Как собрать своими руками банную или отопительно-варочную печь Кузнецова

Печь Кузнецова была разработана в 1962 году И.В. Кузнецовым, который любил проектировать и совершенствовать свои конструкции полезные для людей.

Считается, что данная печь по праву заслужила такую популярность. Даже сегодня существует ряд заказчиков, которые отдают предпочтение только печам Кузнецова.

Устанавливать печь Кузнецова своими руками тоже не сложно. Особо актуально это в жилых домах.

Печь Кузнецова своими руками

Обратите внимание

Проработанная годами конструкция хорошо прогревает помещение и влияет на его декоративные функции.

Если вы будете следовать инструкции и необходимым материалам, вы сможете сделать печь, которая прослужит вам целый век, а то и больше.

Преимущества печи Кузнецова

Множество достоинств, которые оценил уже не один домовладелец:

  • равномерный обогрев;
  • минимальное образование сажи и дыма;
  • правильная отдача тепла;
  • экономичность;
  • много места для стального нагревательного элемента;
  • низкая теплопотеря;
  • трещины не появляются;
  • возможность дизайнерских изменений.

Если сравнивать печь Кузнецова с традиционной русской печью каменкой, то можно заменить что КПД кузнецовки доходит до 93%, когда русской до 30%.

Принцип работы печи Кузнецова

Печь работает согласно законам физики с использованием двухъярусного колпака, который расположен над камерой сгорания.

Конструкция имеет 2 яруса. Нижний – это топка и теплообменник. Теплообменник печи Кузнецова находится в специализированной камере, разделенной наполовину.

В первой половине печи находится топка, а во второй теплообменник.

Половины разделены решеткой, которая способствует теплопередачи для теплообменника.

Во втором ярусе происходит движение 2 потоков, после этого продукты сгорания выводятся в дымоход. Ярусы соединяются вертикальной трубкой.

Принцип работы печи Кузнецова заключается в том, что топливо сжигается в небольшом количестве и эффективно расходует тепло. Это дает возможность использовать любое топливо.

Чем больше горизонтальных колпаков имеет печь Кузнецова, тем выше теплоотдача. Конечно, безгранично строить колпаки тоже не имеет смысла, нормы должны быть.

Когда в камере сгорания печи выделяется тепло, оно движется вверх с продуктами сгорания, таким образом, нагревая теплообменник.

Важно

В качестве теплообменника в печи Кузнецова своими руками может выступать регистр, калорифер, реторт или что-то похожее на это.

Когда тепло переходит в последующий колпак, воздух с теплом поднимает его к потолку, вытесняя холод.

Со временем колпак заполняется теплым воздухом, который делится своей энергией тепла со стенками колпака.

При полном заполнении колпака, тепло перемещается в последний (третий) колпак. В этом колпаке.

Важным моментом в работе печи Кузнецова являются балластные газы.

Топочная смесь является соединением несвязанных молекул, имеющих свою определенную массу.

Влажные пары более тяжелые, поэтому они располагаются внизу колпака. С холодным потоком они выводятся из пространства, где сгорает топливо и нагревается теплообменник.

Чертежи печи Кузнецова своими руками

Принцип работы печи одинаковый, но существует множество различных моделей, делящихся по целенаправленности использования:

  • отопительные;
  • отопительно-варочные;
  • русские теплые;
  • банные;
  • для мытья;
  • с встроенным камином.

Будем рассматривать строительство на примере отопительной печи, поскольку это самый распространенный вариант.

Если вы будете соблюдать все указанные ниже правила и материалы, вы сможете с легкостью построить печь Кузнецова своими руками.

Нам понадобится:

  • кирпичи (для внутренней кирпичной кладки, подойдет огнеупорный шамотный около 70 штук, сосчитать количество необходимого кирпича можно используя чертеж или строительный калькулятор);
  • кирпичи (для наружной кладки обычный глиняный М-150 около 760 штук);
  • 100-150 кг. глины;
  • 200-300 кг очищенного песка (можно глину и песок, заменить на готовый глиняно-песчаный раствор, на 500 кирпичей необходимо 0,2 метра кубических);
  • фурнитура из металла (задвижка, колосник, проволока, топочная и поддувальная дверки, 2 стальных уголка).

Фундамент для печи Кузнецова

Для данной печи может потребоваться фундамент, поскольку она имеет большой вес.

Если вы выполняете кладку около стены, расположите фундамент не ближе, чем на 5 сантиметров к ее основанию. Чтобы избавиться от зазоров используйте для промежутков песок.

Учтите степень промерзания почвы и сделайте глубину котлована не менее, чем 1 метр.

Не забудьте про песчаную подушку и гидроизоляционный пояс из битумной мастики и рубероида.

Обязательно армируйте бетонный блок фундамента для печи Кузнецова своими руками с помощью металлического каркаса, который легко сварить из арматурных прутьев.

Кладка печи Кузнецова

Распечатайте необходимый вам чертеж и приступайте к выкладке. Это довольно просто.

Сделайте канал между первым и вторым ярусом в ¼ кирпича, так, чтобы топка была длиннее.

Начинайте создание перекрытия колпака с 17-18 ряда.

Дойдя до 21 ряда, сделайте несколько небольших проходов на внутренних стенках сбоку. Так разжигать печь будет удобнее.

Совет

Располагайте огнеупорочный слой в висящем состоянии, чтобы при нагревании не деформировать стены.

Внутренняя кладка шамотного кирпича обязательно устанавливается ребром – этого может не быть в чертежах. Внешнюю можно делать по своему желанию.

Проволока вам понадобится для усиления связки, поэтому каждые несколько рядов кладки прокладывайте проволокой для надежности и долговечности печи Кузнецова, построенной своими руками.

Стоит учесть расширение кирпичей при высоких температурах. Для этого между стенами и металлическими элементами проведите обработку огнеупорными смесями.

Также обработка огнеупорной смесью нужно после постройки печи и застывания раствора.

Начинайте тестировать печь Кузнецова своими руками с минимальной температуры, постепенно повышая ее.

Надеюсь отопление своими руками поможет вам сберечь здоровье и тепло в вашем доме.

Источник: http://dom-dacha-svoimi-rukami.ru/otoplenie/pech-kuznecova-svoimi-rukami.html

Уникальная колпаковая печь Кузнецова — греет, варит, не требует особого ухода!

Колпаковые печи – одни из самых распространённых и по характеристикам ничуть не уступают канальным печам. Данная печка — новейшая разработка в консервативной сфере: монтаже и проектировании печей.

Эту печку отличает принципиально новый метод использования горячего газа.

В конструкции стандартного типа движение холодного и горячего газа происходит за счёт тяги воздуха, поступление которого происходит через зольник.

Колпаковая печь Кузнецова — высокоэффективная конструкция, в которой используется топливо разного вида. И.В. Кузнецов начал изучать строительство, конструирование и совершенствование печей из кирпича в тысяче девятьсот шестьдесят втором году.

Обратите внимание

Мастер создал технологию, которая является уникальной, а именно систему «свободного газового движения». В данной системе нагретые газы циркулируют благодаря собственной силе тяжести.

Это совершенно новый и принципиально отличающейся от других вид печей, потому что в традиционных конструкциях происходит принудительное движение газов.

Виды и плюсы колпаковых печек

Плюсы печей заключаются в:

  • экономичности;
  • длительном сохранении тепла;
  • малом образовании сажи;
  • отсутствия частых чисток;
  • возможность выбора форм и дизайна.

По функциям их можно разделить на следующие группы:

  1. Печи отопительные. Основной задачей таких печек является обогрев помещений.
  2. Варочные печи. Их используют для приготовления еды. Сюда же относятся хлебные плиты и печи, которые приспособлены под казан.
  3. Банные печки.
  4. Камины.
  5. Барбекю и грили.
  6. Комплексы и конструкции комбинированного типа.

Самыми распространёнными являются варочно-отопительные печи Кузнецова. Они способны не только согреть дом, но и еда на них получается изумительно вкусной.

Существует немало разновидностей колпаковых печей, они отличаются по размерам, функциональности и стилям. Несмотря на это, принцип по которому строятся данные печи не меняется никогда.

Колпаковые печи можно возводить практически в любых помещениях. Это может быть квартира, жилой дом, хозяйственная постройка или же баня. Например, для бани колпаковая печь станет идеальной заменой обычной стандартной печки.

Построив данную печь для бани, можно решить сразу несколько проблем. Эта конструкция способна обогреть несколько помещений: мойку и парилку, а также комнату для отдыха. Помимо всего, на печи очень удобно разогревать воду, создавая параллельно пар в необходимом количестве.

В доме можно оборудовать двухколпаковое отопление при помощи печи, данная установка является очень функциональной. Прежде чем возводить такую конструкцию, необходимо тщательно проработать проект.

Систему, которая сжигает сырьевое топливо нужно организовать самым оптимальным способом.

В печи необходимо всегда поддерживать правильную температуру, иначе газы, которые образуются после горения могут трансформироваться во вредоносные отходы сажи и смолы.

Как нужно складывать печи колпаковые

Своими руками сложить печь Кузнецова нетрудно. Следующие сведения будут необходимы для правильной постройки:

  • Газ способен заполнить любой объём, который будет предоставлен. Соответственно форма колпака не имеет значения, она может быть любого размера.
  • Стенки колпака одинаково нагреваются в каждом горизонтальном сечении. Верхняя часть резервуара является самой горячей.
  • Источник тепла может быть размещён произвольно, однако он должен находиться в нижнем ярусе колпака.
  • Возможно использование нескольких тепловых источников.

Не рекомендуется делать собственный объект, если это первый опыт кладки. Во-первых, это сложно, а во-вторых, существует большая вероятность ошибиться. Лучше воспользоваться готовыми планировками, они есть в интернете. Не стоит выбирать сразу сложные конструкции, лучше начать с чего-то простого.

Для того чтобы сложить печь Кузнецова, необходимы:

  • Болгарка;
  • Проволока металлическая;
  • Уголок стальной;
  • Печное литьё: дверки, задвижка и решётка колосниковая. Поддувальная, очажная и топочная плита;
  • Песок. Он должен быть очищенным, его должно быть больше глины в два раза.
  • Раствор, предназначенный для кладки (вода, глина и конский навоз). Глина должна быть огнеупорной;
  • Дрель с насадкой миксер или перфоратор;
  • Колосник;
  • Стальная пластина;
  • Кирпич полнотелый, предназначенный именно для этих работ. Кирпич должен быть огнеупорным. А также необходим кирпич для кладки снаружи.

Готовый печной раствор может заменить глину и песок, его можно купить в строительном магазине. В данной смеси все пропорции уже соблюдены. Чтобы печь служила долго, все материалы должны быть высокого качества.

Колпаковая печь своими руками: рекомендации

Человеку, который впервые будет класть печку необходимо научиться быть каменщиком. Рекомендуется прежде почитать книгу и ознакомиться с информацией в интернете. Не стоит тушеваться, нужно спокойно и не спеша начать выкладывать кирпич по схеме ряд за рядом.

Необходимо помнить:

  • При нагреве кирпич нагревается. Соответственно внутренняя оболочка, которая является огнеупорной должна со всех сторон иметь пустое пространство.
  • Обязательно каждый третий ряд должен быть положен проволокой из металла, это позволит сделать связку более сильной.
  • Все металлические элементы, включая дверь должны быть установлены с учётом их расширения при высоких температурах. Металл и кирпич нужно разделить специальной прокладкой.
  • Когда все работы закончены рекомендуется обработать кирпич специальным огнеупорным составом.
  • Обжигать печь необходимо с маленького нагрева, увеличивать силу нужно постепенно.

Новичкам следует помнить, что между первыми двумя ярусами прокладка идёт в четверть кирпича, это увеличивает топку в длину. Перекрытие верхнее нужно делать на семнадцатой и восемнадцатой порядовке, а на двадцать первой порядовке необходимо оставить вдоль боковых внутренних стенок два прохода. Все порядовки указаны на чертежах и, как правило, затруднений не вызывает.

После того как кладка закончена, нужно провести первую растопку. Нужно использовать минимальное количество топлива, потому что нагрев должен проходить постепенно и медленно.

Во время первой топки проверяется работа печи, происходит её обжиг и герметичность всех швов, особенно где есть задвижки и установленны двери.

Важно

Если вдруг обнаружатся какие-нибудь недостатки, то их сразу же необходимо устранить.

Чтобы избежать трещин в печке и её перекоса, ставить её необходимо на твёрдую основу. Готовое сооружение имеет достаточно солидный вес, поэтому к закладке фундамента необходимо подходить очень серьёзно.

Рекомендуется закладывать бетонный фундамент ещё во время постройки дома. Ширина фундамента должна быть на десять сантиметров больше конструкции отопления.

Встраивать самостоятельно в свой готовый дом печь сложно, рекомендуется воспользоваться помощью профессионалов.

Фундамент для печи Кузнецова

Чтобы своими руками возвести фундамент, необходимы следующие инструменты и материалы:

  • штыковая и совковая лопата;
  • раствор цементный (на три части песка должна приходиться одна часть цемента);
  • песок;
  • прут армирующий, имеющий средний размер;
  • опалубка деревянная;
  • плёнка полиэтиленовая.

Сперва необходимо выкопать яму желаемого периметра. Далее, нужно насыпать пятнадцать сантиметров песка на дно ямы и оставить все на два дня, для того чтобы песок осел.

Это позволит сделать печь более устойчивой. Рекомендуется, чтобы опалка была из фанеры, но можно воспользоваться и старыми дверьми, ненужными досками и другими деревянными изделиями.

Это никак не скажется на конечный результат строительства.

Зачастую для армирования используются прутья, имеющие среднюю толщину, однако не запрещается использовать более тонкие прутья. Раствор необходимо заливать медленно. Чтобы удалить лишний воздух из раствора, его нужно часто перемешивать лопатой.

После того как заливка закончена, нужно оставить раствор и дать ему затвердеть. Обычно раствор твердеет в течение недели, однако бывает, что для полного затвердения приходиться ждать две и три недели.

Не стоит торопиться в этом деле, потому что оттого насколько прочным будет фундамент зависит надёжность печки.

Источник: https://samozvetik.ru/blog/43491236103

Печи Кузнецова своими руками: преимущества, основные правила кладки, порядовка и полезные советы

В последнее время в связи с экономией сырья очень популярны стали печи Кузнецова, чертежи которых можно найти на просторах интернета.

Печи Кузнецова нашли очень широкое применение в России и других странах благодаря их особенной конструкции. Начиная с 1962 года родитель этих печей И.В. Кузнецов занимался разработкой лучшей модели печи.

Успех преследовал его детище с самого начала – довольные клиенты распространяли положительные отзывы, и популярность кузнецовой печи росла.

Изобретения Кузнецова — колпаковые печи достойны пристального внимания, поскольку имеют интересную конструкцию и прекрасно обогревают помещение.

Экономные печи – результат многолетних разработок

Насущная проблема, которую столетиями решают изобретатели, актуальна и по сей день – КПД или эффективность печи. Эту же цель преследовал И.В. Кузнецов, постоянно совершенствую конструкцию своих изобретений.

На своем сайте в интернете автор демонстрирует множество конструкций, имеющих усовершенствования в разных проекциях.

Некоторые из них имеют улучшенные теплосберегающие возможности, усовершенствованную топку или дополнительное оборудование.

«Конек» кузнецовок – особая система движения газов, дающая теплому воздуху дольше удерживаться внутри своеобразного колпака, а холодному воздуху дающая быстрый выход через особое углубление.

Совет

Так, горячий воздух сохраняет тепло, а холодный не успевает охлаждать кирпич, быстро высасываясь через дымоход.

Внутри сооружения образуется напоминающая колпак конструкция, которая сочленяет очаг и нижний сегмент.

Такая конструкция дала этим печам название «колпаковые».

Как раз этот колпак является разделяющим моментом для газов разной температуры, где горячие поднимаются в колпак и накапливают тепло, задерживаясь там.

Благодаря тому, что температура горения увеличивается, КПД колпаковой печи достигает 95%. Это чрезвычайно высокий показатель для кирпичной печи – та же русская печь выдает КПД до 40%.

Преимущества колпаковой печи Кузнецова

У этой печи множество преимуществ за счет естественного движения газов:

  • Равномерный прогрев и отдача теплоты;
  • Отсутствие сажи и дыма – соответственно гораздо меньше чистки;
  • Высокая эффективность или КПД – ничтожные потери тепла;
  • Долговечностью кладки;
  • Интересный дизайн (среди более чем 150 моделей есть и круглые варианты).

Вопрос многих желающих иметь это диво у себя – можно ли изготовить ее своими руками? Да, но чтобы получилась экономная рабочая печь нужно точно следовать схеме и использовать качественный материал.

Отопительная печь Кузнецова своими руками

И.В. Кузнецовым разработано множество вариантов печей самого разного предназначения:

  • для отопления;
  • для приготовления пищи;
  • для бани;
  • для улицы (барбекю);
  • с лежанкой и много других вариантов.

Когда вы решили класть печь своими руками и определились с вариантом, то главное – это раздобыть грамотные чертежи для порядовки. Порядовка печи кузнецова – это инструкция, которая показывает способ выкладки каждого из рядов кирпича и их последовательность.

Чертежи печей Кузнецова несложно найти на сайте самого создателя, который любезно делится своими достижениями с любителями все делать своими руками. Сама порядовка чем-то напоминает пошаговую инструкцию по сбору сложного конструктора, так что, приложив старания, разберется любой.

Если вы столкнулись с печной кладкой впервые, то все ваше внимание должно быть сосредоточено на соблюдении порядовки.

Материалы

Печи Кузнецова гораздо меньше стандартных, поэтому материала на ее изготовление нужно до 2 разов меньше. Но это одновременно и большая ответственность, поскольку легкая конструкция должна быть выполнена со скрупулезной точностью.

Итак, материалы для печи:

  1. Огнеупорный кирпич (шамотный);
  2. Кирпич для тела печи (внешняя кладка);
  3. Огнеупорная глина (около 100 кг);
  4. Чистый песок;
  5. Проволока из металла;
  6. Стальной уголок;
  7. Литые элементы: задвижка, дверки для топки и поддувало, колосниковая решетка, плита очага.

Песок: его нужно очищать через сито с отверстиями 1,5 мм. Лучше всего брать горный песок, который почти не содержит мусора. Простейший вариант – купите готовую смесь глины и песка специально для печной кладки в строймагазине.

Кирпич: шамотный кирпич нужно брать марок ШБ-8 или ШБ-5, а керамический кирпич не менее М150 марки. Размеры глиняного кирпича – 250/120/56 мм, шамотного ШБ-8 – 250/123/65 мм, ШБ-5 – 230/114/40 мм. Количество кирпича, которое вам понадобится можно посчитать по схеме порядовки или другим способом.

Фундамент

Но самая первая задача – это фундамент, который легче запланировать сразу при постройке дома. Фундамент должен быть больше размера печи на 10 см по всему периметру. Он будет выдерживать достаточно большой вес, поэтому к нему нужно подойти со всей строгостью. Для этого нужно соблюсти следующие нормы:

  • Печной фундамент не должен быть связан с фундаментом дома;
  • Если печь будет располагаться возле одной из стен, то печной фундамент должен быть не менее чем на 5 см отдален от основного, а пустоту между ними нужно засыпать песком;
  • Важно обеспечить для фундамента хорошую гидроизоляцию. Для этого на дне котлована образовать песчаную прослойку, а застывший фундамент обернуть рубероидом;
  • Хорошо если фундамент будет усилен армировкой – металлическим каркасом.

Верхний уровень печного фундамента идет заподлицо с основным. До необходимого уровня докладывают кирпичом.

Кладка кирпича и «плавающая» топка

Топка выполняется из шамотного кирпича, а тело печи из керамического, а это значит, что при нагревании и остывании они ведут себя по-разному.

Поэтому сама топка должна быть плавающей, с этой целью вокруг нее делают специальный сухой шов.

Это делается для того, чтобы разные по физическим характеристикам кладки шамотного и керамического кирпича не порвало при эксплуатации.

«Сухой шов»: между шамотным и керамическим кирпичом нужно удалить кладочный раствор, а в образовавшуюся пустоту нужно вложить минеральный картон.

Нужно строго соблюсти еще одно правило – выступы из шамотной кладки не должны входить в углубления из керамической кладки, и наоборот. Таким образом, мы получаем абсолютно независимую топку.

Внимание: на чертежах это можно не заметить, но кладка из шамотного кирпича выполняется только на ребро. А вот керамический кирпич кладется на взгляд мастера, это касается столбиков и внутренних стенок.

Проволока для усиления

Металлическая проволока должна использоваться для прокладывания каждого третьего ряда, чтобы усилить кладку. Вам понадобится примерно 5 метров такой проволоки. Не во всех статьях написана эту небольшая деталь, но весьма важная.

Фурнитура

Металлические детали включают в кладку, соблюдая зазор на расширение кирпича от нагрева – 5 мм. Этот зазор заполняется огнеупорной ватой.

Реально ли это — кузнецовка своими руками?

Нужно сказать, что кладка кузнецовки требует не столько навыков, сколько наличия хороших схем и чертежей, а также предельной внимательности.

Даже не печник, но мастеровитый домохозяин может осилить эту задачу.

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

Готово! Первая топка

Итак, вы решились и колпаковая печь готова, осталось только испытать ваше изделие в деле. Мастера советуют обработать готовую кладку специальным огнеупорным раствором. Первая топка должна быть щадящей температуры. Раскочегаривать печь с добавлением температуры нужно несколько раз и только потом начинать ее использовать по назначению.

Источник: http://pechi.guru/pechi/dlya-bani/pechi-kuznecova-svoimi-rukami-kladka-po-shemam-poryadovki.html

Строим русскую баню по уму

С целью улучшения  условий сжигания топлива в колпаковых печах (достижения в топливнике высокой температуры,  оптимального обеспечения реакции горения воздухом, предварительного нагрева подаваемого в топку воздуха и его перемешивания в зоне горения), а также уменьшения негативного воздействия балластных газов на процесс горения топлива, И.В.Кузнецов предложил свою конструкцию бесканальной  печи.

Все печи И.В.Кузнецова строятся по формуле:

«Нижний ярус и топливник объединены в единое пространство и составляют нижний колпак».

Здесь речь идет о сжигании топлива в топливнике определенной конструкции, размещенном в колпаке и оптимальном использовании выделившейся при этом тепловой энергии.

Данная конструкция преследует решение следующей задачи:

«…Получить из топлива максимальное количество тепла при его сжигании; полученную теплоту использовать в максимальном объёме; конструкция теплогенератора (печи) должна отвечать функциональным требованиям и обеспечивать максимальную теплоотдачу…»

Решение этих задач стало возможным в печах, работающих на принципах «свободного движения газов».

Обратите внимание

В этих печах топка устанавливается в колпак и объединяется с ним в единое пространство через так называемый «сухой шов» (СШ).

СШ представляет собой вертикальную щель шириной в 2-3 см, размещенную в одной (или нескольких) из стен топливника и соединяющего его с колпаком.

Предложенная конструкция нижнего яруса колпаковой печи позволило решить отмеченные выше задачи. Простое сжигание топлива в колпаке этого сделать не позволяло.

Именно сжигание топлива в ограниченном объеме топливника, конструктивно выполненного определенным   образом, позволило добиться и максимального извлечения тепла из топлива, и его максимального использования по назначению (нагрева массива печи – для отопительных печей, водяного теплообменника – в отопительных котлах и банных печах, каменной засыпки – в банных печах и т.д.).

Это стало возможным за счет уменьшения влияния балластных газов и продуктов реакции горения на процесс сжигания топлива, а также использования преимуществ конвективной системы колпака.

И.В.Кузнецов разработал печи с топливниками такой конструкции, которая позволила  обеспечить подачу в них оптимального количества необходимого для сжигания топлива  «первичного» и «вторичного» воздуха.

Под «первичным» понимается воздух, поступающий в топку через зольник и колосниковую решетку и служащий для инициации процесса горения (нагрева древесины до температуры ее термического разложения, начала процесса выделения  древесиной горючих газов и их окисления).

Под «вторичным» понимается воздух, подаваемый в топку для  обеспечения завершения процесса полного окисления выделенных древесиной горючих газов до СО2 и Н2О. «Вторичный воздух» в печах И.В.

Кузнецова подается в верхнюю часть топливника по специально организованным для этого каналам в нижнем колпаке.

Помимо этого, топливники его конструкции позволяют достичь хорошего перемешивания воздуха с топливом, разделить потоки холодных и горячих газов. Топливники конструкции И.Кузнецова не предусматривают размещения в них холодного ядра.

Теплообменники размещаются в колпаке вне пределов топочного пространства, там, где они не снижают температуру топочных газов. Топливники конструкции И.В.

Кузнецова содержат так называемый «катализатор» – элемент топки, позволяющий обеспечить ускорение и способствующий полноте протекания реакции горения топочных газов.

Совокупность всех этих конструктивных особенностей позволило добиться высокотемпературного процесса горения, который обеспечил прогрев и газификацию топлива при температуре порядка 1060ºС  и позволил достичь чистого горения.

Полученное высокотемпературное тепло позволяет не только осуществить полноту сгорания топлива, но может быть по максимуму направлено на теплообменник или использовано по другому целевому назначению.

При этом достигается выполнение двух задач:

Из топлива извлекается максимальное количество энергии;

Извлеченная энергия по максимуму может быть передана соответствующей теплоаккумулирующей  конструкции (массиву печи, водяному теплообменнику, массиву каменной засыпки и пр.).

Важно

Локализация процесса сгорания в топливнике и достижения в нем высокотемпературного горения позволило строить печи с колпаками любой конструкции, любыми геометрическими размерами и любого функционального назначения (отопительные многоярусные печи, отопительно-варочные печи, водогрейные котлы, банные печи, газогенераторные котлы и т.д.).

Итак, кратко рассмотрев основные особенности, присущие печам И.В.Кузнецова, перейдем к более подробному рассмотрению их конструкции.

В нижний колпак могут быть вставлены теплообменники, например регистр системы горячего водоснабжения (ГВС).

В случае банной печи таким теплообменником может выступать каменная засыпка (каменка).

Вообще то, следует отметить, что ширина СШ зависит от конструктивного исполнения топливника (его геометрических размеров) и для каждой печи определяется экспериментальным путем.

Боковые стенки топливника, в зависимости от его конструктивного исполнения, имеют внутри одну – две полости – 8.

По этим полостям из поддувала через отверстия, организованные в стенах зольника, подается под катализатор или непосредственно в него подогретый «вторичный воздух».

В задней части полостей 8 могут иметься щели — 9 шириной 0,5 см для подачи ВВ в «сухой шов» для дожигания горючих составляющих печных газов, не успевших полностью прореагировать в топливнике.

Как видно из рисунка топка  ограничена со всех сторон стенками из шамотного кирпича, а сверху – «катализатором».

«Сухой шов» 7 объединяет топку с колпаком. На «сухой шов» можно видеть в левом нижнем углу фото. В стенках по периметру топливника организованы полости 8 (Рис.2) для подачи ВВ в верхнюю часть топки.

Организация системы подачи подогретого ВВ в верхнюю часть топливной камеры и в «сухой шов» служит для устранения дефицита количества воздуха, необходимого для полного завершения реакции горения летучих газового потока. Иными словами обеспечивается создание наиболее благоприятных условий для полного завершения  реакций горения топлива.

Для протекания реакций преобразования окиси углерода СО (угарного газа) в углекислый газ СО2 и водорода Н2в воду Н2О требуется температура не ниже 600ºC. С целью обеспечения этих условий большая часть ВВ подогревается, проходя через полости в стенках топки, и подается в верхнюю зону факела горения, т.е. под «катализатор».

Необходимый для горения воздух подается в топку не только через колосниковую решетку, расположенную над зольником, но и через щель шириной 1,5-2,0 см, находящуюся в поде топливника перед топочной дверцей.  Подача воздуха в топливник через эту щель решает несколько задач: облегчает розжиг печи, подает в топку недостающий объем воздуха, защищает стекло топочной дверцы от перегрева.

В топливнике печи создаются «условия колпака», где каждая молекула (атом) составляющих газового потока имеет свою траекторию движения и место нахождения. Состояние каждой частицы определяется ее энергетическим состоянием.

Более упрощенно можно сказать, что наиболее горячие частицы, обладающие большей кинетической энергией, будут находиться в верхней части топочного пространства.

В то же время менее нагретые частицы, обладающие меньшей энергией, не могут подняться вверх и находятся в нижней части колпака.

«Вторичный воздух», поднявшись по полостям в стенках топливника вверх и предварительно подогревшись,  выходит из отверстий в (либо под) катализатор.

При этом он попадает в верхнюю зону горения и выталкивается как более тяжелый более горячими газовыми потоками пламени вниз, навстречу газовому потоку.

Обратите внимание

Таким образом, происходит встречное движение горючих веществ, находящихся в пламени, и необходимого для их дожигания кислорода подогретого «вторичного» воздуха.

«Катализатор» создает турбулентность газового потока, тем самым, способствуя лучшему перемешиванию его с воздухом и завершению процессов горения газовых составляющих, а также повышает температуру в топке за счет отражения лучевого тепла на горящие дрова.

«Сухой шов» в печах И.В.Кузнецова призван выполнять ряд функций. На этапе розжига печи, пока дрова и внутреннее пространство печи не прогреты, СШ при весьма незначительной тяге в системе позволяет протянуть необходимый для горения топлива воздух по кратчайшему пути из поддувала через топливник в трубу, тем самым облегчая розжиг.

При работе печи в установившемся рабочем режиме СШ служит для отвода из топливника балластных газов, а также охлажденных и отдавших свое тепло стенкам печи топочных газов. В случае организации подачи в СШ «вторичного» воздуха происходит полное дожигание не успевших до конца прореагировать горючих газов (СО и Н2).

На завершающем этапе топки печи СШ позволяет проникающий в топку из поддувала холодный наружный воздух пропустить низом топки прямиком в трубу, не позволяя ему охлаждать внутреннее нагретое пространство печи.

К сильным сторонам колпаковых печей И.В.Кузнецова также относятся их следующие особенности.

В верхней части нижнего колпака этих печей создаётся камера, в которой поддерживается высокая температура, необходимая для окончания реакции горения горючих газов, а также, происходит разделение потоков горячих газов с охлажденными и балластными газами.

Горячие газы аккумулируются в печи, «холодные» газы отводятся в трубу, не охлаждая печь.

Всем колпаковым печам И.В.Кузнецова присущ равномерный по высоте прогрев поверхности печи, начиная с первого ряда. Это становится возможным за счет того, что высота подвертки переточного канала (канала, по которому печные газы из нижнего колпака попадают либо в верхний колпак, либо в дымовую камеру, либо в трубу) располагается ниже основания «сухого шва» топливника.

Равномерный прогрев обеспечивает высокую стойкость печи к образованию  трещин и позволяет ликвидировать «яму» холодного воздуха в помещении.

При незакрытой дымовой задвижке на трубе остывание печи незначительно.

В колпаковой печи горячий воздух, заполняющий колпак, не допускает во внутрь колпака тяжёлый холодный воздух.

Важно

Попав в топливник холодный наружный воздух низом топливника, не остужая нижний колпак через «сухой шов», попадает в переточный канал, а затем в трубу и выводится наружу.

В этом случае  при несвоевременном закрытии главной задвижки на трубе, остывание печи происходит незначительно. Таким образом, колпаковая печь имеет, как бы, автоматическую газовую задвижку. Этим качеством не обладают печи с другими конвективными системами.

Несвоевременное закрытие задвижки на трубе в печах с принудительным движением газов, ведёт к значительной потере тепла. В печах И.В.Кузнецова потери тепла — незначительны.

Следует отметить ещё одно замечательное свойство печей «двухъярусный колпак».

Известно, что, при увеличении времени топки печи, повышается температура стенок дымоходов, и они воспринимают меньше тепла от дымовых газов, из-за уменьшения разности температур дымовых газов и стенок дымоходов.

В этом случае, повышается температура выходящих газов, то есть, понижается эффективность использования выделившегося из топлива тепла.

В печах «двухъярусный колпак», при увеличении времени топки, не происходит заметного снижения эффективности использования выделившегося тепла, так как воспринимать избыток тепла будет верхний колпак.

Характерной особенностью кирпичных печей И.В.Кузнецова является то, что топливник в них выкладывается из огнеупорного шамотного кирпича.

Данная особенность обусловлена созданием внутри топки этих печей весьма высоких температур (возможно достижение 1060ºС), которые не выдерживает обычный полнотелый керамический кирпич (предел прочности на нагрев не превышает 700ºС).

Поскольку температурные коэффициенты линейного расширения керамического и шамотного кирпича различны, поэтому с целью не допущения повреждения расширяющейся в процессе горения внутренней шамотной кладкой топливника наружной кладки печи, между шамотным ядром по всему его контуру и внешними стенками печи оставляют воздушный зазор толщиной 5-10 мм. Воздушный зазор между шамотным перекрытием топливника и перекрытием колпака увеличивают до 2 см.

Итак, подводя черту под вышесказанным, сделаем краткие выводы относительно кирпичных печей И.В.Кузнецова.

  1. Кирпичные печи И.В.Кузнецова, сконструированные на принципах свободного движения печных газов, обладают рядом положительных особенностей, выгодно отличающих их от печей с другими конвективными системами.
  2. Кирпичные печи И.В.Кузнецова имеют ряд конструктивных особенностей, которые необходимо учитывать при кладке печи. Не знание этих особенностей, либо их игнорирование в процессе кладки, может нивелировать все преимущества, присущие данным печам.

Вот, пожалуй, пока и все на этот раз.

Совет

В дальнейшем мы обязательно коснемся особенностей конструктивного исполнения банных печей авторства И.В.Кузнецова, поскольку банные печи призваны выполнять задачи, в некотором роде отличные от задач, возлагаемых на отопительные печи.

Источник: http://inforusbani.ru/voprosy-teorii/kirpichnye-pechi-i-v-kuznecova-bazovye-principy-postroeniya-chast-2.html

Схема строительства печи Кузнецова своими руками

Построить хорошую печь из кирпича довольно сложно, для этого нужно обладать умением. Мастерство всегда передавалось из поколения в поколение, и одним таким известным печником является И.В. Кузнецов. Он использовал специально разработаный принцип строительства печей.

Устройство печи Кузнецова

В большинстве моделей, которые были придуманы ранее, горячие газы всегда двигались по каналам. Во время их движения конструкция нагревалась, а затем сама остывала. Это движение газов образовывала тяга.

При этом корпус прогревался неравномерно, что в итоге приводило к трещинам. Теплообменник помещался в топку, потому что больше для него места не было. Там он напрямую контактировал с огнем и его срок службы быстро иссякал.

Кузнецов использовал для своей модели совсем другой принцип движения газа. Печь имеет колпаки, перевернутые вверх дном. Колпаки можно крепить друг над другом и связать между собой сухим швом, в результате чего по ним начинает проходить газ от одного колпака к другому. Именно из-за этого принципа работы печь Кузнецова еще называют колпаковой.

Совершенствовать свои конструкции И.В. Кузнецов начал в 1962 году, и вокруг него собралось большое количество единомышленников. Многие дачники также хотят создать печь Кузнецова своими руками. Скажем сразу, построить колпаковую печь Кузнецова своими руками можно, но вот многие потаенные секреты единомышленники мастера раскрывать не стали, а, может, их просто и нет.

Стоит отметить, что, благодаря принципу работы печи Кузнецова, есть возможность не только создать отдельное отопление в доме, но еще и получить подачу горячей воды. Для этого колпак с задней стороны необходимо оборудовать стальным теплообменом.

Преимущества колпаковой печи Кузнецова:

  1. Дымные газы расслаиваются по всей конструкции одинаково после топочной камеры.
  2. В одной постройке может быть не один, а несколько колпаков. Они помогут достичь больше тепла.
  3. Колпак находится около топки и в него попадают все угарные газы. Поэтому зола, угарный газ и летучий углеводород, которые в других печах выходят через дымоход, в данном случае догорают под колпаком. Это позволит увеличить теплоотдачу и минимизировать выработку сажи.
  4. С помощью своей конвекции все продукты, образующиеся в результате горения, не могут выбраться из печи, поэтому отдают ей свое тепло.
  5. Теплообменник в этой постройке находится в колпаке или снаружи топочной камеры, поэтому он не влияет на температуру огня и не может снизить КПД.

Виды сооружений

Колпаки внутри печи можно располагать по-разному, поэтому видов печей много. Можно возвести печь своими руками для двухэтажных домов, и оба этажа будут обогреваться одинаково.

Даже можно сделать постройку с лежанкой (обогрев такого вида является конвекционным) или внутри можно поставить теплообменник. Данный вид конструкции называют котлом, он имеет маркировку КИК.

Существует вид постройки в форме камина, их обычно строят в домах за городом. Отопительные газовые печи имеют обозначение ИОК, а если в них есть лежанка, то добавляется буква “Л”. Если в таких конструкциях присутствует еще и духовка, то тогда обозначается буква “Д”.

Настоящие русские колпаковые печи Кузнецова имеют маркировку РТИК, их насчитывается около 10 моделей, из них две имеют лежанки. Такие печи строят чаще всего в банях.

Обратите внимание

Но вот массивную кирпичную печь установить там тяжело, поэтому многие выбирают для бань металлическую конструкцию.

Банные печи имеют маркировку БИК, Кузнецов спроектировал их так, чтобы они были малогабаритными, выглядели презентабельно и занимали небольшую площадь.

Особенности конструкции

По своим особенностям колпаковые печи, которых всего немного больше 150 образцов как колпаковых, так и двухколпаковых, можно поделить по следующему функционалу:

  • отопительные;
  • гриль;
  • варочные;
  • комплексные;
  • камины.

Материал изготовления

Чтобы построить обычную печь Кузнецова своими руками, вам нужен будет следующий материал:

  • полнотелый кирпич 754 шт.;
  • шамотный кирпич 63 шт.;
  • песок 140 кг;
  • дверца на поддувало;
  • задвижка;
  • огнеупорная глина 130 кг;
  • стальная проволока;
  • уголок из стали 35х40х40 см;
  • колосники.

Этапы строительства

Для тех, кто решил построить колпаковую печь своими руками, нужна точная и пошаговая инструкция, называемая порядовкой. Главное, чтобы во время строительства колпаковой печи Кузнецова порядовка соблюдалась внимательно, а также учесть все технологии, которые используют квалифицированные строители.

Заливка фундамента

В том случае, если фундамент дома используется и для основания печи, то нужно подогнать размеры под саму конструкцию. Если же такого нет, то лучше всего для постройки залить отдельный фундамент и сделать его немного шире, примерно на 12–15 см, чем ширина самой конструкции.

Сам Кузнецов всегда говорил: чтобы фундамент был глухим, надо сделать его из силикатного кирпича.

Укладка печи

Необходимо заранее подумать над тем, где будет находиться дымоход — на крыше дома или в помещении. Ведь дымоход имеет свои определенные требования.

Первый и второй ряд нужно выкладывать из шамотного кирпича. Не забудьте, что для них не нужен раствор, который был замешан для фундамента, используется новый. После второго ряда можно уже переходить на вывод для дымового канала, но лучше всего, если дно конструкции, согласно порядовке, будет немного толще.

Дымовой канал способствует лучшей теплоотдаче, поэтому нужно установить 4 чистки. Одна будет находиться сзади, вторая и третья — по бокам, а последняя — в поддувало. Размер чисток подбирается индивидуально для каждой постройки. Чтобы проверить правильность установки согласно схеме, можно использовать строительный уровень или же уголок.

По схеме трудности может доставить кладка маленьких половинчатых кирпичей. Чтобы произвести ровную и качественную резку кирпичей, лучше всего воспользоваться болгаркой.

Затем во время строительства колпаковой печи Кузнецова порядовка указывает на формирование стенки, которая находится между печью и поддувалом. После того как приступите делать укладку пятого ряда кирпичей, нужно установить колосник.

Затем по схеме производите укладку остальных рядов. В рядах №17-18 нужно сделать перекрытие для колпаков. В ряде №21 необходимо оставить несколько проходов так, чтобы они проходили вдоль правой и левой стенки только с внутренней стороны.

Если придерживаться порядовки и иметь наглядную схему перед собой, то построить колпаковую постройку можно без труда, и проблем не появится.

Проверка работы

Когда кладка уже произведена, нужно сделать первую пробную топку. Для этого нужно использовать немного топлива, чтобы построенная конструкция нагревалась постепенно. После этого начнется обжиг всей печи, при этом проверится ее работоспособность. Если были обнаружены хоть какие-то дефекты, то их сразу нужно устранить.

Советы по укладке

Чтобы правильно произвести кладку кирпичей во время строительства колпаковой печи своими руками, нужно придерживаться некоторых советов:

  • Не нужно делать топочную камеру какой-либо частью колпака, потому что топливу для горения нужно определенное пространство, чтобы в конструкции была высокая температура. Если же топка будет частью колпака, то у вас получится обычная русская печь с плохой тягой.
  • Обжиг нужно делать при минимальной температуре и постепенно увеличивать интенсивность горения.
  • При максимальной температуре кирпич начинает расширяться, по этой причине шамотный короб, установленный внутри, начинает “подвешиваться”, другими словами, вокруг него появляется пустое пространство.
  • После того как кладка закончится, нужно на весь кирпич нанести огнеупорный состав.
  • После каждого второго ряда кирпичей нужно прокладывать стальную проволоку, чтобы усилить связку.
  • Двери и остальные металлические детали необходимо монтировать так, чтобы они смогли расшириться при высокой температуре. Чтобы отделить кирпич от металла, необходимо создать новую прокладку.

Колпаковая печь Кузнецова, порядовка которой создана с максимальной точностью поэтапных шагов, бывает не только с одним колпаком, но еще и еще двухколпаковой, что позволяет прогревать помещение большой площадью.

Как видно, простую колпаковую конструкцию можно возвести своими руками, но если вы хотите в своем загородном жилье более функциональную печь, схема укладки которой сложна, то лучше всего прибегнуть к помощи опытных печников.

Они сделают свою работу быстро, придерживаясь порядовки, а готовая конструкция прослужит долгое время. Ведь тонкостей и различных нюансов в строительстве постройки Кузнецова много, и это займет некоторое время.

Несмотря на это, можно построить колпаковую печь своими руками с помощью порядовки и схемы. Главное — желание, и тогда печь принесет радость и уют в доме.

Источник: https://1teplica.com/otoplenie/shema-stroitelstva-pechi-kuznetsova-svoimi-rukami

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here