Среди всего многообразия существующих видов печей модели И. В. Кузнецова выделяются особо. Этот вариант печного отопления для бани, частного дома, обустройства зоны барбекю заслуживает вашего внимания благодаря неоспоримым преимуществам. Поговорим об особенностях «кузнецовок» подробнее.

Мы кратко касались особенностей печей Кузнецова, когда писали о разновидностях каминов, русских печек и открытых очагов . Теперь уделим больше внимания данному варианту печей, ведь «кузнецовки» обогревают многие российские дома и вызывают неподдельный интерес. Сам Игорь Викторович указывал, что развил основы правильной конструкции бытовых печей, которые были разработаны И. С. Подгородниковым на базе трудов профессора В. Е. Грум-Гржимайло, русского учёного-металлурга.

Как работают обычные канальные печи? Движение газов у них происходит под принудительным действием тяги. Газ отдаёт своё тепло в кирпичную кладку, раскаляет её изнутри, проходя по узким печным каналам. Приходится строить высокий узкий дымоход, печь прогревается неравномерно, кирпичная кладка может трескаться. Колпаковые печи Кузнецова работают иначе — на принципе естественного, свободного движения газов.

Название «колпаковые» данные печи получили не зря: внутри у них имеются большие полости, боровы, перевёрнутые колпаки, которые могут располагаться как горизонтально, так и вертикально, друг над другом.

В итоге нагретый дым поднимается, ударяется о колпак, купол, задерживается там, а затем постепенно остывает и опускается. Таким образом, тепло задерживается внутри печи и время контакта горячего газа с кирпичной кладкой заметно увеличивается.

Пояснить такой принцип действия можно на примере резиновой перчатки, которая заполняется газами полностью, во всех полостях. В колпаке, который в целом может иметь различную форму, происходит конвекция, конвективное движение газов естественным путём, согласно законам природы.

Чаще всего встречаются двухколпаковые «кузнецовки». В нижней части печи имеется камера, в которой поддерживается высокая температура, обеспечивающая окончание реакции горения газов, которые разделяются на тёплые и холодные. Горячие газы при этом задерживаются в печи, а холодные постепенно отводятся в трубу, не охлаждая сам теплообменник.

Преимущества печей Кузнецова:

• КПД достигает 93%. Для сравнения — у традиционных русских печей этот показатель не превышает 70-80%;
• сажа в «кузнецовках» сгорает, поэтому печь и дымоход можно не чистить годами, что существенно облегчает уход за ними;
• колпаки внутри печи представляют собой пустоты, это позволяет сэкономить на кирпичной кладке, которую пришлось бы делать, обустраивая обычные каналы тяги;
• печь можно расположить где угодно — в углу, по центру комнаты, у стены. Зачастую «кузнецовки» обогревают несколько этажей дома, работая на одной топке;
• в печах Кузнецова можно использовать любые виды топлива;
• дымоход можно сделать коротким, что также приводит к экономии материалов;
• равномерная теплоотдача, температура в доме, отапливаемом «кузнецовкой», колеблется заметно меньше;
• печь может быть легко совмещена с варочной поверхностью, камином, лежанкой — есть большое количество модификаций;
• есть возможность встроить контур снабжения горячей водой и водяного отопления;
• высокая эффективность происходящего пиролиза позволяет экономить на использующемся топливе;
• кладка служит дольше, меньше риск появления трещин;
• не вовремя закрытая задвижка практически не окажет влияния на остывание печи, ведь колпак всегда заполнен горячим воздухом, а холодный прижимается к низу.

Минусов у печей Кузнецова немного. Во-первых, пока сложно найти мастера, готового заняться таким проектом, работа печника будет стоить немало, имеются свои особенности и правила строительства. Во-вторых, у «кузнецовок» немаленькие размеры, они достаточно массивные. Впрочем, русские печи тоже нельзя назвать компактными.

За время своей деятельности Кузнецов разработал множество вариантов печей, работающих по принципу свободного движения газов. Есть банные, для отопления дома, уличные (с барбекю), каминные, хлебные, варочные, смешанного типа.

Содержание:

Мечта любого горожанина - иметь загородный участок с комфортным и благоустроенным жилым домом. Однако комфорт и благоустроенность обеспечиваются, в первую очередь, подключением такого дома к центральной отопительной системе и газовой магистрали. При этом если почти все современные загородные дома подключены к электричеству, то центральные отопительные системы и газоснабжение для них - случай все-таки редкий.

Конечно, в такой ситуации для обогрева дома и приготовления пищи можно использовать соответствующие электрические приборы или построить в доме камин. Однако наилучшим многоцелевым решением будет установка кирпичной печи.

Описание

Печь Кузнецова - Кирпичный обогреватель представляет собой высокоэффективный теплосохранитель построенный из керамического кирпича. Горячие газы, образующиеся во время быстрого и чистого сжигания топлива в топке оснащённой герметичной каминной дверкой,проходят через серию каналов и камер, насыщая каменные массы теплом. Правильная печь из кирпича затем излучает тепло в область помещения. Высокая термическая масса сохраняет постоянную тепловую мощность, как правило, достаточно одной топки в день. Преимущество таких кирпичных обогревателей,высокая тепловая мощность устройств, поскольку количество тепла, получаемого от одной топки распределяется равномерно от 12 до 24 часов. Высокая эффективность и низкий уровень выбросов сажи в этих отопительных печах является преимуществом для энергоэффективных домов с использованием разных видов топлива, таких, как древесина и т.д.

Большие кирпичные правильные кузнецовские печи, системы отопления, лучше всего использовать на ежедневной основе. Такие обогреватели занимают много времени,с полной загрузкой топлива, чтобы быть разогретыми до нормальных эксплуатационных температур в холодном состоянии, и как таковые не очень подходят для случайного использования. Периодическое использование, таких обогревателей не рекомендуется!

Свободное перемещение газов в печи

Правильное расположение

Главная цель любой печи отопление, ее место должно быть выбрано для обеспечения тепла наиболее эффективным способом. Печь Кузнецова являются инфракрасными обогревателями, которые обеспечивают наибольшее тепло путем прямого излучения. Таким образом, максимальная мощность достигается при правильном расположении. Поэтому центр помещения - это всегда правильный выбор. Мудрое решение- это размещение в качестве разделителя функционального пространства, таких как кухня и гостиная или гостиная и спальня.

Старайтесь избегать размещения кладки печи рядом с наружной стеной или, что еще хуже - расположить его в нишу в наружной стене (типичное место для обычных каминов) если вы хотите сохранить тепло внутри помещения.

Выбор печи того или иного типа и ее месторасположения в доме, помимо предпочтений владельца, зависит от целевого назначения печи, размеров дома и уровня его теплоизоляции, количества и размеров окон. Кроме того, для нормальной работы и ремонта доступ к печи должен быть свободным со всех сторон, то есть ни одна из сторон печи не должна одновременно входить в какую-либо из внешних стен дома.

Преимущества

Оптимальная теплопроводность;

Длительный срок службы без ремонта;

Простота обслуживания;

Отсутствие внешних коммуникаций;

Возможность использования для приготовления пищи с особенными вкусовыми качествами;

Уникальный дизайн и максимальный уют.

Типы кирпичных печей кузнецова

Предназначенные исключительно для обогрева дома;

Предназначенные исключительно для приготовления пищи;

Комбинированные - для обогрева дома и приготовления пищи.

Наиболее популярными типами кирпичных печей являются:

Традиционные Русские теплушки РТИК . Они используются для обогрева дома, приготовления пищи, и имеют особую полку, используемую для "теплого" отдыха, сушки и хранения дров и других целей;

- Отопительно варочные печи ОВИК . Они используются для обогрева дома и приготовления пищи, имеют конфорочную плиту, духовку и отделения для сушки грибов. Преимуществом шведской печи следует считать существенно меньший размер.

Существуют как различные типы отопительных печей ОИК и отопительных печей с камином ОИК К, так и иные типы печей для домов, как комбинированных, так и целевых, в России они используются очень часто (Хлебные ХК , каменки для бань, восточные для приготовления пищи в казане и др.).

Процесс строительства

Несмотря на такое разнообразие, обязательными составными частями всех печей кузнецова являются:

Сплошной железобетонный или ленточный из бутового камня фундамент, отдельный от фундамента дома. Обычно устройство печи планируется одновременно со строительством дома, если же такая идея возникает при уже выстроенном доме, фундамент для печи следует устанавливать отдельно. При этом фундамент выдвигается на 5 и более см за ее края, на него укладывается изоляционный слой (обычно рубероид), затем асбест, кровельное железо и подкладка из минеральной ваты или войлока;

Топка, размер которой строго увязывается с размером печи;

Поддувало для золы, требующее постоянной и тщательной чистки;

Колосник для размещения на нем твердого топлива;

Дымоход, также требующий регулярной и качественной очистки.

Укладка каждого ряда кирпича при строительстве печи - наиболее сложный процесс. Это тот единственный случай, когда каждый кирпич каждого ряда и каждый встраиваемый элемент печи укладываются в строго определенной последовательности и по точной технологии.

Так, первый и второй ряд кирпича устанавливаются на фундамент сплошной плитой, причем образующиеся в середине пустые участки не рекомендуется заполнять боем; на второй ряд устанавливается дверца поддувала для золы, а само поддувало конструируется с третьего по пятый ряд и т.д.

Порядок и очередность такого строительства установлен так называемыми схемами - порядовками; при этом специалисты рекомендуют сначала выстроить всухую модель печи, а затем, разобрав и пронумеровав каждый кирпич и каждую деталь, выкладывать печь уже вживую.

Видео-Проект колпаковой печи Кузнецова:

Безопасность

Основным требованием к печи любого типа является ее безопасность. Кроме того, что использование в доме постоянного открытого огня всегда резко увеличивает опасность пожара, при горении любого вида топлива образуется чрезвычайно опасный для человека углекислый газ, что при пороках конструкции или неправильной эксплуатации приводит к угарному отравлению.

Поэтому если у владельца дома нет навыков печного строительства, постройку печи следует поручить мастеру, несмотря на дороговизну этой работы. Только специалист сможет уложить кирпич в печи правильно с минимальными зазорами и верно установить дымоход и трубу с учетом всех возможных нюансов ее эксплуатации, в том числе и преимущественного направления ветра.

Об авторе-изобретателе

КУЗНЕЦОВ ИГОРЬ ВИКТОРОВИЧ- автор множества изобретений, касающихся конструкций бытовых кирпичных колпаковых печей различного назначения и разной мощности: отопительных, отопительно-варочных, русских печей -теплушек, печей для бань с регулированием нагрева воды и регулированием температурно - влажностного режима в парилке бани. Им запатентованы указанные конструкции, совмещённые с каминами, при этом стенки камина обогреваются и являются частью печи. И. В. Кузнецов разработал печи различного функционального назначения с встроенными водяными котлами для использования в качестве резерва в системах с водяным отоплением. Ныне он является председателем социально ориентированного НП «Развитиесистемы Печи Кузнецова»

Несмотря на современное изобилие разнообразных отопительных приборов и систем, кирпичные печи не спешат «сдавать позиции». Многие хозяева строящихся загородных домов, планируя систему отопления, предусматривают место и для этого традиционного отопительного сооружения, которое при любом раскладе сможет и обогреть, и помочь с приготовлением пищи.

Мало того, в этой сфере идет постоянное развитие, поиск интересных решений, разработка новых моделей, отличающихся повышенными эксплуатационными характеристиками. Ярким примером тому служат так называемые колпаковые печи. А самыми популярными из колпаковых печей являются конструкции российского инженера И.В. Кузнецова. Он с далекого 1962 года занимается усовершенствованием уже существующих конструкций и разработкой новых их вариантов. В итоге появилось порядка 150 моделей, которые имеют разные габариты и рассчитаны на обогрев различных площадей.

Печи Кузнецова пользуются широкой популярностью. Поэтому , для удовлетворения запросов заинтересованных читателей, темой настоящей публикации станет колпаковая печь своими руками - видео инструкция + порядовка. Будет представлен один из многофункциональных вариантов таких печей, который имеет вполне доступную для самостоятельного возведения конструкцию.

Колпаковые печи Кузнецова

Общие принципы колпаковых печей

Печи, разработанные И.В. Кузнецовым, отличаются высокой эффективностью своей работы. А кроме того , им присущ весьма эстетичный внешний вид, который способен дополнить и гармонично вписаться в дизайн интерьера, выполненного в любом стиле.

В просторечье конструкции этого инженера часто называют «колпаковки » или «кузнецовки ». Их заслуженная популярность объясняется тем, что они выгодно отличаются от других печей своей экономичностью и повышенной теплоотдачей. Практически все печи Кузнецова имеют КПД, приближающийся к 80÷85 % , в то время, как этот показатель традиционной русской печи не превышает 60%, несмотря на ее большую массу и внушительные линейные размеры.

Такая высокая производительность была достигнута благодаря удачно расположенным внутренним каналам печи , по которым осуществляется движение нагретых газовых потоков. Практически все ранее используемые схемы печей имеют канальную систему отвода нагретых газов, которая, в принципе, представляет собой длинный лабиринт. Горячий воздух, двигаясь по такому лабиринту, отдает тепло кирпичу и быстро остывает. Без хорошо организованной тяги в таких конструкциях замедляется или прекращается отток продуктов сгорания из топочной камеры, поэтому дым нередко начинает поступать в помещения (например, при сильном ветре на улице).

В конструкциях Кузнецова действуют принципы свободного движения газов, поэтому теплообмен в них осуществляется другим способом. Колпаки-своды, которые обустроены внутри печи, ступенчато осуществляют забор тепла из горячих потоков. Остывшие же газы не уходят сразу в трубу, а медленно опускаются вниз колпака и только оттуда устремляются в трубу дымохода, а их место в верхней части колпака занимают новые потоки горячего воздуха. Так происходит до тех пор, пока в топке печи присутствует жар.

Данный процесс можно проследить наглядно, проведя эксперимент с горячим дымом, запущенным в перевернутый стакан - он сначала поднимается вверх , касается дна емкости , нагревает его, а затем, распределяясь по стенкам, опускается в его нижнюю часть, таким образом, охватывая теплом все пространство стакана.

Конечно же, печи Кузнецова имеют более сложную конструкцию, но главное , что процессы движения газов происходят естественным образом. Благодаря этому и удается добиться высокой теплоотдачи и нешуточной экономии твердого топлива.

Отдельно нужно сказать о тяге, создаваемой в подобной печи. Она образуется не только благодаря дымоходу, но и по той причине, что высокая температура газов, которые поднимаются под свод колпака, способствует созданию разрежения воздуха. В связи с такими явлениями, тяга в колпаковых печах также образуется естественным образом, не требуя возведения высокой дымоходной трубы, без которых, например, никак не обойтись при постройке и .

Цены на печи

колпаковая печь

Необходимо отметить, что колпаковые печи разделяются на различные типы по своей функциональности, как и обычные канальные сооружения. Так, они подразделяются на следующие «классы»:

• Отопительные. Предназначены только для отопления помещений. Этот вариант, кстати, выбирается реже всего, так как обычно собственники частных домов предпочитают многофункциональные конструкции, потому что они более практичны.
• , имеющие одно— или двухкомфорочную варочную плиту. Такая конструкция будет работать как для отопления, так и для нагрева воды, приготовления или разогрева пищи. Одним словом, она выручит владельцев дома в любой ситуации.
• , предназначение которых понятно уже из названия.
• Многофункциональные конструкции, включающие в себя не только варочную плиту, но и духовой шкаф, сушильную камеру, водогрейный бак или контур, а также подогреваемую лежанку.

Причем , если выбрать печь с широким входом в топку и установить в него остекленную дверку, то печь может быть использована и в роли камина

Как можно видеть, ассортимент колпаковых печей достаточно велик. Существует возможность выбрать тот вариант, который идеально подойдет и по функциональности, и по своим габаритам, и по показателям тепловой мощности для конкретной площади дома.

Явные достоинства колпаковых печей

К преимуществам колпаковых конструкций печей можно отнести следующие моменты:

• При строительстве колпаковых сооружений требуется намного меньше кирпича и, как следствие, раствора для его кладки. Да и саму кладку выполнять значительно проще, так как не придется выводить длинные лабиринты каналов для перемещения газовых потоков.
• Благодаря меньшему количеству используемого материала, печь получается более легкой , а это, в свою очередь, значит, что фундамент под нее может быть не столь массивным, как под канальные печи.
• Горение в данной конструкции происходит более интенсивно, поэтому в продуктах сгорания практически не остается твердых частиц. Как положительное следствие - налета на стенках дымохода будет гораздо меньше, и поэтому чистить его можно будет реже.
• Как уже упоминалось выше, часть дымохода, возвышающаяся над крышей, может быть меньше, чем у канальных конструкций, где труба должна иметь высоту не менее пяти метров.
• Неприхотливость колпаковой конструкции в обслуживании. Наличие узких каналов в канальных печах требует их частой прочистки, так как они быстро зарастают сажей. Их сужение значительно снижает тягу, что может привести к обратному ходу продуктов горения, которые начинают поступать в помещения.
• В колпаке этой конструкции образуется достаточное пространство для установки водяных теплообменников. Нагретая вода может быть использована для хозяйственных нужд или же пущена в отопительный контур, который принесет тепло в другие комнаты дома.
• Отмечается быстрый нагрев конструкции, а значит и отапливаемых помещений.
• Для таких печей свойственны равномерный прогрев всех стенок и их высокая теплоотдача.

Конструкция и принцип функционирования колпаковой печи

Печи Кузнецова могут быть одно— или двухколпаковыми. Второй вариант более распространён, так как эффективность его - существенно выше. Самая простая схема такой печи представлена на рисунке-схеме.

• Топка расположена в передней части печи. На схеме показан выход из нее нагретого воздуха - ровной красной стрелкой, направленной вверх.
• Далее, нагретый воздух из топки поступает в нижний колпак, отделенный от топливника несплошной перегородкой. Поступая в нижний колпак, горячий воздух поднимается к его потолку. Затем, остывая, постепенно опускается к его дну, где внизу, в задней стенке колпака расположено отверстие, ведущее в канал, соединяющий нижний колпак с верхним.
• Проходя по соединительному каналу, еще теплый воздух вновь поднимается к потолку, но уже верхнего колпака. Там горячие газы остывают и начинают опускаться к перекрытию, разделяющему нижний и верхний колпаки. Опускаясь вниз и проходя вдоль пола, горячий воздух попадает в отверстие, направляющее уже весьма сильно остывшие газы в дымоход.
• В верхней передней части топливной камеры устанавливается задвижка, называемая «зима-лето ». Она предназначена для направления горячего воздуха из топки напрямую в дымоходную трубу - это необходимо в летний период, когда должна работать только варочная плита. Если эта, а также расположенная выше (перекрывающая дымоход) задвижки находятся в открытом состоянии, продукты сгорания, найдя легкий путь выхода, не пойдут в трубу через колпаки, а отправится в нее напрямую. В зимний же период, нижняя задвижка закрывается, а верхняя открывается наполовину, и горячий воздух, проходя всю конструкцию печи, нагревает ее стенки и, уже остывший, отдавший тепло, уходит в трубу.

Если в колпаковую конструкцию планируется смонтировать , то его лучше всего установить в верхней части нижнего колпака. Такое место размещения никак не повлияет на режим горения топлива, а также на тепловое равновесие печи.

Расчет колпаковой печи

Чтобы печь оправдала возлагаемые на нее надежды, ее параметры должны соответствовать реальным показателям помещения (или нескольких помещений), подлежащего обогреву. Для правильного подбора конструкции печи, первое, что необходимо сделать, это определить объем помещения, которое планируется отапливать, а также просчитать возможные теплопотери. В расчет принимаются и размеры стенок печи, участвующие в прямом теплообмене, также с учетом целого ряда важных нюансов.

Эти расчеты – достаточно громоздки, и требуют для проведения определённого опыта и некоторых познаний. Поэтому часто исходят из распространённых «констант»: для хорошо утепленного дома при обычной топке можно исходить из показателя 0,5 кВт на квадратный метр площади комнаты. Но на случай сильных морозов лучше заложить еще и эксплуатационный запас – ориентироваться на величину 0,76 кВт /м².

Если нет опыта в подобных расчетах , то рекомендовано воспользоваться готовыми проектами, в которых разработчиками уже указана мощность прибора и площадь, на которую данная печь рассчитана. Тем более что сегодня предлагается большое количество моделей, имеющих различные линейные размеры и предназначенные для отопления любых разумных площадей.

А для пытливых читателей, которые все же желают провести самостоятельный расчет необходимой печи, на нашем портале будет опубликована специальная статья с подробным изложением алгоритма проведения вычислений и необходимыми справочными и табличными данными.

Возведение колпаковой печи

Подготовительные работы перед кладкой печи

В перечень подготовительных работ можно включить все те действия, которые будут перечислены и описаны в этом разделе.

Выбор модели и места для установки печи в доме

Перед тем как выбрать конструкцию и размер печи, нужно определить место ее установки в доме и примерную площадь, которая может быть выделена под нее .

При этом нужно учитывать расположение дымоходной трубы, так как она должна проходить через чердачное перекрытие между его балками, на расстоянии от них, как минимум 150 мм. Принимается во внимание, безусловно, и расположение стропильных ног крыши – там требования такие же.

Цены на кирпич

Фундамент под установку печи

Далее, для возведения печи потребуется подготовить надежный фундамент. Если печь строится вместе с домом, то необходимо помнить, что фундамент здания должен быть отделен от основы печного сооружения. Иначе, вследствие возможной усадки, перекос одного фундамента может потянуть за собой и конструкцию другого.

В том случае, когда печь решено возвести в уже построенном доме с деревянным полом, часть дощатого покрытия придется демонтировать. Фундамент должен быть шире и длиннее основания печи на 50÷80 мм в каждую из сторон. Если же дом построен на плитном бетонном фундаменте, а конструкция печи - относительно небольшая, то ее можно установить на общую основу дома. Но это обычно оговаривается разработчиками отопительного сооружения.

Для обустройства фундамента необходимо будет вырыть котлован, глубина которого будет зависеть от расстояния от пола до грунта. В общей сложности высота фундамента (с учетом всех слоем конструкции) должна составлять 500÷700 мм. Если пол поднять высоко над грунтом, то на высоту этого расстояния необходимо построить опалубку, так как фундамент должен выходить на высоту чистого пола.

На стенки опалубки необходимо будет закрепить гидроизоляционный материал, так как ее полностью придется заполнить бетонным раствором. Представленная выше схема слоев подходит для фундамента полностью, кроме верхнего бетонного слоя, находящегося в грунте, который и будет служить для него естественной опалубкой.

Если фундамент практически полностью будет утоплен в грунт, то после установки гидроизоляции по его стенкам, на дно котлована засыпается песчаная подушка в 150 мм, который нужно хорошо уплотнить. Сверху песка укладывается битый кирпич, крупный щебень и камни - их нужно тоже по мере возможности утрамбовать. Этот слой должен составлять 150÷200 мм.

Цены на щебень

Сверху камня засыпается щебень средней фракции. После этого вокруг котлована поднимается опалубка для заливки в нее бетонного слоя, который рекомендовано армировать, уложив в раствор металлическую сетку с ячейками 50×50 мм. Динамических нагрузок не предполагается, так что можно вполне применить бетон с марочной прочностью М 200 (примерные пропорции составляющих: цемент ПЦ 400 – 1 часть, песок строительный – 1,9 части, гравий или мелкий щебень – 3,6 части).

Для определения точного количества ингредиентов, необходимых для приготовления требуемого количества бетона под заливку печного фундамента, можете воспользоваться предлагаемым ниже калькулятором.

Печное отопление в деревенских домах, загородных коттеджах, на дачах – не такая уж и редкость. В городском частном секторе наряду с централизованными системами в качестве обогревательного сооружения и декоративного интерьерного элемента многие используют камины. А для тех, кто планирует установить в доме мощный универсальный источник тепла, заменяющий и радиаторы, и варочную плиту, и духовку, подойдет колпаковая печь – изобретение русского инженера Игоря Кузнецова.

Отопительный эффект открытого огня заметили еще наши предки, зажигая костры в пещерах. На смену кострам пришли частично закрытые очаги, а затем – первые неэффективные камины, большая часть тепла которых уходила в дымоход.

Русская печь, выложенная по канальной технологии, в отличие от знаменитой «кузнецовки» эффективна лишь на 30-40 %

Со временем придумали своеобразный колпак, задерживающий горячие газы внутри сооружения, и научились разделять раскаленный воздух на несколько потоков. Перелом в технологии произошел, когда вопросом занялся И. С. Подгородников, известный в нашей стране инженер-теплотехник. Он изобрел «двухэтажный колпак», который немного по-иному организовывал выход топочных газов. Однако практики было недостаточно, и окончательное воплощение в жизнь идея получила благодаря И. В. Кузнецову.

Вариант колпакового устройства дровяной печи с духовкой

Игорь Викторович создал мощную теоретическую базу о колпаковом горении, которую и сумел благополучно воплотить на практике. Только благодаря его трудам печное отопление стало по-настоящему эффективным. Им разработано более 150 различных стандартов, собраны десятки типовых решений и схем. Максимально усовершенствованные модификации стали популярны, сотни мастеров взяли на вооружение порядовки колпаковых печей Кузнецова. Попробуем разобраться, как работает «кузнецовка».

Принцип действия колпаковой конструкции

Ранее, до открытий Кузнецова, отопление было канальным, то есть горячий воздух из топки поднимался вверх внутри устройства, нагревая его стенки. Отдавая тепло кирпичам, газы охлаждались и под действием тяги уходили в трубу. Со временем в связи с неравномерным нагревом возникали трещины, и кладка требовала ремонта. Минусы канального нагрева – быстрое остывание, большое количество сажи.

Движения газов, по теории Кузнецова, происходит свободно. Горячий воздух внутри сооружения задерживают два колпака, расположенные или один над другим, или рядом. Существую варианты с отверстиями в середине куполов. Оба элемента соединены посредством так называемого «сухого шва» — свободного пространства, необходимого для циркуляции газов.

Схема движения газов в колпаковой печи

Когда топливо сгорает, горячие газы поступают под первый колпак, соединенный напрямую с топкой. Расширяясь, они не могут двигаться вверх и останавливаются в ограниченном пространстве, где со временем охлаждаются, либо поступают вниз, снижая тягу и задерживая процесс горения. Таким образом, регулировка температуры и мощности горения происходит самостоятельно.

Второй колпак создает дополнительную тягу, в результате чего сначала происходит полное сгорание твердого топлива, а полученное тепло сохраняется благодаря пиролизным газам, скопившимся под сводом. Благодаря тому, что раскаленный воздух не улетучивается моментально, а циркулирует внутри устройства, КПД источника тепла достигает 93%. Кроме этого, происходит ощутимая экономия топлива (брикетов, дров или угля), а осаждение сажи сводится к минимуму.

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.

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

Различные модификации колпаковых печей

Последователи И. Кузнецова создали бессчетное количество вариантов, пригодных для самостоятельного строительства, однако каждый раз они отталкивались от одного из типовых проектов. Рассмотрим некоторые из них, которые можно использовать для благоустройства частного дома или дачи.

Отопительные сооружения для дома

Существует более 25 стандартных схем-порядовок возведения обогревательных внутри домовых конструкций, часть из которых выполняет только отопительную функцию, но некоторые варианты имеют полезные дополнения в виде лежанки или духовки.

Место выбирают не у стены, а в центре комнаты, что влечет за собой ряд преимуществ:

• равномерное и эффективное прогревание комнаты;
• отсутствие охлаждающего элемента (наружной стены дома);
• возможность свободного доступа для обслуживания (например, чистки сводов);
• возможность добавления встроенных элементов (варочной поверхности, сушилки, водогрейного контура).

Следует отметить эстетическое совершенство колпаковых сооружений: они занимают минимум места и выглядят изящно, несмотря на наличие таких деталей, как фундамент. Модификации, выполненные «под потолок», имеют короткую трубу (характерная черта многих «кузнецовок») и стройные очертания. Возможности дизайна безграничны и зависят исключительно от вкуса и пожеланий владельцев жилья.

Варочные модификации для кухни

Превратить отопительное кирпичное устройство в варочное не так уж и сложно – достаточно добавить металлическую плиту с парой конфорок и слегка изменить конструкцию основания. Однако полноценные варочные сооружения включают в себя несколько дополнительных горизонтальных поверхностей (лотков или решеток для сушки), а также духовую камеру.

Варочная «кузнецовка» в интерьере деревенского дома

По качеству приготовленных блюд купольное устройство не уступает брендовому газовому или электрическому оборудованию, которым привыкли пользоваться жители городов. Среди типовых конструкций есть специально созданные для выпечки хлеба, которые так и называются – хлебные. Для фермеров, садоводов и завзятых огородников это настоящая находка: можно и ягоды парить, и фрукты с грибами сушить, и овощи консервировать по старинным рецептам.

Очевидно, что устройство для готовки является одновременно и источником тепла, поэтому его более точное название – отопительно-варочное. Лучшим местом для установки является кухня или большой зал, объединяющий в себе и кухонное помещение, и столовую, а иногда и гостиную – в русских национальных традициях.

Банные печки-каменки

Для обозначения банных устройств существует специальная маркировка – БИК. Даже внешне готовые «кузнецовки» выгодно отличаются от других каменок. С одной стороны, очень тщательно отбирается материал для изготовления, с другой – установка купола не мешает возводить аккуратные и практичные конфигурации. Например, владельцы бань оценили закругленные углы, при которых нанесение травм и получение ожогов сводится к минимуму.

Печи-каменки для бани

Установив печь в правильном месте, можно одновременно отапливать и снабжать горячей водой несколько помещений – парилку, душевую, предбанник (или комнату отдыха). Причем части сооружения, выходящие в то или иное помещение, будут выполнять различные функции: создавать пар для парной, нагревать воду для помывочной, умеренно отапливать предбанник.

В бане прекрасно реализуется принцип длительного сохранения тепла, характерный для «кузнецовок». Обслуживание сводится к минимуму, так как поленья или брикеты необходимо подкидывать изредка – и все благодаря купольному исполнению.

Камины для украшения гостиной

Камины Кузнецова, в отличие от большинства купольных модификаций, имеют открытую конструкцию и уменьшенный показатель КПД, однако параметры теплоотдачи у них достаточно высокие. Колпак препятствует быстрому выходу тепла в дымоход, задерживая раскаленные газы в верхней части строения. При использовании обычного камина по окончании процесса горения помещение начинает охлаждаться, при колпаковом обогреве в комнате еще долго сохраняется комфортный микроклимат.

Строительство камина по порядовке Кузнецова

Возможности изменять конструкцию и декорировать фасад камина безграничны. Кроме привычной полочки можно соорудить ряд функционально полезных элементов – небольшие сушилки для обуви или одежды с нишами и крючками, а также облицевать внешнюю сторону керамической плиткой или изразцами. Интересно то, что камины входят в конструкцию некоторых многофункциональных сооружений.

Решения для приготовления пищи на улице

Специально для готовки на свежем воздухе разработаны целые печные комплексы, которые отличаются функциональностью и удобством использования. Наиболее простое исполнение – кирпичная мини-конструкция для барбекю. Она держит жар продолжительное время и позволяет увеличить период готовки.

Барбекю, построенное по чертежам Кузнецова

Любители летних кухонь, шашлыков и блюд гриль будут рады конструкционному разнообразию уличных печей с послойным, с пиролизным, нижним и верхним типом горения. Существуют модели, позволяющие одновременно жарить, запекать, тушить сразу несколько блюд. Варианты порядовок колпаковых печей с духовкой или грилем можно найти в общем доступе или на официальном сайте автора.

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

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

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

Кладка из шамотного кирпича

Подборка тематических видеоуроков

Строительство отопительно-варочной печи

Процесс возведения «кузнецовки» с лежанкой

Проект отопительно-варочного варианта

Строительство печи Кузнецова – одно из наиболее удачных решений для дачного или деревенского дома. Выполненная по вашему заказу в профессиональном исполнении купольная конструкция станет незаменимой помощницей и украшением интерьера. Если вы хотите самостоятельно возвести источник тепла, воспользовавшись порядовкой, начните с простого варианта, например варочной летней плиты.

В этой статье расскажем об особенностях установки и работы кирпичных печей Кузнецова. Узнаете, какие виды данных печей существуют, почему в конструкции именно два колпака, и для какой цели они устанавливаются.

От чего зависит прочность кладки, какие материалы используются для порядовки печи Кузнецова.

Также, расскажем о типах теплообменников, используемых в кузнецовках.

Истории создания

В истории создания домашних , особенно известны мастера и разработчики Кузнецов И. В., Грум-Гржимайло, Подгородников И.С. Кузнецов является автором 150 разработок, которые были воплощены в реальность.

Особую популярность приобрели печи Кузнецова с водяным отоплением. Они признаны не только в постсоветских странах, но и заграницей.

Дымоходы

Классические печи в домах в комплекте с варочными панелями, несмотря на отличия в конструкции, имеют одну особенность, которая их объединяет – естественная тяга дымоотвода.

Эта особенность имеет непосредственное влияние на эффективную работу печи. Без природной тяги, печь не сможет работать, даже современные котлы на твердом топливе нуждаются в этом.

Печь Кузнецова

Особенности конструкции

Но это не относится к кирпичной печи Кузнецова, ведь она сконструирована таким образом, что естественная тяга ей не нужна.

Важно! Главный секрет работы отопительной печи Кузнецова – в свободном перетекании газов, которые не нуждаются в дополнительной энергии.

В печи канальной или обычной, движение газов и воздуха продиктовано присутствием тяги в трубе дымохода.

Тяга

Естественная тяга – внешний фактор, который действует исходя из:

Учитывая эти нюансы, делаем выводы, что тяга есть даже тогда, когда печь не работает, только бы заслонка оставалась открытой. Во время функционирования печи тяга становится сильнее в несколько раз, а скорость циркуляции газов увеличивается.

Таким образом, в топку заходит большое количество воздушных масс, снижается температура горения, коэффициент сжигания топлива стает меньшим.

Роль заслонки

Сдерживая поступление воздуха при помощи заслонки, мы провоцируем процесс тления топлива при нехватке кислорода. Такой режим не самый оптимальный для получения энергии тепла из дров.

Хорошая колпаковая печь Кузнецова с высоким коэффициентом сжигания топлива должна получать максимальный показатель тепла от газов, дабы оно не улетучивалось через дымоход.

Добиться таких результатов в реальности сложно, а именно потому, что:

• благодаря открытой заслонке, накаленные газы начинают быстрое движение по каналам из кирпича, не успевая нагреть стенки;
• прикрытая заслонка способствует уменьшению скорости движения газов, но кирпич также не успевает вобрать в себя выделяющееся тепло и нагреть комнаты, часть энергии также покидает печь через дымоход.

Учитывая данные особенности, КПД практически всех печей не дотягивает и до 60%. Разработки Кузнецова позволили решить все эти проблемы. Коэффициент сжигания топлива сжигания топлива и расходование тепла, которое выделяется, достигают уровня около 80%.

Такие показатели имеют не все котлы на твердом топливе. Кузнецов И. В., разложил по полочкам основы создания печи, которые бы соответствовали принципам свободного движения газов.

Схема

Принцип работы на простом примере

Для того, чтобы вы могли представить принцип работы печи, рассмотрим элементарный пример. Попробуйте представить костер небольшого размера, который находится на улице. Доступ воздуха непрерывен, а температура горения низкая.

Тепло имеет возможность без определенного направления растекаться в разные стороны.

Если костер накрыть большой емкостью как колпаком, и оставить внутри промежуток, костер не потухнет, но сам процесс горения изменится.

Накаляясь, продукты горения поднимаются природным способом в верхнюю часть чана, препятствуют поступлению не контролированному потоку воздуха снаружи.

Лишь при условии отдачи тепла чану, газы будут проходить процесс охлаждения, опускаясь к проему, проникать наружу, давая место теплому потоку. При таких условиях, в область горения проникает то количество воздуха, которое необходимо для сжигания дров.

Продукты горения

Нагретые продукты горения не вытесняются охлажденным воздухом, до той поры пока не охладятся самостоятельно. Таким образом, процесс входит в стадию саморегуляции.

Особенность печей Кузнецова для дома в том, что их строительство происходит при использовании двух колпаков, а не одного. Они соединяются с помощью вертикального канала.

Данное усовершенствование применяется с целью передачи тепла от сжигания топлива в помещение. Горячие газы совершают путь вверх под купол 1-го колпака, и отдают тепло стенкам.

Таким образом, газы проходят процесс охлаждения и опускаются вниз под тяжестью своего веса и давления поднимающегося раскаленного потока из печи.

Метод деления потоков

Для улучшения данного процесса, Кузнецов разработал метод деления потока продуктов горения по температуре в начале алгоритма работы печи, а именно, вмиг за топливником.

С этой целью, внутренняя зона колпака изолируется от топки при помощи перегородки, которая не достигает свода. За счет этого раскаленный поток проникает в верхний участок.

В отопительных печах Кузнецова для газов с низкой температурой создан специальный сухой шов, который располагается в перемычке, имеет вид отверстия определенного размера.

Таким образом, под 1-м колпаком создастся устойчивое беспорядочное передвижение газов с одинаковым разделом по температурным показателям.

Результат такого процесса таков – в печь не попадает воздуха больше, чем нужно, поскольку его не пускают горячие газы под куполом и перегородкой. Таким образом, дрова сгорают полностью и оставляют отход по зонам.

В колпаке под номером 2, который расположен вверху процесс движения газов такой же. Продукты горения с низшей температурой двигаются внизу, раскаленные двигаются вверх под купол и остывая передают тепло стенкам из кирпича. После охлаждения газы опускаются впродоль отвесной перегородки, затем проникают в трубу дымохода.

Важно! В двух колпаках кирпичной печи Кузнецова есть неизменное давление продуктов горения. Именно давление способствует процессу естественно тяги, поэтому притяжение дымохода не требуется.

Виды печей Кузнецова

Порядовка печей Кузнецова подразделяется на следующие виды:

• печи для бани;
• котлы из кирпича для обогрева дома и воды;
• печи отопления;
• печи отопления с варочной поверхностью;
• печи для выпечки хлеба, тепличные, русские, калориферные.

Печи Кузнецова для бани

Особенности работы печей Кузнецова для бани неизменны – естественное движение газов через 2 колпака. Важно также то, что конструкция бани предусматривает наличие каменки, которую необходимо тщательно нагревать, дабы получить пар.

Кузнецов И. В. предложил использовать такую технологию работы печи, при которой заслонка их камня размещается в духовом шкафу из стали устойчивой к жару. Духовку размещают над самим топливником.

Энергия тепла, собирающаяся в двух колпаках, необходима для нагрева воды и обогрева бани, и сопутствующих помещений. Батарею для воды размещают под колпаком номер 1 так, чтобы можно было быстро к ней подобраться в случае поломки.

Кузнецов И.В., кроме разработки готовых печей, предлагает и способы правильной укладки печи своими руками. Рассказывает, как правильно сделать планировку в доме, чтобы подобрать правильный вариант установки печи отопления.

Также, существует выбор разработок печек малого размера, для отопления небольших бань, и огромных конструкция для нагревания воды.

Печь Кузнецова с водяным отоплением

Печи Кузнецова с водяным отоплением современного типа с присвоенной им серией КИК (котлы из кирпича) пользуются большой популярностью. По конструкции это котел с колпаком, который выкладывают из кирпича.

Он обладает высоким коэффициентом полезного действия – около 70 – 80%, и ничем не уступает печам схожего типа. Про то, каким образом можно этого достичь, мы рассказали выше.

В печь встраивают 1 – 2 регистра труб из стали, учитывая мощность. Готовые виды таких котлов различают по мощи – 17, 34 и 63 кВт.

Кузнецов предлагает к использованию печи с двумя контурами, которые используют для подогрева воды и других потребностей хозяев. Автор настаивает, для того, чтобы повысить экономичность и эффективность работы печь необходимо утеплять при помощи базальтового полотна.

Современные модели кирпичных печей Кузнецова с куполами оснащены по последнему слову технологий, что способствует догоранию газов до конца.

Для достижения этой цели, под купол второго колпака организовывают подачу второстепенного воздуха. Если в качестве топлива используют дрова хорошего качества, то печь такого типа будет работать как пиролизная.

Для того, чтобы соорудить колпаковую печь Кузнецова своими руками, вам необходимо проконсультироваться с профессионалами своего дела, изучить литературу и чертежи. Ведь, кажущаяся на первый взгляд простота обманчива.

Печь Кузнецова для отопления дома своими руками чистится довольно просто, ведь из-за предельно допустимых температур в топке дотлевает до конца даже зола, а это снижает частоту уборки.

Кузнецовка отличается многофункциональностью, ее часто оснащают варочной панелью, духовкой, котлом для воды. Конструкция дает возможность возводить печи разной формы и размеров, обеспечивать подходящее размещение в доме. К тому же украсить печь внешне можно на любой лад.

При установке отопительной печи Кузнецова, котел устанавливают над топкой в районе колпака № 1. Подогрев воды осуществляется при помощи горячих газов, которые обволакивают стенки из металла.

Кипяток поступает в радиатор через верхние трубы, а через нижние подается ледяная вода. Охлажденный воздух после нагрева во второй раз, поступает во второй колпак, таким образом, поддерживается теплоотдача печи.

Теплообменники в печи делятся на два вида:

• с одной камерой – отделение для воды плоской формы или в виде котла;
• трубчатый – вода в нем все время двигается по трубам, которые размещены параллельно.

Самым эффективным принято считать второй вид, а именно за счет малого объема труб, в которых происходит быстрый нагрев воды и продвижение ее по радиатору. Диаметр труб должен быть не менее 50 мм, в противном случае, вода закипит слишком быстро.

Размер печи Кузнецова с водяным отоплением зависит от того, сколько в ней колпаков, а также вспомогательных функций. В случае, если печь будет использоваться лишь в качестве отопления, хватит и небольшой отвесной конструкции размерами 1м х 1,2м х 2м.

Для успешной порядовки печи Кузнецова, необходимо обратить внимание на выбор материала.

Причиной этому служит высокая температура в топке, которая в разы превышает нормы.

Поэтому для этой цели не подойдет. Лучшим выбором станет материал из шамотной глины, который способен выдерживать критично высокие температуры. Также, вам понадобится особая смесь для кладки.

Раствор для выкладки шамотного кирпича можно приготовить своими руками только в том случае, если у вас уже есть достаточный опыт и знания технологии. При неправильном приготовлении, даже с малейшими погрешностями, через определенное время кладка начнет растрескиваться и деформироваться.