Кладка печи колпаковой для бани

Колпаковая печь Кузнецова: принцип и устройство, кладка своими руками

Высокая эффективность – это основной параметр, прославивший печь Кузнецова. Различают несколько моделей печного устройства с различным предназначением, от отопительного до альтернативы кухонной плиты. Для возведения такого рода конструкции своими руками, изначально необходимо разобраться в принципе работы и особенностях конструкции.

История создания колпаковой печи

И. В. Кузнецов – самый талантливый печной конструктор в России. В 60-е годы мастер занялся решением актуальной проблемы: как при наименьшем потребление топлива добиться максимальной теплоотдачи в отопительном устройстве. И вот спустя более пятидесяти лет печи Кузнецова остаются самыми эффективными.

[Фото 1 Небольшое печное устройство Кузнецова.]

На сегодняшний день насчитывается более 150 моделей печей, изобретенных великим конструктором. Коэффициент КПД у большинства устройств не менее 90%. И. В. Кузнецов продолжает создавать новые и усовершенствует старые варианты печей, работая уже с большой командой и открыв свой сайт.

Характеристики устройства

Печные конструкции Кузнецова объединены общим принципом работы, предполагающим перераспределение газов, получающихся в результате сгорания топлива. Образующийся газ, разделяется на две струи: горячую и холодную. Уникальность устройства колпакового вида заключается в следующем: горячий воздух задерживается в устройстве, тогда как холодный, через специальный канал, выводится через дымоотвод.

В рабочем состоянии печь накапливает самую высокую температуру в колпаке, и за счет своих конструктивных особенностей равномерно распределяет тепло, при этом показатели КПД повышаются, достигая 95%.

Важно знать! Классическая модель буржуйки обладает КПД в 40-45%. Это связано с особенностями конструкции: потоки горячего воздуха не задерживаются в печной системе и покидают ее через дымовую трубу. Устройства, сконструированные В. И. Кузнецовым, работают по другому принципу: за счет удержания горячего воздуха в системе, происходит ее эффективное прогревание.

[Фото 2 Принцип действия колпаковой отопительной конструкции, созданной по проектной схеме Кузнецова.]

Некоторые модели печных устройств возводятся с удлиненным дымоходом. В такой конструкции присутствуют попытки найти решение проблемы, связанной с быстрым выведением потоков горячего газа. Но в данном варианте возникает другая проблема – снижение силы тяги, в следствии чего уменьшается и КПД. Задачей же Кузнецова, было увеличить теплоотдачу, при этом не нарушая силу тяги.

Отличительные особенности печей Кузнецова

Печи Кузнецова представлены в различных модификациях, отличающихся функционалом. Такие устройства бывают:

Отопительные. Применяются исключительно в отопительных целях.

Камины. Такие конструкции имеют эстетически привлекательный внешний вид, при этом с неизменно высоким коэффициентом КПД, что свойственно всем печным устройствам Кузнецова.

Хлебные. Такого рода печь имеет духовой шкаф, используемый для запекания, в том числе и приготовление хлебобулочных изделий.

Варочные поверхности. Используются для различных способов термообработки продуктов.

Уличные. Барбекю комплексы или стационарные мангалы.

Комплексные. Совмещают в себе несколько функций в одной конструкции.

Самые востребованные варианты печи – комплексные. Данное устройство укомплектовано различными элементами, предназначенными для отопления помещения и приготовления пищи. В такой модели топливник расположен близко к полу, тем самым
обеспечивая прогревание нижней части, в то время когда потоки горячего воздуха медленно распределяются к верхним отделам, нагревая все устройство в целом.

[Фото 3 Печь-лежанка по проекту Кузнецова.]

За счет специального колпака, расположенного в нижнем выходном отверстии, проводится сепарация горячего потока газа. Процесс происходит по следующей схеме: потоки горячего воздуха, образующиеся на нижнем уровне, поднимаются вверх, нагревая печку, струя холодного – остается в колпаке и выходит через это отверстие. Процедура имеет непрерывный циркулирующий цикл, до полного исчерпания запасов топливных материалов.

Важно знать! За счет прогревания печного устройства в нижней части, происходит прогрев напольного покрытия, охватывающий весь периметр комнаты. За счет этого, обогрев помещения становится более эффективным.

Печь Кузнецова может применятся не только в качестве альтернативы кухонной плите и отопительного прибора, но и для обеспечения водоснабжения горячей водой. С этой целью, на изнанке колпака монтируют чугунный или стальной теплообменник.

Показатели результативности колпакового метода

Высокая эффективность колпаковых печей Кузнецова достигается за счет таких характеристик:

расположения колпака – за камерой топки, именно из-за этого потоки горячего газа моментально попадают в колпак, не теряя в процессе перехода своей температуры;

[Фото 4 Строительный процесс колпаковой печи.]

за счет того, что колпак задерживает весь поток продуктов горения, увеличивается время на их переработку, защищая при этом дымоотвод от копоти. Таким образом печное устройство Кузнецова приобретает еще одно преимущество – процесс очистки проводится намного реже нежели в других печах.

Теплообменник расположен в отдельности от топочной камеры, поэтому он не забирает полученное тепло, что также не снижает показатели КПД.

Совет! От количества колпаков в одной печной конструкции зависят показатели КПД, т.е. чем их больше, тем больше преград у горячего воздуха, следовательно, и его присутствие в печи будет дольше. Поэтому, рост КПД пропорционален увеличению количества колпаков.

Пошаговая инструкция по возведению печной конструкции

Для осуществления кладки, такого рода отопительного устройства понадобится схема.

Материалы, требующиеся для работы:

• Полнотелый красный кирпич – 755 шт.
• Шамотный кирпич – 65 шт.

Для приготовления раствора понадобится:

• Песок – 150 кг.
• Высокодисперсная огнеупорная глина средней фракции – 135 кг.

Совет! Первоначально необходимо произвести проверку каждого кирпича на дефективность. Материал со сколами или трещинами должен быть забракован и заменен.

Укладка фундамента

Любой вид печи необходимо устанавливать на прочное основание. Для фундамента можно выбрать один из вариантов:

• Соединенный с домом. Этот вариант подходит только в том случае, если обустройство печи производится одновременно со строительством дома.

[Фото 5 Укладка основного ряда фундамента.]

Совет! Не стоит совершать попытки по связке фундамента дома с печным, после завершения строительных работ.

• Отдельный.Фундамент делается исключительно для установки печи.

При укладке фундамента необходимо с помощью битумной изоляции или рубероида, защитить его от попадания грунтовых вод.

Возведение печной конструкции

Для того, чтобы приступить к постройке печного устройства, нужно сделать чертежи или воспользоваться готовой схемой. Процесс возведения осуществляют согласно такой порядовки:

• Для получения оптимального уровня термоконвекции, рекомендуется уплотнить ее нижнюю часть. Для этого будет достаточно укладки двух сплошных рядов, не забывая проводить замеры углов.

[Фото 6 Порядовка кирпичной кладки печной конструкции.]

Совет! Для продления эксплуатационных характеристик, каждый четный ряд фиксируется стальной проволокой.

• В третьем ряду производится укладка с отверстием для зольника и поддувала.
• Между печкой и поддувалом, делается внутреннее разделение на секции посредством перегородки и стенки, выполненные из шамотного кирпича.
• В пятом ряду монтируется чугунная колосниковая решетка, с небольшим углом в соотношении с дверцей. Между решеткой и стенкой оставляют люфт диаметром 5 мм.

Совет! Толщина колосниковой решетки должна определяться планируемой нагрузкой, т.е. размером поленьев. В пятом ряду монтируется дверца топочной камеры. Для ее облицовки используют шамотный кирпич (укладка делается методом в четверть кирпича). Весь процесс именуется футеровкой и применяется в целях защиты печных стенок от высокой температуры.

• В 16-м ряду необходимо закрыть топочную камеру, вмонтировав колпак.
• Поверх первой камеры, в 17-м ряду производится укладка второй.

[Фото 7 Каждый укладочный ряд проверяется пузырчатым уровнем.]

• Далее, согласно порядовки, продолжают выкладку. В 26-м ряду, с помощью кирпича, полностью закрывают верх печной конструкции.

Важно знать! Первое использование печи должно осуществляться не раньше, чем через 1 день, по окончанию строительных работ. Проверка должна быть с минимальной загрузкой дров, т.к. в первый раз, устройство должно медленно прогреваться.

За счет высокого показателя КПД, печь Кузнецова вот уже пол века не оставляет лидерских позиций, среди отопительных конструкций.

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/id/5994223ae86a9edaaca329b2/kolpakovaia-pech-kuznecova-princip-i-ustroistvo-kladka-svoimi-rukami-59c650949d5cb3769a09ae20

Печи Кузнецова: виды, преимущества, порядовка и технология кладки своими руками

Первая колпаковая печь Кузнецова была сооружена в 60-х годах прошлого столетия. Уникальная разработка принадлежит Игорю Кузнецову, основной деятельностью которого является конструирование и усовершенствование кирпичных печей для отопления.

Отопительные печи Кузнецова представляют собой эффективные и надежные конструкции, которые используют различный топливный материал.

В настоящее время изобретено свыше 150 видов печей, каждая из которых имеет высокий показатель КПД – от 80 до 94 %.

Характеристики

Колпаковые печи Кузнецова имеют ряд отличительных характеристик и преимуществ, которые выделяют их среди основных конкурентов на рынке отопительного оборудования для дома и бани.

Принцип работы подобного устройства достаточно прост: нижний уровень (ярус) и топливник представляют собой единую конструкцию – колпак, который предназначен для эффективного перемещения газов, образованных при сгорании топлива. При этом скопление легких газов осуществляется вверху колпака, а тяжелых – внизу. В середине сосредоточены газы, имеющие среднюю температуру нагрева.

«Кузнецовка» из кирпича предусматривает длительное удержание нагретого воздуха внутри колпака для эффективной аккумуляции тепла внутри помещения, а затем быстрый вывод отходов сгорания через дымоотводную трубу.

Особенностью печи является поддержание предельной температуры горения. Кроме того, печь Кузнецова обладает высоким КПД, который в несколько раз превышает аналогичный показатель у классической русской печи.

Конкретные преимущества подобных печей состоят в следующем:

• Высокий КПД – до 94 %.
• Высокий температурный режим сгорания топливного материала.
• Быстрая аккумуляция и длительное поддержание тепла.
• Низкий уровень осаждения сажи.
• Простота в уходе и неприхотливость.
• Незначительная материалоемкость при высокой тепловой отдаче.
• Возможность дополнительного встраивания контура для горячего водоснабжения.
• Повышенная тяга при небольших размерах дымоотводной трубы.
• Привлекательный дизайн и широкий выбор конструктивных форм. Усовершенствованный вариант – двухколпаковая печь Кузнецова, которая может быть сконструирована под любой тип помещения.
• Быстрое распределение тяги между каналами в автоматическом режиме.

По назначению и конструктивным особенностям «кузнецовки» можно разделить на несколько видов:

• Отопительные . Устройства предназначены для эффективного и безопасного обогрева помещений.
• Варочные . Используются для приготовления еды. Сюда относятся печи для выпечки хлеба и хлебобулочных изделий.
• Банные . Печь Кузнецова для бани разработана для одновременного обогрева основных банных помещений. Такие устройства обладают высокой теплоотдачей при минимальном потреблении топлива.
• Уличные . Печной комплекс, состоящий из гриля или барбекю, для приготовления еды на открытом воздухе.
• Каминные . Оборудование используется в качестве декоративного элемента интерьера или дополнительного варианта обогрева. Некоторые печи-камины оснащаются специальными лежаками для приятного проведения досуга.

Наиболее востребованными являются комплексные устройства, которые отличаются своей многозадачностью. Ярким примером является отопительно-варочная печь Кузнецова, которая предназначается как для обогрева жилых помещений, так и для приготовления еды.

Несмотря на свои функциональные особенности, все печки работают по одному принципу – эффективное распределение нагретых газов в колпаке на отдельные потоки.

Примечательно, что печные колпаки могут оснащаться дополнительным оборудованием – электрическими нагревателями, баками для горячего водоснабжения, паровыми генераторами, духовым шкафом и плитой.

Грамотно спроектированная и возведенная банная печь Кузнецова обеспечит надежное отопление во всех функциональных помещениях: парной, моечной, предбаннике, комнате отдыха. Кроме того, она позволит быстро подогреть воду, саккумулировать горячий пар и очистить воздух.

Чем объясняется высокая эффективность печей

Причины, по которым колпаковые печи являются настолько эффективными по сравнению с традиционными устройствами, следующие:

• Правильное распределение дымных газов по температуре нагрева за пределами топочного отделения.
• Большое количество колпаков способствует задержанию горячего газа и более эффективной аккумуляции тепла внутри устройства.
• Правильное расположение колпака способствует сдерживанию нагретых газов и поддержанию высокого температурного режима. Это приводит к сбору продуктов сгорания топлива в одном месте и снижению уровня образования сажи в дымоотводной трубе. По этой причине «кузнецовки» не требуют частой чистки от сажи.
• Теплообменник располагается в колпаке, поэтому не удерживает производимое печью тепло и не снижает уровень КПД.

Построить печь Кузнецова своими руками не так и просто, но все, что потребуется от мастера, – это следовать четкой пошаговой инструкции.

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.

Внимание! При желании вместо глины и песка можно приобрести готовую смесь для кладки, которая продается в специализированных магазинах. В ней соблюдены все нужные пропорции основных компонентов.

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.

Технология возведения

Возвести подобное устройство самостоятельно под силу даже новичкам, главное, чтобы соблюдалась технология строительства и рабочая схема.

Обустройство фундамента

Первый этап – возведение фундамента, который можно запланировать при строительстве дома или бани. В противном случае необходимо подготовить новое основание под печку.

Основание должно превышать размеры печи на 15 см по всему будущему периметру, что обеспечит высокую прочность и износостойкость готовой конструкции. Для обустройства фундамента стоит учесть следующее:

• Основание для печи не рекомендуется связывать с фундаментом дома или бани.
• При расположении печи вдоль стены фундамент должен быть удален от основного основания на 6 см, а расстояние между ними защищено песчаной прослойкой.
• Для защиты основания от повышенной влажности и грунтовых вод требуется обустройство надежной гидроизоляции – песчаная подушка на дне траншеи и рулонный рубероид поверх бетонного слоя.
• Для повышения прочности фундамент должен быть усилен специальным армирующим каркасом.

Кирпичная кладка

После полного застывания бетонного фундамента можно приступать к кирпичной кладке. Печь Кузнецова правильно выстраивается только в том случае, если соблюдается порядовка, предложенная изобретателем.

Перед началом кладки стоит продумать местоположение дымоотводной трубы внутри помещения и снаружи на крыше, что должно отвечать определенным требованиям. Напомним, что любая печь Кузнецова имеет готовые чертежи, в соответствии с которыми выполняются строительные работы.

1. Для кладки первых двух рядов используется шамотный огнестойкий кирпич. Для соединения кирпичей готовится специальный кладочный раствор. Не рекомендуется использовать смесь, приготовленную для обустройства фундаментного основания. После завершения кладки 1-го ряда выполняется проверка углов, каждый из которых должен составлять 90 градусов. Со 2-го ряда начинается обустройство дымоотводных каналов.
2. Чтобы улучшить тепловую отдачу устройства, рекомендуется установить 4 чистки для каналов – в задней части, в поддувало и по бокам. Размеры чисток выбираются в индивидуальном порядке. На этом этапе проверяется горизонтальность всех поверхностей при помощи уголка.
3. Со 2-го ряда формируется зольник и поддувало. Эти рабочие камеры предусмотрены для чистки золы и создания необходимой тяги для горения. Кирпичная кладка выполняется в шахматном порядке со швом толщиной 6 мм. Для фиксации кирпичей используется раствор на основе огнеупорной глины.
4. Далее устанавливаются перегородки для внутренних отделений, формируется стенка между поддувалом и рабочей частью печи. При укладке 5-го ряда выполняется установка колосника, толщина которого определяется по степени загрузке камеры топливом. При монтаже колосника соблюдаются технологические зазоры в 7 мм между решеткой для колосника и внешней стеной печки. Монтаж решетки выполняется под небольшим углом по отношению к дверке.
5. Здесь же выполняется установка дверки для топки. При обустройстве камеры сгорания она дополнительно облицовывается шамотным кирпичом, который укладывается ребром. Это обеспечивает надежную защиту внешних стенок печи от воздействия высоких температур.
6. До 16-го ряда кладка проводится аналогично предыдущим рядам. С 17-го ряда устанавливается колпак, после которого можно приступать к обустройству второй камеры, расположенной над первой. Она будет являться вторым колпаком. На этом этапе выполняется перекрытие колпака, а на 21-м ряду обустраиваются проходы, которые направлены вдоль внутренних стен по обе стороны.
7. Работы проводятся в соответствии с предложенной порядовкой до 26-го ряда, после завершения которого верхняя часть колпака надежно закрывается кирпичной кладкой.
8. Спустя 24 часа после завершения кладки можно выполнить тестовый запуск печи с добавлением небольшого количества топливного материала. Это позволит проверить готовую конструкцию на герметичность и отсутствие зазоров между кирпичами. При обнаружении даже незначительных недостатков они должны быть устранены незамедлительно.

Любая «кузнецовка» должна иметь плавающую топку, для обустройства которой выполняется особый шов.

Сухой шов в печах Кузнецова – это небольшой технологический зазор в крайнем углу, почти на дне топки. Он обеспечивает безопасное разделение газов в топке на холодные и горячие.

Этот процесс способствует беспрепятственному поднятию горячих газов в верхнюю часть колпака с последующим их охлаждением. Далее остывшие газы выводятся во второй колпак и через дымоотводную трубу наружу.

Полезные советы и рекомендации

1. Первый колпак нельзя соединять с камерой сгорания. Это обусловлено тем, что топливный материал должен сгорать обособленно – для создания высокого температурного режима. Соединение колпака и топки допускается в классической русской печи с менее эффективной тягой.
2. Каждый четный ряд кирпичной кладки следует фиксировать металлической проволокой для создания дополнительной прочности и устойчивости строения.
3. После завершения кладки кирпич рекомендуется обработать защитным огнестойким составом.
4. Декоративные и функциональные элементы печи из металла устанавливаются с учетом возможного расширения при нагревании. Расстояние между ними и кирпичной кладкой защищается специальной прокладкой.
5. Первая топка устройства проводится при минимальных температурах с небольшим количеством топлива.
6. При нагревании кирпич расширяется, поэтому внутренняя конструкция печи из огнеупорного материала должна быть сконструирована так, чтобы с каждой стороны имелись технологические зазоры.

Самую доступную конструкцию колпаковой печи Кузнецова можно возвести собственноручно. При планировании сложного и многофункционального устройства технология его возведения также может быть усложнена.

Источник статьи: http://sdelatbanyu.ru/pechi-i-dymokhody/pech-kuznecova.html