Печь кузнецова своими руками: чертежи порядовки и описание кладки печи

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:

1. прогрев и отдача тепла происходит равномерно, — нижняя часть печного агрегата нагрета так же, как и верхняя;
2. размеры варочной панели могут быть различными, — нет жёсткой привязки с конструкцией;
3. нагнетание жара в колпаковой конструкции ведет к полному сгоранию углеводородов, потому сажи и дыма практически не наблюдается;
4. очень высокий КПД, вплоть до 95%;
5. равномерный прогрев оберегает кирпич от растрескивания, а кладку от деформации;
6. формы могут быть разнообразные, — печники с удовольствием помогают подобрать и разработать подходящую конструкцию;
7. 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.

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. 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.

Зонирование

Художники-оформители не советуют поддаваться веяниям моды и копировать дизайнерские идеи без учета габаритов, расположения и других нюансов. Перед началом планировки и расстановки мебели продумывают каждую деталь.
Есть несколько простых правил, которых советуют придерживаться мастера:

• Пусть в комнате будет естественного освещения. Для этого сносят лишние стены (кроме несущих).
• Если комнаты в квартире небольшие (12 кв м или 16 кв м), планировка кухни, совмещенной со столовой, станет правильным решением.
• Если вентиляционная система спланирована неправильным образом, запах еды будет распространяться в квартире.

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

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.

Преимущества и недостатки “Кузнецовок”

Колпапоковые печи отличаются от других видов печей большим количеством преимуществ:

Колпаковая печь

1. Основным преимуществом колпаковых печей является высокий показатель КПД. Около 80-85%. Это намного выше, чем у других типов печей.
2. Сгорание топлива происходит при очень высоких температурах, без сторонних технологий.
3. Для колпаковых печей подходит любое топливо. При сгорании остаётся крайне малое количество сажи.
4. Вследствие минимального образования сажи, данные печи не требуют постоянной чистки.
5. Возможность объединения колпаковой печи и водяного отопления дома. При этом технические характеристики печи не изменяются.
6. Короткий дымоход. Благодаря такому типу конструкции происходит экономии на строительных материалов. Однако сила тяги не снижается.
7. Такая печь подходит для любого помещения, вне зависимости от размеров комнаты и ее назначения.
8. Дизайн “Кузнецовки” можно оформить под множество задумок заказчика.
9. В колпаковых печах, отсутствует необходимость в активном использовании вьюшки. Воздух самостоятельно распределяется.
10.  Долговечность. Благодаря равномерному нагреванию и остыванию печь менее подвержена деформации.
11. Простота сборки. Даже человек без опыта, следую необходимым инструкциям, может сложить печи Кузнецова. Однако это не всегда так.

Недостатков у таких печей гораздо меньше чем преимуществ. К минусам можно отнести:

1. Необходимость помощи мастера при строительстве нескольких куполов. Такие услуги стоят соответствующих денег.
2. Массивный размер. Однако и стандартные русские печи не отличаются маленьким размером.
3. Не всегда удаётся получить от колпаковой печи 80% КПД. Обычно этот показатель 55-60%.

Правильно подобранный тип колпаковой печи, сможет обеспечить не только обогревом жилых помещений, но и помочь при готовке пищи или нагреве воды

Виды колпаковых печей

И.В. Кузнецов разработал более полутора сотен моделей печей, которые могут использоваться для самых разных целей.

При этом их конфигурация и размеры могут варьироваться в зависимости от расположения колпаков. Обычно, в целях экономии площади занимаемой печью, колпаки располагаются вертикально. Друг над другом. Но могут быть расположены горизонтально. В этом случае печь получается низкой, но длинной.

Впервые столкнувшись с печами Кузнецова на его сайте, печники-любители путаются в маркировке печей, не зная, какую конструкцию выбрать для конкретных целей.

Система маркировки Кузнецовым своих печей не представляет сложности:

• ИОК – чисто отопительная печь ;
• ОВИК – отопительная-варочная без использования шамотного кирпича ;
• ОВИК БК – отопительно-варочная с боковым камином ;
• ОВИК ЗК – отопительно-варочная с задним камином ;
• ОВИК Л – отопительно-варочная с лежанкой ;
• Буква « Д » добавляется в индекс маркировки при наличии духовки ;
• ПКИК 1 К – печи со встроенным калорифером ;
• БИК – банные печи ;
• РТИК – колпаковые русские печи.

Ориентируясь на маркировку, можно выбрать необходимый тип печи. Достоинством любого проекта печей Кузнецова является то, что для каждого из видов существует несколько размеров с различной производительностью теплоотдачи. И каждый проект дается в привязке к планировке и площади отапливаемого помещения. Поэтому нет необходимости производить самостоятельные довольно сложные расчеты , чтобы остановить выбор на том или ином варианте.

Характеристики

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

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

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

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

Конкретные преимущества подобных печей состоят в следующем:

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

Второе: тепловая нагрузка

На голых принципах ничего не работает. Чтобы теоретически абсолютно правильная печка хорошо грела, сушила и варила, ее нужно также правильно выполнить в материале. Применительно к колпаковым печам (и особенно – к двухколпаковым) это значит, что тепловая нагрузка на материал должна быть высокой. Сделать колпаковую печь массивной, с толстыми стенками – все равно, что жечь костер в пещере. Чтобы почувствовать тепло, нужно сесть у самого огня, а уж копоти будет…

Взгляните на рис. На нем – чертежи и порядовки некоторых печей Кузнецова: банной, отопительно-варочной, двухконтурного водогрейного котла и усовершенствованной русской с лежанкой. Не будучи опытным печником, видно, что материала на единицу выделяемой мощности (500 Вт*кв. м наружной поверхности) в печи Кузнецова идет в полтора-два раза меньше, чем в традиционных. Вообще, любая колпаковая печь «пустее» внутри равной по мощности канальной.

Порядовки некоторых печей Кузнецова

С одной стороны, это хорошо, кирпич-то с кладочным раствором денег стоят. Но с другой – требует тщательнейшей разработки и соблюдения технологии постройки (см. ниже). Тепловая нагрузка, от которой не шелохнется груда булыжника, тонкую кирпичную стенку разрушит уже при разгонной топке.

Для печей Кузнецова важна и строительная механика. Прочность стенки на глиняном растворе при уменьшении ее толщины падает гораздо быстрее, чем на цементно-песчаном. Поэтому фундамент под эти печи нужно выполнять особенно тщательно в точном соответствии с рекомендациями автора. Им же необходимо неукоснительно следовать при постройке.

Выбор: нюансы

Чтобы выбрать металлический котел, нужно понимать разницу между материалами изготовления.

Из обычной стали

Один из популярных вариантов – обычная сталь. Так, предел прочности этого вещества при длительном воздействии составляет порядка 400°С (при 2 часах – возрастает до 600°С). Толщина стали берется от 4 мм, но от интенсивной топки печка быстро выгорает, поэтому для климата с сильными морозами она не подойдет.

Однако есть печи длительного горения, которые не сохраняют длительный нагрев корпуса более 600°С, а те детали, которые максимально раскаляются, делаются массивными и заменяемыми. Они подходят для больших домов и морозов.

Из жаропрочной стали

Второй материал – жаропрочная сталь, которую часто используют в промышленном производстве. Такие спецстали берутся толщиной в 3 мм и дают срок службы больше 20 лет, КПД – выше 80%, а также имеют небольшой вес. Такие фирменные агрегаты монтируются на пол и нуждаются лишь в подключении к дымоходу. Они сертифицированы и вполне безопасны при интенсивном нагреве, а значит, хорошо подходят для суровых зим.

Оснащенность варочной поверхностью и «водогреем» позволяет использовать их как на даче, в загородном доме, так и в постоянном доме проживания. Произвести их самостоятельно очень сложно, нужно владеть замысловатой технологией сварки (TIG/MIG) и соответствующим дорогим оборудованием. Легче приобрести готовый аппарат.

Из чугуна

Известен и весьма уважаем в качестве основы чугун – это своего рода металл, но и не совсем металл. Он такой же прочный, как сталь, но и такой же хрупкий и теплоемкий как керамика. Чугунные печи греют после протопки до 3 часов, а прогреваются минут 40.

Высокий КПД чугунных печей возможен лишь при обогреве домов площадью не более 60 м3 – т.е. для больших помещений такой отопительный прибор не подойдет. Однако он не боится перерывов в топке, сырости.

Потому чугунная печь – идеальный вариант для небольших хозяйственных построек (сарая – для содержания живности, теплицы, дачи и т.д.). Изготовить такой агрегат своими руками нельзя – после отливки на заводе материал не подлежит механической обработке домашними мастерами. Максимум – это покраска.

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.

Кладка кирпича

У классической печки отопительный топливник находится снизу, поэтому конструкция прогревается более качественно. К тому же такое устройство практически не оставляет после себя сажи. Для строительства колпаковой печи своими руками понадобится:

• полнотелый и шамотный кирпич;
• колосник;
• стальная пластина;
• дрель с насадками;
• смесь глины и навоза.

Смотреть так же: как сделать раствор для кладки кирпича.

Кладка кирпича производится на абсолютно чистом фундаменте. Поэтому стоит заранее очистить пол, а уже на него уложить теплоотражающую фольгу, что позволяет отражать поток тепла, который направлен вниз, в таком случае печь защищена от теплопотери. Подготовленная фольга должна быть немного шире основания. После того как конструкция будет готова, края бумаги можно будет отрезать.

Все дальнейшие действия выполняются строго по схеме:

1. В первом ряду кирпич укладывается равномерно, боковые стенки лучше выстроить ложковым способом, то есть двигаться справа налево. В итоге на задней и передней сторонах должно получиться по четыре кирпича, справа всего два, а слева — три.
2. На следующем уровне устанавливается поддувало и окно, через которое можно будет чистить одноколпаковую печку. Нужно отметить, что окошко можно оборудовать в любом месте, единственное условие — оно должно быть ниже топочной камеры. Следующий ряд укладывается аналогично этому.
3. На этом этапе требуется уменьшить отверстие, куда будут попадать отходы сжигания. Его ширина должна быть примерно в половину кирпича. А также делают перегородку, которая ведет в верхний отсек, она должна располагаться в дальнем углу от топки-духовки.
4. Работа продолжается, но края разъема для сброса необходимо отделать шамотным кирпичом, а сверху установить колосник. Следующий ряд укладывается по той же схеме.
5. В седьмом ряду нужно вывести из топочной трубы дымоход, ширина которого составляет ½ кирпича, притом он должен выходить в смежный воздушный отсек. Таким же способом выкладывают и следующий уровень.
6. Теперь нужно накрыть топку полнотелым кирпичом, а вот внутреннюю часть обкладывают шамотным. В 10 и 11 ряду всё остается без изменений.
7. На этом уровне нужно выложить обрешетку, для этого нужно взять огнеупорный кирпич, кладка проводится в ½ единицы. По такой же схеме укладывается и 13 ряд.
8. На следующем уровне перекрывают движение дыма при помощи стальной пластины, а вот для перекладины дымосборника используют уже кирпичи. В итоге должен образоваться единый канал, который оставался во время кладки в 4 ряду.

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.

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:

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.