Большой вклад в развитие печного дела внес И.В. Кузнецов, посвятивший практически всю свою жизнь изобретению и совершенствованию большого количества новых конструкций печей. Он целенаправленно трудился над тем, чтобы его разработки эффективно работали и приносили пользу людям.

Усовершенствование спроектированных ранее тепловых конструкций основывается на оснащении их более рационализованными возможностями. Таким образом, у некоторых моделей претерпевала изменения топка, повышалась сохранность тепла, добавлялось определенное оборудование и прочее. То, что конструкции, созданные Кузнецовым, работают качественно, уже давно доказано их большой популярностью и многими годами эксплуатации. Положительные отзывы о печах Кузнецова мотивируют многих на самостоятельное изготовление бытовых тепловых устройств. В таком случае можно немного сэкономить, но нужно правильно подбирать материалы и неукоснительно выполнять схему порядовки печей Кузнецова.

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.

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.

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.

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.

Разновидности печей

Колпаковые печи Кузнецова, спроектированные в основном с целью использования в быту, сооружаются для выполнения определенных функций. Различают следующие виды таких конструкций:

• варочного типа – для приготовления пищи;
• отопительные – для обеспечения жилого помещения теплом;
• банные печи Кузнецова – для обогрева бань;
• уличные печи имеют вид простых барбекю или целых печных комплексов;
• для выпекания хлеба часто совмещаются с другими видами печей;
• печи-камины , выполняющие скорее эстетическую роль.

Здесь названы лишь наиболее распространенные виды кузнецовских печей. Часто специалисты создают комбинированные варианты таких конструкций, отличающихся своей многофункциональностью. Хорошо всем знакома, например, отопительно-варочная печь, благодаря которой можно и дом обогреть, и пища приготовлена.

Сильные стороны кузнецовских печей

Более конкретно можно выделить следующие преимущества конструкций Кузнецова:

Самостоятельное изготовление

Пример работы.

Прежде чем начать строительство колпаковой печи Кузнецова своими руками, нужно четко знать, какую роль в доме или на приусадебном участке она будет выполнять . Во всеобщее пользование представлено более 150 чертежей печей, разработанных Кузнецовым. Каждый может выбрать себе наиболее приемлемый вариант, но здесь мы рассмотрим технологию строительства достаточно простой колпаковой печи Кузнецова своими руками для отопления жилого помещения.

Проектируя установку двухколпаковой печи Кузнецова своими руками на первых этапах строительства дома, позаботьтесь о том, чтобы она смогла равномерно обогреть все помещения жилого назначения. Не совсем удобно сооружать такую конструкцию в уже выстроенном полностью доме. Тем не менее, если возникла такая необходимость, то почему бы и не постараться над таким проектом. Важно только при определении места обустройства дымохода обратить внимание на расположение несущих конструкций и балок.

Фундамент под печь нужно планировать или вместе с возведением основы для дома, или в уже готовом здании, но следует подготовиться к тому, что процесс будет трудоемкий и затратный по времени.

Подготовительные работы

Колпаковая печь Кузнецова своими руками на начальном этапе возведения предполагает закладку фундамента. Для выполнения этого процесса нужно запастись штыковой и совковой лопатой , а также следующими материалами:

• песком (3 части), цементом (1 часть) и водой для приготовления раствора;
• армирующим прутом среднего сечения;
• полиэтиленовой пленкой;
• доской для сооружения опалубки.

Работы по обустройству фундамента должны выполняться в следующем порядке:

После заливки свежеприготовленный фундамент нужно оставить в покое на 5-7 дней, а то и более (на 20-25). Время, отведенное для полного застывания и высыхания основы, важно предусмотреть заранее. В этом случае не стоит торопиться. Чем дольше выстоится фундамент, тем выше будет его прочность и устойчивость всей конструкции печи.

Выполнение основных требований

Некоторые моменты при возведении:

1. Кирпич, из которого сооружается внутренняя огнеупорная оболочка, при нагревании склонен к расширению. Поэтому так важно обеспечить независимость этой части печи от всей ее конструкции.
2. Огнеупорную оболочку внутри печи создает , установленный на ребро. Чертежи не всегда передают этот момент, однако его следует учесть. При установке простых кирпичей из глины допускается свобода действий со стороны мастера.
3. Используя проволоку, нужно в каждом 3 ряду кирпичей выполнять их связку.
4. При установке всех металлических приспособлений важно оставить место с учетом их возможного расширения. Специальной прокладкой ограничивают касание изделий из металла к кирпичной кладке.
5. По окончании сооружения печи Кузнецова своими руками рекомендуется использовать огнеупорный состав для обработки кирпичей.
6. Запускать колпаковую печь в работу нужно постепенно, начиная с разогрева на минимальной температуре, а затем ее повышая.

Подготовка инструментов и основных материалов

Основательно подготовиться к сооружению печи Кузнецова своими руками можно только тогда, когда под рукой будет в наличии болгарка , оснащенная алмазными дисками, и перфоратор с насадкой в виде миксера. Кроме того, к месту установки отопительного устройства нужно доставить следующие материалы:

Важные моменты

Правильная порядовка колпаковой печи Кузнецова позволит добиться равномерного прогревания стен и обеспечить отличную тягу.

Перед тем как начать кладку, многие мастера стелят рубероид. Однако мы рекомендуем уложить слой фольги , которая, обладая способностью к отражению, позволит лучше сохранить тепло.

Теплоотдача устройства во многом зависит от количества отделений, созданных в нем. Однако, для сооружения самой теплой колпаковой печи при их выстраивании важно соблюсти порядок кладки и условия объема.

Как выглядит.

Игорь Викторович Кузнецов – широко известный российский инженер-изобретатель, который занимается разработкой новых моделей печей и их постоянным усовершенствованием с 1962 года. За это немалое время появилось более 150 различных моделей, всесторонне опробованных практически и заслуживших широчайший спрос у собственников частных домов. Конструкции этого изобретателя отличаются не только своей эффективной работой по обогреву жилых строений, но и возможностью придать интерьеру помещений уют и оригинальность.

Возвести печи Кузнецова своими руками порядовка которых, надо сказать, достаточно сложна, не так-то и просто. Однако, при желании сэкономить приличную сумму, а также при наличии определенных навыков и умения читать соответствующие схемы, это вполне возможно. Поэтому, если решено выполнить эти работы самостоятельно, нужно не только выбрать подходящую конструкцию, но и очень внимательно изучить ее порядовку и рекомендации по кладке.

Особенности конструкций И.В. Кузнецова

Судя по конструктивным особенностям отопительных приборов, инженер при проведении своих разработок ставил перед собой две цели – это эффективность и продуктивность печей. Именно поэтому большое внимание изобретатель уделяет расположению внутренних каналов печи, по которым идет интенсивное движение продуктов горения вместе с нагретым в топке воздухом. Работая над конструкциями, мастер в каждой из своих моделей пытается добиться более длительной задержки нагретой газовой массы внутри конструкции печи, что способствует экономии топлива при сохранении тепла на долгое время.

Таким характеристикам соответствуют печи, имеющие название «колпаковые», то есть имеющие специальные камеры для задержки тепла. Обычно конструкции Кузнецова имеют два «колпака» - нижний, объединенный с топочной камерой, и находящийся в верхней части печи. Принцип работы нижнего «колпака» заключается в разделении, выработанных газов на горячие и холодные. Так, продукты горения, поднимаясь к потолку колпака, задерживаются и аккумулируют тепло, в то время, как во многих конструкциях нагретый воздух не встречает особых препятствий для выхода в дымоход.

Принцип действия двух «колпаков»

В верхнем «колпаке» газы также задерживаются, потому что выход из нее находится у его основания. Таким образом, прежде чем попасть в дымоход, горячие газовые потоки поднимаются к потолку, нагревая всю камеру.

Благодаря такой системе, внутренняя температура печи значительно повышается и удерживается длительное время, что дает высокий КПД отопительного прибора, доходящий до 95%. Разницу можно увидеть, если сравнить этот параметр, например, с КПД русской традиционной печи, который, увы, составляет всего 45÷50%.

Кроме рационального движения воздуха, сохранению тепловой энергии способствуют и установленные в нужных местах задвижки, которые также могут по мере необходимости задерживать или перенаправлять движение газов. Эти элементы также способны регулировать циркуляцию тепла. Так, при открытии задвижки «летнего» хода, печь будет настроена только на приготовление пищи, потому что нагретый воздух будет уходить в дымоход по пути наименьшего сопротивления, нагревая только топку и варочную плиту, не попадая в верхнюю колпаковую часть конструкции.

Такая печь может работать в двух режимах: «летнем» и «зимнем»

Благодаря такой рабочей системе печей, можно выделить ряд преимуществ конструкций, разработанных И.В. Кузнецовым:

• Прогревание печи и отдача тепла происходит естественно и равномерно.
• Появляется возможность выделения большего места для установки нагревательного элемента – варочной панели.
• Горение осуществляется без образования сажи и дыма, так как происходит почти полное уничтожение продуктов горения.
• Тепловые потери сводятся к минимуму.
• Благодаря равномерности прогрева конструкции, практически полностью отсутствует деформация кладки и образование трещин в швах.
• Такая внутренняя конструкция позволяет создавать различные формы печей и с разнообразным дизайнерским оформлением.
• Кроме этого, печи, разработанные И.В. Кузнецовым, могут быть оснащены водяным контуром или встроенным нагревательным баком, что позволит обеспечить в доме горячее водоснабжение или даже водяное отопление других комнат.

При использовании принципа работы подобной печной конструкции, появляется возможность создавать различные бытовые печи, в зависимости от их назначения:

• Отопительный тип печи, рассчитанный только на эффективное отопление жилого одноэтажного или двухэтажного строения.
• Варочные печи, предназначенные, в основном, для качественного и быстрого приготовления пищи.
• Банные варианты печей – для эффективного нагрева банных помещений.
• Уличные печные комплексы-барбекю, с грилем и коптильнями.
• Печи-камины, которые предназначаются не только для основного отопления, но и для создания уютной обстановки и эстетически привлекательного интерьера в доме.
• При желании, можно создавать многофункциональные варианты печей, включающие отопительные, варочные и эстетические функции.

Как сложить печь И.В. Кузнецова

Возведение настоящей кирпичной печи - это всегда достаточно трудоемкий и сложный процесс, требующих определенных знаний, технологических навыков, владения определенными секретами мастерства. Поэтому, чтобы получить качественный отопительный прибор, нужно заранее получить определенный опыт в этой работе. Мастера, занимающиеся этим, без преувеличения, искусством длительное время, советуют начинающим печникам перед капитальной кладкой производить предварительную – без раствора, то есть насухо.

Возведение любой кирпичной печи — достаточно сложный и трудоемкий процесс

Кроме этого, если выкладывается первая печь, не стоит экспериментировать, стараясь добавить к уже составленной порядовке свои новшества. В этом случае рекомендуется четко придерживаться выбранной схемы и выполнять ее без каких бы то ни было отступлений. Поэтому следует сразу определиться с функциями, которые должна выполнять печь. Так как, И.В. Кузнецовым было разработано и составлено более 150 порядовок конструкций, из них всегда можно выбрать подходящий вариант.

Если возведение печи планируется на этапе постройки дома, то ее установку следует проектировать таким образом, чтобы она обогревала сразу два или даже три помещения.

Сложнее встраивать печи в уже построенный дом, так как придется произвести точные расчеты по удалению части стены. В этом случае обычно выбираются пристенные варианты, но они способны качественно обогреть только лишь одну комнату. Однако, при желании, возможно решить любую проблему, безусловно, приняв в расчет расположение балок перекрытия и несущих стен.

Немаловажно обезопасить горючие поверхности от перегревания, поэтому, если печь устанавливается в деревянном строении, то на стыках стен дома и печи необходимо сделать прокладки из негорючего материала, например, асбеста.

Кроме этого, на стыках конструкций зазоры, заполненные таким материалом, необходимы и для свободного расширения кирпичной кладки при ее нагревании, иначе раствор в швах может покрыться трещинами, а само строение печи претерпеть деформацию.

Очень важно устроить качественную основу-фундамент под конструкцию печи. Его обычно изготавливают из бетона с применением гидроизоляции. Фундамент печи не должен быть соединен с фундаментом основного строения, так как усадку они будут давать разную, и не должны «тянуть» друг друга за собой.

Линейные размеры бетонного фундамента должны быть больше габаритов основания печи, как минимум на 100 мм с каждой стороны сооружения. Заглубление фундамента рассчитывается в зависимости от массивности конструкции печи и состава грунта, на котором производится постройка. В среднем, глубина отрываемого котлована для фундамента варьируется от 400 до 600 мм, и на дне обязательно выкладывается гидроизоляционная песчаная подушка и упрочняющий слой из щебня. Ну а боковые стенки формируются с помощью установки деревянной опалубки.

Процесс обустройства фундамента достаточно трудоемок, однако, он должен быть проведен в полном объеме и с высоким качеством, так как от его надежности и ровной поверхности будет зависеть аккуратность и долговечность всей конструкции печи. Никогда не следует спешить с постройкой – залитому бетонному основанию необходимо дать не менее месяца на полное созревание и упрочнение.

Переходя к дальнейшим работам, при кладке печи нужно учесть следующие моменты:

• Перед началом кладки первого ряда на фундамент настилаются один-два слоя гидроизоляционного материала – рубероида, который далее рекомендовано разметить с помощью мела по размеру основания печи. Так будет проще выполнять кладку первого ряда.

• Если по кладке планируются из красного кирпича, то рекомендовано топочную камеру обложить огнеупорным шамотным материалом. Он дольше держит тепло и устойчив к высоким температурам.
• Очень важно соблюдать тепловые зазоры в 5 мм между шамотным и красным кирпичом – коэффициент линейного расширения у них существенно различается, и материалу необходимо предоставить возможность свободного расширения при нагревании.
• Рекомендовано, после поднятия каждых очередных двух рядов, усиливать стенку печи проволокой, которая укладывается в шов по всей длине ряда.
• Чугунные и стальные элементы, которые будут соприкасаться с открытым огнем, по периметру обматываются асбестовой веревкой или фрагментами, вырезанными из цельного листа. Этот материал не только защитит металл от прогорания, но и создаст нужный зазор для теплового расширения.
• Сложенную печь перед началом эксплуатации подвергают длительной просушке. Для этого открываются все дверцы и задвижки для свободной циркуляции воздуха по всем отделам сооружения. Просушку часто производят, установив в топку обычную лампочку накаливания мощностью 200÷400 Вт. Тепло, отдаваемое лампочкой и создаваемый от этого сквозное движение воздуха поспособствуют более быстрому просыханию конструкции.
• Просохшую печь сначала протапливают небольшим количеством топлива, пламя от которого закалит огнем стенки топочной камеры.
• Если планируется проводить внешнюю отделку строения, то ее стоит делать после хотя бы одного сезона эксплуатации отопительного прибора, когда сложенная печка даст практически полную усадку.

Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляет

Порядовая схема и материалы для строительства

Порядовкой называют схему, которую разрабатывается для каждой печи. Этот графический план подробно показывает конфигурацию и количество материалов для каждого ряда. Прежде чем приступать к работе, необходимо тщательно разобраться в порядовой схеме, и если она непонятна, то стоит обратиться за разъяснениями к специалисту. Как правило, понять чертежи порядовки для «подкованного» технически человека бывает достаточно просто, тем более что к ним, обычно прилагается еще и подробное описание.

Порядовая схема должна выглядеть примерно следующим образом. Оптимальный вариант, если в схеме порядовки будет присутствовать еще несколько вариантов разрезов печи - это поможет увидеть внутреннюю конструкцию сооружения и значительно облегчит работу.

В разных отделах печей могут использоваться как целые кирпичи, так и обтесанные или колотые на несколько равных частей. В некоторых случаях кирпич даже может быть разделен на 8 частей, и для формирования некоторых отделов печи используются ⅛, ⅜, ¼ кирпича и т.п. Применение этих частей всегда обозначено на порядовой схеме.

Кроме этого, нужно знать, что в некоторых кирпичах необходимо будет сделать вырезы для установки металлических элементов, например, варочной панели или задвижки. В некоторых случаях придется стесывать или срезать кирпич под определенным углом, что также показано в порядовке.

Для каждой конкретной модели требуется определенное количество материала, которое может быть рассчитано самостоятельно на основе порядовки, или же перечень прикладывается к ней в уже готовом виде.

Для возведения любой печи нужно будет приобрести следующие материалы:

• Для внутренней кладки топки рекомендовано подготовить шамотный кирпич (ША-8). Если же он недоступен, то можно заменить его другим огнеупорным кирпичом.
• Для основной кладки строения потребуется обычный керамический кирпич, имеющий марку прочности не менее, чем М150.
• Для раствора потребуется один или два вида глины, один из которых должен отличаться тугоплавкостью и пластичностью. Этого материала потребуется 100÷150 килограмм, в зависимости от массивности строения.
• Кроме глины, для раствора потребуется просеянный песок. Его объем должен превышать количество глины в 2÷2,5 раза. В общей сложности для кладки, состоящей из 500 кирпичей, необходимо подготовить 0,2 куб. м. глиняно-песчаной смеси. Впрочем, многие современные печники уже успели оценить и готовые кладочные смеси для печей, которые можно приобрести в специализированном магазине.
• Металлические и чугунные элементы строения подбираются для каждой модели индивидуально. Количество проволоки для армирования рядов будет зависеть также от выбора модели печи и ее периметра.

Цены на керамический кирпич марки прочности М150

керамический кирпич м150

Подробная порядовка отопительно варочной печи Кузнецова ОВИК-9

Отопительно-варочная печь, представленная ниже, сконструирована на основе модели ОВИК-9, разработанной инженером В.И. Кузнецовым. Единственным отличием этих сооружений является взаимное расположение топочной и поддувальной дверцы, а в остальном конструкции совершенно идентичны.

Этот вариант печи предназначен как для отопления дома, так и для приготовления пищи, поэтому вполне подходит для установки в любых загородных частных домах.

Для приготовления пищи в модели предусмотрена варочная камера с двухкомфорочной плитой и закрывающимися металлическими дверцами. Она оснащена собственным вытяжным каналом с задвижкой, с помощью которой можно регулировать температуру внутри закрытой ниши. Благодаря тому, что камера может быть полностью закрыта, она может послужить духовкой, поэтому в ее стенки часто вмуровывают кронштейны для установки противней.

При необходимости быстрейшего обогрева помещений, дверцы шкафа оставляют открытыми, но и в этом случае, можно производить приготовление пищи на самой варочной панели.

Печь имеет двухколпаковую конструкцию, поэтому может работать в двух режимах – «летнем» и «зимнем», то есть ее можно затопить только для приготовления пищи летом или обогрева дома и готовки зимой.

Глубина топливной камеры составляет 450÷470 мм и имеет «сухой» шов для свободного расширения материала при нагревании. При желании, размеры топочной камеры может быть увеличены до 510÷530 мм – для этого заднюю стенку топки нужно будет выложить не в полкирпича, как указано в порядовке, а в четверть кирпича. Однако, в этом случае, не рекомендовано использовать «сухой» шов, так как стенка будет неустойчива, и кирпичи в ней могут быть смещены при закладке дров.

Такая печка имеет размеры 1015×630×2100 мм, обладает теплоотдачей в 3600 Вт, при условии двухразовой протопки. Она вполне способна обогреть комнату или смежные помещения площадью в 30÷35 м².

Необходимые материалы

Для возведения этого отопительного сооружения потребуются следующие материалы (без учета возведения трубы и обустройства фундамента):

• красный кирпич – 430 шт.;
• шамотный огнеупорный кирпич (ША-8) для топки – 22 шт.;
• топочная дверца (ДТ-3) 210×250 мм – 1 шт.;
• поддувальная дверца (ДПК) 140×250 мм – 1 шт.;
• колосниковая решетка 250×252 мм – 1 шт.;
• двухконфорочная чугунная варочная плита 586×336 мм – 1 шт.;
• дверцы варочной камеры 510×340 мм – 2 шт.;
• задвижка для варочной камеры 130×130 мм – 1 шт.;
• задвижка «летнего» режима работы 130×130 мм – 1 шт.;
• задвижка дымохода 130×250 мм – 1 шт.;
• стальной уголок 36×36×4×600 мм – 4 шт.;
• стальная полоса 40×4×600 мм – 1 шт.;
• стальной лист 600×550×3 мм – 1 шт.;
• стальной предтопочный лист 500×700×3 мм — 1 шт. Он может быть заменен другим жаростойким материалом, например, керамической плиткой.

Цены на шамотный огнеупорный кирпич (ША-8)

Шамотный огнеупорный кирпич ша-8

Процесс возведения печи

Иллюстрация с порядовкой кладки печи	Краткое описание выполнения кладочных операций
	Первый ряд – полностью сплошной, так как является основой всей остальной порядовки, поэтому он должен быть выложен с точным соблюдением горизонтальности кладки и с идеально выведенными прямыми углами. На схеме даны стандартные размеры, и они могут быть немного изменены, так как параметры кирпича и толщины швов между ними могут несколько разниться. Как правило, толщину швов обычно принимают в 5 мм, но следует учесть, что углы кладки остальных рядов должны идеально совпадать с основой. Поэтому их необходимо промерить с помощью строительного уголка, а затем сравнить размеры диагоналей получающегося прямоугольника - они должен быть равны между собой. Для этого ряда потребуется 20 красных кирпичей.
	На втором ряду начинается формирование поддувальной камеры и нижнего колпака печи. Так как основание колпака после завершения кладки необходимо будет очистить, устанавливаются две половины кирпича, которые выступают из общего ряда наружу. Во время прочистки эти элементы достаются из стены, что позволяет без проблем провести этот процесс. При кладке второго ряда эти кирпичи не закрепляются на раствор - это будет сделано после того, как печь будет полностью возведена и очищена от упавшего раствора и другого строительного мусора. На этом же ряду устанавливается поддувальная дверца, которую временно, для устойчивости, можно подпереть стопками кирпичей. На этот ряд используется 14 красных кирпичей.
	Третий ряд выкладывается согласно схеме. В процессе его укладки на нем плотно закрепляется дверца поддувала.
	Четвертый ряд частично выкладывается из шамотного огнеупорного кирпича – из него формируются боковые и задняя стенки топливной камеры. Дверца поддувальной камеры перекрывается двумя красными кирпичами, которые выпускаются над ней и стесываются наискосок. Точно так же с задней стороны поддувальной дверцы укладываются два стесанных огнеупорных кирпича. Между красным и шамотным кирпичом оставляется тепловой зазор, составляющий 5 мм. Чтобы выполнить это условие, мастера используют маленькую хитрость, и вместо раствора укладывают между этими видами кирпичей обычный упаковочный гофрированный картон, который имеет нужную толщину. После его выгорания остается идеально ровный тепловой зазор. Такие зазоры должны быть предусмотрены и в последующих рядах, где стыкуется красный и шамотный кирпичи. Для этого ряда необходимо подготовить 11½ красных и 3½ шамотных кирпичей.
	Продолжается четвертый ряд. После кладки боковых кирпичей над дверцей поддувала, перекрывается середина дверцы шамотным и керамическим кирпичами, стесанными по бокам с двух сторон, такая система кладки называется в «замок». Для этого потребуется 1 красный и 1 шамотный кирпич.
	На пятом ряду формируется топливная камера. Шамотный кирпич, устанавливаемый на переднюю стенку топки, срезается наискосок. Пространство внутри топки между шамотными кирпичами должно соответствовать размеру колосниковой решетки, так как она должна свободно встать в сформированный кирпичами прямоугольник, на выступающие на 10÷15 мм кирпичи нижнего 4 ряда. При этом, между боковыми стенками из огнеупорного кирпича и решеткой необходимо оставить тепловой зазор в 5 мм, который позволит без проблем расширяться металлу при нагревании. В пространстве за топкой, где находится нижний колпак печи, формируется отдельный вертикальный канал, имеющий размер в полкирпича. Этот канал соединит нижний и верхний колпаки печи. Количество используемых кирпичей в этом ряду составляет 12 ½ красных и 4 шамотных.
	На пятом же ряду, без раствора, на выступающие кирпичи 4 ряда укладывается колосниковая решетка. Пятимиллиметровые зазоры между кирпичом и решеткой засыпаются песком.
	Шестой ряд. На этом этапе устанавливается топливная дверка. Между стенками ее рамки и примыкающими к ней кирпичами должен оставаться зазор в 5 мм, который заполняется негорючим материалом. Для этого чаще всего рамку обматывают веревкой или отрезками из асбеста. Для кладки этого ряда необходимо подготовить 12 красных и 3 шамотных кирпича.
	Седьмой ряд. При кладке задней стенки топливной камеры в этом ряду с левого края кирпича оставляется зазор в 20÷30 мм - это и будет «сухой» шов. Он необходим для отвода из топки несгорающих газов и создания условий для более интенсивного горения пламени. Для этого ряда потребуется 12 красных и 3 шамотных кирпичей.
	Восьмой ряд. Кладка производится строго по схеме с использованием 12 красных и 3 шамотных кирпичей.
	Девятый ряд. Выводятся стенки топочной камеры, а между ней и нижним колпаком формируется проход для отвода продуктов горения. Боковые шамотные стенки топки должны быть ниже остального ряда на 10 мм, (на схеме эти стенки выделены сиреневым цветом). Шамотные и красные кирпичи, укладываемые над топочной дверцей, несколько сдвигаются, чтобы перекрыть часть ее рамки. Предварительно эти кирпичи стесываются наискосок и таки образом формируют своеобразную «чашу», в которую будет укладываться центральный кирпич. Для ряда используются 12 красных и 2½ шамотных кирпича.
	На девятом же ряду между передними боковыми кирпичами над дверцей укладывается центральный перекрывающий рамку топочной дверцы кирпич, предварительно стесанный с двух сторон наискосок под тем же углом, что и боковые, образующие «чашу». Левая боковая стенка топки из шамотного кирпича накрывается асбестовой полоской толщиной в 10 мм, которая сравняет эту сторону с высотой всего ряда.
	Десятый ряд. На этом ряду на шамотные кирпичи, накрытые асбестом, насухо, то есть без раствора, укладывается красный кирпич. В красном кирпиче, обрамляющим топку, устраивается небольшой вырез размером, примерно, в 10 мм, на который будет уложена варочная панель. Причем, между плитой и стенками кирпича со всех сторон должен обязательно оставаться зазор для расширения металла при его нагревании, размером в 5 мм. Огнеупорные кирпичи, устанавливаемые с передней и правой стороны топливной камеры, стесываются наискосок - на схеме они показаны оранжевым цветом. При этом, нужно обязательно обеспечить, чтобы между шамотными кирпичами и варочной плитой оставался зазор в 10 мм. Для этого ряда потребуется 14½ красных и 1½ шамотных кирпича.
	После завершения предыдущих работ по выкладке 10 ряда, на вырезы в уложенных кирпичах распределяется асбестовая веревка, пропитанная глиняным раствором. Сверху асбестового слоя укладывается варочная панель. Зазоры между плитой и кирпичами засыпаются песком. Если приобретена панель, имеющая на обратной стороне ребра жесткости, то под них делаются дополнительные вырезы. Варочная панель должна лежать только на своих краях, но не на ребрах жесткости, и быть «утоплена» относительно поверхности всего ряда на 5 мм.
	11-й ряд. С этого ряда начинают формироваться стенки варочной камеры и устанавливаются рама с дверцами. Причем, нужно учитывать, что между металлической рамой и кирпичами должен соблюдаться пятимиллиметровый зазор. Чтобы было проще его формировать, раму рекомендовано обмотать асбестовой веревкой. Для 11-ого ряда потребуется 11 красных кирпичей.
	12-й ряд выкладывается по схеме, и для него используется 11 красных кирпичей.
	13-й ряд. Продолжается формирование варочной камеры и вертикальных боковых каналов.
	14-й ряд – работа идет строго по данной схеме.
	15-й ряд кладется в два этапа. Первым шагом стенки варочной камеры и вертикальных каналов поднимаются на уровень металлической рамы дверец.
	Далее, необходимо устроить перекрытие варочной камеры. Для этого на кладку 15 ряда укладывается стальной лист 600×550 мм, в котором делается вырез под канал вытяжки. Металлический лист необходим, чтобы потолок варочной камеры был более чистым, и во время приготовления пищи на продукты сверху не сыпался различный мусор в виде раствора из кладочных швов. Для жесткости сверху листа устанавливаются четыре металлических уголка и стальная полоса.
	16-й ряд. На металлические уголки и полосу укладывается красный кирпич – порядок показан на схеме. Оставляются открытыми только отверстия вертикальных каналов. Перед кладкой, на кирпичах, обрамляющих ближний вертикальный и вытяжной каналы, делаются вырезы для установки дымоходных задвижек. Задвижки будут обеспечивать «летний» ход печи и, при необходимости, герметичность варочной камеры. Вырезы делаются таким образом, чтобы между кирпичной кладкой и задвижкой оставался зазор в 5 мм. В этом ряду кладка состоит из 20 красных кирпичей.
	На 16-ом же ряду на подготовленные площадки с вырезами устанавливаются две задвижки.
	На 17-ом ряду варочная камера и установленные задвижки перекрываются красным кирпичом, так, чтобы остались открытыми дымоотводные каналы. Для кладки нужно подготовить 19 красных кирпичей.
	На 18-ом ряду идет формирование верхнего колпака конструкции. Для этого насухо устанавливаются два полкирпича, которые поднимаются выше основной кладки – они необходимы для прочистки основания колпака. Эти кирпичи закрепляются на раствор после завершения кладки печи и очистки основания от раствора и мусора. Для ряда используется 13½ красных кирпичей.
	19-й ряд кладется по схеме с использованием 12½ красных кирпичей.
	20-й ряд также выкладывается по схеме и для него потребуется 13½ красных кирпичей
	21-й ряд. Кладка ведется по представленной схеме, и для нее используется 14 кирпичей.
	Далее довольно таки длительный участок постройки выкладывается по единой схеме, только с чередованием четных и нечетных рядов. 22-й, 24-й и 26-й ряды. Работа ведется по одинаковой схеме, ряды состоят из 14 кирпичей.
	23-й и 25-й ряды выкладываются также по общей схеме и состоят тоже из 14 кирпичей.
	27-й ряд. В данном случае также используется 14 кирпичей, но конфигурация их расположения несколько отличается от предыдущих рядов, так как подготавливают основу для последующих почти сплошных рядов.
	На 28-ом ряду в кирпичах, обрамляющих канал дымохода, делаются вырезы для установки основной дымоходной задвижки. На схеме места вырезов, на глубину в 10 мм, выделены сиреневым цветом. Делая вырезы, нужно периодически примерять саму задвижку, так как она должна находиться на расстоянии в 5 мм от кирпичных стенок, то есть должна свободно входить в вырезанный зазор.
	На этом же ряду в вырез на раствор устанавливается и сама задвижка.
	Для 29-го ряда потребуется 19 красных кирпичей, так как выполняется почти полное перекрытие поверхности сооружения. Открытым остается только дымоходное отверстие с уже установленной задвижкой.
	30-й ряд вторично перекрывает практически всю поверхность. Для него также необходимо 19 кирпичей.
	31-й ряд - закладывается основание насадной трубы с сечением дымоходного отверстия, размеров в один кирпич. Состоит ряд из 5 кирпичей.
	Далее, формируется сама дымоходная труба. Для каждого из рядов при ее выкладке потребуется также по 5 красных кирпичей.

Подробная инструкция и данные схемы помогут поднять самостоятельно эту достаточно компактную модель печи. Чтобы она выглядела более изящно и аккуратно, рекомендовано для кладки углов купить скругленные фигурные кирпичи или же обработать их самостоятельно. Так, кроме аккуратности, печь приобретет и большую безопасность. Особенно это важно предусмотреть в тех случаях, когда в доме есть маленькие дети.

Обустройство печи в загородном доме или на даче – дело сегодня весьма популярное. Несмотря на появление современных отопительных приборов на рынке, многие отдают предпочтение старинной доброй печи из кирпича, которая на протяжении долгих столетий служила единственным источником тепла и приготовления пищи в доме. Особенно актуальны такие конструкции там, где нет газификации.

Время не стоит на месте. На смену старым добрым «шведкам» и «голландкам» пришли новые и более усовершенствованные – колпаковые печи, которые ничуть не уступают своему канальному аналогу. Конструкцию колпаковой печи отличает принципиально новый метод использования горячего газа.

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.

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.

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.

Преимущества колпаковой печи

Если сравнивать кузнецовую печь с другими кирпичными аналогами, то она имеет огромную устойчивость к деформации. Она быстро нагревается и при этом долго сохраняет тепло. Даже при неплотно закрытой заслонке, образовавшееся тепло может долго сохраняться в такой печи.

• длительная эксплуатация;
• малое образование копоти и сажи (она практически полностью сгорает, превращаясь в золу);
• КПД – до 80%;
• легкая конструкция, которую можно осилить даже новичку;
• усовершенствованная система нагрева по сравнению с канальным аналогом;
• простая и практичная в уходе – нет необходимости часто ее чистить;
• не трескается;
• универсальность возведения (в доме, квартире, бане и т.д.)
• большой выбор формы и дизайна;
• не нужно брать в расчет высоту дымохода для обеспечения хорошей тяги;
• высокая скорость растопки;
• конструкция позволяет установить большой нагревательный элемент;
• происходит равномерный прогрев печи;
• печь дольше остывает по сравнению со своими кирпичными прототипами.

Розжиг «Кузнецовки»

Основные правила монтажа

1. Внутренняя оболочка печи со всех сторон должна быть окружена пустым пространством, так как кирпич при работе топки будет сильно нагреваться.
2. Расположение источника тепла печи можно варьировать в зависимости от типа и формы, но он всегда должен находиться в нижней части колпака.
3. Каждый третий ряд кирпичной кладки должен перевязываться металлической проволокой. Это позволит усилить связку и предотвратит дальнейшую деформацию печи.
4. Форма колпака может быть любой формы и размера.
5. Монтируя печь, учитывайте тот факт, что при нагреве, все металлические элементы (решетка, дверца) будут расширяться. Поэтому все эти детали печной системы должны быть установлены с запасом на расширение. Между кирпичом и металлом необходимо огнеупорную установить прокладку.
6. При первой растопке уже готовой печи, не нужно сразу давать максимальную температуру. Печь необходимо обжигать постепенно, начиная с небольших температур.
7. После монтажа, следует обработать печь огнеупорным составом.

Сегодня существует огромное количество разновидностей колпаковых печей, ведь прогресс не стоит на месте. Сам Кузнецов положил лишь начало этому новому виду отопительной системы, а его последователи по всему миру уже вносят свои корректировки и работают над усовершенствованием печи. Конечно, гораздо проще возводить печь еще на этапе строительства дома. Но зачастую люди задумываются о необходимости размещения такого отопительного прибора уже после возведения стен. Здесь уже придется при разработке схемы учитывать высоту балок, расположение перегородок, крышу и т.д.

Если печь закладывается еще при строительстве дома, то лучше располагать ее таким образом, чтобы она отапливала сразу 2-3 помещения.

Описать инструкцию кладки всех разновидностей колпаковых печей просто физически невозможно, поэтому в этой статье мы приведем классический вариант монтажа колпаковой печи своими руками. Точно следуя нашим указаниям, у вас обязательно получится собрать добротную, красивую и функциональную печь.

Размеры печи, конечно, могут быть разными – от этого, соответственно будет зависеть объем материала. Но порядовку ни в коем случае менять нельзя!

Какие материалы понадобятся для монтажа печи

Прежде чем приступать к выполнению строительных работ, запаситесь всеми необходимыми материалами. Для того чтобы колпаковая печь радовала вас своей функциональностью и внешним видом долгие годы, материалы должны быть хорошего качества.

	Огнеупорный кирпич для топки (шамотный) ША-8.
	Кирпич керамический (марка не ниже М150).
	Глина, песок и цемент для кладки кирпича и создания фундамента.
	Фанера для сооружения опалубка.
	Пластина из стали.
	Металлическая проволока или армирующий прут.
	Стальной уголок.
	Деревянные бруски (50х50 мм) – 4 шт.
	Дверки и задвижка.
	Фольга под первый слой кирпича (по размерам фундамента).

Инструменты для кладки колпаковой печи

• строительный миксер или дрель с насадкой;
• дисковая пила;
• плоскогубцы (для затяжки проволоки);
• мастерок;
• совковая лопата;
• строительный уровень;
• болгарка;
• строительные перчатки.

Приступаем к монтажу: пошаговая инструкция

Шаг 1. Продумываем конструкцию колпаковой печи и чертим схему на бумаге.

Прежде чем приступать к работам, вы должны четко знать, какой ширины будет у вас печь. Ее необходимо начертить на бумаге, высчитав все необходимые параметры.

• Рассчитайте размер ямы под фундамент. Учитывайте, что она должна быть шире на 10 см, чем сама отопительная конструкция.

Шаг 2. Закладываем фундамент

Перед установкой печи необходимо позаботиться об основании. Оно должно быть твердым и идеально ровным, чтобы в дальнейшем не произошло растрескивания конструкции и деформации. Закладывание фундамента – очень ответственный шаг, подойти к которому нужно серьезно.

Для бетонного пола фундамент будет являться своеобразной платформой, приподнимая саму печь на 20-30 см над уровнем пола. Выполняем опалубок по размерам фундамента и скрепляем его уголки деревянными брусками (50х50 мм). На дно фундамента насыпаем песок толщиной в 15-20 см, хорошо утрамбовываем, а уже потом медленно засыпаем раствор. Не следует соединять фундамент основного дома с фундаментом печи. Они обладают разным весом, а значит, и усадка будет разная.

Если вы делаете печь в деревянном полу:

• Рисуем маркером на деревянных досках размер будущего фундамента и дисковой пилой по периметру вырезаем отверстие.

Если печь возводится в деревянном доме, то следует учитывать правила пожаробезопасности. Необходимо между конструкцией печи и перекрытиями проложить лист асбеста.

• Выкапываем яму глубиной 80 см и шириной 1,5м *1м. Следите, чтобы все стенки были ровными. Для этого лучше использовать штыковую лопату. Насыпаем песок на дно ямы толщиной в 15 см, тщательно трамбуем. Необходимо дождаться усадки песка (в течение 2 суток).
• Приступаем к созданию опалубка. Можно для монтажа опалубка использовать любые старые деревянные двери, ненужные доски, но, в идеале, лучше взять фанеру. Отмеряем длину и ширину досок по размерам фундамента, опускаем в яму и соединяем их шурупами. Если опалубок не весь погружен в землю, тогда дополнительно соединяем углы деревянными брусками (50х50). Если же опалубок погружается в яму на всю высоту, то можно этого не делать.
• Армируем металлическим прутом.

В некоторых деревянных домах, пол поднят над землей уже на 50-80 см. В этом случае рыть яму под фундамент нужно будет на 20-30 см. То есть вам нужно в любом случае «заглубиться», но учитывайте уже эту разницу.

• Готовим цементный раствор (песок+цемент+вода) и медленно заливаем в яму. Старайтесь наливать слоями, каждый раз, слегка размешивая лопатой. Это позволит выйти наружу лишнему воздуху и создаст устойчивое основание. Оставляем фундамент высыхать. Это займет не менее недели, но иногда приходится ждать полного схватывания раствора 20-25 дней. В этом деле спешить не стоит, так как от прочности фундамента зависят эксплуатационные свойства печи.
• Пока еще раствор сырой, необходимо четко определить строительным уровнем, насколько площадка получилась ровной. При необходимости, подкорректируйте.
• Для этого берем строительный уровень и проверяем место, где будет установлена печь.
• Когда раствор полностью застыл и фундамент готов, можно приступать к укладке печи. Не спешите с возведением печи. Фундамент должен быть прочным и основательным, от этого зависит дальнейшая эксплуатация печи.
• Стелим под первый слой кирпичной кладки слой отражающей фольги. Это предотвратит потерю тепла и перенаправит направление теплового потока снизу вверх. Берите материала чуть больше, чем периметр фундамента. После укладки кирпича, потом ровно нужно будет отрезать ножом края.

Видео. Кладка кирпичной «Колпаковой» печи

Шаг 3. Приготовление глиняно-песчаного раствора для кладки кирпича. В качестве основы мы будем использовать именно глину, так как она обладает жаростойкостью до 1000 градусов.

На видео можно посмотреть наглядную инструкцию по замесу раствора.

Видео. Приготовление глиняного раствора для печной кладки

В большой металлической емкости необходимо соединить глину с водой и замочить ее на течение 2 суток. После этого насыпаем песок в емкость и хорошо перемешиваем электродрелью с насадкой миксер. Когда смесь будет хорошо перемешана, и в ней не будут отделять 2 материала, проверьте мастерком на густоту раствор. Если смесь медленно сползает с инструмента, значит раствор готов. Можно приступать к кладке кирпича.

Кладка 1-го уровня печи

Перед тем как начать укладывать кирпичи на цементный раствор, лучше сразу каждый ряд, согласно схеме порядковки, раскладывать на полу «на сухую». В схеме видно, что на некоторых рядах придется делить кирпичи на ½, ¼. Там, где придется шлифовать кирпичи, используете ручной метод, чтобы не нарушить технических свойств материала и его эстетического вида.

• Ряд №1. Кирпич будет равномерно выкладывать по всей площади печи. Первый ряд идет сплошным, соблюдайте ровные углы. Начинайте с боковых стенок «кузнецовки», выкладывая ложковым методом, двигайтесь справа налево. (Рисунок 14). Кирпич укладывается продольной частью в длину. Каждый следующий слой укладываем краем по центру, а недостающую часть докладываем, отбив необходимый размер от нового кирпича.
• Кладем ряд №2 кирпичей. На этом уровне устанавливаем поддувало (согласно разработанной ранее схеме) и окошко для очистки печи (их может быть 2). Конструкция колпаковой печи позволяет расположить дверь для чистки и поддувало в любом месте, но окошко обязательно должно находиться ниже топки. Здесь будет нужно разделить один кирпич напополам и установить их так, чтобы они выступали из общего ряда наружу. Когда будете укладывать второй ряд, не следует их соединять раствором. По завершению строительных работ, вам будет необходимо прочистить печь от упавшей глины. А уже после того, как проведете очистку печи, тогда закрепите их раствором.

Для того чтобы правильно установить дверцы поддувала и окошки, необходимо в имеющиеся отверстия продеть вязальную проволоку, сделать петлю и скрутить жгутом. Вложить между кирпичами. Если нет отверстий в заводских деталях, то необходимо их проделать дрелью с насадкой сверла по металлу. Используйте плоскогубцы, чтобы как можно туже закрутить петлю. Пока дверцы для устойчивости необходимо закрепить кирпичами, но не соединять раствором. Сделать это нужно будет после того, как уложите третий ряд.

• Ряд кладем №3 аналогично предыдущему. С 3-го ряда мы начинаем поднимать сам топливник, выкладывая его из жаростойкого кирпича. Между передней стенкой печки, выложенной из красного кирпича и самой топкой (из огнестойкого кирпича) прокладываем базальтовый картон или гофрированная фольга. После выгорания, она создаст идеально ровный тепловой зазор в 5 см.

Главная особенность печи Кузнецова заключается в «плавающей» топке. То есть она должна быть отдельно стоящим модулем, отделенным от корпуса печи сухим швом. Огнеупорный кирпич (шамот) никакими выступами не должен входить в обычный кирпич корпуса печи.

Особенности кладки печи «Кузнецовки»

• Ряд №4 делаем чуть уже (на 1, 5 кирпича), чтобы уменьшить разъем для опадания продуктов горения (на схеме видно). Конструируем таким образом, чтобы в дальнем углу от топки появилась перегородка, ведущая в верхний отсек.
• Ряд №5 выкладываем аналогично 4-му ряду, только поверх ободка сброса нужно положить колосник. Кладем его без раствора, а зазоры засыпаем песком.
• Ряд №6 укладываем аналогично.

Здесь начинаем устанавливать топочную дверцу с зазором в 5 мм. Выставляем ее аккуратно по отвесу, чтобы проконтролировать отклонение уровня. Точно так же, как и во 2-м ряду, когда вы устанавливали зольник, необходимо металлической проволокой закрепить дверцу в кирпиче.

Чтобы не сдвинуть дверцу в то время, как вы будете дальше обкладывать ряд, зафиксируйте ее жгутами и придавите сверху концы жгутов кирпичом. Это позволит вам спокойно продолжать работу, не беспокоясь об отклонении дверцы от уровня.

• Ряд №7. Выводим дымоход шириной в 0,5 кирпича из топки в смежную воздушную камеру.
• Ряд №8 укладывается аналогично седьмому.
• Ряд №9. Выводим стенки топки шамотным кирпичом. Здесь же формируется проход между топкой и первым колпаком для отвода продуктов горения (видно на схеме).
• Ряд №10 выкладывается по аналогии с предыдущим.
• На 11 ряду работы в полкирпича переходят в кладку целого.
• Ряду №12 – выкладывается решетка из шамота. Снова продолжаем укладывать в полкирпича по указанной выше схеме порядовки.
• Ряд №13 – такая же укладка, как и на 12-м ряду.
• Ряд №14 – убираем обрешетку и оставляем 2 дымохода.
• 15й ряд – аналогично, а вот на 16 используем целый кирпичи вместо половинок. Перекрываем два дымохода в воздушные отсеки.
• 17й ряд. Стальной пластиной перекрываем движение дыма. Таким образом, канал, который вы создали на кладке ряда №4 сейчас остается единственным.

Шаг 5. Кладка второго уровня печи.

• Ряд №18 укладываем аналогично 17-му, но на этом ряду крепим заборную пластину, которую фиксируется с трех сторон цементным раствором.
• Ряд №19. Сооружаем колонну под самую верхушку конструкции. За плитой делаем пазуху небольшого размера(на ширину кирпича) для того, чтобы дым уходил по трубе.
• Ряд №20. Укладываем так же, как и 19-й ряд.
• Ряд №21. Этот ряд укладываем так, чтобы перекрыть канал, ведущий к трубе. Дым будет выходить через пазуху, которую вы оставили внизу (на 19 ряду).
• Ряд №22. Из четвертинки кирпича выполните вытяжку, которая идет из паросборника. Перекрываем стальную часть потолка.
• Ряд №23. Кладем аналогично ряду №22.
• Ряд №24. В этом ряду необходимо соединить закрытым каналом дымоход с паросборником
• Ряд №25-26. Укладываем аналогично предыдущему ряду.
• Ряд №27. Монтаж заборной пластины.
• Ряд №28. Накрываем конструкцию крышей из кирпича.
• Ряд №29. Делаем дополнительный слой аналогично предыдущему.
• Ряд №30. Практически полностью перекрывается кирпичом ряд.
• Ряд №31. Закладывает основание трубы. Выводим трубу диаметром в 1 кирпич.
• Ряд №32. Формируется труба дымохода.

Шаг 6. Чтобы печь имела привлекательный внешний вид, можно скруглить аккуратно все ее края методом ручной шлифовки. Делать это необходимо уже после полного завершения строительных работ.

Шаг 7. Обрабатываем созданную печь огнеупорным составом.

Шаг 8. Растапливаем печку. Не нужно сразу давать максимальную температуру. Печь должна постепенно «прогореть». Начинайте с минимальной температуры, а потом уже добавить жару.

Вот и все! Следуя инструкции, а главное, не нарушая порядок кладки, у вас обязательно получится собрать надежную красивую печь, которая прослужит не один десяток лет.

В завершение этой статьи предлагаем посмотреть видео, в котором можно посмотреть этапы выкладки печи Кузнецова.

Видео. Кладка печи Кузнецова своими руками

О колпаковых печах знают не только в России, но и далеко за её пределами. Наряду с конструкциями канального типа они отапливают множество домов, поражая даже бывалых печников своей экономичностью и производительностью. К сожалению, об их создателе - И. В. Кузнецове, знают далеко не все. А ведь на счету изобретателя более полутора сотен различных конструкций, так полюбившихся владельцам загородных жилищ за необыкновенное удобство, неприхотливость и комфорт. Технология, разработанная известным печником, позволяет сооружать обогревающие приборы в современных домах, получая при этом не только качественное отопление, но и стильное дополнение интерьера. В рамках этой статьи мы расскажем о секрете успеха и конструктивных особенностях уникальных отопительных агрегатов, а также поделимся технологией строительства своими руками одной из наиболее популярных купольных печей Игоря Викторовича Кузнецова.

Особенности колпаковых печей Кузнецова

В печах Кузнецова удачно сочетаются старинные русские традиции и технологичные формы современности

Колпаковые печи Кузнецова, которые в народе уважительно называют «кузнецовки» или «колпаковки», выгодно отличаются от других твердотопливных агрегатов повышенной тепловой отдачей и экономичностью. Если говорить на языке теплотехники, то разработки известного печника имеют КПД, которое приближается к 80%, тогда как энергоэффективность знакомой всем русской печи никогда не поднималась выше 60%. Столь значимых показателей производительности удалось достичь благодаря совершенно новому принципу движения газов внутри печи, на котором и базируется большинство разработок Кузнецова.

Во всех ранее известных конструкциях разогретые продукты сгорания двигаются по лабиринту каналов, по пути теряя тепло на нагрев кирпича. При этом для нормальной работы печи требуется хорошая тяга, иначе прекращается отток газов из рабочей зоны, а, следовательно, и ухудшается теплообмен. Кроме того, повышение давления в рабочей камере создаёт препятствие поступающему к очагу воздуху, что переводит печь в режим газогенератора - она начинает тлеть и коптить.

Особенности движения газов в купольных печах

Используемые Кузнецовым принципы свободного перемещения газов предполагают совершенно другой способ теплообмена. Несколько сводов-колпаков, размещённых внутри отопительного прибора, производят ступенчатый отбор тепла от восходящих горячих потоков. По мере остывания продукты сгорания опускаются вниз и замещаются газами с более высокой температурой. Чтобы наглядно представить себе этот процесс, достаточно вспомнить, как себя ведёт струя дыма, запущенная в перевёрнутый стакан. Сначала она поднимается, соприкасается с дном и отдаёт ему своё тепло, а затем рассеивается и по стенкам опускается вниз.

Конечно же, «кузнецовка» устроена намного сложнее, да и процессы, которые в ней происходят, более многогранны, чем в описанном выше примере. Тем не менее именно благодаря тому, что движение горячих масс происходит естественным образом, удаётся достичь потрясающей экономичности и теплоотдачи. Что же касается тяги, то, казалось бы, задержка дыма в куполе печи должна приводить к её ухудшению. На практике же естественная конвекция внутри колпака обеспечивается не только за счёт дымохода, как в канальных печах, но ещё и благодаря разрежению воздуха под сводом, чему способствует высокая температура продуктов сгорания, которые туда устремляются. Как следствие, работоспособность сооружения будет обеспечивать даже более короткая дымовая труба, чем того требует любая шведская или голландская печь.

Колпаковый твердотопливный теплогенератор в разрезе

Надо сказать, что увеличение теплоотдачи «кузнецовок» происходит не только благодаря более совершенному способу конвективного теплообмена, но и по причине отсутствия системы газоходов. Поскольку сразу же за дымоходом устье печи переходит в широкий колпак, в купольных агрегатах отсутствует эффект ускорения газового потока в узких каналах, описанный термодинамическим законом Бернулли. В итоге после прогорания дров горячие газы не уходят в дымоход, а длительное время циркулируют под колпаками, отдавая остаточное тепло и обеспечивая меньшие суточные колебания температуры.

К вопросу о том, может ли печь функционировать без принудительной тяги

Из более совершенной конструкции печи проистекает масса достоинств:

• требуется меньше материалов для строительства;
• с продуктами сгорания уносится меньше твёрдых частиц, поэтому чистить стенки обогревающего агрегата придётся намного реже;
• возможность установки короткого дымохода;
• работа практически на всех видах твёрдого топлива;
• неприхотливость в эксплуатации - купольные печи требуют обслуживания намного реже, чем канальные;
• наличие свободного пространства внутри печи позволяет установить контур горячего водоснабжения;
• равномерный прогрев и теплоотдача в течение длительного времени;
• быстрый выход на рабочий режим.

Невозможно не отметить и тот факт, что благодаря своей оригинальной конструкции печи Кузнецова дают широкие возможности в плане дизайна интерьера, являясь неким связующим звеном между тёплой «ламповой» русской печью и высокотехнологичным оборудованием современных жилищ.

Отопительно-варочная печь Кузнецова является весьма компактным отопительным прибором

Существует множество конструкций бытовых купольных теплогенераторов И. В. Кузнецова, способных выполнять целый ряд задач:

• отопительные печи используются для обогрева жилых помещений;
• варочные предназначены для приготовления и подогрева пищи;
• банные созданы для отопления бань и саун;
• наружные устанавливают в зонах отдыха. Печи этого типа подразделяются на обогревающие и универсальные (с варочной поверхностью, барбекю, казаном или мангалом);
• хлебные позволяют изготавливать любую выпечку и нередко совмещаются с варочными;
• каминные помимо основного предназначения выполняют ещё и эстетическую функцию.

Как видите, перечень «колпаковок» чрезвычайно широк, хоть он и не вмещает всего разнообразия печей специального назначения и совмещённых агрегатов, разработанных известным конструктором и его подвижниками.

Конструкция и принцип действия

Выражение «Всё гениальное - просто!» в полной мере касается конструкции купольной печи, которая позволяет реализовать достоинства свободного движения газов. Простейший двухколпаковый агрегат, представленный на рисунке слева, работает следующим образом. Воздух, необходимый для горения дров, поступает через поддувало 1. Топку 2 выполняют в виде сужающегося сопла, благодаря чему удаётся не пропускать наружный воздух сверх меры. В противном случае он будет сразу же уходить во второй колпак, увлекая за собой разогретые газы. Препятствует поступлению тяжёлого холодного воздуха и так называемая газовая вьюшка, которая образуется под куполом. К слову, из-за простой конструкции установившаяся внутри печи атмосфера часто бывает неустойчивой - её срывает тяга со стороны внешнего колпака. Именно поэтому двухколпаковые печи, известные задолго до рождения Кузнецова, не имели популярности.

Принцип действия двухколпаковой печи

Во время активного горения дров не успевшие окислиться кислородом воздуха горючие газы поднимаются под купол 4 внутреннего колпака 3. Там они воспламеняются под действием открытого пламени и высокой температуры. Можно сказать, что под колпаком возникает зона, подобная той, которая образуется в камере дожигания обычной пиролизной печи. Немаловажно и то, что процесс пиролитического горения сам себя регулирует - при очень интенсивном пламени затрудняется отток продуктов сгорания, а соответственно, уменьшается и тяга. Если же пиролизные газы выгорают, то процесс восстанавливается. В это же время не менее важные процессы происходят и под сводом второго колпака. В этой зоне вступают в реакцию оксиды азота и монооксиды углерода (угарный газ), которые в результате реакций распадаются на безопасные компоненты. При правильной работе купольного агрегата в дымоход уходит преимущественно водяной пар и углекислый газ.

Когда горение дров подходит к концу, колпаки выступают в роли накопителей, удерживая под своими сводами разогретые воздушные массы. В отличие от канальных печей, где остаточные продукты горения попросту «вылетают в трубу», в «кузнецовках» они отдают всю свою энергию кирпичным стенам.

Идеальным вариантом двухколпаковой печи был бы агрегат круглой формы. В этом случае тело отопительного прибора могло бы выполнять функции верхнего купола. К сожалению, на практике соорудить такой теплогенератор сложно не столько из-за сферической формы, сколько по причине трудностей с обустройством прочисток и люков для их обслуживания. Из-за этого колпаки соединяют между собой широким каналом, который проходит в задней части печи. Эта особенность отражена на схеме, расположенной справа.

При необходимости интеграции в печь водонагревательного контура его устанавливают под сводом второго колпака. Такой способ не влияет на тепловое равновесие системы и не оказывает негативного воздействия на режим горения топлива.

Ещё больше повысить КПД печей этого типа позволяет установка нескольких каскадов, каждый из которых состоит из двух колпаков, однако ввиду сложности монтажа и повышенных требований к термостойкости футеровки подобные конструкции популярностью среди печников-любителей не пользуются.

Принципиальная схема простейшей печи Кузнецова

Описанные выше принципы естественного движения горячих газов полностью выдержаны в печах, разработанных И.В. Кузнецовым. На приведённой выше схеме одного из таких агрегатов цифрами обозначены: 1 - топочная камера; 2 - так называемый сухой шов; 3 - внутренний купол;

4 - теплообменник; 5 - верхний купол; 6 - дымоход. Как видите, топка и нижний колпак объединяются в одно пространство, разделённое узким каналом, который называют «сухим швом». Это позволило создать во внутреннем куполе и зоне сжигания условия, наиболее подходящие для свободного движения горячего газа к своду колпака, а охлаждённого - в сторону топки.

Расчёт купольных отопительных приборов

Не вдаваясь в сложные термодинамические выкладки, приведём простейшую методику расчёта колпаковой печи, которой пользуются не теоретики, а самые что ни на есть настоящие печники с большим стажем работы и десятками успешно работающих отопительных прибооров в активе.

Если за основу планируется взять одну из существующих конструкций, то потребуется посчитать теплопотери помещения. Для этого определяют его объём, основываясь на габаритах внешних поверхностей стен и потолков. Чтобы упростить себе задачу, можно измерить внутренние размеры и прибавить к ним удвоенные значения толщины стен. Получив кубатуру помещения, умножают её величину на 21 - усреднённое значение тепловых потерь для 1 кубического метра общего объёма. Мощность печи должна быть на 15–20% больше полученных значений.

Купольная печь, предназначенная для отопления двухэтажного дома

Теперь что касается случая, когда по какой-либо причине ни один из найденных проектов вас не устраивает. Выход один - создать отопительный прибор самостоятельно, основываясь на общих принципах строительства колпаковых печей и способах определения их внутренних размеров по методу пропорций. Всё, что для этого потребуется - правильно определить внешние габариты обогревающего агрегата. Методика расчётов в этом случае также не отличается сложностью. Прежде всего, полученное значение теплопотерь надо разделить на 300 - тепловую мощность, которую можно снять с 1 кв. м внешних стенок печи. При этом берутся в расчёт только активные поверхности, то есть те, которые непосредственно участвуют в теплообмене. Таким способом получают площадь стенок, расположенных выше колосников. Прибавив к ним квадратуру остальных частей печи, получают общую площадь твердотопливного теплогенератора. Его высоту и ширину определяют согласно соотношениям конструкции, взятой в качестве примера.

Иногда возникают ситуации, когда получившийся в результате агрегат получается слишком громоздким. Не беда - его можно спокойно уменьшить на 25–30%, если исходить из того, что топиться печь будет утром и вечером.

Делая печь более компактной, следует знать, что двойная топка никогда не даст удвоенной теплоотдачи. Максимум, которого можно добиться - это прирост тепловой энергии на 40–50%. Так что эстетам и перфекционистам придётся смириться с потерей в экономичности отопительного прибора.

Что же касается сухого шва, то его выполняют шириной 2–3 см, причём нижнее значение принимают во время постройки ежедневно эксплуатируемых агрегатов, а верхнее - при сооружении «печей выходного дня», то есть установленных на дачах, в охотничьих домиках и т. д.

Как и было обещано во вводной части, представляем вашему вниманию порядовку и технологию строительства несложной в изготовлении, но очень популярной печи авторства И. В. Кузнецова. Её тепловая мощность составляет 10 кВт, чего будет достаточно для дома средних размеров.

Порядовка одной из наиболее повторяемых конструкций, разработанных И. В. Кузнецовым

Что понадобится для строительства

Сразу отметим, что для строительства печи лучше не брать кирпич, бывший в употреблении. Постоянные температурные перепады и так являются не самыми подходящими условиями для его эксплуатации, а если взять материал с усталостными напряжениями, то не исключено, что через пару-тройку лет стенки печи начнут попросту рассыпаться в труху. Итак, что понадобится подготовить для реализации нашего проекта:

• полнотелый кирпич из красной глины M 150 в количестве 754 шт. – для кладки корпуса отопительного прибора и дымохода;
• песок, 150 кг;
• глина мелкой фракции, 130 кг;
• кирпич огнеупорный - 63 шт., который понадобится для обустройства ядра печи;
  В продаже чаще всего встречается шамотный кирпич марок Ш-5 и ШБ-8. В нашем случае лучше взять последний, поскольку его габариты полностью соответствуют размерам красного кирпича.
• поддувальная дверца, 1 шт.;
• топочная дверца, 1 шт;
• дверцы для прочистки каналов, 6 шт;
• колосниковая решётка, 1 шт (минимальный размер 250х375 мм, который можно набрать из отдельных колосников);
• стальная проволока для перевязки рядов;
• металлический уголок;
• задвижка дымохода, 1 шт;
• асбестовый шнур или базальтовый уплотнитель - для герметизации мест установки чугунного литья.

Если вы когда-либо выполняли кирпичную кладку, то должны знать, что для этого понадобится:

• кельма (мастерок);
• ёмкость для приготовления раствора;
• строительный уровень;
• отвес и шнур;
• молоток каменщика;
• миксер для перемешивания смеси (можно воспользоваться насадкой для электродрели или готовить раствор вручную);
• рулетка;
• карандаш.

Если в процессе строительства потребуется подрезка кирпича для лицевой стороны печи, то эту работу лучше выполнять при помощи болгарки с установленным отрезным диском для камня и бетона.

Подготовительные работы

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

Варианты размещения дымохода для колпаковой печи

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

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

Приступая к работе, лучше распечатать порядовки на бумаге, в процессе строительства зачёркивая каждый уложенный ряд. Особое внимание уделяют местам установки футеровочного слоя - на схемах они выделяются пунктиром или другим цветом. Учтите, что если вместо огнеупорного материала будет использован обычный кирпич, то такая печь будет не только недолговечной, но и малопроизводительной.

Как соорудить печь при помощи схемы порядовки своими руками

1. 1-й и 2-й ряды выкладывают из красного кирпича. При этом важно помнить, что любая печь сооружается только с использованием глиняных растворов, цемент здесь неуместен. При желании днище «кузнецовки» можно сделать и толще - это пойдёт только на пользу теплоизоляции её нижней части.

Укладку первого ряда ведут всплошную

2. Начиная со второго ряда выводят каналы дымохода и монтируют поддувало. В передней и правой боковой стенке устанавливают дверцы для чистки печи. Важно выставить их рамки по уровню или отвесу, иначе сооружение будет выглядеть неопрятно. Крепление металлических элементов производится при помощи стальной проволоки (лучше оцинкованной), уложенной в кладку. Поскольку металл и кирпич имеют различный коэффициент теплового расширения, то при эксплуатации печи швы, примыкающие к чугунным элементам, будут растрескиваться. Чтобы компенсировать смещение конструкций при нагревании, между печным литьём и кирпичными стенками укладывают слой асбеста или базальтовой ваты толщиной 5–6 мм.

Один из способов обустройства компенсационных швов

3. Ряд №4 должен перекрыть дверцу поддувала. В качестве опоры для верхних кирпичей используют перекладину из металлического уголка, уложенную на боковые стенки проёма.

При строительстве печей толщина кирпичных швов должна быть больше, чем при возведении других конструкционных сооружений. Это связано с необходимостью компенсации теплового расширения частей отопительного агрегата, которые имеют различную температуру.

4. Начиная с 5-го ряда выполняют огнеупорную футеровку рабочей зоны шамотным кирпичом, поставленным на ребро. Для его кладки лучше использовать не обычную глину, а шамотную - она не будет выгорать под воздействием высокой температуры. На этом же этапе устанавливают и колосниковую решётку. Здесь же придётся и выполнить первый сухой шов - на порядовке он обозначается синим цветом. Для этого после выкладки шамота в строго отведённых местах глиняный раствор из кладки изымается, а образовавшийся зазор заполняется прокладками из каолинового, базальтового либо другого минерального картона.

Высокотемпературная зона выкладывается шамотным кирпичом

5. 6-й ряд примечателен установкой топочной дверцы. Если эстетическая сторона для вас не менее важна функциональности, то лучше взять оригинальную печную чугунину, которую сейчас в большом количестве можно найти в строительных магазинах.

Монтаж топочной дверцы

6. Аналогично перекрытию поддувала, на 9 ряду закрывают топочный проём, продолжая возведение внутренних каналов печи. Нелишне будет ещё раз напомнить о необходимости проверки ровности кладки пузырьковым уровнем.

7. На уровне 12 и 13 ряда во внутреннем пространстве печи сооружаются столбики катализатора.

8. 17-м и 18-м рядом перекрывается нижний колпак отопительного агрегата.

Вспомогательные шнуры, натянутые по углам сооружения, помогут справиться с задачей начинающему печнику

9. Начиная с 19-го ряда возводится верхний колпак с внутренними теплообменными каналами. Здесь же устанавливаются и четыре дверцы для их чистки.

10. Обязательно обратите внимание на задвижку дымового канала, установленную в 28 ряду. Она понадобится для того, чтобы печь не остывала в период между топками.

11. 29-м и 30-м рядом формируют свод верхнего купола, а начиная с 31 возводят дымоход.

Может с первого раза такая красавица у вас и не получится, тем не менее, всегда есть к чему стремиться

После того как печь будет сложена, проводят первую растопку. Не следует сразу же загружать топливник по полной - агрегат должен нагреваться неспешно, иначе не миновать появления трещин в кладочных швах. В первые минуты испытательного запуска печь может немного коптить, пока полностью не прогреется её внутренний объём. В дальнейшем выбросы дыма из топливника и поддувала недопустимы, и если они появляются, значит, нарушена технология строительства. После прогрева и обжига печи проверяют её работоспособность в различных режимах, а также обследуют наружные элементы на предмет их герметичности.

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.

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.

Видео: Строительство отопительно-варочной купольной печи

Как видите, при аккуратной и вдумчивой работе повторить существующую конструкцию несложно. Порядовки печей Кузнецова не являются коммерческой тайной, поскольку сам автор предоставляет доступ к чертежам и схемам всем желающим. Учитывая огромное разнообразие отопительных агрегатов различного назначения, не составит труда найти колпаковую конструкцию, которая идеально подойдёт под ваши условия. Важно только помнить - в печном деле мелочей не бывает!

О печах Игоря Викторовича Кузнецова вспоминают, когда речь заходит об экономичности и эффективности обогрева дома. Начиная с 60-х годов прошлого столетия, наш соотечественник разработал и воплотил в жизнь десятки проектов колпаковых печей, использующих в работе принцип свободного движения газов (СДГ). Популярность этих изобретений велика: зарубежные производители отопительного оборудования внимательно изучают опыт внедрения печей-кузнецовок. Кирпичные печи постоянно совершенствуются, разрабатываются комбинированные варианты, совмещающие различные функции - отопления, приготовления пищи, банные, котлы и т.д.

Что такое печь Кузнецова и где она используется

Отопительные бытовые печи подразделяют на два типа: канальные и колпаковые. В канальных движение газов по дымоходу происходит под принудительным действием тяги. Проходя по узким каналам внутри массива печи, газ отдаёт тепло в стены и, раскаляя кирпичную кладку изнутри, обогревает помещение. Но неравномерное прогревание печи под действием усиленной тяги изнашивает кладку, появляются трещины. К тому же узкий дымоход выстраивается на большую высоту - это усложняет работу в невысоких зданиях.

Многофункциональная колпаковая печь с лежанкой: прогревает помещение быстрее, направляя тепловые потоки от двух конструкций

Колпаковые печи внутри устроены иначе: с большими полостями в виде перевёрнутых колпаков. Они располагаются или горизонтально, или вертикально друг над другом. И дым покидает топочную камеру за счёт свободного течения: горячий воздух поднимается, ударяясь о колпак, надолго задерживается там, а при постепенном остывании опускается. За счёт циркуляции холодных и горячих потоков тепло не выходит сразу из печи, длительно поддерживая температуру стенок. Степень теплообмена при этом возрастает, так как время контакта горячих газов с теплообменником увеличивается. Коэффициент полезного действия в некоторых моделях превышает 90%.

Рождение систем отопления и обогрева, использующих свободное движение газов, связано с именем выдающегося профессора теплотехники Грум-Гржимайло В.Е., который заложил теоретические основы колпаковых печей в конце 19 - начале 20-го столетия. Далее развитию темы способствовали работы его ученика и последователя, кандидата технических наук Подгородникова И.С. В результате система СДГ (свободного движения газа, в отличие от ПДГ - принудительного движения газа, которое используется в русских печах) была усовершенствована и запатентована Кузнецовым И.В. в Российской Федерации.

Печи используются не только для обогрева помещений, но и в химическом производстве, в металлургии для плавки металлов. Так, например, на крупнейшем сталелитейном заводе в г. Запорожье, наряду с доменными, используются две колпаковые печи. В химической промышленности широко применяются муфельные печи, которые по своей сути являются нагревательными системами со свободным движением газов (СДГ).

Принцип действия муфельной и колпаковой печей подобен - горение происходит без принудительной тяги

Достоинства и недостатки печи Кузнецова

Колпаковые печи - явление в строительстве достаточно новое. Отопление домов такими печами не носит массовый характер. Чаще предпочтение отдаётся традиционной русской печи, проверенной веками. Печи Кузнецова пока не могут похвастать такими сроками эксплуатации. Зато уже сейчас видны явные преимущества новой системы обогрева.

Достоинства:

Дополнительные плюсы в эксплуатации:

• простота обслуживания: чистка печи производится один раз в несколько лет, профилактика не требует специальной подготовки и наличия инструментов;
• используется любой вид топлива - твёрдый, жидкий и газообразный;
• практически отсутствие золы и пепла в зольной камере: все топливные материалы полностью (без твёрдого остатка) сгорают;
• минимальное количество сажи в дымоходе: в трубу попадает «холодный» дым, и конденсат, вызывающий коррозию дымохода, почти не образуется;
• простота эксплуатации: регуляция горения топлива в камере сгорания происходит автоматически (при чрезмерном огне газы из колпака опускаются в топку и притормаживают горение, а при слабой интенсивности пламени возникает дополнительная струя приточного воздуха, которая приводит к усилению горения);
• экономия топлива: высокая эффективность пиролиза позволяет при небольших затратах равномерно обеспечивать помещение теплом.

К примеру, в доме площадью 100 м 2 достаточно сжигать 5–7 поленьев два раза в день (в целом 15–17 кг) для поддержания температуры +25 о С при наружном морозе -25 о С.

Важные свойства такой печи при эксплуатации: колпак всегда заполнен горячим воздухом, который не позволяет холодным потокам подниматься, прижимая их к нижней части печи. Поэтому несвоевременно закрытая задвижка почти не оказывает влияния на остывание конструкции.

А недостаток у печей Кузнецова всего один - мало мастеров, способных грамотно и со знанием дела воздвигнуть конструкцию. Поэтому стоимость работы высока. Оптимальный вариант - доверить кладку сертифицированному специалисту, прошедшему практическое обучение на авторских семинарах Игоря Кузнецова. Их контакты можно найти на официальном сайте изобретателя.

Там же представлены проекты для частного пользования (если вы решили построить самостоятельно) и множество моделей - от печи с сушилкой до банной, отапливающей одновременно парилку с предбанником в разных режимах. Есть и совмещённые разноплановые варианты для дома, дачи или служебных помещений. Единственное ограничение - нельзя тиражировать модели в сети без ссылки на первоисточник.

Обучение мастеров печного дела: здесь и расскажут, и на вопросы ответят, и покажут на деле, как возводить печь самому

Много слышала положительно-восторженных отзывов о чудо-печах Кузнецова. Две из них видела. На вид - замечательная аккуратная и достойная работа. По словам счастливых обладателей этих творений - Новый год на даче им встречать не страшно: и в тепле, и накормлены, при том что дачи-то у них для летнего проживания… К лету обязательно обзаведусь такой же печечкой! Спасибо Кузнецову, живёт на Урале, а тепло его печей всю Московскую (и не только!) область обогревает!

Мария

https://www.forumhouse.ru/threads/25415/

Виды «печей-кузнецовок»

Печи изготавливают из кирпича или металла.
Металлические - для небольших помещений, времянок. Они меньше габаритами и быстро разогреваются. Но и быстрее остывают, так как теплопроводность металла значительно выше, чем у кирпича. Существуют специальные металлические печи круглой формы, имеющие очень высокий КПД.

По своим функциям печи Кузнецова разделяют на следующие типы:

• отопительные;
• варочные;
• барбекю и гриль;
• камины;
• комбинированные печи.

Каждый вид печей приспособлен для конкретной цели и решения определённых задач.

Популярными стали варочно-отопительные комбинированные печи. Они не только согревают дома, но и очень удобны для приготовления пищи. Наличие духового шкафа со стабильной температурой позволяет не только тушить и запекать, но и печь хлеб. Печи с сушильной камерой прекрасно справляются с заготовкой сушёных грибов, фруктов и ягод. Ещё в печь встраивают водонагревающий шкаф, получая тёплую воду для бытовых нужд.

Многоцелевая колпаковая отопительно-варочная печь: первый колпак обогревает помещение, а второй используется как варочная поверхность или водонагреватель

Банные печные устройства обогревают одновременно парилку, воду для мойки и комнату отдыха. Существует, например, банная печь, совмещённая с камином, где готовят пищу на тлеющих углях, а в парильном отделении можно изменять режим влажной бани на режим сауны.

Банный вариант печи Кузнецова: после растопки такой печи уже не нужно регулировать её работу и следить за температурным режимом - процесс самоподдерживающийся

Самой яркой отличительной чертой печей Кузнецова является её универсальность. Печь работает не только от традиционных видов топлива, но и от электричества. В этом случае в топке располагают электронагревательные приборы (ТЭНы).

Фотогалерея: съёмка работы печи Кузнецова тепловизором

Печь-кузнецовка в видимом спектре: занимает совсем мало места, но удивляет своими нагревательными способнстями Распределение тепла в начале топки: верх и низ печи разогревается практически одновременно Распределение теплоты в середине топки: установился температурный баланс по всей высоте боковой стены Распределение тепла после окончания топки: температура продолжает поддерживаться на том же уровне ещё долгое время

У всех моделей распределение тепла по корпусу печи происходит снизу вверх. Но после прекращения топки остывающая печь в течение длительного времени держит тепло как в верхней части, так и в нижней. Благодаря этому, обогрев помещения осуществляется равномерно, без резких перепадов температуры.

Конструкция печи Кузнецова, её отличительные особенности

Отличие колпаковых печей от тяговых заключается в устройстве теплообменника. В традиционном варианте горячие газы из топки до трубы проходят сквозь несколько ходов дымохода, по дороге отдавая часть тепла в кирпичную кладку. Скорость их движения зависит от интенсивности пламени в камере сгорания и тяги, создаваемой печной трубой. КПД при таком устройстве колеблется от 30 до 60%, часть тепла «вылетает в трубу». Тягу регулируют при помощи дверцы поддувала и печной задвижки. Для поддержания тяговой печи в рабочем состоянии необходимо регулярно счищать сажу с дымохода и освобождать зольную камеру от остатков топлива.

Система канального движения горячих газов печи: газы проходят под большим тяговым давлением, не успевая полностью отдавать своё тепло плотно выстроенным кирпичным рядам

У печи Кузнецова внутренняя полость представляет собой свободное пространство, называемое колпаком. Попавшие в него горячие газы, отдают тепло в стены и, остывая, опускаются вниз.

Холодные (синие стрелки) и горячие (красные стрелки) газы двигаются по различным траекториям, равномерно распределяясь в полостях куполов

Наглядно представить процесс можно, накрыв горящую спичку стеклянной банкой. Дым от потухшего пламени сначала поднимется вверх, к донышку банки, а, остывая, вдоль стенок опустится вниз. Дым движется без принуждения, как и горячий поток воздуха в печи Кузнецова.

Между колпаками обязательно оставляется «сухой шов» в 2–3 см - это узкое отверстие, через которое происходит перетекание остывающих газов из одного резервуара в другой. Более горячий дым движется иным путём, фактически не пересекаясь с холодными струями. В результате общая теплоотдача становится максимально возможной.

Варианты вертикального расположения колпаков: при таком способе соединения куполов теплообменник ставят в верхней части второго свода, увеличивая площадь обогревающей поверхности

Эффективность работы печи возрастает при выкладке двух и более колпаков. Их расположение не имеет значения: в вертикальной плоскости или горизонтальной. Размеры и формы их могут быть различными. Толщина теплообменных стен выкладывается обычно в один кирпич - так ускоряется передача тепла.

Проекты печей для частного малоэтажного строительства

Создано уже около 150 проектов колпаковых печей, воплощённых в жизнь. Все они прошли испытание временем и успешно работают. Команда единомышленников Кузнецова продолжает разрабатывать новые варианты, совершенствуя действующие. На его сайте выложена полная информация с детальным описанием и рекомендациями по изготовлению печей.

Модели проиндексированы и записаны аббревиатурой. Например, ОВИК обозначает «отопительно-варочная печь Игоря Кузнецова». ОИК - просто «отопительная» и т.д. Каждый проект сопровождается пошаговой инструкцией и наглядной порядовкой, выполненной в программе «AutoCAD»

Комбинированная модель печи с камином: расположение камина на печи выбирается, исходя из планировки комнаты - боковой камин, задний камин и боковой с лежанкой

Заниматься расчётами и вычислениями не нужно: на сайте даны точные замеры и описания готовых проектов. При необходимости можно связаться с Кузнецовым и обсудить условия проектирования с постановкой конкретной задачи.

Вертикально расположенные колпаки позволяют выстроить узкую печь, если помещение совсем маленького размера

Печь можно устанавливать в любой дом: новостройку или в уже построенный. Но строительство в готовом доме обойдётся дороже, так как придётся частично разбирать крышу для вывода дымохода. Работы лучше запланировать на тёплое время. Чтобы правильно выбрать место для установки печки, следует помнить о том, что чем ближе она расположена к центру помещения, тем равномернее будет обогрев. В то же время печь располагают ближе к входной двери - удобнее заносить топливо.

Видео: постройка печи Кузнецова с водяным котлом

С наибольшей отдачей тепла работает купольная печь округлой формы. Но если речь идёт о небольшом помещении и радиус окружности печи менее 2 м, возникают осложнения с установкой печного литья - дверок топки, очистных карманов и т.п. Металлические детали, рассчитанные на ровные плоскости, не ставят в полукруглые формы: появятся зазоры и щели, что недопустимо.

Схематичное изображение функционирования печи с горизонтальными разрезами-порядовками помогает лучше понять специфику выкладывания кирпичей

Опытный мастер с помощником выкладывает колпаковую печь за 2–3 недели (в зависимости от сложности модели). Процесс неспешный, требует большой аккуратности, подгонка всех деталей должна быть тщательной, с замерами. Новичку же потребуется больше времени, и к этому надо быть готовым до начала работ.

Материалы и инструменты

Для самостоятельного выполнения работ по установке печи потребуется:

1. Кирпичи двух видов: красный полнотелый (марки не ниже М150) и жаропрочный шамотный (ШБ-8).

   Шамотный и красный крипичи различаются своими свойствами: шамотный кирпич жаростойкий, но более хрупкий, а красный кирпич хорошо удерживает влагу и используется в основном как облицовочный

2. Песок и цемент в соотношении 3 к 1, либо готовая заводская сухая смесь, расфасованная по мешкам 25–30 кг. На 500 кирпичей - около 0,2 м 3 сухой смеси.

   Состав смеси, изготовленной в заводских условиях: глина красная природная, песок кварцевый, песок формовочный

3. Чугунное литьё - дверцы топки и зольной камеры, дверцы очистных отверстий, колосниковая решётка, печные задвижки, вьюшки.

   Чугунные печные задвижки изготавляваются под заказ по точным размерам, чтобы не было щелей, пропускающих воздух

4. Проволока для перевязки кирпичной кладки (около 5–7 м), диаметром до 2,5 мм. Перевязка осуществляется через каждые 2 ряда по наружному контуру.
5. Два стальных уголка для перекрытия топочной камеры.

   Длина уголка определяется в зависимости от конструкции топки

6. Арматурная сетка для фундамента.

   Толщина металлического прутка и размер ячейки определяется в зависимости от нагрузки на фундамент

Из инструментов необходимы:

1. Мастерок каменщика, молоток, кельма, расшивка.

   Инструмент каменщика следует всегда держать при себе, чтобы каждый раз не отвлекаться во время работы в поисках нужного на данный момент

2. Вёдра или иные ёмкости для замеса раствора.

   Приготовление раствора для кладки - дело ответственное: чем лучше вымешан раствор - тем надёжнее будут швы кладки

3. Измерительные приборы: гидравлический или лазерный уровень, отвес, угольник, рулетка.

   Все приспособления намного облегчают процесс строительства печи, и важно научиться правильно ими пользоваться

4. Из электроинструмента большую помощь окажет болгарка и электрическая дрель с миксерной насадкой.

Подготовительные работы перед сборкой печи

Важнейший этап перед возведением печи - закладка фундамента. К его устройству необходимо подходить со всей ответственностью, ибо неверно залитый фундамент может свести на нет все труды - просевшая печь в итоге даст трещины и развалится.

Пример устройства фундамента из силикатных кирпичей с названиями используемых материалов и разметкой

Для того чтобы фундамент соответствовал требованиям нормативов, его линейные размеры должны на 10–15 см превышать размеры печного основания.

Порядок закладки фундамента под печь следующий:

Время полного высыхания фундамента считается от 20 до 30 суток, в зависимости от погодных условий. Но начинать монтаж печи можно уже через неделю, когда раствор схватится и окаменеет. Идеальный вариант усадки фундамента - один год (полный цикл промерзания и оттаивания грунта).

Один из вариантов сооружения печи Кузнецова своими руками

Перед началом кладки обратите внимание на следующие важные моменты:

• между фундаментом и первыми рядами печи прокладывается гидроизоляционный слой. Это может быть рубероид или фольгированная изотермическая плёнка (фольгой вверх, для отражения тепловой энергии);
• вносить изменения в порядовку крайне нежелательно. Это может привести к неправильной работе печи в дальнейшем. Авторские проекты Кузнецова проверены на практике, что гарантирует качество и сроки службы печей. Единственное исключение составляют ряды сплошного перекрытия, которые в эстетических целях можно видоизменять;
• для лицевой кладки подбираются кирпичи без сколов, трещин и других заметных дефектов;
• резка кирпичей производится при помощи болгарки. Края и плоскости должны оставаться гладкими и ровными: рваная форма недопустима.

Пример порядовки колпаковой печи: строгий порядок выкладывания рядов обеспечит надёжность и долголетие всей конструкции




Перекрытие топки выполняется двумя металлическими опорными уголками. Размеры подбираются в соответствии с нагрузкой, длина плеча начинается от 45 мм.

Тепловой зазор между шамотным кирпичом топки и корпусом печи уберегает кирпич от разрушений во время нагрева печи

Следуя точным указаниям порядовки, сложить печь-кузнецовку по силам любому мужчине, умеющему обращаться с камнем и раствором. Главное - соблюдать вертикальные и горизонтальные проекции конструкции.

Справляется с такой работой даже женщина: строить печь своими руками интересно и увлекательно

После окончания кладки печь следует проверить и провести контрольную растопку. Интенсивность первой топки не должна быть высокой. Плавное прогревание корпуса равномерно высушивает цементный раствор по всем направлениям, начиная от зольной камеры до выхода дымоходной трубы наружу.

Видео: проект печи Кузнецова в 3D

Видео: проект печи Кузнецова в 3D (часть 2)

Особенности эксплуатации колпаковых печей

Первое - это автоматический режим горения топлива.
В обычной печи при растопке поддувало рекомендуется открыть на максимальную ширину, чтобы создать большую тягу в печи. Затем, по мере усиления огня в топке, дверцу постепенно прикрывают, чтобы температура пламени несколько снизилась, а тепло в большей степени передавалось в помещение.

Обычная печь требует к себе постоянного внимания, а «в награду» ещё и пачкает своего хозяина и пространство вокруг себя

В колпаковых печах манипуляции дверцами и печными задвижками не имеют смысла. Интенсивность горения регулируется соотношением объёма колпаков и топочной камеры. Это происходит автоматически, нужно лишь разжечь огонь и заложить необходимое количество дров или другого топлива.

Второе, что приятно поражает - это отсутствие необходимости ежедневных чисток зольника. Любой горючий материал сгорает в печи полностью, без твёрдого остатка. Сажа на стенках печи почти не образуется: в результате пиролиза происходит окисление углерода до состояния угарного (и частично углекислого) газа.

Видео: тестирование печки Кузнецова

Дымоходная задвижка, прикрытая неплотно, не приведёт к выхолаживанию печи: горячие газы будут находиться в куполе до тех пор, пока не отдадут всю тепловую энергию кирпичам.

Итак, сооружение колпаковой печи Кузнецова доступно для всех. Однако, если самостоятельная кладка печи вызывает сомнения, лучше обратиться за помощью к профессионалам. Их участие не только сократит время строительства, но также послужит гарантией в дальнейшей эксплуатации печного агрегата.