Как выполнить монтаж печи Кузнецова с водяным отоплением своими руками- Инструкция +Видео

Созданная технология обогрева помещения И. В. Кузнецовым еще в 1962 году до сих пор актуальна и регулярно совершенствуется. Максимальная польза достигается за счет того, что холодный и горячий воздух никуда не выходят, а по мере нагрева или остывания меняются местами. Холодные потоки стелются по низу, а нагретые поднимаются.

Печь водяного отопления Кузнецова

Особенности печки Кузнецова

Обогревательная установка печь Кузнецова с водяным отоплением помимо максимального коэффициента полезного действия в сравнении с иными печными конструкциями имеет еще несколько отличительных параметров.

От того, что весь воздух удерживается внутри системы обогрева, достигаются максимальные температурные показатели, от которых перегорает все, даже зола. Поэтому печь не нужно часто чистить или переживать за засорение продуктами сгорания.

Мощность установки помогает прогреть даже просторное помещение, что дает волю фантазии хозяина дома и печника: возможно выложить практически любые форму, размер.

Выложить сооружение своими руками вполне реально, но за чертежами стоит обратиться к опытному специалисту.

Подробный обзор печки водного нагрева Кузнецова представлен ниже:

Плюсы и минусы водяного отопления

По сравнению со стандартной деревенской печью, модель Кузнецова выделяет больше тепла почти в три раза. Что позволяет использовать ее для отопления больших домов, просторных дач, при том, что итоговая сумма расходов на топливо будет одинаковой.

Расходным материалом для сгорания являются древесина и уголь, которые продаются по достаточно удобной цене, могут быть доставлены на дом, а хранить их можно в ближайшей постройке. Также допускается постройка специального навеса, но тогда лучше его выполнить так, чтобы было как минимум три стены, а через четвертую дрова или угольки не мочили осадки.

КПД печи Кузнецова выше почти вдвое, а постоянный нагрев не испортит, а будет только на пользу кирпичной клади.

Качественный кирпич, цементный раствор – не самые дорогие материалы, поэтому вполне реально сделать хорошую, бюджетную печку.

Преимущества и недостатки конструкции

С другой стороны, для согрева небольшого домика такой вариант совершенно не подойдет – будет слишком жарко.

В период с поздней весны до ранней осени использовать агрегат для готовки не получится, поэтому придется поискать альтернативное решение проблемы питания.

Установленный внутри водяной котел необходимо периодически менять, так как при постоянном нагреве до экстремальных температур нарушается целостность металлического резервуара.

Схема печки с водным контуром

Подключение печки к водяному контуру позволит существенно увеличить эффективность работы установки, что достигается за счет лучшего распространения тепла по дому без повышения мощности горения. В этом деле очень поможет подробная схема.

При формировании данного типа системы, котел под воду устанавливают по центру печи, как можно ближе к топке или прямо над ней. Через нижнюю трубу происходит подача холодной воды, которая, пройдя сквозь весь контур, нагревается, а сверху, под давлением движения потока, направляется обратно по трубам.

Схема движения воздушного потока

Отсек для теплообмена возможно установить один из двух типов. Однокамерная модель – это прямой резервуар, сформированный котлом или плоским ящиком. Трубчатый вариант предполагает передвижение по размещенным друг над другом трубным каналам.

Большую ценность представляет собой второй способ, так как за счет малого объема наполняемого пространства водный поток постоянно движется по трубам. Следует брать полые направляющие с диаметром не менее 5 см, чтобы вода внутри не закипала.

Вне зависимости от выбора, габариты печи напрямую зависят от того, сколько будет колпачков теплообменного участка, а также какие дополнительные участки нужно встраивать.

Как сделать своими руками

Если решено возводить печку собственными силами, то необходимо особое внимание уделить качеству используемых материалов, подготовить полный набор инструментов, сделать чертеж будущей конструкции или заказать таковой у специалиста.

Материал

В отличие от стандартного отопительного построения, вариант Кузнецова разогревается до экстремальных температур, поэтому простой печной кирпич уже не подойдет.

Нужно выбрать варианты с шамотной добавкой, которая придает кирпичам жаропрочность, огнеупорность. Огнестойкие варианты для всей печи использовать не обязательно, достаточно высоких показателей жаростойкости, а данными изделиями выкладывают топку. Для самой кладки лучше подобрать наиболее адаптированные смеси, способные выдерживать подобную нагрузку.

Какой кирпич нужен

Теплообменный агрегат приобретают в строительном магазине, из высокопрочной стали большой толщины, либо чугуна.

Далее остается найти дверцы, заслонки, ручки, крепежные элементы и прочие вставки.

Инструмент

Помимо закупки материалов, необходимо сразу подготовить все требующиеся инструменты.

Обязательно нужно позаботиться о достаточно большой таре для наведения раствора, но не слишком большой, чтобы получались небольшие партии. Тогда смесь не успеет отвердеть до следующего этапа работ.

Вымешивать лучше при помощи строительного миксера – электродрели со специальной насадкой. Тогда будет достигнута максимальная однородность, разобьются все комочки.

Нанесение сырья производится посредством мастерка, который имеет второе название – кельма. Форму выбирают наиболее удобную для конкретного случая.

Строительный уровень – главный помощник при сооружении ровной, аккуратной печки.

Также потребуются рулетка, правило (очень длинная рейка/профиль/уровень), сварочное оборудование и пила-болгарка с дисками по металлу.

Для личной защиты требуется одеть одежду из плотной ткани, закрытую обувь, рабочие перчатки. Желательно защитить голову и глаза от загрязнений кепкой или шапку, специальные очки. Работа со сваркой потребует специальной маски, защищающей зрение.

Подготовительные работы

Установка отопительного оборудования возможна только с соблюдением правил пожарной безопасности. То есть, необходимо сделать отступ от 30 см от ближайших стен, перегородок, потолка. При монтаже водного контура потребуется предусмотреть удобное подключение к системе отопления дома.

Близлежащую поверхность рекомендуется сразу обшить негорючим материалом, чтобы предотвратить возгорание от внезапно выскочивших угольков.

Главное, что нужно сделать – это качественный фундамент, который примет полную нагрузку сырого сооружения, будет опорой обогревательной системы.

Под основание выкапывают пространство, глубиной от 15 до 25 см, шириной немного больше, чем будущая печь. На дно насыпают песчаную подушку, тщательно трамбуют, всыпают среднего размера щебень. Получается, что почти вся ямка уже заполнена, но остается еще сантиметров 5.

Фундамент под печь Кузнецова

Строительная смесь заливается таким образом, чтобы сверху покрывала щебенку. После отвердевания базу укрывают двумя слоями рубероида для гидроизоляции.

В конечном итоге, фундамент должен немного возвышаться над уровнем пола, приблизительно на 10 см.

Пошаговый алгоритм кладки печи Кузнецова

После того, как поверхность застелили рубероидом, начинают кладку первого ряда прямо на гидроизоляцию. Каждый кирпич должен быть выровнен по строительному уровню, а между блоками выдерживают расстояние 3 мм, которое будет швом. Не следует простукивать кирпичики для плотного прилегания, их нужно плавно прижимать, слегка смещая из стороны в сторону для того, чтобы выпустить оставшийся воздух.

Следующий ряд выполняют со смещением каждого кирпича таким образом, чтобы блок располагался над межкирпичным швом предыдущего яруса.

Для контроля ровной кладки на всех этапах работ используется специальное приспособление – порядовка. Это может быть деревянная рейка или угловой металлопрофиль, который будет помогать выкладывать печь максимально ровно.

На местах установки дверок их рамки обматывают асбестовой проволокой и «сажают» на раствор, продолжая движение кирпичиками.

Трубные части водяного контура монтируются на постоянное место с оставлением зазора не менее 1,5 см от кирпичей. Далее выкладывают топку.

Размещение теплообменника

Топку делают двухслойной: снаружи идет красное изделие, а внутри белое огнеупорное с добавлением шамота. Нижняя часть закрывается железной решеткой, которая будет дном. Обязательно должно быть достаточное расстояние для отделения золы в поддувало.

Закладывается второй колпак, от которого также выдерживают зазор до кирпичных блоков.

Дымоход должен быть выложен максимально аккуратно, чтобы не допустить утечек гари или дыма. Новичкам рекомендуется использовать трубы из плотной нержавеющей стали, а снаружи, по желанию, можно выполнить кладку.

Чтобы правильно подключить водный нагревательный элемент, чаще всего применяют циркуляционный насос, повышающий скорость и свободу передвижения жидкости.

В местах вывода труб ставят краны, обматывают их изолирующим жароуплотнителем. Теперь от выведенной трубки проводят ветвление системы для подключения батарей, радиаторов по заранее выбранному плану.

Входящий участок контура соединяют с отводом под холодную влагу, насосом для перекачки воды по системе отопления.

Общий вид в процессе кладки

Чтобы предотвратить разрыв труб, обязательно устанавливают расширительный бак. Большим спросом пользуется расширитель мембранный закрытого типа. Принцип работы установки заключается в том, что при повышении давления внутри тру горячая вода вбирается внутрь бачка, а когда все регулируется, сверху на мембрану давит воздух, выталкивая жидкость обратно в трубы. На случай экстремального повышения нагрузки следует установить краны Маевского.

Регулирование внутритрубного давления проводят, сверяясь с показаниями термостата. Поэтому его монтаж важен для нормальной работы системы.

Какие могут быть трудности

При выполнении строительных работ впервые могут возникнуть некоторые сложности, напрямую связанные с малым количеством опыта.

При неправильно наведенной строительной смеси существенно понижается срок эксплуатации печи, повышается риск появления трещин, осыпания швов, выпадения блоков.

Если не оставить между теплообменником и кирпичной кладки 1,5-сантиметрового зазора, то в процессе нагрева и расширения металла стенки печки будут подвергаться давящей изнутри силе. Из-за этого возможно растрескивание швов, их крошение.

Участки вывода труб не бетонируют, лучше оставить немного свободного пространства и вложить уплотнитель.

Между стенами топочной камеры и печки также требуется выдерживание пустого места под изменение размеров кирпичей во время нагревания. Сама топка выкладывается шамотными огнеупорными блоками, расширительные показатели которых сильно отличаются от своих керамических или иных жаростойких аналогов.

Обогревательная конструкция с водным контуром является достаточно сложным в исполнении процессом, требующим постоянного контроля действий. Малейшие нарушения способны свести все усилия на нет, а невидимые дефекты могут угрожать жизни и здоровью.

Техника безопасной эксплуатации водяного котла

Исправная работа отопительной установки, большой срок эксплуатации напрямую зависят от обращения с печкой с первых дней после создания.

Нельзя пытаться отапливать дом, если из теплообменника была слита вода. Полученные повреждения исправить уже не получится.

Также нельзя вливать жидкость в трубы, если печь уже нагревается, а собственник потом вспомнил об этом, так как контур начнет трескаться от перепада температур.

Допускается закачка влаги без использования циркуляционного насоса, но тогда скорость водного перемещения значительно снизится. Это повлечет уменьшенную теплоотдачу системы обогрева.

Если в холодное время планируется перерыв отопительных работ, то предотвратить промерзание труб возможно, если залить внутрь труб специализированный антифриз.

Не допускается перекрытие тока воды во время горения печки, так как без полного остывания появляется риск разрыва перегревшегося теплообменника.

Отопительная печь конструктора Кузнецова несет большую потенциальную пользу для быта, особенно в условиях холодного климата. Но сложность исполнения, наличие множественных нюансов кладки, потребуют обязательной консультации с опытным мастером печных дел.

Пошагово процесс сборки печки Кузнецова показан в нижеследующем видео:

Печи Кузнецова с водяным отоплением

Печи Кузнецова с водяным отоплением - устройство и отзывы 1Так что это за чудо такое печь кузнецова с водяным отоплением? В середине прошлого столетия в Академии наук СССР была разработана теория, которая включала в себя следующие особенности:

Обычные печи обладают низким КПД, примерно 30 процентов, и чтобы его увеличить академики В.Е. Грум-Грижайло и кандидат наук И.С Подгородников разработали принципиально новый подход к этому вопросу.
Суть его заключалась в том, что для эффективного сгорания, в конструкции печи был применен специальный колпак, который располагался сразу после топки, и имел вид перевернутого стакана. Вследствие чего все сгораемые газы не вылетали «в трубу», а догорали уже под этим колпаком. Конструктивной особенностью этой печи являлось то, что тяга при этом не ухудшилась, а КПД вырос с 30% до 93%.

А Игорь Кузнецов воплотил эту теорию в реальность. Вот таким образом и появились печи кузнецова с водяным отоплением.

Печи Кузнецова с водяным отоплением - устройство и отзывы 2

Преимущества этих печей

Для того чтобы эта печь приносила в ваш дом тепло, и работала так как необходимо, нужно, чтобы ее изготовлением занимался настоящий профессионал этого дела. Тогда все ее преимущества будут работать, а это:

  • Очень высокое КПД сгорания топлива, и как следствие небольшой его расход.
  • Нет нужды в постоянной чистке каналов, как в обычных русских печах.
  • Очень простая эксплуатация.
  • Большой срок эксплуатации. Правильно выложенная печь может служить до 30 лет!
  • Эффективное применение при водяном отоплении дома.

В этом виде печей очень эффективно применение теплообменника, который непосредственно располагается в колпаке, в котором догорают газы. В связи с чем, теплообменник получает длительный и равномерный нагрев, что положительно сказывается на климате в доме, оборудованном такой печью.

Печи Кузнецова с водяным отоплением - устройство и отзывы 3

Монтаж и установка печи

При установке печи должны применяться все стандарты и нормативы, которые прописаны в правилах пожарной безопасности, и этот пункт не подлежит даже малейшему нареканию. При монтаже применяются два варианта установки теплообменника в печь. Первый – это кладка уже сразу с теплообменником, и вмонтирование теплообменника в уже готовую печь.

Первый способ намного предпочтительнее второго, так как во втором способе нужно разбирать топку, а это лишняя головная боль.

Кроме того, размер топки существенно уменьшится, что приведет к необходимости закладки дров.

Поэтому, если вы начинаете устанавливать эту печь, то сразу монтируйте в нее теплообменник, ну а если она уже есть у вас в доме, то тогда ничего не остается, как переделывать топку.

При кладке печи кузнецова с водяным отоплением необходимо учитывать, что толщина труб в теплообменнике, должна составлять минимум 5 миллиметров, а при использовании в качестве топлива угля даже немного больше. Также минимальное расстояние между трубами теплообменника и стенками топки должно составлять 1,5 сантиметра, для того, чтобы было место для расширения при нагреве.

Диаметр используемых труб в теплообменнике должен быть как минимум 50 миллиметров, для того, чтобы вода в трубах не закипала.

Поэтому подведем итоги.

Если вы сделали эту печь у себя в доме по всем правилам, с использованием качественных материалов для корпуса и теплообменника, то такая печь будет отличной альтернативой котлам, работающим на твердом топливе, и вы сэкономите немалую сумму денег.

Печи Кузнецова с водяным отоплением - устройство и отзывы 4

Отзывы людей уже использующих эти печи

Валентина, 40 лет: «В прошлом году поставили у себя на даче печь кузнецова с водяным отоплением, и до сих пор не можем нарадоваться этому чуду. Помимо того, что можно готовить пищу, лежать на теплой лежанке, так и еще можно регулировать температуру в доме. Просто супер печь. Единственное, что летом нет возможности готовить на ней, так как без воды теплообменник быстро прогорит. Но ничего страшного, муж купил встраиваемую газовую панель на кухню, и подключил к ней баллон с пропаном, который до сих пор не израсходовался».

Николай, 50 лет: «Решили в своем загородном доме по совету знакомых соорудить такую печь. Мастер очень долго ее делал, и мы уже начинали нервничать. Но после того, как он работу закончил и мы приехали в дом на первый зимний уик-энд, мы не могли ей нарадоваться, и даже дали мастеру премию за работу. Печь отличная, долго держит тепло в доме, не дымит и занимает не так много места, как мы думали сначала. Для дачи, да что греха таить, и для дома самое оно!»

Главное, чтобы ее изготовлением занимался настоящий профессионал, а вот чтобы найти такого, нужно уже постараться.

Печи Кузнецова с водяным отоплением - устройство и отзывы 5

Колпаковая печь Кузнецова своими руками: схема, порядовка, чертежи, печи с водяным отоплением

Говоря об искусстве конструирования и возведения кирпичных печей, нельзя не вспомнить об одном из самых талантливых русских печных мастеров современности – И.В. Кузнецове. Его имя стоит в одном ряду с такими знаменитыми печными разработчиками прошлого, как В.Е. Грум-Гржимайло и И.С. Подгородников. На счету Игоря Владимировича свыше полутора сотен разработок, воплощенных в жизнь, а колпаковые печи Кузнецова обрели широкую популярность как на постсоветском пространстве, так и за рубежом. В данной статье мы попытаемся разобраться, в чем секрет успеха этих разработок, а также рассмотрим разновидности кузнецовских печей.

Немного теории

Традиционные домашние печи с варочными плитами, «голландки» и «шведки», невзирая на конструктивные различия, объединяет между собой одна общая особенность. Она влияет на эффективность работы этих тепловых приборов – это естественная тяга дымохода. Без тяги не будет функционировать ни одна из большинства известных печей, недалеко ушли в этом отношении и твердотопливные котлы.

печь Кузнецова

Оговоримся: ни одна, кроме кузнецовской, ведь только детища Игоря Владимировича не требуют для своей работы естественной тяги.

Секрет эффективной работы, что отличает двухколпаковые печи Кузнецова от всех прочих, кроется в принципе свободного перетекания газов, для которого не нужна дополнительная энергия извне.

Очень подробно и доступно об этой теории изложено в статьях, размещенных изобретателем на страницах собственного веб-ресурса www.stove.ru. Там же в открытом доступе есть проекты печей, уже введенных в эксплуатацию. Мы рассмотрим теорию вкратце, сравнивая традиционный способ сжигания твердого топлива с процессами, происходящими в колпаковой печи. Итак, в обычной или канальной печи типа «голландки» движение воздуха и продуктов сгорания обусловлено наличием тяги в дымоходной трубе.

Естественная тяга является внешним фактором, действующим в зависимости от:

  • перепада высот между входом в поддувало и верхним срезом трубы;
  • разницы температур наружного воздуха и дымовых газов;
  • ветровой нагрузки.

То есть, тяга присутствует даже в том случае, когда отопитель бездействует, лишь бы была открыта заслонка. В рабочем режиме печи тяга усиливается многократно, скорость газов резко возрастает. В результате в топку поступает много воздуха, температура горения падает, КПД сжигания дров уменьшается. Ограничивая доступ воздуха заслонкой, мы заставляем топливо тлеть при недостатке кислорода, что тоже не является оптимальным режимом для извлечения тепловой энергии из древесины.

Правильная печь с высоким КПД должна отнимать максимум тепла у продуктов горения, чтобы оно не вылетало в дымовую трубу. На практике это реализовать не так просто и вот почему:

  • при открытой заслонке раскаленные газы быстро движутся по кирпичным каналам, не успевая передать стенкам теплоту;
  • если заслонку прикрыть, то скорость потока уменьшится, но материал каналов не способен вобрать всю выделяющуюся теплоту и передать ее в помещение, поэтому часть энергии все же вылетает в трубу.

По этим причинам КПД использования почти всех существующих печей редко достигает 60%. В разработках Кузнецова успешно решены обе проблемы, КПД сжигания топлива и КПД использования выделяющейся теплоты находятся на уровне порядка 80%. Подобный показатель может выдать далеко не всякий котел, работающий на твердых видах топлива. И.В. Кузнецов изложил основы конструирования печей в соответствии с принципом свободного перетекания газов, который мы рассмотрим ниже.

Схема печи Кузнецова

С целью визуализировать принцип действия печи, приведем примитивный пример. Представьте небольшой костер, горящий на открытом пространстве. Доступ воздуха неограничен, но температура горения невысокая, а тепло беспорядочно рассеивается во все стороны. Если накрыть пламя большим чаном — колпаком, оставив внизу достаточный просвет, то костер не погаснет, но характер процесса изменится.

схема печи Кознецова

Раскаленные газы естественным образом поднимутся в верхнюю зону чана и создадут препятствие неограниченному потоку воздуха извне. И только отдавая тепло стенкам чана, они будут охлаждаться, опускаться к проему и постепенно выходить наружу, уступая место более нагретому потоку. Таким образом, в зону горения попадет ровно столько воздуха, сколько нужно для сжигания топлива. Разогретые газы не могут быть вытеснены холодным воздухом, пока не остынут сами, процесс становится саморегулирующимся.

Фокус в том, что строительство печей по системе Кузнецова происходит с использованием не одного колпака, а двух, соединенных между собой вертикальным каналом. Цель такого усовершенствования – решить проблему с эффективной передачей теплоты сжигания в пространство помещения. Продукты горения с высокой температурой поднимаются под свод первого колпака, отдавая теплоту его стенкам. В результате газы охлаждаются и начинают опускаться вниз под собственным весом и давлением восходящего горячего потока из топки.

В оптимизации процесса И.В. Кузнецов пошел еще дальше, он изобрел метод разделения потока газов по температуре еще на первом этапе процесса – сразу после топливника. Для этого пространство колпака отделяется от топки перегородкой, не доходящей до самого свода. Благодаря этому горячий поток с ходу попадает в верхнюю зону. Для газов с низшей температурой предназначается сухой шов в печах Кузнецова, устроенный в перегородке в виде щели заданного размера. Суть процессов изображена ниже на схеме печи:

разделение потока газов

В результате под первым колпаком образуется постоянное турбулентное движение газов с равномерным распределением по температуре. Это приводит к тому, что в печь не может попасть больше воздуха, чем требуется, его «не пустят» горячие продукты под сводом и перегородка. В таких условиях топливо сгорает целиком, оставляя отход в соответствии с зольностью.

Во втором, верхнем колпаке, происходит такое же движение. Продукты с низкой температурой стелются понизу, в то время как горячие газы поднимаются под свод и продолжают остывать, передавая энергию кирпичным стенкам. Охладившись, они опускаются вдоль вертикальной перегородки, после чего попадают в дымоход.

В верхнем и нижнем колпаках постоянно присутствует давление газов, под его воздействием они и побуждаются к естественному движению, тяга дымоходной трубы не нужна.

Разновидности печей Кузнецова

Все порядовки печей Кузнецова (они есть в открытом доступе на ресурсе разработчика) можно разделить на следующие группы:

  • банные печи (серия БИК);
  • котлы кирпичные для отопления и нагрева воды на нужды ГВС (серия КИК);
  • отопительные печи (серия ОИК);
  • отопительно-варочные печи (серия ОВИК);
  • прочие (хлебные, калориферные, тепличные и русские печи).

Выборочно рассмотрим самые популярные разновидности печей – отопительные и банные.

банная печь Кузнецова

Печки для бани

Принцип работы банных печей Кузнецова остается неизменным – естественное перемещение газов через два колпака. Другое дело, что здесь присутствует каменка, которую нужно хорошенько прогревать для получения качественного пара. Разработчиком предложено и по сей день используется оптимальное техническое решение, где каменная засыпка располагается в духовке из жаропрочной стали. Духовка располагается непосредственно над топливником.

Тепловая энергия, аккумулирующаяся в нижнем и верхнем колпаках, используется для подогрева воды и отопления не только помещения парной, но и всех прилегающих комнат. Змеевик для воды устанавливается под первым колпаком таким образом, чтобы его можно было легко отремонтировать или заменить. Место установки можно определить, изучив чертежи печей.

кирпичная кладка печи

Помимо готовых модификаций банных печей И.В. Кузнецов дает рекомендации по их правильной установке, по планировке помещений с целью выбора оптимального варианта. Также есть возможность выбора, среди разработок имеются как малые печи для протапливания небольших бань, так и более серьезные модели с большими баками для нагрева воды.

Печи с водяным отоплением

Современные печи Кузнецова с водяным отоплением серии КИК (кирпичные котлы) представляют особый интерес. По сути, это колпаковый котел, выложенный из кирпича и обладающий неплохим КПД – порядка 70—80%, то есть, аналогичным своим железным «собратьям». Как достигается столь высокая эффективность, было нами описано выше.

печь серии КИК

В тело печи встраивается 1 или 2 регистра из стальных труб (в зависимости от мощности). Готовые модификации котлов имеют ряд мощностей 17, 34 и 63 кВт. Кроме того, автором предлагаются и двухконтурные модели с возможностью подогрева воды для хозяйственных нужд. В своих рекомендациях по строительству подобных обогревателей И.В. Кузнецов указывает, что для повышения экономичности и эффективности работы корпус кирпичного котла стоит утеплить базальтовым волокном.

утепление базальтовым волокном

В большинстве купольных моделей печей внедрено современное техническое решение, обеспечивающее дожигание горючей составляющей дымовых газов. С этой целью под свод верхнего колпака или другое место, в зависимости от конструкции, организована подача вторичного воздуха. При использовании древесины соответствующего качества такой тепловой прибор будет функционировать как пиролизная печь.

Заключение

Мы изложили множество полезных теоретических сведений о «кузнецовках», но претворить теорию в кирпич и раствор, а затем и в тепловой прибор не так уж просто. В консультациях на эту тему большую помощь может оказать сам изобретатель или другой человек из его команды. Если у вас имеется желание и хотя бы небольшой опыт в печном деле, то колпаковая печь Кузнецова, сделанная своими руками, обязательно порадует вас своей безупречной работой.

Печь Кузнецова своими руками: чертежи порядовки и описание кладки печи

И. В. Кузнецов с 1962 года занимается проектированием, изготовлением и усовершенствованием печей. За это время было изобретено более 150 различных конструкций, каждая из которых стремилась к абсолютному показателю эффективности – 95% КПД. В этой статье мы расскажем, как делать печь Кузнецова своими руками.

Фото 1 Печь Кузнецова

Фото 1 Печь Кузнецова

Принципиальная особенность разработки заключается в системе разделения газов на холодный и горячий потоки. За счет уникального колпакового строения печи горячий воздух задерживается внутри, а холодный выводится по отдельному каналу в дымоходную трубу. Учитывая то, что в колпаке поддерживается более высокая температура  горения, а тепло распределяется равномерно по корпусу, коэффициент полезного действия достигает своего пика. Для сравнения, КПД обычных печей составляет 30-35%, твердотопливных котлов – 80%, пиролизных – 85%.

Невысокая производительность большинства твердотопливных агрегатов объясняется тем, что теплый воздух выходит вместе с продуктами горения в трубу. Помимо того, что оставшегося объема не всегда хватает для полноценного нагрева, быстро выходящие дымовые газы еще более снижают тепловой порог. В некоторых конструкциях эту проблему пытаются решить увеличением (удлинением) дымоходной трубы, но тогда существует риск снижения тяги и, как следствие, уменьшения КПД. Создание такого агрегата, который бы обеспечил полноценную тягу и увеличил теплопередачу, и стал основной целью конструктора Кузнецова.

Видео 1 Строительство отопительной печи по системе Кузнецова

Конструктивные особенности

Все печи Кузнецова (а их, напомним, более 150 образцов) можно разделить по функционалу:

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

И хотя самой популярной моделью являются варочные, где предусмотрена функция приготовления пищи, все указанные агрегаты работают по одному и тому же принципу –разделение горячих газов на потоки.

Фото 2 Варочная печь по системе Кузнецова

Фото 2 Варочная печь по системе Кузнецова

На фото вы видите печь Кузнецова, сделанную своими руками, где топливник располагается возле самого пола и на всю длину. Получается очень эффективный нижний прогрев с последующим переходом на верхний уровни. Сразу за топливником располагается колпак с нижним выходным отверстием, который и сепарирует горячий газ. Наиболее горячая его часть поднимается вверх, а остывшая, более холодная, оседает на колпак и выходит через отверстие. Такая циркуляция происходит постоянно, пока в топливнике горят дрова.

Так выглядит схема печи с водяным контуром:

Схема печи с водяным контуром

Усиление нижнего прогрева повышает уровень комфортности человека. Пол прогревается не только под пятном конструкции, но практически по всему периметру, соответственно, увеличивается площадь теплоотдачи, помещение прогревается быстрее и эффективнее.

Некоторые специалисты пытаются доказать неэффективность подобной технологии, ссылаясь на то, что задерживаемый дым ухудшает тягу. Однако, уже более 50 лет такая конструкция считается самой эффективной. Именно поэтому мастера пытаются сделать печи Кузнецова своими руками, находят  чертежи, консультируются с автором технологии.

Фото 3 Печь системы Кузнецова

Фото 3 Печь системы Кузнецова

Агрегат можно использовать не только для отопления и приготовления пищи, но и для обеспечения горячего водоснабжения. Достаточно на обратной стороне колпака наварить чугунный или стальной теплообменник.

Почему колпаковый метод такой результативный?

  1. Дымные газы расслаиваются по температурному признаку за пределами топки.
  2. Чем больше колпаков в пределах одной конструкции, тем больше препятствий встречает горячий газ и тем дольше он задерживается внутри.
  3. Расположение колпака непосредственно за топкой – горячий газ моментально попадает в колпак и сохраняет высокую температуру. В колпаке собираются одновременно все продукты сгорания, что увеличивает время их переработки и сокращает сажный налет на дымоходе. К слову, именно поэтому самодельные отопительно-варочные печи Кузнецова не нуждаются в частой чистке.
  4. Теплообменник также располагается вне топки, соответственно, не забирает часть тепла и не снижает КПД.

Говоря иными словами, продукты сгорания, попадая в колпак (-и) вынуждены отдавать все свое тепло, чтобы выйти оттуда. Нижнее выходное отверстие выпускает наружу только холодный газ, уже отдавший всю свою температуру.

Если речь идет о печи с водяным контуром, то в теле присутствует двойной регистр стальных труб, выдающие мощность 17-63 кВт. Предусмотрены также двухконтурные агрегаты, производящие одновременный с отоплением нагрев воды.

А теперь приступаем к ответственному процессу – делаем печь Кузнецова своими руками, публикуем чертежи, видео, пошаговое руководство.

Подготовительный процесс

Необходимые материалы:

  • песок – 150 кг
  • кирпич красный полнотелый – 755 штук;
  • шамотный кирпич – 65 штук;
  • среднефракционная огнеупорная глина – 135 кг;
  • чугунная дверца на поддувало (можно изготовить самостоятельно из спаренного стального листа);
  • стальная проволока;
  • арматура для колосниковой решетки или уже готовый колосник;
  • уголок 350х400х400 мм;
  • задвижка.

Все кирпичи перед кладкой проверяются вручную, на них не должно быть полых трещин, минимальное количество сколов.

Сделать кузнецовку может даже начинающий мастер, при этом важно соблюдать технологию кладки и порядовку.

Фундамент

Идеальным фундаментом считается связанный с домом, но только в том случае, если дом и печка строятся одновременно. В противном случае следует готовить новый, а не пытаться связать с прежним.

На фундамент укладывается слой битумной изоляции или рубероид, чтобы исключить проникновение грунтовых вод и намокания нижнего ряда.

Сам конструктор рекомендует изготавливать фундамент из силикатных печей полностью по пятну.

Порядовка

Порядовка печи по системе Кузнецова

Порядовка печи по системе Кузнецова

Порядовка печи по системе Кузнецова


Перед тем, как начинать порядовку, необходимо заранее рассчитать расположение дымохода в соответствии с чертежом. Только после этого можно приступать к собственно укладке

Чертеж дымохода печи

Для того, чтобы не ошибиться в количестве рядов и последовательности укладки, посмотрите видео порядовки печи Кузнецова

Видео 2 Порядовка

Пошаговая инструкция

  1. Первые 2 ряда выкладываете насухо из шамотного огнеупорного кирпича. Сам конструктор рекомендует делать нижнюю часть толще, но 2 ряда – оптимально для эффективной конвекции. После того, как выложен первый ряд, замеряете углы – они должны быть ровно по 900. С 3-го ряда начинается подготовка траектории дымовых каналов.

Кладка печи

  1. Со второго ряда начинается подготовка зольника и поддувала. Через эту камеру будет подсасываться воздух для горения, а также удобно убирать золу. Все кирпичи кладутся в шахматном порядке, толщина шва в пределах 5 мм. Кладка – только на глиняный раствор.

  1. Делаете внутренние перегородки и стенку из шамотного кирпича между поддувалом и печкой. На 5м ряду монтируете желательно чугунную колосниковую решетку. Толщина колосника зависит от того, какие поленья будут загружаться в камеру.

Для теплового расширения при укладке колосника необходимо оставить деформационный зазор 5-7 мм между решеткой и стенкой. Саму решетку следует монтировать под небольшим углом к дверце, но оставить при этом небольшой порожек, чтобы щепки или горячие угольки не попадали в помещение.

В этом же ряду делаете дверцу для топливной камеры. Топливная камера обязательно должна быть облицована шамотным кирпичом, положенным на ребро. Футеровка – а именно так называется этот процесс – необходима для защиты стенки печи от высокой температуры.

  1. На 16-м ряду закрываете полностью камеру, чтобы установить колпак. После чего начинаете выкладывать вторую камеру сразу же поверх первой – это будет уже второй колпак.

  1. Далее, следуя порядовке, доходите до 26 ряда, после которого верхнюю часть сплошь закрываете кирпичом.

  1. Спустя сутки можно провести первый пробный запуск с минимальным количеством топлива. Это необходимо для проверки наличия сквозных щелей и обжига кирпичей и раствора. Не стоит злоупотреблять количеством дров – конструкция должна нагреться очень медленно и не раскалиться.

На видео представлена подробная инструкция, как сделать печь Кузнецова своими руками:

Рекомендации, отзывы, советы

  1. Не стоит соединять первый колпак с топкой – так вы получите обычную не самую эффективную печь. Именно в разделении колпака и топки, создании ограниченного пространства для горения и заключается основной «секрет» Игоря Кузнецова.
  2. Во время укладки каждый четный ряд фиксируйте стальной проволокой – это обеспечит стабильное положение и устойчивость.
  3. Обязательно покройте уже готовую отопительно-варочную панель огнеупорным составом.

Как сделать отопительно-варочную печь Кузнецова?

Печи Кузнецова в частном домовладении без подведенного природного газа – оптимальный вариант решения вопроса с отоплением и приготовлением пищи.

Свернуть

Устройство

Устройство колпаковой печи Кузнецова представляет увеличенное пространство и уровень теплоотдачи выходящих газов из топочного отделения. Здесь использована система объединения топки с нижней частью корпуса отопительного прибора. Получается конструкция похожая на колпак. Такое устройство позволяет выходящим газам полностью отдавать тепло и увеличивается производительность устройства.

В промежутке между топливником и колпаковой схемой обустраивается небольшой паз в задней стенке топливника. Эту щель принято называть сухим швом. Такое устройство позволяет облегчить прохождение отработанных газов по системе и обоснована:

  • потоки холодного воздуха проходят внизу. Нагреваясь, они вытесняются в систему вентиляции;
  • нагретый воздух, двигаясь по колпаковой системе полностью отдает тепловую энергия и только затем проходит в дымоход.

Газы двигаются «самотеком», под собственным весом. Дымоход можно выполнять укороченным, благодаря этому, возрастает уровень тяги, твердое топливо полностью сгорает в топке. Слой сажи, оседающий на стенках вытяжки, уменьшается. Эти качества позволяют использовать печи даже с прикрытым шибером.

Важно! Конструкция несложная, при начальных навыках и умении ровно выполнять кладку с работой справится даже новичок, но лучше работать под контролем профессионала. Главное иметь подробные чертежи и внимательно выполнять схему порядовки.

Еще одна отличительная черта печей Кузнецова – это возможность регулировки температуры горения и возможность организации отдельной «летней» топки. С ее помощью прогревают и сушат печь после долгого перерыва в работе.

Расчет печи

Чтобы сделать надежную печь Кузнецова для 2-х этажного дома или для маленького садового домика потребуется выполнить несложные расчеты. Но если важно определить точную мощность печи для дома, такую работу лучше доверить профессионалам.

Для примера сделаем расчет для небольшого, одноэтажного домика, площадью 35 м2 , объемом 77 м3, с 1 окном и дверью. Для расчета важно знать формулу и несколько основных коэффициентов. Нам потребуется перемножить объем с суммой коэффициентов слоя теплоизоляции (1,2) и стеклянного окна (1,2) и приплюсовать коэффициент материала деревянной двери (1,5).

Подставляем данные и выполняем расчеты: 77*(1,2+1,2)+1,5. Округляем результат в большую сторону, получаем необходимую мощность печи 21 кВт.

Для определения самих габаритов печи соблюдают несколько пропорций:

  • исходя из объема комнаты определяется площадь отверстия топки. Они должны рассчитываться в пропорции 50-70 к 1;
  • глубина топочного отсека определяется в пропорции 1 к 2.

Подготовительные работы

Колпаковая печь для отопления дома своими руками – это возможно. Но потребуется выполнить ряд работ по подготовке. Определяемся с размерами будущей печи. Принимаем за основу:

  • габариты печи. Высота – 2100 мм. Глубина – 630 мм. Ширина – 1015 мм;
  • глубина топки 450 мм;
  • мощность – 35 кВт;
  • предназначена для обогрева смежных помещений, общей площадью 35 м2 и приготовления пищи на варочной панели.

Материалы и инструменты

Для работы потребуется приобрести:

  • выполнение кладки внутренней части агрегата – шамотный или огнеупорный кирпич;
  • наружные поверхности – простой кирпич, с маркой прочности от 150;
  • 100-150 кг шамотной или огнеупорной глины;
  • раствор делается в пропорции 1 к 2, поэтому подготовим просеянный песок – 200-300 кг;
  • можно приобрести готовые кладочные смеси для печей, готового раствора потребуется минимум 0,2 м3;
  • арматура для армирования фундамента;
  • заготовки на заслонки, дверцы, варочные панели покупаются в специализированных магазинах или изготавливаются самостоятельно.

Как приготовить раствор?

От этого материала зависит долговечность, надежность конструкции, возможность задымления помещений. Если используется глина в ней не должно быть включений земли и других материалов. Песок используется речной, просеянный через мелкое строительное сито:

  1. В корыто высыпаем глину и песок в пропорции 1 к 2 и хорошо перемешиваем.
  2. Заливаем воду и доводим консистенцию до густоты домашней сметаны.
  3. Перемешиваем раствор.
  4. Даем ему отстояться 15-20 минут и можно приступать к работе.

Для экономии времени и сил можно купить готовый раствор красной глины и песка и использовать его.

Кладка своими руками

Отопительно-варочная печь Кузнецова с угловым щитком или другой конструкции при выполнении работ основного этапа, разбита на несколько операций. Разберем их подробнее.

Порядовка

Описание кладки

Независимо от того какую конструкцию мы строим, порядовка отопительно-варочной печи Кузнецова с лежанкой или простой отопительной конструкции основная схема не изменяется. Меняются только габариты печи. Остальные основные правила не изменяются:

  • кирпичи общего канала выходящего от камер 1 яруса возле второго слоя колпаковой камеры, укладываются на ребро и кладка выполняется в четверть кирпича. Так увеличивается длина топочного отсека;
  • на уровне 2/3 высоты конструкции или на 17-18 ряду – перекрывается первый ярус колпаков;
  • во внутренних боковинках с 2 сторон выполняются специальные пазы для розжига дров, с размером 1 стороны 60 мм. Такие отверстия выполняются на уровне 21 ряда. Это позволит облегчить чистку дымоходов при засоре.

Работы выполняются по определенной схеме.

№№ рядов Описание работ
1 Это основа всей системы, поэтому его выкладываем сплошным, без пустот и щелей. Важно выдержать правильное положение кирпичей во всех плоскостях. Толщина шва – 5-7 мм. Углы должны выкладываться с учетом размеров по диагоналям.

Конструкция должна иметь точные размеры и правильную конфигурацию. Поэтому придется откалывать и подгонять по размеру кирпичи. На этот ряд потребуется приготовить 20 керамических деталей.

2 Начинаем формировать камеру для сбора золы и организации дополнительной тяги при зажигании дров, а также нижнего яруса 1 колпака. С наружных сторон укладываем без раствора по 2 половинки и выдвигаем их из ряда.

Это будут пазы для прочистки зольника после окончания кладки и удаления строительного мусора. На лицевой стороны устанавливаем и подпираем стопкой кирпичей дверку поддувала. Для этого ряда замачиваем 14 кирпичей.

3 На этом ряду надежно закрепляем дверку поддувала и стопку кирпичей можно убирать. Кладку осуществляем согласно схеме порядовки.
4 Из шамотного кирпича выкладываем тыльную и боковые стенки топочной камеры печи. Сверху дверцы укладывается 2 керамических детали, они должны быть немного стесаны под угол и выступать над дверью. С внутренней стороны в этом месте укладываем 2 огнеупорные детали аналогично наружным. Для создания теплового зазора оставляем небольшой промежуток между наружным и внутренним слоем в 5-7 мм. Для этого между ними кладем не раствор, а слой горючего материала достаточной толщины. При просушке отопительного прибора материал сгорит, и зазор будет компенсировать деформации от разных температур.
5 Начинаем формировать топочную камеру. Для этого все детали лицевой части срезаются под угол. Пространство между ними будет использоваться для укладки колосника, он должен свободно опуститься в подготовленный паз, поэтому делаем полость с небольшим запасом в 5-7 мм, с учетом создания теплового зазора между колосником и кирпичами.

Сразу за топочным отсеком, в месте нахождения нижнего колпака начинаем выкладывать вертикальный канал, размером 100-120 мм. Он соединяет колпаки между собой. Зазоры до колосниковой решетки засыпаем песком.

6 Начинаем устанавливать дверцу топки. Между кирпичом и металлом оставляем температурный зазор. Для этого лутку дверцы обматываем огнеупорным материалом, необходимой толщины и устанавливаем ее на место.

Для внутреннего ряда потребуется уложить 3 детали из шамота в месте установки двери.

7 На тыльной стороне делаем  сухой шов. Для этого с левой стороны оставляем зазор между рядами, толщиной до 30 мм. В него будут выходить отработанные газы из топки, и обеспечиваться дополнительная тяга в топочном отсеке..
8 Кладку выполняют по схеме порядовки.
9 Закрываются стенки топки. Начинается формирование канала для отвода газов в дымоход. Кладку ведем согласно схеме. На этом рядке перекладывается верх дверки с намотанным шнуром асбеста для уплотнения шва.
10 Укрываем свод топки листами асбеста и выкладываем на них без раствора керамические кирпичи. Выкладываем полость для укладки варочной панели. Для ее крепления, с внутренних сторон кирпичей вырезаем пазы, шириной 10-15 мм.

Шамотный кирпич стесывается под углом и выкладывается по схеме порядовки. В пазы укладывается шнур из огнеупорного материала. Сверху размещаем варочную панель из чугуна или толстой жаростойкой стали.

11 По схеме выкладываем свод варочной камеры, и устанавливается лутка для ее дверцы.
12,13,14 Продолжаем выкладывать камеру для приготовления пищи по порядовке.
15 Начинаем закрывать варочную камеру. Для этого из красного кирпича выкладываем ее свод на закрепленную стальную пластину.
16 По чертежу выкладываются стальные направляющие, на которые укладываем кирпичи, оставляя размеченные вентиляционные каналы.

На определенных для установки вентиляционных задвижек кирпичах делаем выборки под них. Устанавливаем летние задвижки, которые будут регулировать работу печи в теплый период.

17 Поверхность варочного отделения облицовывается керамическими деталями.
18 Формируем верхний колпак. Устанавливаем без раствора 2 половинки, которые будут служить каналами для его прочистки. Остальная работа выполняется согласно схеме.
19-26 Выполняются по плану.
27 Начинаем готовить основание для укладывания сплошных рядов.
28 Делаем пазы в кирпичах для установки задвижки дымохода. Остальные формируют конструкцию печи. Устанавливаем заслонку.

При выкладывании последующих рядов используется схема печи Кузнецова. По центру оставляется канал для прохода газов и труба выводится на крышу.

Наша купольная печь Кузнецова готова. Осталось выполнить несколько подготовительных работ и можно сдавать ее в эксплуатацию.

Сушка

Эксплуатировать кирпичные печи непосредственно после их строительства категорически запрещено. Но сушить поверхности важно начинать непосредственно после окончания работ. Для этого не потребуется много сил и времени. Работы проводят в несколько этапов:

  • первый, начинается непосредственно после окончания строительных работ. В топочный отсек укладываем максимум 2 кг дров, с уровнем влажности от 20%. Открываем в помещении все двери, окна, задвижки дымохода и поддувала. Зажигаем пламя и закрываем дверцу. Не пугайтесь большому задымлению в комнате. В первый раз испаряется основное количество влаги из материалов и дыма от выгорания остатков смазки и покрасочных материалов с поверхностей металлических деталей;
  • второй этап обработки проводится по аналогичной схеме, после остывания поверхностей. Количество дров не увеличиваем.

Третий и последующие этапы сушки проводим в течение 2-3 суток. Так мы добиваемся испарения влаги, если такую обработку не проводить, велик риск деформации печи и сильного задымления комнаты при начале эксплуатации. Если в процессе обнаружится брак в кладке и подсос воздуха, эти места заделываем раствором или герметиком.

Пробная топка

После сушки выдвигаем из пазов половинки кирпичей, оставленные для очищения участков от строительного мусора, выгребаем его и выносим из комнаты. Все зазоры между стенами и дверцами замазываем раствором шамотной глины или заполняем жаростойким герметиком.

Разводим небольшое количество раствора для кладки и укладываем половинки в пазы. Пустоты в швах заделываем раствором, швы должны быть полностью герметичными.

Укладываем полную закладку сухих, мелких дров из лиственных пород древесины, но не ольхи. Открываем все полсти для вентиляции топки. Делаем факел из бумаги или большую лучину, поджигаем и удерживаем в окошке для чистки, выполненном под варочным отсеком до 8 минут.

Закрываем этот канал и поджигаем дрова. Печь не должна дымить. Если дрова сразу начали плохо гореть, еще раз проверяем уровень тяги, может остался мусор.

Пробный запуск агрегата необходим для устранения возможных неисправностей и строительного брака. После прогорания закладки дров, зола и остатки дров вычищаются из топки и зольника. Печь оставляется до полного остывания. После этого печь готова к эксплуатации.

Важно! Определить качество тяги можно по цвету пламени в топке. Светлый цвет дыма – дрова сгорают полностью, система дымохода исправна. Но если цвет огня темно – красного, бордового цветы – значит, пришла пора чистить дымоход из-за неполного сгорания дров и не достаточной тяги.

Советы по эксплуатации

Такая инструкция понадобится для каждого владельца печи на твердом топливе:

  • осенью, проводим профилактический осмотр и устранение всех неисправностей. Для заполнения щелей и швов между кирпичами используем раствор из шамотной или красной глины или заделываем их герметиком;
  • поддерживаем достаточный уровень тяги. Перед сжиганием дров обязательно открываем все заслонки и поддувало и подносим к дверце топки зажженную лучину. Если пламя затягивает в печь, можно запаливать огонь;
  • не забываем правило определения величины тяги по цвету пламени. При малейших признаках забитого дымохода безотлагательно прочищаем его;
  • запрещается использовать дрова с уровнем влажности более 20%;
  • даже в сильный мороз рекомендуется протапливать печь утром и вечером. Сильно разогретые кирпичные стены дымоходных каналов снижается эффективность работы печей. Разница между температурой отработанных газов и стенок дымохода понижаются, тепла в помещение поступает меньше. Но это правило не распространяется на печи Кузнецова с 2-х колпаковой системой.

Вывод

Выложить кирпичную печь сложнее, чем сделать из стальных листов или подручных материалов. Но печи Кузнецова просты в изготовлении, хотя и потребуют затрат времени и сил. Но для частного домовладения, особенно при условии постоянного проживания, лучшей конструкции еще не придумали.

Что еще почитать
  • Печь «Экономка» своими руками – простое решение для отопления дачи
  • Кладка простой кирпичной печи для садового домика
  • Кирпичная печь с водяным контуром для отопления дома своими руками
  • Пошаговая инструкция по изготовлению печи для беседки из кирпича

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *