Кузнецовки: чертежи и их разнообразие
Благодаря основным принципам, используемым при конструировании, появилась возможность добавлять дополнительные функции без увеличения габаритных размеров печи. Основные плюсы и преимущества можно охарактеризовать следующим:
- прогрев и отдача тепла происходит равномерно, — нижняя часть печного агрегата нагрета так же, как и верхняя;
- размеры варочной панели могут быть различными, — нет жёсткой привязки с конструкцией;
- нагнетание жара в колпаковой конструкции ведет к полному сгоранию углеводородов, потому сажи и дыма практически не наблюдается;
- очень высокий КПД, вплоть до 95%;
- равномерный прогрев оберегает кирпич от растрескивания, а кладку от деформации;
- формы могут быть разнообразные, — печники с удовольствием помогают подобрать и разработать подходящую конструкцию;
- многие оснащают печки водными контурами для локального отопления своего дома.
Возможность конструировать различные формы и оснащать эти конструкции отопительными контурами позволило расширить их функционал.
Кузнецовка в разрезе
- Отопительные варианты, предусматривают узконаправленное применение для эффективного обогрева домов различных размеров и этажностей.
- Варочные варианты — используют минимальное количество дров для быстрого приготовления полноценного обеда или ужина.
- Банные конструкции отличаются высоким КПД, быстротой нагрева помывочных помещений, а также согрева воды.
- Печи-камины, барбекю, грили и коптильни – могут найти своё отражение в печах этого типа.
- Комбинированные варианты, — возможность соединить многочисленные функции в одном месте.
Типы
Печное оборудование для бань можно разделить на группы зависимо от разных факторов — типа используемого топлива, материала, из которого изготовлен агрегат.
По материалу
Зависимо от материала выделяется два вида конструкций:
- Кирпичные. Стандартные печи для русской бани. Они длительное время удерживают тепло, но долго нагреваются.
- Металлические. Конструкции можно купить в специализированных магазинах или собрать самостоятельно. Позволяют быстро прогреть банные помещения. Металл со временем выгорает из-за воздействия высокой температуры.
Выбор печи зависит от количества свободного места в бане, финансовых возможностей, наличия отдельного основания, необходимых технических характеристик.
По типу топлива
Зависимот от типа топлива выделяется 3 вида конструкций:
- Газовые. Наименее популярные модели, поскольку подключение к системе центрального газоснабжения не всегда доступно. Пользоваться баллонами неудобно, подключать газовое оборудование можно только специалистам с определенными разрешениями.
- Электрические. При использовании подобного оборудования не нужно обустраивать и чистить дымоход. Можно точно регулировать температурный режим.
- Дровяные. Работают от любого вида дров или брикетов из спрессованных опилок.
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.
Так выглядит 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.
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?
- Дымные газы расслаиваются по температурному признаку за пределами топки.
- Чем больше колпаков в пределах одной конструкции, тем больше препятствий встречает горячий газ и тем дольше он задерживается внутри.
- 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.
- 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
Перед тем, как начинать порядовку, необходимо заранее рассчитать расположение дымохода в соответствии с чертежом. Только после этого можно приступать к собственно укладке
Для того, чтобы не ошибиться в количестве рядов и последовательности укладки, посмотрите видео порядовки печи Кузнецова
Видео 2 Порядовка
Пошаговая инструкция
- 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.
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:
- Огнеупорный кирпич (шамотный);
- Кирпич для тела печи (внешняя кладка);
- Огнеупорная глина (около 100 кг);
- Чистый песок;
- Проволока из металла;
- Стальной уголок;
- 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
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.
Как сложить печь И. В. Кузнецова
Фундамент печи
Фундамент печки лучше планировать в период проектирования дома. Размеры фундамента должны превышать габариты печи на 15 см с каждой стороны, его не связывают с основанием жилого строения.
Если источник тепла располагают вдоль стены, фундамент печи удаляют от фундамента дома на 6 см, и между ними делают промежуток, засыпанный песком. Бетонное сооружение изолируют от почвенной влаги рулонными материалами.
Кирпич кладут также по трехслойной изоляции рубероидом. Продумывают расположение дымоотводной трубы, чтобы соблюдались условия безопасности внутри помещения, при прохождении сквозь перекрытие и при установке на крыше.
Немного истории
Фото печи кузнецова
Кузнецов — это инженер, который всю жизнь занимался созданием проектов всевозможных печек. Его чертежи можно считать настоящим достоянием печного дела.
Кузнецов является не просто автором таких печей как КИК 17. Он создавал совершенно новые конструкции, усовершенствовал существующие. Благодаря ему были переработаны множественные чертежи. Казалось бы, в них все работало отлично. Но Кузнецов нашел недочеты, превратил их в настоящие достоинства, повысил эффективность печей. Та же Шведка в его руках преобразилась, вышла на новый уровень производительности.
Свою работу инженер-печник начал в 1962 году. Только за счет отзывов своих клиентов специалист очень быстро стал востребованным и популярным. Его рекламой было качество работы.
Сегодня Кузнецов — это не просто фамилия. О нем знают все, кто на уровне любителя или профессионала занимается печным делом. Особого внимания заслуживает сайт, где представлены множественные чертежи, проекты таких котлов как КИК 17 и собственные разработанные Кузнецовым технологии. Главной задачей при создании проектов и усовершенствовании печек он ставил повышение эффективности. Признаемся честно, ему это удалось реализовать на все 100%.
Принцип работы колпаковой печи
Колпаковая печь Кузнецова (в народе именуемая «Кузнецовка») получила название в честь своего создателя – И.В. Кузнецова, который занялся разработкой новой схемы отопления еще в начале 60-х годов прошлого столетия. Уникальная технология «свободного движения горячих газов» сразу же получила признание и стала пользоваться большой популярностью во всем мире.
Колпаковая печь Кузнецова: принцип работы
Особенность «Кузнецовки» заключается в том, что нагретые газы проходят и циркулируют по трубе благодаря собственной силе тяжести, в отличие от «принудительного» движения по дымоходу. Все мы знаем из уроков физики, что теплый воздух поднимается вверх, вытесняя холодный. Но, в отличие от канальных прототипов, здесь тепло не выходит из трубы, а собирается под колпаком. Постепенно он там остывает, и его вытесняют порывы борее горячего воздуха, поднимающиеся вверх.
Основным отличием канальной печи от колпаковой считается принцип движения горячего газа. В первой – дым как-бы вытягивается по трубе вверх, а в колпаковой – выталкивается. Сам колпак может служить емкостью для нагрева воды, приготовления пищи, сушилки и т.д. Таким образом, колпаковая печь может выполнять двойную функцию.
Печь «Кузнецовка»
То есть по функциональной характеристике, «кузнецовки» можно разделиться на:
- банные печи;
- печи для приготовления еды (хлебные, варочные, под казан, барбекю, гриль и т.д.);
- камин;
- печи для отопления;
- комбинированный тип.
Самыми распространенными являются именно комбинированные типы с возможностью приготовления еды и обогревом всего дома. Несмотря на возможность вариации стиля и формы, принцип действия колпаковой печи остается неизменным.
Схема движения газов в печи
Чтобы легче было понять основной принцип работы печи Кузнецова, представьте костер, разожженный на открытом воздухе. Из-за неограниченного доступа воздуха к огню, костер дает небольшое тепло. А теперь попробуем этот костер накрыть металлическим колпаком, оставив небольшой просвет снизу, чтобы совсем не загасить пламя. Горячий воздух пойдет вверх, нагревая стенки. Постепенно охлаждаясь, воздух начнет опускать к оставленному проему в то время, как его место занимает новая порция горячего воздуха. Это и есть принцип свободного движения горячих газов, который И.В. Кузнецов успешно применил в своей разработке.
Особенности конструкции
Сегодня в Сети можно найти более 150 разновидностей конструкции, но какой бы формы, стиля исполнения они ни были, все печи построены по одной методике. Конструктор, создавая схему кладки колпаковой печи, ставил перед собой две задачи: продуктивность и эффективность отопительной системы.
Возвести такую конструкцию не так-то просто. Необходимо четко придерживаться разработанной Кузнецовым И.В. порядовки
Изобретатель большую роль и внимание уделяет расположению внутренних каналов колпаковой печи
Колпак представляет собой отдельную камеру для задержки нагретого газа, что способствует экономии топлива и повышению КПД работы печи.
Стандартная конструкция «кузнецовки» предполагает наличие двух колпаков. Нижний объединен с топочной камерой, а второй колпак находится в верхней части печи. Задача первого колпака – разделить газы на холодные и горячие потоки. Именно это выгодно отличает колпаковую печь от канальной, где нагретый воздух, под действием тяги, свободно выходит наружу. Здесь же, горячий поток газа, выходящий из топки, стремится вверх, где задерживается под первым колпаком и долго аккумулирует тепло.
Дальше, поток стремится через проход во вторую камеру, где тоже задерживается под вторым потолком, так как проход находится у основания. Вследствие этого, горячий воздух, прежде, чем выйти по дымоходу, долго аккумулирует тепло в печи. Это дает высокий КПД – до 95 %. Если сравнить с эффективностью работы традиционной русской печи (канальной), то это больше на 45-50%.
Кроме свободного движения газа, колпаковая печь предполагает и механическое управление потоками. Для этого в конструкции устанавливаются задвижки. Они, по мере необходимости, могут задерживать и перенаправлять горячие потоки. «Летняя» задвижка предназначена для теплого времени года, когда печь используется в качестве варочной поверхности для приготовления еды. Открыв летнюю задвижку, поток горячего воздуха устремится вверх по дымоходу, не заходя под второй колпак.
Колпаковая печь для отопления дома
Как построить печь Кузнецова самостоятельно
Перед реализацией идеи сделать печь Кузнецова своими руками, вам нужно определиться с тем, какую функцию она должна выполнять. Кузнецовым разработано более 150 чертежей отопительных приборов, поэтому определиться и выбрать вариант, подходящий именно вам, не составит труда. Мы будем рассматривать вариант простой отопительной печи.
Изучите план помещения, в котором собираетесь ее устанавливать. Если дом еще не построен, планируйте размещение так, чтобы каждая комната была в равной степени обогрета. Встраивать отопление в готовый дом не желательно, но при необходимости возможно. В таком случае нужно учесть расположение балок и несущих конструкций во время организации места для дымохода.
Основные правила, которые надо знать
- Огнеупорная оболочка внутри печи должна как бы висеть в воздухе, быть свободной со всех сторон. Это необходимо потому, что кирпич расширяется во время нагрева.
- На чертежах не всегда видно, но внутренняя огнеупорная кладка делается обязательно на ребро. Это касается шамотного кирпича. Глиняный кирпич на столбиках и внутренних стенках кладется на усмотрение мастера.
- Через каждые два ряда кирпича нужно усилить связку проложив проволоку.
- Металлические элементы, дверцы и другие приборы нужно устанавливать, оставляя место на возможное расширение. Между кирпичом и металлическим элементом кладут специальную прокладку.
- Желательно обработать кирпич по окончании постройки огнеупорным составом.
- Первая растопка начинается с минимальной температуры и с дальнейшим постепенным подогревом.
Порядовка
Выкладка печи самостоятельно для человека с руками посильная задача. Принцип работы печи может понять любой человек, это нетрудно. Но для создания качественной печи следует все-таки беспрекословно пользоваться чертежами и порядовками. Порядовка — это комплекс чертежей, изображающих пошаговую выкладку печи, по каждому ряду кирпича в отдельности. Что-то изменять в чертежах произвольно не рекомендуется. И тем более не стоит этого делать, если вы беретесь за такую работу впервые. Кузнецов потратил многие годы усердной работы и кропотливого труда для создания сотен идеальных и проверенных чертежей. Вам остается только выбрать и приступать к делу.
Какие материалы вам понадобятся
- Кирпич для внутренней кладки. Используется огнеупорный шамотный кирпич. Нужное количество его лучше всего посчитать самостоятельно по чертежу. Его надо для простой конструкции не так уж и много. Некоторые, по причине ограниченных финансовых возможностей, не используют шамотный кирпич. Это допустимо.
- Кирпич для наружной кладки. То есть обычный глиняный кирпич, допустимая марка — М150. Кирпич более низкого качества для постройки тепловых приборов лучше не использовать.
- Глина (100−130 кг). Ее желательно приобрести хорошего качества, тем более в магазинах сейчас широкий ассортимент достойного материала. Выбор некачественных материалов может негативно отразиться при первом же обжиге готовой печи. Такой раствор запросто растрескается.
- Очищенный песок. Обычно песка берут вдвое больше чем глины. Можно купить готовый глинопесчаный раствор в магазине. Так вы не прогадаете с пропорцией. Смеси глины и песка на 500 кирпичей нужно около 0,2 куб. м.
- Металлическая фурнитура. Это задвижка, дверки топочная и поддувальная, колосник, 5 метров проволоки и два стальных уголка.
Образец порядовки
Здесь представлен вариант порядовки «колпаковой» печи Кузнецова. Его можно использовать для самостоятельной выкладки бытовой отопительной печи в домашних условиях без специальной подготовки. Каждый ряд кирпичей нужно выкладывать в соответствии с изображениями в пронумерованном порядке. При этом не стоит забывать о ранее описанных правилах. Эта печь одна из самых несложных в исполнении и универсальна в ежедневном домашнем использовании.
Особенностей для построения именно этого проекта немного. Здесь канал между первым и вторым ярусом делается в четверть кирпича, для удлинения топки. А на 21 ряду нужно оставить два нешироких прохода по бокам внутренних стенок. Они нужны для розжига печи. Вот и все, что нужно знать начинающему мастеру. А сделав свою первую работу, вы поймете, что это просто и понятно. Главное — не бояться приступить, и дело пойдет само собой.
Потом вы сможете сделать более усложненную конструкцию самостоятельно. Кузнецов разработал такое количество разнообразных интересных вариантов, что вы непременно захотите воплотить в жизнь не один из них.
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.
Особенности печи Кузнецова
Печи инженера Кузнецова известны не только на родине, но и во всем мире с 60-х годов прошлого века.
Причем актуальность разработок полувековой давности нисколько не стала меньше, а наоборот — печи Кузнецова все более популярны.
Целью модернизации старинной конструкции русской печи при не столь значительном изменении ее внутреннего устройства было создание отопительного агрегата с более высоким КПД при экономии топлива.
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 по своему принципу очень похожа на работу ракетных печей, где горячие газы движутся не под воздействием тяги дымовой трубы, а благодаря силе тяжести самих газов.