Колпаковые печи «Кузнецова»: в чем секрет? Лучшее печное отопление в вашем доме: колпаковая печь Кузнецова Отопительно варочная печь кузнецова порядовка

В народе печи Кузнецова называют «русскими теплушками». Отопительная печь используется уже на протяжении полувека и является одной из самых эффективных в работе. Спроектированные модели по проекту Игоря Кузнецова пользуются спросом даже в зарубежных странах. Используя специальные несложные чертежи и схемы в домашних условиях можно без проблем сложить кирпичные кузнецовские печи, которые будут не только одаривать теплом помещение, но и помогут в приготовлении блюд для всей семьи.

Что это за строение?

Устройства Кузнецова были созданы более 50 лет назад и на настоящий момент разработано более 150 вариантов различных проектов, имеющие свои особенности и предназначение. Основные разновидности:

Варочная. Этот вид устройства используется для приготовления пищи. В такие печи устанавливают преимущественно чугунные плиты, на которых и осуществляется весь процесс готовки.
Хлебная с духовкой. С хлебопечкой часто совмещаются варочные типы строений.
Отопительная. Двухколпаковая печь для дома по системе Кузнецова служит прекрасной альтернативой газовому или электрическому отоплению. При условии правильной закладки и топки способна обогреть помещение даже в лютые морозы.
Банные. Печи Кузнецова для бани являются самыми востребованными среди прочих видов. По проектам Кузнецова строится большинство подобных строений, которые можно обнаружить практически в каждом загородном доме или даче.
Камины с водяным контуром. Полезные в быту приспособления. Люди, которые стремятся оснастить жилище горячей водой за счет топки печи непременно построят конструкцию с водяным котлом. Колпаковая печь Кузнецова с котлом водяного отопления широко используется в деревнях.
Русская двухэтажная. Дровяные камины с лежанкой не потеряли свою актуальность, поэтому активно используются в быту.

На практике часто комбинируется несколько видов печей в одну модель.
Преимущества и недостатки печей Кузнецова

Плюсы использования
Печи Кузнецова имеют ряд положительных моментов при эксплуатации:

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

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

Необходимые материалы и инструменты
Отопительно-варочная печь Кузнецова предусматривает наличие следующих материалов, чтобы полностью обеспечить проект:

Нужно закупить огнеупорные кирпичи.
кирпич для печи (красный, огнеупорный);
колосниковая решетка;
дверца для печной, варочной топки и поддувала;
панель для варки;
«летняя», топочная и задвижка для дымоходной трубы;
металлический уголок и полоска;
лист металла, керамическая плита или любой другой имеющийся материал с огнеупорными свойствами.

На одних материалах двухколпаковая печь не построится, поэтому стоит заблаговременно позаботиться о наличии строительного инвентаря. Список необходимого оборудования может меняться в зависимости от желаемой постройки и дополнительных требований заказчика. В работе также не обойтись без следующих инструментов:
кельма;
шпатели;
миксерная насадка для раствора;
строительный уровень;
болгарка;
перфоратор;
отвес;
посуда для замеса раствора.

Подготовка к работе
До того как соорудить печи Кузнецова своими руками, внимательно изучается схема постройки, уточняются все спорные моменты кладки. На начальном этапе необходимо заложить мощный фундамент, чтобы конструкция выстояла перед всеми внешними факторами в будущем. Важные советы на подготовительной части работы:

Перед постройкой деревянные стены нужно обшить металлическим листом.
Очаг и колпак совмещаются сухим швом, чтобы потоки воздуха правильно циркулировали в процессе топки печи.
Камин не должен содержать над камерой топки катализатор, выполненный из огнеупорного кирпича в виде решетки.
Топочная часть и колпак не объединяются по причине того, что процесс сгорания дров должен осуществляться в определенном объеме для создания максимальных показателей температуры.
Если помещение имеет деревянные стены, конструкция печи заблаговременно ограждается специальными металлическими пластинами.

Чертежи и схемы
Купольные кузнецовские печи не так просты в изготовлении, как кажется вначале. Если порядовка закладки нарушается, раствор приготовится не той консистенции и состава, который требуется, конечный итог выйдет неутешительным. Перед установкой правильно подбирается схема постройки, подробно изучаются чертежи и только потом ведется работа.
Размеры и количество необходимых материалов зависят от чертежа, по которому выполняется устройство.

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

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

Также, расскажем о типах теплообменников, используемых в кузнецовках.

Истории создания

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

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

Дымоходы

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

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

Печь Кузнецова

Особенности конструкции

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

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

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

Тяга

Естественная тяга – внешний фактор, который действует исходя из:

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

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

Роль заслонки

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

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

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

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

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

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

Схема

Принцип работы на простом примере

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

Тепло имеет возможность без определенного направления растекаться в разные стороны.

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

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

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

Продукты горения

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

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

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

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

Метод деления потоков

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

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

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

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

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

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

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

Виды печей Кузнецова

Порядовка печей Кузнецова подразделяется на следующие виды:

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

Печи Кузнецова для бани

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

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

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

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

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

Печь Кузнецова с водяным отоплением

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Теплообменники в печи делятся на два вида:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Характеристики

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

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

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

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

Конкретные преимущества подобных печей состоят в следующем:

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

Виды

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

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

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

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

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

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

Чем объясняется высокая эффективность печей

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

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

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

Материалы и инструменты

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

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

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

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

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

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

Технология возведения

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

Обустройство фундамента

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

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

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

Кирпичная кладка

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

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

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

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

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

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

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

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

Сложить хорошую кирпичную печь — это и тяжелый труд, и умение и искусство. И искусство это, и традиции, и принципы передавались из поколения в поколение. И.В. Кузнецов не только следует традициям, но развивает их и ищет новые пути решения старой задачи, которая сегодня очень актуальна: как при использовании минимума топлива получить максимальную производительность печи.

Принцип действия

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

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

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

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

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

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

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

Достоинства купольных печей

Этот принцип использован во множестве печей различного назначения. Колпаков может быть несколько, они могут иметь симметричное или несимметричное строение, располагаться рядом (горизонтально) или один над другим (часто используют этот вариант для экономии места). Такая особенность дает возможность проектировать печи любого вида и конфигурации, под любые помещения и условия. При этом характеристики остаются высокими: КПД выше 80% для купольных печей Кузнецова почти норма.

Во второй колпак можно устанавливать любые устройства: варочную поверхность, теплообменник, каменку, водогрейный бак, хлебную печь и т.д. Модификаций много и все объединяет одно: высокая эффективность, экономичность, равномерное прогревание. Причем при вертикальном расположении колпаков низ греется более интенсивно, чем верх. Так что в помещении с такой печью находится комфортно.

Нужно отметить, что кирпича для строительства такой печи требуется намного меньше: больше пустого места внутри. Потому и печь прогревается быстрее. Но, что характерно, она не остывает быстрее. Происходит все с точностью до «наоборот»: купольные печи Кузнецова дают гораздо меньшие суточные колебания температуры, чем более массивные аналоги с большим количеством каналов. А все потому, что в колпаках остается самая горячая часть газов, а вниз оседает и отводится из печи самая холодная. Остывает печь, таким образом, медленнее.

Из-за того, что отсутствуют или почти отсутствуют узкие каналы, колпаковая печь имеет меньшее сопротивление воздушному потоку, так что дымоходы имеют меньшую длину. Потому и строить ее проще, и фундамент нужен не такой массивный, хотя нужен обязательно.

После растопки и выхода на рабочий режим регулировать работу печи со свободным движением газов не нужно. Процесс получается саморегулирующийся. Если топливо разгорается очень сильно, количество горячих газов верху увеличивается и выжимает более холодные во второй колпак. А более холодные — это в том числе и поступающий из поддувала воздух. При недостатке воздуха пламя притухает, горячих газов становится меньше, они поднимаются выше вверх и снизу поступает большее количество воздуха. Горение снова активизируется. Потому задвижки в двухколпаковых печах Кузнецова хоть и есть, но используются они крайне редко, преимущественно для нестандартных режимов.

Автоматическая регуляция процесса горения приводит к практически полному сгоранию любого топлива. То есть такая печь всеядна и не особо требовательна к кондициям топлива. При использовании влажного топлива она дольше выходит на нормальный режим, но затем процесс стабилизируется и образовавшаяся сажа выгорает. Это, кстати, еще один плюс купольных печей: чистить их нужно очень редко, так как и золы остается мало, и сажа сгорает.

Виды печей Кузнецова

Как говорилось выше, колпаки можно располагать по-разному, потому и вариантов очень много. Возможность установки во втором куполе любого устройства теплообмена без ущерба процессу горения также способствует наличию множества разных тепловых агрегатов. При этом проектироваться по такому принципу могут устройства с любым типом горения: верхним, нижним, пиролизным, послойным и т.д. Все они имеют некоторую специфику, но могут быть реализованы. На сайте Кузнецова выложены проекты разного назначения с порядовкой. Их можно скачивать для личного пользования свободно, а вот републикация их не приветствуется.

Есть печи Кузнецова для двухэтажных домов, и обогревают они оба уровня. Причем есть такие агрегаты и с лежанками. Обогрев может быть конвекционного типа (только от стенок печки) или внутрь может быть вставлен водогрейный теплообменник. Тогда такой агрегат называют котлом и обозначают КИК. В свободном доступе на официальном сайте Кузнецова выложены четыре готовых водогрейных кирпичных котла мощностью 16 кВТ, 17 кВт, 34 кВт, 64 кВт. В них может быть встроен бак для нагрева воды для бытовых нужд. Котел нужно обвязать металлическими уголками, при необходимости можно утеплить, сверху уложить армирующую сетку и оштукатурить.

Вариантов конвекционных печей гораздо больше. В разделе отопительно-варочных печей без использования шамотного кирпича ОВИК насчитывается 25 разных проектов. Есть три варианта отопительно-варочной печи с камином. Располагаться камин может сбоку (справа или слева). Такие варианты маркируются ОВИК БК (боковой камин), есть вариант с лежанкой и камином ОВИК БК 13л. При камине расположенном сзади маркировка ОВИК ЗК (задний камин).

Чисто отопительные тепловые агрегаты маркируются ИОК. Порядовки, в которых есть лежанка, в названии имеют буквы «леж» или «Л», при наличии духовки добавляется буква «Д». В отопительных печах также есть варианты с каминами. Маркируются они ОИК К. Есть печи калориферные ПКИК1Х. Отдельно категорией выделены печи для теплиц и хлебные.

Отопительная печь Кузнецова ОИК. Впечатляет

Русские печи Кузнецова маркируются РТИК, всего выложены порядовки 10 моделей, две из которых с лежанками. Они имеют привычную конфигурацию варочной камеры, устье которой должно иметь герметичную заслонку. При не герметичности камеры нормально печь работать не будет.

В разделе печей для бани Кузнецов предлагает сразу вариант планировки помещений с указанием габаритов и показано как можно «вписать» туда подходящие модели. Ведь помещения бань, как правило, небольшие и если металлическую печь разместить в ней можно легко, то габаритную кирпичную уже проблематично. И учитывать при этом нужно многие факторы: откуда топиться будет, где выход пара и самая горячая часть печи. А тут предложены готовые варианты. Очень удобно и стоит сказать автору большое спасибо! Сами печи вынесены в отдельную категорию и маркируются БИК.

В этом видео предлагается проект печи, сконструированной по предложенному Кузнецовым принципу построения печей. В первой половине рассказывается о движении газов и о том, как это работает, о принципах управления работой конкретной модели. Во втором комментируется процесс кладки. Очень полезное и познавательное видео.

Для кладки корпуса и дымохода использовать рекомендовано обычный глиняный полнотелый кирпич. Марка М150 и выше, размер 250*120*65 мм. Рассчитать количество кирпича для печей Кузнецова несложно: нужно количество рядов выбранной вами модели умножить на 0,8. Этого количества хватит на кладку корпуса (с учетом боя и отбраковки). Для дымохода считать нужно отдельно. Схема расчета чуть другая: вы знаете сколько кирпичей на один ряд, умножаете на количество рядов (у каждого разное в зависимости от габаритов печи и высоты здания), добавляете 10% на бой и получаете искомое число.

Для шамотного ядра (если есть) рекомендован Ш-5 (230*114*40 мм) или ШБ-8 (250*123*65 мм). Его количество считается по схеме поштучно. Ядро в печах Кузнецова несвязное с корпусом, то есть, между ними нет общих точек соприкосновения. Между двумя параллельными стенками, корпуса и шамотного ядра, должна оставаться щель в 5-6 мм. Чтобы ее проще было выдержать, можно готовое ядро (обычно его кладут вначале) обернуть обычным упаковочным картоном соответствующей толщины. Вместо этого для лучшей теплоизоляции топки можно проложить теплоизолятор, базальтовый картон, например.

По высоте ряды кладки из керамического кирпича не совпадают с высотой рядов шамота. Их не нужно подгонять один под другой. Важно выдерживать вертикальность и горизонтальность, отслеживать угла, а также рекомендованную ширину шва. И тогда все будет так, как нужно. В реалии габариты керамических кирпичей отличаются от стандарта 250*120*65 мм. Если отклонения некритичные, откорректировать их можно швом. Потому и при расчетах печей и их высоты берут высоту кирпича со швом. Она должна быть 70 мм. Но делать шов более 7 мм нельзя, так что ищите кирпич подходящего качества и размера.

Сверху, в местах, где заканчивается кладка шамота, есть компенсационные зазоры, которые учитывают разные коэффициенты расширения материалов. Их соблюдать обязательно: расширение у шамотного кирпича больше, чем у керамического и если такого зазора не будет, ядро через некоторое время разобьет находящуюся сверху кладку из-за того, что расширяется сильнее.

Величину зазора нужно высчитывать по отметкам на порядовке. На чертежах нанесена метка высоты последнего ряда шамота. Высоту стенки из керамического кирпича считаете сами: кол-во рядов умножаете на высоту ряда со швом (70мм) и получаете искомую величину. Она должна быть больше высоты шамота на 10-15 мм. Вот этот зазор и является компенсационным и он должен присутствовать. Образовавшуюся пустоту закладывают каменной базальтовой ватой (не стекловатой, а той, которая имеет температуру использования выше 1200 о С).

Если внутри есть столбики и внутренние стенки (толщина обычно в четверть), кирпич в них можно класть плашмя или на ребро. Разницы нет, делайте как удобнее. Есть места в чертежах, где в одном ряду находится кирпич, поставленный плашмя и на ребро. В этом случае его нужно погонять под размер (пилить).

В местах установки печного литья также есть нюансы. На чертежах над дверцей топки из-за особенностей программы изображен керамический кирпич, но ставить там нужно шамот на ребро. При перепаде высот, пустоты заполняются вырезанными пластинами из шамота. Между металлическими частями и кладкой остается зазор в 5 мм — снова-таки из-за разных температурных расширений. В этот зазор укладывают подходящий теплоизолятор (с температурой эксплуатации от 1200 о С).

Теперь о растворе: для кладки корпуса (из керамического кирпича) используют глиняный или глиняно-песчаный раствор. Для кладки огнеупорного шамота используют покупные составы (огнеупорные мастики). Кузнецов перед кладкой мочить кирпич не рекомендует. Если и нужно это делать то только со вторичным сырьем. Сразу после завершения печь нужно просушить, даже в том случае, если сразу вводить ее в эксплуатацию не будете. Если этого не сделать, в последствии при нескольких первых топках будет присутствовать запах угара.

Итоги

Тонкостей и нюансов в строительстве кирпичных печей очень много и дело это совсем непростое. Тем не менее, сделать печь Кузнецова своими руками возможно: порядовки и схемы предоставляются автором в свободное пользование. С соответствующими пояснениями и при наличии желания сделать можно все.

И. В. Кузнецов - человек, который посвятил всю свою жизнь проектированию печей. Он изобрел огромное количество новых конструкций, а также занимался их совершенствованием. Его деятельность в этой сфере началась еще в 1962 году. В начале работы ему не требовалось практически никакой рекламы. Известность приходила благодаря положительным отзывам заказчиков. На сегодняшний день у Кузнецова есть собственный сайт и команда единомышленников. На сайте представлены многочисленные конструкции, разработанные лично И. В. Кузнецовым по его особенной технологии. Рассмотрим подробнее эту технологию, ведь она великолепно подходит для возведения печей в современных жилищах, поскольку обеспечивает и качественный оборгев помещения, и придает некую изюминку его внешнему виду.

Основной показатель, к которому стремился И. В. Кузнецов в своих разработках, это повышение эффективности работы печи . В зависимости от назначения тепловых устройств, они оснащались улучшенными возможностями. У одних повышено тепло-сбережение, другим изменили топку, или добавили оборудование. Качество данных конструкций доказывается известностью и многолетней эксплуатацией. Многие, в целях сэкономить, но зная о положительных отзывах печей Кузнецова, берутся делать их своими руками. Это возможно, если строго следовать порядовкам и использовать правильные материалы.

Особенности печей Кузнецова

Как ранее говорились, главное в разработках Кузнецова - эффективность и продуктивность. Говоря научным языком это высокое значение КПД. Отличие этих печей заключается в принципиально новой и совершенной разработке . Внутренняя система движения газов продумана наиболее грамотно. Горячий воздух дольше задерживается в печи и хранит тепло, а холодный по специальному углублению быстро улетает в дымоход. Эти печи называют «колпаковыми ». Такое имя образовалось потому, что внутри нее по проекту делают как бы «колпак» - объединение очага и нижней части печи. Он выходит в роли разделителя газов на горячие и холодные. Горячие поднимаются в колпак и задерживаются в нем концентрируя тепло. Температура горения в таком колпаке получается значительно выше, за счет чего и выходит 95% КПД. Для простого сравнения нужно отметить, что традиционная русская печь имеет значение 25−40%. Используемая в печах И. В. Кузнецова система «свободного движения газов» , более естественна, ограничивает образование сажи, и оптимизирует равномерный нагрев и работу печи.

Отсюда вытекают и другие преимущества:

равномерное прогревание и отдача тепла;
больше мест для установки стального нагревательного элемента;
горение без сажи и дыма;
необходимость в чистке сокращается в десятки раз;
низкий уровень потери тепла;
экономичность;
стойкость к возникновению трещин;
возможность экспериментировать с формой и дизайном печи.

В зависимости от главного своего назначения бытовые печи бывают разными.

Варочные печи созданы для приготовления пищи.
Отопительные используют в первую очередь для отопления жилого помещения.
Печи для бань соответственно устанавливают в баню.
Уличные бывают как в виде комплексов, так и простые барбекю.
Хлебные . Их часто совмещают с варочными и другими.
Назначение каминных печей в первую очередь эстетическое.

И это не весь перечень многообразия печей разного специального назначения, проекты которых разработаны Кузнецовым. Кроме того, существует удобная возможность создавать смешанные виды с использованием нескольких функций. И даже создание целых многофункциональных комплексов. Например, очень популярны в быту отопительно-варочные печи.

Как построить печь Кузнецова самостоятельно

Перед реализацией идеи сделать печь Кузнецова своими руками, вам нужно определиться с тем, какую функцию она должна выполнять . Кузнецовым разработано более 150 чертежей отопительных приборов, поэтому определиться и выбрать вариант, подходящий именно вам, не составит труда. Мы будем рассматривать вариант простой отопительной печи .

Изучите план помещения, в котором собираетесь ее устанавливать. Если дом еще не построен, планируйте размещение так, чтобы каждая комната была в равной степени обогрета . Встраивать отопление в готовый дом не желательно, но при необходимости возможно. В таком случае нужно учесть расположение балок и несущих конструкций во время организации места для дымохода.

Затем подумайте о подготовке фундамента . Его делают из бетона, шириной на 10 см больше запланированного размера печи. Если есть такая возможность, лучше планировать фундамент под печь заранее в процессе постройки дома. Операция закладки фундамента трудоемка . Поэтому если вы не уверенны в своих силах - пригласите на этот этап специалиста.

Основные правила, которые надо знать

Огнеупорная оболочка внутри печи должна как бы висеть в воздухе , быть свободной со всех сторон. Это необходимо потому, что кирпич расширяется во время нагрева.
На чертежах не всегда видно, но внутренняя огнеупорная кладка делается обязательно на ребро . Это касается шамотного кирпича . Глиняный кирпич на столбиках и внутренних стенках кладется на усмотрение мастера.
Через каждые два ряда кирпича нужно усилить связку проложив проволоку.
Металлические элементы, дверцы и другие приборы нужно устанавливать, оставляя место на возможное расширение . Между кирпичом и металлическим элементом кладут специальную прокладку.
Желательно обработать кирпич по окончании постройки огнеупорным составом.
Первая растопка начинается с минимальной температуры и с дальнейшим постепенным подогревом.

Порядовка

Выкладка печи самостоятельно для человека с руками посильная задача. Принцип работы печи может понять любой человек, это нетрудно. Но для создания качественной печи следует все-таки беспрекословно пользоваться чертежами и порядовками . Порядовка - это комплекс чертежей, изображающих пошаговую выкладку печи, по каждому ряду кирпича в отдельности. Что-то изменять в чертежах произвольно не рекомендуется. И тем более не стоит этого делать, если вы беретесь за такую работу впервые. Кузнецов потратил многие годы усердной работы и кропотливого труда для создания сотен идеальных и проверенных чертежей. Вам остается только выбрать и приступать к делу.

Какие материалы вам понадобятся

Кирпич для внутренней кладки . Используется огнеупорный шамотный кирпич. Нужное количество его лучше всего посчитать самостоятельно по чертежу. Его надо для простой конструкции не так уж и много. Некоторые, по причине ограниченных финансовых возможностей, не используют шамотный кирпич. Это допустимо.
Кирпич для наружной кладки . То есть обычный глиняный кирпич, допустимая марка - М150. Кирпич более низкого качества для постройки тепловых приборов лучше не использовать.
Глина (100−130 кг). Ее желательно приобрести хорошего качества, тем более в магазинах сейчас широкий ассортимент достойного материала. Выбор некачественных материалов может негативно отразиться при первом же обжиге готовой печи. Такой раствор запросто растрескается.
Очищенный песок. Обычно песка берут вдвое больше чем глины. Можно купить готовый глинопесчаный раствор в магазине. Так вы не прогадаете с пропорцией. Смеси глины и песка на 500 кирпичей нужно около 0,2 куб. м.
Металлическая фурнитура. Это задвижка, дверки топочная и поддувальная, колосник, 5 метров проволоки и два стальных уголка.

Здесь представлен вариант порядовки «колпаковой» печи Кузнецова . Его можно использовать для самостоятельной выкладки бытовой отопительной печи в домашних условиях без специальной подготовки. Каждый ряд кирпичей нужно выкладывать в соответствии с изображениями в пронумерованном порядке. При этом не стоит забывать о ранее описанных правилах. Эта печь одна из самых несложных в исполнении и универсальна в ежедневном домашнем использовании.

Особенностей для построения именно этого проекта немного. Здесь канал между первым и вторым ярусом делается в четверть кирпича, для удлинения топки. А на 21 ряду нужно оставить два нешироких прохода по бокам внутренних стенок. Они нужны для розжига печи. Вот и все, что нужно знать начинающему мастеру. А сделав свою первую работу, вы поймете, что это просто и понятно. Главное - не бояться приступить, и дело пойдет само собой.

Потом вы сможете сделать более усложненную конструкцию самостоятельно. Кузнецов разработал такое количество разнообразных интересных вариантов , что вы непременно захотите воплотить в жизнь не один из них.