Печи Кузнецова, их виды и особенности

Порядовка 2-колпаковой печи с комментариями

Строить будем двухколпаковую отопительно-варочную печь. Размеры: 1280 × 890 в основании, высота 2017 мм. Обогреваемая площадь порядка 45 метров квадратных. Функционал: отопление, духовка, варочные поверхности, ниша для сушки одежды, заслонка, обеспечивающая летний режим работы (готовка еды без отопления помещения).

Подробный проект этой печи вы можете скачать  здесь. Порядовку с комментариями, которая размещена ниже, лучше использовать вместе с проектом. Это актуально особенно для новичков, которым пригодится максимальная детальность.

Ряд 1. Сплошной ряд, особенностей не имеет.Укладываем ниже уровня чистового пола.

Ряд 3. Формируем камеры:

1. зольную (1),
2. духового шкафа (2),
3. нижний колпак (3).

Между последними двумя — проход. Устанавливаем дверцы во все три «коридора».

Кроме того, начинаем футеровку.

Ряд 4. Кирпич выступает вовнутрь камеры духового шкафа. (На нём будет устанавливаться его задняя часть.)

Ряд 5. Делаем вырезы, чтобы установить колосниковую решётку (1). Срезаем сверху наискосок блоки над дверцей зольной камеры (2). Сужаем проход в нижний колпак (3).

Перекрываем, ставим решётку. (Между ней и кладкой — зазоры по 5 мм.)

Ряд 6. Формируем топливную камеру. Кирпичи в задней и передней части срезаем наискосок (горящие угли при топке будут свободно скатываться вниз) (1). Канал сзади. Он соединительный между нижним и верхним колпаками (2). Для правильной установки духового шкафа, подбираем пластинки (3). Их толщина должна быть такой, чтобы его верх правильно выходил на 9-й ряд печи. Перекрываем проход (4).

Рекомендации по монтировке духового шкафа:

• зазоры по 5 мм между ним и кирпичной кладкой (1);
• обматываем эту часть асбестовым шнуром (2);
• между задней стенкой и печью делаем промежуток в 2 см (3).

Ряд 7. Оставляем нишу для дверцы зольной камеры.

Она сама будет выглядеть так:

Закрывается герметично, имеет регулируемые отверстия для подачи дополнительного воздуха, за счёт чего встроенное жаростойкое стекло меньше подвергается закопчению.

Ряд 8.  «Коридор» 2-3 см в текущем и предыдущем ряду. Это сухой шов. Через него удаляются несгоревшие балластные газы.

Ряд 10. Оставляем проход (1). 8 кирпичей срезаем по диагонали (2).

Перекрываем замковыми блоками.

Ряд 11. Шесть кирпичей на входе в варочную выпускаем вперёд примерно на 40 мм, два — вовнутрь. В обозначенных блоках — вырез.

Ряд 11. Устанавливаем плиту. По периметру — зазор не менее 5 мм, располагаем на то же расстояние ниже уровня текущего ряда.

Ряд 13. Зауживаем вход до ширины в полкирпича.Нависающие над ним блоки подрезаем снизу наискосок.

Ряд 15. На обведённые места будет опираться арка.

Выкладываем её из 17 кирпичей, срезанные «на конус» для красоты.

Ряд 16. Отверстие уменьшаем до размера одного целого блока.Ставим задвижку летнего хода.Перекрываем верх нижнего колпака печи.

Ряд 17. Повторно закрываем колпак, оставляем ход для канала.Подрезаем блоки, прилегающие к арке.

Ряд 18. Формируем основание верхнего колпака. Устанавливаем 2 дверцы для прочистки.

Ряд 20. Ставим 2 уголка вплотную для перекрытия варочной камеры.

Ряд 21. Перекрываем. Оставляем выход под вентиляцию и основной дымовой канал.

Ряд 22. Выделенный блок обрезается по диагонали.

Ряд 23. Продолжаем верхний колпак по левой стенке, оставляем дверку.Делаем сушильную камеру. От неё вправо — проход.

Ряд 24. Оставляем выход, соединённый снизу с сушильной камерой (обеспечит лучшую циркуляцию воздуха).

Ряд 28. Делаем вырезы, ставим 2 задвижки: вентиляционную и дымовую.

Ряд 29. Объединяем оба канала.

Ряд 30. Выпускаем вовнутрь, срезаем ряд кирпичей.

Перекрываем полностью.

Ряд 31. Перекрываем весь верх печи (оставляем выход домового канала).Ряд выступает в каждую сторону на 40 мм.

Ряд 32. Размер возвращаем к первоначальному.

Ряд 33. Закладываем основание трубы.

Ряд 34. Добавляем к ней второй уровень.

Окончательный вид в разрезах:

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.

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.

Что такое колпаковая печь Кузнецова и где она используется: достоинства и недостатки

Кузнецов начал разрабатывать проекты различных видов печей ещё в середине прошлого века. За все время своей работы он создал более 150 вариантов конструкций печей различного предназначения.

Колпаковая печь Кузнецова

Самые популярные проекты печей:

• Варочные (используются для выпечки и приготовления еды).

• Хлебные (могут совмещаться с варочными).

• Для отопления домов.

• Банные.

• Уличные (предназначены для гриля, барбекю или для создания большой кухни).

• Каминного типа (для создания дизайна интерьера и частичного отопления помещений).

На самом деле разновидностей печей Кузнецова намного больше, так как существует возможность строительства смешанных видов.

Основным показателем работы печи является повышение КПД (коэффициента полезного действия). Именно к этому и стремился Игорь Кузнецов, создавая колпаковые печи. В зависимости от своего предназначения мастер оснащал их улучшенными функциями и возможностями. Одни печи получили повышенную степень теплосбережения, другие новую усовершенствованную топку, а третьим обеспечили длительный срок службы.

Благодаря грамотной разработке проектов колпаковых печей, раскалённый воздух задерживается в них намного дольше, чем в обычных конструкциях, а охлаждённый быстро уходит в трубу дымохода по специальному углублению. Такое название они получили за счёт того, что внутри печи создаётся своего рода «колпак», который соединяет две части конструкции — нижнюю часть и топку. Также он разделяет газы на горячие и холодные.

Хлебная колпаковая печь Кузнецова

КПД колпаковых печей достигает 95%, в то время как обычные печи имеют только от 25 до 40% эффективности. Благодаря «свободному перемещению газов», которое обеспечивается за счёт внедрения системы Кузнецова, снижается образование сажи и увеличивается плавный нагрев печи. Такая печь на 4 кВт сможет быстро обогреть дом, площадью около 100 квадратных метров. При необходимости конструкция колпаковой печи позволяет установить в доме водонагревательный контур. А так как тяга по каналам распространяется в автоматическом режиме, то риск угара практически нулевой. Поэтому вьюшку можно не закрывать.

Преимущества колпаковых печей

• Равномерное прогревание печи и теплоотдача.
• Оснащается большим количеством мест, где можно установить металлический нагревательный элемент.
• Горят без сажи и дымообразования.
• Редко нуждаются в чистке (раз в несколько лет).
• Имеют низкий уровень теплопотери.
• Высокая степень экономичности.
• Устойчивость к появлению трещин.
• Возможность совершенствования дизайна.
• Имеют максимальную температуру сгорания топлива.
• Возможность топки различными видами твёрдого топлива.
• Сильная тяга даже при дымоходе небольшого размера.

Такие печи практически полностью лишены недостатков, кроме, естественно, сложностей при их возведении и расходов на приобретение материалов.

Принцип действия печи

Большинство конструкций печей действуют за счет непосредственного нагрева стенок от сгорания топлива в камере сгорания или за счет прогрева кирпичной кладки от печных газов проходящих через сложную систему воздуховодов в которых раскаленные печные газы отдают тепло кирпичной кладке.

В первом случае теплоемкость печи определяется толщиной стенок. Чем они толще, тем более теплоемкой будет печь. Недостатком их является большое потребление топлива для прогрева. Как только прекращается горение печь начинает остывать.

Печи со сложной системой воздуховодов позволяет более равномерно прогревать «тело» нагревательной конструкции, но длительное прохождение печных газов по сильно изогнутым воздуховодам предъявляет повышенные требования к тяге и высоте печной трубы.

Колпаковые печи лишены этих недостатков благодаря своей конструкции, в которой образуются два независимых контура аккумулирующих тепло. Внутренний, сильно прогретый контур колпака находится внутри наружного, менее нагретого контура. Поэтому остывание при отсутствии непосредственного контакта с наружным воздухом происходит гораздо медленнее. Печь остается теплой значительно дольше. Все нагретые печные газы остаются внутри и не выбрасываются наружу.

Принцип действия

Кузнецов предложил новый принцип построения кирпичных печей. Во всех придуманных/сконструированных ранее моделях горячие газы движутся по каналам. Проходя по ним, они нагревают кирпич, сами охлаждаются. Движение возможно только при наличии тяги. При таком принудительном принципе действия прогрев корпуса неравномерный, а приводит это к образованию трещин. Большое количество кирпичей занимает практически все пространство, и теплообменник при необходимости поставить некуда. Только поместить его в топку, где он будет контактировать с пламенем, из-за чего срок службы его очень ограничен. К тому же расположенный в зоне горения теплообменник отнимает значительную часть тепловой энергии, ухудшая условия горения топлива, что снижает КПД печи и повышает количество сажи.

Одна из канальных печей внутри выглядит так

Кузнецов использует другой, принцип движения газов в печи — свободный. Печь состоит из колпаков — перевернутых вверх дном сосудов (с отверстием вверху или без — по-разному в разных моделях). Колпаки могут располагаться друг над другом или один за другим, но обязательно сообщаются между собой при помощи сухого шва — пространства в 2-3 см, незаполненного раствором или теплоизолятором, через который и переходят газы из одного колпака в другой.

Первый колпак и топка объединены в единое пространство. При таком устройстве происходит вот что. Самые горячие газы поднимаются верх. На некоторое время они вверху и остаются, где передают часть тепловой энергии стенам, сами остывают. По мере остывания они опускаются вниз, а на их место поднимаются более горячие. При таком построении движение воздушных масс происходит только за счет естественных физических процессов.

Принцип движения газов в колпаковых печах

Наглядно продемонстрировать процесс можно, если в перевернутый вверх дном стакан запустить струю дыма. Она поднимается вверх, достигает верха, затем остывшая часть дыма вдоль стенок опускается вниз. Приметно те же процессы, только гораздо более сложные, проходя и в печи.

На рисунке красными стрелками показана схема движения горячего воздуха в колпаковых печах. Синими стрелками показано движение холодного воздуха, попавшего в печь. Очевидно, что вверх он подниматься не будет, потому как весит больше, а пройдет понизу и почти не повлияет на общую температуру в колпаке, что продемонстрировано на рисунке справа.

Но одного колпака для эффективного отбора тепла недостаточно, потому большинство печей имеют два или три свода в зависимости от мощности. В них происходят практически те же процессы, что и в первом: более горячие газы находятся вверху, нагревая кладку, холодные проходят понизу и выходят в дымоход. В верхней зоне второго свода и размещается теплообменник или любое другое необходимое для каких-либо целей устройство. Никакого открытого огня, только горячие газы и очень эффективный теплосъем: постоянно протекают воздушные потоки высокой температуры. Причем никакого влияния на процессы горения нагрев теплоносителя, камней или воды в баке не оказывает: от топки они отделены кирпичной стенкой.

Один из вариантов колпаковой печи

Конструкция печей разной конфигурации и назначения разная, но «потребляют» они немного топлива и долго остаются горячими. Об этом говорят отзывы владельцев. Например, в доме из бруса сложена такая печь. При -25оС топят утром и вечером по 5 полешек (всего в сутки получается порядка 18 кг дров). В домике +25оС и утром не холодно. При температуре «за бортом» до -10оС топят один раз. Так что насчет эффективности вопросов нет. Если и есть вопросы, то по поводы выбора исполнителя. Ведь параметры ее работы зависят от того, насколько правильно и грамотно сложена печь. И быстро ее не сделаешь: средних размеров и без наворотов — это 2-3 недели работы. Вообще с отзывами о печах Кузнецова все просто: люди довольны. Удовольствие, конечно недешевое, но однозначно оно того стоит. Это утверждают все владельцы таких печей. Никаких сложностей в эксплуатации, экономичны и не капризны, очень долго отдают тепло, а греются быстро.

Разновидности двухколпаковых печей

Чтобы сделать варочные печи из кирпича своими руками, для начала нужно понять, какая площадь помещений будет отапливаться и подобрать оптимальную схему. На данный момент существуют проекты печей с двумя колпаками нескольких разновидностей:

• классическая, с варочной плитой и нишей для сушки вещей;
• двухколпаковая шведская печь с духовкой, плитой и нишей.

Прочие разновидности, изобретенные известными русскими мастерами, используют тот же принцип действия, но с некоторыми изменениями в конструкции, улучшающими рабочие показатели данных отопительно-варочных печей. Подробное описание работы классического варианта отопительно-варочного устройства можно изучить на видео, представленном ниже. Там же в доступной форме показана порядовка двухколпаковой печи в 3D режиме с комментариями.

Устройство двухколпаковых кирпичных печей не является каноническим и допускает внесение изменений в конструкцию, не нарушая принципа действия. Одно из таких изменений – добавление металлической духовки для приготовления выпечки или применения в качестве дополнительного источника нагрева воздуха в комнате. В классическом варианте она встраивается в пространство нижнего колпака, рядом с камерой сгорания. Ниже показана кирпичная печь с духовым шкафом в разрезе.

На рисунке видно, что дымовые газы из топливника нагревают металлический корпус духовки сверху и по бокам, после чего остывают и уходят в вертикальный канал.

В схеме реализовано главное преимущество шведских печек – в самом начале растопки, когда печь еще совсем холодная, из открытого духового шкафа уже можно получить поток приятного тепла.Полное описание кладки и порядовку такой печки можно просмотреть на видео.

Другой вариант установки духового шкафа предлагает схема печи Александра Бацулина. В этом случае шкаф встраивается в пространство верхнего колпака, находясь на пути потока продуктов горения, поднимающихся снизу. Преимущество технического решения в том, что раскаленные газы обтекают духовку со всех сторон, равномерно нагревая ее. Однако, процесс нагрева будет проходить не столь быстро, как в предыдущем варианте.

Также вместо арочного свода над варочной плитой с отводящим каналом здесь применяется простое перекрытие из кирпича на стальных уголках. Ниже на видео представлена кладка отопительных печей Бацулина с подробным описанием.

Двуколпаковая печь Подгородникова  разработана в двух модификациях: простая отопительная (ИП-1) и с духовым шкафом (ИП-2), который установлен рядом с топливником, под варочной панелью.

Порядовка печи Подгородникова ИП-1

Особого внимания заслуживают двухколпаковые отопительно-варочные печи Кузнецова. В действительности под руководством И. В. Кузнецова было разработано и построено большое количество разнообразных печей. Все эти изделия созданы по принципу: процесс горения и передачи тепла должен проходить естественным образом, без воздействия тяги дымоходной трубы. Газы проходят по своим трактам за счет изменения их массы вследствие нагревания или охлаждения, а дымоход подхватывает их уже на выходе. За счет этого и прочих разработок «Кузнецовки» практически совершенны и обладают достоинствами:

• высокая эффективность – до 80%;
• сжигать можно любое твердое топливо;
• чистка дымовых каналов нужна раз в несколько лет;
• расход строительных материалов в «Кузнецовке» гораздо меньше, чем в классической конструкции такой же мощности;
• работоспособность сохраняется при невысокой дымовой трубе.

Изобретения и разработки, внедренные В. И. Кузнецовым, являются авторскими, поэтому каждая порядовка печи Кузнецова защищена авторским правом и размещена на его ресурсе stove.ru. Помимо чертежей и схем печей там есть множество рекомендаций, полезных для новичков, желающих выложить кирпичную печку самостоятельно.

Что следует учитывать во время строительства

Сухой шов, которым топка соединяется с колпаком, нужен для координации конвекционных потоков, присутствующих в обеих камерах. Горючий газ с высоким содержанием водяного пара засасывается в топливник для повторного сжигания, что улучшает тепловые показатели работы печи и способствует появлению турбулентности в её атмосфере.

Топливная камера заполняется воздухом не только из поддувала, но и по каналам, расположенным в стенках печи. Благодаря этому под сводом колпака присутствует дополнительное количество кислорода (вторичного воздуха), необходимое для дожигания пиролизных газов. В случае использования одной только колосниковой решётки полного сжигания достичь не удастся, поскольку весь кислород будет выгорать в верхней части пламени.

https://www.youtube.com/watch?v=

Столбики катализатора устанавливаются только из шамотного кирпича, поскольку размещаются выше топки — в зоне высокой температуры. Разогреваясь докрасна, они дожигают всё, что поднимается под купол.

Учитывая некоторые особенности строительства колпаковой печи, хочется дать несколько простых советов.

1. Топочная камера не должна быть частью купола. Вся соль конструкции Кузнецова в том, что дрова должны гореть в небольшой камере — так будет намного проще создать высокую температуру, необходимую для завершения процессов пиролиза. Если же объединить топку и колпак в одном пространстве, то получится самая обычная русская печь, которая к тому же ещё и будет дымить из-за плохой тяги.
2. Обжиг печи начинают с щепок, добавляя топливо небольшими порциями в течение нескольких часов.
3. Из-за различных коэффициентов температурной деформации шамотная топка может разорвать внешний короб из красного кирпича, поэтому в местах взаимного примыкания обязательно нужны деформационные зазоры.
4. Для усиления кладки в продольные швы укладывают отрезки стальной проволоки. Необязательно выполнять перевязку постоянно — достаточно усилить каждый второй или третий шов.
5. Опытные печники не рекомендуют замачивать кирпич перед укладкой.

Напоследок заметим, что вносить какие-либо изменения в описанную конструкцию можно только в том случае, если вы хорошо разбираетесь в процессах, протекающих в колпаковых печах и уверены в правильности переделок. В противном случае эксплуатация «усовершенствованного» отопительного прибора может быть не только малоэффективной, но и небезопасной.

Колпаковая модель печи, сравнение

Колпаковая печь как модель известна давно, и в печах кузнецова используется та же схема — внутренняя полость печи устроена таким образом, чтобы топочных газ перемещался свободно. Но одновременно организован и пиролиз, и в результате топливо сгорает до мельчайших частиц.

Если рассматривать как пример двухколпаковую печь Кузнецова, то пиролизный процесс, причем саморегулирующийся, идет сразу под первым колпаком. Схема «регулировки» такова: как только горючее в топливной камере разгорается сильнее, заполняющий колпак топочный газ двигается книзу. Сдерживаемый колпаком газ не может уйти кверху, и не просто увеличивается в объеме, а становится плотнее и давит всей массой на огонь, который при этом не может не терять часть интенсивности. В результате процесс горении стихает до определенного значения, и давление газов ослабевает, затем весь процесс повторяется.

По мнению специалистов, в идеале двухколпаковые печки должны иметь круглое сечение. Тогда вторым колпаком будет служить наружный свод, или стенка агрегата, где будут нейтрализоваться генераторные газы — угарный газ СО и окиси азота. В дымоходную трубу при этом будет выходить только водяной пар и углекислый газ. Но при этом круглое сечение печи создает некоторые проблемы при возведении и эксплуатации:

1. Чистка круглой печки — неудобна, это отмечают владельцы таких печей
2. Дверцы смонтировать сложнее, чем в плоской стенке

В результате поступают практичнее — соединяют оба колпака дымоходом, установив их друг над другом. КПД при этом будет меньше, порядка на 2-3%. при желании интегрировать печку в отопительную водяную систему дома или иметь горячую воду от печи — проточные теплообменники устанавливают под вторым колпаком, а не под первым, который дает основной выход тепловой энергии. второй свод имеет температуру нагрева всего от 300 до 400 градусов, поэтому теплообменник выбирается сравнительно попроще, в том числе и по материалу. кроме того, под вторым сводом не будет сажевых наслоений, и металл встроенного теплообменника прослужит дольше.

Модификаций печей Кузнецова разработано очень много — причем не исключительно домовые печи для обогрева жилья. Имеется целый ряд моделей для бань, печки с лежанками. Отдельное место занимает популярная линейка отопительно-варочный печей. Но по принципу внутреннего устройства — все варианты сходны.

Некоторые нюансы по возведению печи Кузнецова:

• Тело печи возводят из красного печного кирпича, марка не ниже М150
• Для топочного отдела необходим жаростойкий и огнестойкий кирпич, практически единственный вариант — шамот. Марка Ш-5; Шб-8, размеры не имеют особого значения, поскольку топка конструкционно не связана с телом печи
• Вся конструкция топки должна быть отделена от тела печи, вариант — плавающая конструкция. Причем не просто отсутствует перевязка печных и шамотных кирпичей, а оба модуля принципиально отделены — недопустимы никакие крепежи, выступы или опорные части. Раствора между шамотной кладкой и печным кирпичом также быть не должно, а только компенсационные зазоры, заполняемые жаростойким материалом (базальтовый, каолиновый или другие виды картона или ваты). Причина — слишком большая разница характеристик теплоемкости и линейного теплового расширения шамота и керамики. Усилия и деформации в зоне контакта нагретого до высоких температур шамотного и керамического кирпича настолько велики, что приводят к разрывам в кладке стен печки. Разделение и устройство по плавающему принципу эту проблему решает.

Небольшой минус колпаковых печей — при уменьшении их объема немного снижается и КПД, даже при выборе идеальной формы печки — круглой в сечении. В небольших комнатах устанавливают обычно небольшие печи, поэтому некоторое снижение эффективности неизбежно. Интересная альтернатива изготовить печь Кузнецова из металла пока не имеет достойного воплощения в жизнь. Конструкция и форма кузнецовки никак не обуславливает напряжений сдвига, и это только один довод в пользу сварного металлического корпуса печи. Стоимость материала, конечно, слега пугает, но более дешевый чугун невозможен по причине массивности и хрупкости, в том числе и некоторой тепловой хрупкости.

Модель кузнецовки из стального листа, окрашенная порошковой краской — перспектива заманчивая, но и технические проблемы имеются, и одна из них — сложности выполнения эффективной футеровки сводов небольших печек. А первый колпак кузнецовки имеет под сводом очень высокие температуры, топочные газы слишком сильно раскалены и без футеровки металл долго не выдержит. Таким образом, кирпич для моделей печей Кузнецова пока не имеет конкуренции.

Отопительно-варочный вариант

Отопительно-варочная печь

Комплексные агрегаты популярны из-за расширенной функциональности. Несмотря на многозадачность, такие приспособления работают по принципу распределения горячего воздуха на разные потоки. В конструкции есть не только поверхность для варки, но и встроена духовка для выпечки. Готовить и запекать можно через небольшое время после растопки. Над нишей, где стоит плита для варки, устраивают полки для сушки.

Колпак принимает и выводит газы из своей нижней части. Если оставить задвижку открытой, это не повлияет на результативность отопления, т. к. воздух долго остается в полости и отдает энергию. Отходы после сгорания беспрепятственно уходят из печи. Такое устройство эффективно, если мало места для высокой трубы.

Процесс возведения печи

Имея чертежи печи, можно приступать к возведению конструкции. Осуществляется данный процесс в соответствии с порядовкой:

Для осуществления оптимальной конвекции конструктор печи рекомендует сделать нижнюю ее часть потолще. Однако двух рядов кирпича вполне достаточно. Поэтому два ряда выкладываются сплошными, после каждого из них проводится тщательный замер углов.

Порядовка печи

• С третьего ряда начинается выкладка поддувала и зольника.
• Далее в соответствии с порядовкой выстраиваются внутренние перегородки и стенка, изготовленная из шамотного кирпича, располагаемая между печкой и поддувалом.
• Выкладывая пятый ряд, монтируем колосниковую решетку из чугуна. Между колосником и стенкой следует оставить небольшой деформационный зазор (около 5 мм). Сама же решетка монтируется под незначительным углом по отношению к дверце.

Дверца топливной камеры также устанавливается в пятом ряду. Ее обязательно следует облицевать шамотным огнеупорным кирпичом (кладка производится на ребро). Данный процесс называется футеровкой и предназначен для защиты стенок печи от повышенных температур.

• 16-й ряд выкладывается таким образом, чтобы полностью закрыть камеру, установив колпак.
• С 17-го ряда начинается выкладка второй камеры поверх первой.

Каждый ряд следует проверять по уровню

Далее выкладка продолжается относительно порядовки. На 26-м ряду необходимо полностью закрыть верхнюю часть печи кирпичом.

Схема печи с водяным контуром

Устройство, подключенное к водяному контуру, еще более увеличивает свою эффективность, позволяя при той же мощности обогреть значительно большую площадь.

При постройке такой печи котел устанавливается над топкой в зоне первого колпака — воду нагревают раскаленные газы, обволакивающие металлические стенки.

Горячая вода через верхний трубопровод отправляется в радиаторную систему, а через нижний поступает холодная вода.

Остывший воздух после повторного нагрева вытесняется в зону второго колпака, тем самым поддерживая теплоотдачу основной печи.

Теплообменник, устанавливаемый в печи, бывает двух разновидностей:

• однокамерный — представляет собой отсек для воды, выполненный либо в плоской форме, либо в виде котла;
• трубчатый — в таком теплообменнике вода постоянно продвигается вперед по трубам, расположенным друг над другом.

Более эффективным считается второй тип — благодаря меньшему объему труб, вода быстрее прогревается и расходится по радиаторной системе. Диаметр труб выбирается минимум в 50 мм — иначе вода в них может кипеть. Размеры печи с любым типом теплообменника зависят от количества колпаков, набора дополнительных функций. Если печь выкладывается только для отопления, достаточно будет компактного вертикального устройства размерами 1м х 1,2м х 2м.

Расчёт основных параметров

Для того чтобы правильно построить печь Кузнецова необходимо точно соблюдать разработанную специалистами схему. Мастера, которые имеют большой опыт работы в строительстве таких печей, рекомендуют перед тем, как начать капитальную кладку потренироваться положить её «насухо», если вы делаете это в первый раз.

Если печь будет возводиться на стадии строительства самого дома, то необходимо составлять проект таким образом, чтобы она смогла отапливать сразу несколько помещений.

Фундамент для печи должен быть качественным и иметь обязательно гидроизоляционный слой. Также необходимо учесть, что фундамент дома не должен переходить в основу для печи. Эта конструкция должна иметь собственный фундамент, дающий свою усадку.

Бетонное основание должно быть больше размеров печи примерно на 10 сантиметров со всех сторон. Степень его заглубления будет зависеть от высоты конструкции и грунтового состава, где будет строиться печь. Обычно глубина котлована составляет от 40 до 60 сантиметров. На дно укладывается подушка из песка для гидроизоляции и слой щебня для упрочения постройки. Для формирования боковых стенок устанавливают опалубку из досок.

Схема порядовки колпаковой печи ОВИК-9

• Печь (ОВИК-9) имеет варочную камеру с 2 конфорочной плитой и стальными закрывающимися дверцами.
• Оборудована отдельным вытяжным каналом, который позволяет регулировать температурный режим внутри запертой ниши.
• Может использоваться в качестве духовки, поэтому в стенки встраиваются металлические полозья для противней.

• Двухколпаковая печь может использоваться в «летнем» и «зимнем» режиме. Поэтому летом на ней можно только готовить.

Глубина топки 450х470 мм с сухим швом для расширения кирпича в 2–3 см. Если топочная необходима больших размеров 510х530 мм, то задняя стенка выкладывается не в ½ кирпича, как показано в порядовке, а в ¼ кирпича.