить по трубам нагретую воду для купания или отопления.
Благодаря повышенному уровню пиролиза экономится топливо, которое может быть любым.
Кладка прослужит дольше, меньше опасность возникновения трещин.
При недолго открытой задвижке практически невозможно выстудить печку, ведь колпак всегда наполнен теплым воздухом, а холодный прижимается книзу.

Возведение колпаковой печи

Перед постройкой печи Кузнецова своими руками, необходимо знать некоторые правила:

Не на всех схемах заметно, что внутренняя кладка огнеупорного кирпича должна производиться на ребро. Керамический кирпич кладётся по усмотрению.
Связку кирпичей проволокой необходимо делать через каждые 2-3 ряда.
Производить первую растопку на минимальных температурах. Постепенно увеличивать жар.
Обработка наружного кирпича огнеупорным составом желательна, но не обязательна.
Каждый металлический элемент печи должен устанавливаться с учётом возможного расширения при больших температурах.
До начала кирпичной кладки, нужно проверить кирпич на наличие трещин, сколов и различных других дефектов.
Основание печи делается отдельно от фундамента здания.
При порядовке кирпича, между огнеупорным и керамическим кирпичом необходимо оставить небольшой зазор. Эта мера предостережёт кладку от разрыва при температурном расширении.

Порядовка – это набор чертежей, для поэтапного возведения печи. На чертежах изображён каждый ряд кирпичей в подробностях. Вносить поправки в эти схемы категорически не рекомендуется, так как это проверенные работы.

Пошаговое строительство колпаковой печи:

Шаг 1 – фундамент

После выбора схемы будущей печи, необходимо сделать качественный фундамент под неё. Фундамент печи не должен быть соединённым с фундаментом дома. Основание должно быть ровным во избежание дальнейшем деформации постройки. Сам фундамент должен быть на 20 сантиметров выше уровня пола и на 10 сантиметров больше по периметру, чем сама печь. После откапывания ямы и сооружения опалубки, необходимо насыпать песочную подушку около 20 см, закрепить армирующий каркас из металлических прутьев и можно заливать раствор.

Шаг 2 – кладка печи

После полного застывания основания можно приступать к кирпичной кладке. Перед кладкой первого ряда, необходимо постелить на фундамент слой отражающей фольги. Если дом деревянный, то перед фольгой требуется положить лист асбеста.

Порядовки колпаковой печи:

Красным обозначен керамический кирпич, жёлтым – огнеупорный.

Некоторые кирпичи придётся разделять пополам, некоторые стачивать и делать нестандартную форму.

Кладку нужно производить равномерно. Кладка боковых стенок должна происходить справа налево. Во втором ряду устанавливается дверца поддувала и окошко для чистки печи. По окончанию второго ряда можно начинать делать канал для дыма.

Далее укладываются ряды между поддувалом и дверцей печи. В это же время создаются внутренние перегородки. На 5 ряду нужно установить колосник.

Возведение печи по порядовке, несложное задание, однако необходимо всё делать внимательно что бы не допустить ошибку.

Шаг 3 – проверка

После окончания кладки, должно пройти не менее суток, для полноценного застывания раствора. По истечению этого времени, можно провести проверку печи.

Для первой растопки достаточно небольшого количества топлива. Постепенно температуру необходимо увеличивать. Во время такой проверки печь подвергнется обжигу, определиться работоспособность, а так же герметичность.

При обнаружении нарушений герметичности, необходимо как можно быстрее устранить их. При пробном разогревании, температуру требуется поднять до 700-900 градусов.

Особенностью колпаковых печей Кузнецова, является технология “плавающей топки”.

Для такого типа топки используется сухой шов.

Сухой шов – это специальный зазор, который находиться на дне топки возле крайнего угла. Благодаря этому шву, происходит безопасное разделение газа в топке на горячий и холодный.

При кладке граней, можно использовать закруглённый кирпич. Он подойдёт к разным видам интерьера. Ещё один плюс закруглённых краёв заключается в меньшей деформации от физических воздействий.

При выборе материла для теплоотражения, может встать вопрос о покупке рубероида вместо теплоотражающей фольги. Лучше использовать фольгу, вследствие металлической составляющей.

Подводя итоги можно сказать, что печь Кузнецова по готовым порядовкам, сможет сделать человек без опыта. Однако стоит помнить, что строгое исполнение правил и технологий готовых чертежей – прямой залог успеха. Можно изменять размер, но следует помнить о правильной порядовке. Собственные изменения могут привести к разрушительным последствиям.

При появлении определённых сложностей, лучше обратиться к специалистам. Особенно при строительстве печи с 2 и более колпаков.