Обзор и возведение колпаковых печей кузнецова

Преимущества и недостатки печей Кузнецова

Плюсы использования

Печи Кузнецова имеют ряд положительных моментов при эксплуатации:

• равномерный прогрев модели и отдача тепла;
• мощная тяга даже при условиях скромного дымохода;
• возможность выбрать место для установки металлического элемента нагрева;
• альтернативные варианты топливных материалов;
• возможность выбрать дизайн;
• отсутствие необходимости в регулярной чистке печи и труб;
• образовывается максимальная температура в процессе горения;
• низкие показатели потери тепла;
• экономичность работы;
• устойчивость к разрушению.

Минусы использования

• Необходима высокая точность при соблюдении всех правил закладки.
• В случае отопления не обойтись без альтернативных источников обогрева. В противном случае затраты превышают ожидания.
• Недостатки в несовершенстве некоторых моментов системы работы печи.

Какие виды колпаковых печей бывают

Безусловно, у изобретателя колпаковой печи были свои видения сооружения данной конструкции. Однако прогресс не стоит на месте. И данную технологию уже во всю использую по всему свету. Благодаря современным технологиям можно за короткий промежуток времени создать уникальную модель печи, функциональность которой в разы лучше традиционной русской.

колпаковая печь с камерой для выпечки хлеба

Последователи, прорабатывая процесс возведения, совершенствуют проекты, добавляя что-то новенькое. На самом деле видов колпаковой печи очень много, каждый из которых отличается и геометрическими размерами, и стилистическим направлением, и функциональностью. Несмотря на присутствие в каждом проекте каких-либо инновационных идей, общий принцип возведения подобной печи остается неизменным.

Возводить колпаковые печи можно практически в любом помещении. Это могут быть и жилые дома, и квартирные апартаменты, и хозяйственные постройки, и банные сооружения. Например, колпаковая печь для бани является прекрасной альтернативой обычной печи.

Печь колпаковая — Кузнецова

Оборудуя печь Кузнецова в бане, вы решите сразу несколько проблем. Растопив данную конструкцию, вы сможете обогреть сразу несколько помещений: комнату отдыха, парилку и мойку, поскольку помимо функции отопления на печи можно нагреть воду и параллельно создать необходимое количество пара.

При возведении печи с определенной периодичностью используют продукцию металлургического производства

Поэтому важно подбирать очень качественные расходные материалы. Это убережет вас от всевозможных замен в процессе дальнейшей эксплуатации

Банная колпаковая печь

Те, кто оборудовал в доме двухколпаковое печное отопление, уже оценили по достоинству функциональную способность такой установки. Возведение такой конструкции требует более тщательной проработки проекта, поскольку следует оптимально организовать систему по сжиганию сырьевого топлива

Важно поддерживать нужную температуру в печи, чтобы образовавшиеся газы после завершения процесса горения не трансформировались во вредоносные для печей смоляные и сажевые отходы

Как уже оговаривалось выше, колпаковые печи используются не только в жилых домах, но и на производственных предприятиях. Безусловно, конструкции таких печей отличаются друг от друга, но принцип действия остается неизменным. Особой популярностью колпаковые печи пользуются в металлообрабатывающем производстве для нагрева изделий.

Видео руководство

Суть работы таких систем достаточно проста: горячий газ циркулирует не при воздействии вытяжной трубы, а из-за тяжести газов. Иными словами, если соответствовать простейшим физическим законам, горячие газы, имеющие меньший вес, собираются под сводом колпака, в то время как холодные (а, следовательно, и тяжелые) остаются снизу. В связи с взаимодействием этих газов внутри колпака образуется «зона» турбулентности, благодаря чему стенки конструкции эффективнее впитывают тепловую энергию. Собственно, газ здесь и является основным переносчиком тепла.

Дабы закрепить знания об этой печи, а также подчеркнуть ее особенность, ниже мы привели ее отличительные черты.

1. Полифункциональность, внушительный показатель эффективности.
2. Довольно высокий КПД.
3. Приятная «внешность», эстетичность.
4. Простота в эксплуатации, отсутствие необходимости в регулярной чистке каналов.
5. Долговечность.

Большинство владельцев печей, равно как и опытных профессионалов, убеждено: печь колпакового типа по праву считается одним из качественнейших и эффективнейших отопительных приборов, которые когда-либо создавались.

Ну что ж, с конструктивными особенностями мы разобрались, теперь – непосредственно к строительному процессу!

Материалы и инструменты

Для обустройства кирпичной «кузнецовки» для дома или бани, прежде всего, следует подготовить рабочие чертежи и порядовки. Сам автор разработал свыше сотни различных печей с пошаговыми инструкциями по их строительству.

Порядовка печи – это полное руководство, которое наглядно объясняет правильность кладки каждого отдельного ряда в предусмотренной последовательности. Начинающим мастерам рекомендуется строго соблюдать порядовки печей Кузнецова, что позволит построить надежную и долговечную конструкцию.

Для проведения строительных работ необходимо подготовить основные материалы и рабочий инструментарий:

• красный огнестойкий кирпич полнотелый;
• кирпич шамотный;
• огнестойкую глину средней фракции;
• песок горный (в два раза больше объема глины);
• проволоку стальную;
• уголок металлический;
• конструктивные элементы: дверки для поддувала, топки, решетку для колосника, задвижку, плиту для очага.

При покупке кирпича рекомендуется проверить материал на отсутствие брака и механических повреждений.

Печи Кузнецова своими руками имеют свои тонкости возведения, поэтому перед началом работ должна быть тщательно изучена схема кладки устройства.

Преимущества и недостатки

Конструкции со встроенным теплообменником имеют массу преимуществ:

• Система энергоэффективна и экономична. Кирпичная кладка не потребует серьезных финансовых вложений, затраты на трубы и радиаторы будут в любом случае, а теплообменник на порядок дешевле готовых котлов. При эксплуатации печи, затраты на обогрев дома составят несколько тысяч рублей на закупку дров за зимний период.
• Дизайн кирпичной печи скрывает неказистые элементы, при желании в систему можно добавит камин или декор.
• Обогрев помещения не зависит от местонахождения конструкции, радиаторы устанавливаются в любом месте
• Кирпичная печь остывает долго, водный контур будет горячим еще несколько часов после прогорания дров.

Некоторые издания к плюсам системы водяного контура относят возможность его установки в уже готовую печь, что в принципе возможно, но на практике такой вариант связан с большим количеством проблем, которые предстоит решить.

Разборка и последующая сборка печи самое необходимое, что придется сделать. Цена исправления неправильно установленного регистра сопоставима со стоимостью новой печки, поэтому за такими работами обращайтесь к профессионалам.

Недостаток такой конструкции является продолжением её достоинств, чтобы самому сделать печь с теплообменников необходим опыт, как в кладке кирпичей, так и в монтаже систем отопления. Если опыт приходит с годами и количеством изученного материала, то при строительстве печи с водяным контуром следует учитывать её недостатки:

Очаг является пожароопасным элементом, необходимо позаботиться о мерах препятствующих попаданию огня на легковоспламеняемые предметы; Печь занимает значительную площадь дома, проектируйте комнаты заранее, включите большой обогревательный в дизайн помещения; Около печки температура будет всегда выше, чем в остальном помещении; Процесс нагрева печи нельзя мгновенно остановить. Если используете систему с закрытым контуром и циркулярным насосом, отключение электричества (даже кратковременное на несколько минут) и остановка насоса приведут к закипанию воды в теплообменнике. Чтобы этого избежать предусмотрите комбинированную систему движения воды в контуре. При нерегулярном использовании системы отопления воду из неё необходимо сливать, что ведет к преждевременному износу всей конструкции. В противном случае вода замерзнет, что приведет к разрушению всего комплекса устройств. Нельзя разжигать печь без воды в контуре

Это приведет к разрушению регистра и реконструкции печи, чтобы использовать печь в летнее время, не «включая» батарее применяют оригинальные конструкции установки теплообменников

Существует риск отравления угарным газом, как и при использовании всех твердотопливных средств отопления, особое внимание необходимо уделить правильному изготовлению дымохода

Сделать в доме отопительную систему на основе печи с теплообменником и батареями – экономически выгодное решение, но к проектировке и строительству необходимо подходить грамотно, учитывая все нюансы работ.

Расчёт колпаковой печи

Расчёт размера будущей печи, основывается на теплопотери обогреваемого помещения. Это не простой процесс, которые требует помощи разбирающегося человека.

Для начала необходимо высчитать кубатуру помещения. Размеры берутся по наружному периметру здания. Связанно это с тем, что помещение отдаёт тепло наружной стороной стен. Далее общую кубатуру необходимо умножить на 21.

Почему именно на 21? Это число килокалорий необходимых для прогрева 1метра кубического до 18 градусов при уличной температуре в -30. Однако это не точное число. Оно может варьироваться от 21 до 50.

Полученное число и есть теплопотеря рассчитываемого помещения. Дальнейшим действием будет деление теплопотери на 300. Это число обозначает теплоотдачу квадратного метра печи, именно прогреваемой поверхности. Получившееся число, это внешние габариты будущей печи.

Если приступать к строительству без опыта, то конструкцию внутреннего устройства печи лучше взять из готовых схем, а не придумывать самостоятельно.

Устройство отопительной печи с хлебной камерой

По своей конструкции хлебная камера напоминает камеру для закладки камней в банной печи, только меньшего размера. В каменке раскаляются камни, а здесь пекутся пирожки.Снаружи хлебную камеру закрываем специальной дверкой из чугуна. Из топливника отопительной печи огонь и горячий газ проходят через хлебную камеру, разогревая ее поверхность изнутри до температуры 300 — 400 градусов, и отправляются дальше обогревать все стенки печи. Когда дрова в топке сгорают, хлебная камера готова к использованию. Она может долго удерживать высокую температуру внутри, что хорошо для приготовления всяких вкусностей.

Принцип функционирования кузнецовской печи

Кузнецовым был предложен совершенно новый подход к построению печи из кирпича. Как известно, в печах традиционной конструкции имеются каналы, по которым происходит движение горячих газов, нагревающих кирпич. Главным фактором, поддерживающим данный процесс, является тяга. Такой принудительный метод прогревания корпуса печи характеризуется неравномерностью распределения тепла. Кроме того, он часто приводит к образованию трещин в стенках конструкции. При строительстве подобной печи, занимающей довольно много места в помещении, используется множество кирпичей.

Возникает вопрос и относительно наличия места для установки теплообменника. Это устройство теряет указанный производителем срок службы, если его разместить в самой топке. Постоянный контакт с огнем губительно сказывается на прочностных характеристиках теплообменника. Такое соседство приводит также к ухудшению условий горения топлива, снижению коэффициента полезного действия печи и образованию большого количества сажи.

В сооруженной по кузнецовскому методу печи газы движутся свободно.

Схема работы колпаковой печи Кузнецова

Такая конструкция основывается на установке внутри нее колпаков, представляющих собой сосуды, перевернутые днищем вверх. В некоторых моделях печей колпаки могут иметь верхние отверстия. Сосуды располагаются в различном порядке, однако основным условием их размещения является наличие между ними вертикальных пустотных щелей, называемых сухим швом. Образованное таким образом пространство шириной до 3 см не заполняют ни теплоизолятором, ни раствором. Вследствие этого газы свободно движутся, перемещаясь из одного сосуда-колпака в другой.

Чтобы легче представить себе схему работы колпаковой печи Кузнецова, нужно визуализировать в своем воображении костер, разожженный на открытом воздухе. В результате того, что воздух имеет неограниченный доступ к пламени, от костра идет незначительное тепло, которое сразу же рассеивается в пространстве. Можно изменить характер процесса нагревания воздуха вокруг костра, если накрыть его колпакообразным сосудом, например, казаном большого размера

При этом внизу важно оставить зазор, чтобы совсем не загасить пламя. Как результат, горячий газ естественным путем поднимается к днищу казана и ограничивает доступ поступающего снаружи воздуха. После отдачи тепла стенкам сосуда он, спускаясь к открытому проему, постепенно охлаждается и выходит наружу, а его место занимает следующая порция жара

После отдачи тепла стенкам сосуда он, спускаясь к открытому проему, постепенно охлаждается и выходит наружу, а его место занимает следующая порция жара

После отдачи тепла стенкам сосуда он, спускаясь к открытому проему, постепенно охлаждается и выходит наружу, а его место занимает следующая порция жара.

Такой саморегулирующийся процесс характеризуется возможностью дозировки наружного воздуха и нахождения разогретого газа в сосуде до полного остывания.Схема работы колпаковой печи Кузнецова

Описанный выше принцип используется в печах Кузнецова, для которых применяются сразу два колпака, соединенные сухим швом. Такая нестандартная конструкция способствует повышению эффективности передачи достаточного количества тепла от печки в помещение, где она установлена. Горячие газы сначала заполняют собой первый колпак, тем самым нагревая его стенки, а затем, охлаждаясь, уступают место горячему потоку, который поднимается из топки.

Стараясь оптимизировать этот процесс, изобретатель еще на первой его стадии, которая начинается после топливника, решил разделить поток газов в соответствии с их температурой. С этой целью он использовал перегородку для отделения пространства колпака от топки. При этом барьер не достигает дна сосуда. В результате такого разделения горячие газы сразу же устремляются к своду колпака, а поток более низкой температуры направляется по сухому шву через щель в перегородке. Таким образом, за счет скопления под сводом горячих газов и наличия барьера в первый колпак воздух поступает только в необходимом количестве. Это способствует полному сгоранию топлива с образованием определенного количества золы.

Аналогичный процесс движения газов происходит и в колпаке, установленном над первым.

Чертеж колпаковой печи Кузнецова

Менее горячие продукты горения размещаются внизу сосуда, а раскаленные газы стремятся к своду и при остывании отдают тепло на кирпичные стенки. Затем они опускаются вниз и по дымоходу выводятся наружу. За счет оснащения печи двумя колпаками, в которых происходит естественное нагнетание и движение газов, создание принудительной тяги в дымоходной трубе не требуется.

Реально ли это — кузнецовка своими руками?

Нужно сказать, что кладка кузнецовки требует не столько навыков, сколько наличия хороших схем и чертежей, а также предельной внимательности. Даже не печник, но мастеровитый домохозяин может осилить эту задачу. На сайте автора И.В. Кузнецова в свободном доступе есть множество идей и схем для печи кузнецова, чертежи и понятные порядовки, которые разрешено брать для личного пользования.

Проще будет тем, кто уже имеет драгоценный опыт кирпичной кладки, тогда единственно вам нужно будет тихо-мирно класть ряды, соблюдая схему. Но есть несколько секретов, которые не расписаны на схемах, однако, в этой статье вы найдете большинство из них.

Порядовка английского камина

Конструкция камина в английском стиле имеет ряд отличительных черт. Данный вид каминов всегда выполняется с прямым дымоходом, тогда как иные разновидности часто сооружаются с дымоходом, вмонтированным в нишу стены. Другой отличительной чертой является конструкция топки камина. Если смотреть в разрезе горизонтальной плоскости, она имеет трапециевидную форму. Таким способом достигается преимущественно фронтальная направленность теплового излучения и повышается эффективность камина в плане отопления помещения, в котором он установлен.

Применение в конструкции камина наклонной задней стенки, так называемого каминного зуба, берет свое начало именно с классических английских каминов. Так как данные камины выполняются преимущественно открытыми, остро встает вопрос недопущения задымления комнаты, в которой они построены.

Наклонная задняя стенка топливника, за счет сужения топочного пространства кверху, позволяет значительно повысить скорость выхода дыма. Именно этот эффект и не позволяет газообразным продуктам горения поступать в помещение.

Английский камин всегда выполняется с прямым дымоходом

Кроме противодействия задымлению, каминный зуб способствует повышению эффективности теплоотдачи камина. Этот конструктивный элемент за счет наклона отражает по направлению помещения значительную часть тепловой энергии. В случае его отсутствия данное тепло будет просто выходить наружу.

Еще одной отличительной особенностью английского камина является отсутствие поддувала и колосниковой решетки. Вся зола и недогоревшие угли из него удаляются непосредственно через топочный проем. Поэтому конструкция камина предусматривает заложение защитной платформы ниже уровня топки, которая должна выдаваться с фронтальной стороны камина.

Общей рекомендацией при постройке всех каминов является использование при выкладывании внутреннего пространства топки огнеупорного (шамотного) кирпича. Его стоимость превышает стоимость керамического, однако она окупится за счет увеличения срока эксплуатации камина.

Также крайне не рекомендуется использовать при возведении отопительных конструкций кирпич, имеющий полости. Под воздействием высоких температур он склонен к быстрому разрушению.

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.

Печь Кузнецова и ее особенности

Кузнецов стремился к одному — добиться максимальной производительности, эффективности и экономичности в работе своей печи. Каждое устройство, которое было им внедрено, отличалось улучшенными возможностями — теплосбережением, продуктивностью, оборудованием и конструктивными особенностями. Причем в изготовлении таких печей нет ничего сверхъестественного. Все гениальное — просто, поэтому вполне возможно соорудить печь Кузнецова чертежи, устройство и основные правила должны быть изучены досконально.

Все печи Кузнецова отличаются повышенным КПД. Этого удалось добиться благодаря абсолютно новой и уникальной разработке. В печи очень точно продумано движения газов, горячий воздух не расходуется понапрасну и не греет улицу, а холодный через специальную систему уходит в дымоход. Такие печи принято называть колпаковыми из-за особенностей конструкции, которые мы вкратце рассмотрим.

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:

1. Огнеупорный кирпич (шамотный);
2. Кирпич для тела печи (внешняя кладка);
3. Огнеупорная глина (около 100 кг);
4. Чистый песок;
5. Проволока из металла;
6. Стальной уголок;
7. 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.

Основа основ

Большинство преимуществ печей Кузнецова дает принцип свободного прохода газов. Поясним опять на примере.

Представим себе печь со сложной системой дымовых ходов: утермарковку, четырех-пяти оборотную голландку. В этом тесном лабиринте неизбежно будут возникать сильные завихрения. Слыхали, как печь гудит? Это лишь незначительное проявление бушующей в ней вихревой энергии. А взяться ей неоткуда, кроме как из закладки топлива. Если каналы достаточно длинные и узкие, то на первый взгляд ничего тут страшного нет: вихри, пока доберутся до трубы, рассеются, остывая, и все равно отдадут свою энергию телу печи, а оно – в помещение. Но на деле проявляются нюансы, о которых будет сказано далее в тексте. Из-за них КПД канальной печи свыше 60% – исключительная редкость.

В канальной печи, пока она топится, мечется огромный поток энергии, и на отопление или подогрев воды можно, не нарушая ее работы, взять лишь небольшую ее часть. Такая печь в чем-то похожа на ядерный реактор. Не пугайтесь, только по синергетике, т.е. по путям циркуляции энергии в ней. В ядерный реактор приходится закладывать топлива в десятки раз больше, чем необходимо для обеспечения проектного энерговыхода. Иначе нейтроны просто вылетят наружу, не успев встретить готовые их принять атомы урана. В канальной печи – горячие вихри, не успев остыть, вылетят в трубу или, наоборот, остынут сразу, дав дым и сажу.

А вот кузнецовки (о подробностях ниже) по синергетике уже ближе к термоядерным реакторам будущего. «Термояд» звучит страшновато, но это только по ассоциации с водородной бомбой. На самом деле теромядерные реакторы вполне безопасны.

Почему? Потому, что в них вырабатывается энергии ровно столько, сколько должно уйти потребителю, а технологический запас по мощности для разреженной плазмы нужен мизерный. Если вдруг камера токамака или стелларатора внезапно полностью разрушится, плазма полностью высветится (тяжелых-то атомов в ней нет) и остынет, прежде чем дойдет до стен помещения. Ремонтники выругаются – то ли дело в дежурке лясы точить – но уже через 5 мин. смогут притупить к ликвидации без защитных средств.

Так что же общего у печей Кузнецова с термоядерными реакторами? То, что энергия дымовых газов благодаря принципу свободного прохода не прокручивается много раз в потоке, пока не протолкнется в тело печи, а пропитывает его сразу же. И деться ей оттуда теперь некуда, кроме как в помещение и/или водогрейный регистр.

Проекты печей для малоэтажного строительства

Каминопечи применяют для повышения температуры в комнате и в качестве декоративного элемента

Чаще других используют отопительные печи для обогрева дома. Их совмещают с плитой для готовки горячей пищи и духовкой для выпекания хлеба.

Есть банные разновидности, нагревающие парилку, предбанник и моечную комнату.

Уличные варианты выполнены в виде комплекса вместе с барбекю, грилем, казаном для готовки блюд на открытом пространстве.

Комнатные представлены каминопечами и отдельными открытыми очагами. Их применяют для повышения температуры в комнате и в качестве декоративного элемента.

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