Колпаковая печь Кузнецова: принцип и устройство, кладка своими руками

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

История создания колпаковой печи

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

[Фото 1 Небольшое печное устройство Кузнецова.]

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

Характеристики устройства

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

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

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

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

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

Отличительные особенности печей Кузнецова

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

• Отопительные. Применяются исключительно в отопительных целях.
• Камины. Такие конструкции имеют эстетически привлекательный внешний вид, при этом с неизменно высоким коэффициентом КПД, что свойственно всем печным устройствам Кузнецова.
• Хлебные. Такого рода печь имеет духовой шкаф, используемый для запекания, в том числе и приготовление хлебобулочных изделий.
• Варочные поверхности. Используются для различных способов термообработки продуктов.
• Уличные. Барбекю комплексы или стационарные мангалы.
• Комплексные. Совмещают в себе несколько функций в одной конструкции.

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

[Фото 3 Печь-лежанка по проекту Кузнецова.]

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

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

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

Показатели результативности колпакового метода

Высокая эффективность колпаковых печей Кузнецова достигается за счет таких характеристик:

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

[Фото 4 Строительный процесс колпаковой печи.]

• за счет того, что колпак задерживает весь поток продуктов горения, увеличивается время на их переработку, защищая при этом дымоотвод от копоти. Таким образом печное устройство Кузнецова приобретает еще одно преимущество – процесс очистки проводится намного реже нежели в других печах.
• Теплообменник расположен в отдельности от топочной камеры, поэтому он не забирает полученное тепло, что также не снижает показатели КПД.

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

Пошаговая инструкция по возведению печной конструкции

Для осуществления кладки, такого рода отопительного устройства понадобится схема.

Материалы, требующиеся для работы:

1. Полнотелый красный кирпич – 755 шт.
2. Шамотный кирпич – 65 шт.

Для приготовления раствора понадобится:

1. Песок – 150 кг.
2. Высокодисперсная огнеупорная глина средней фракции – 135 кг.

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

Укладка фундамента

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

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

[Фото 5 Укладка основного ряда фундамента.]

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

2. Отдельный.Фундамент делается исключительно для установки печи.

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

Возведение печной конструкции

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

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

[Фото 6 Порядовка кирпичной кладки печной конструкции.]

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

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

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

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

[Фото 7 Каждый укладочный ряд проверяется пузырчатым уровнем.]

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

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

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