Колпаковые печи

Колпаковая печь своими руками (кирпичная)

Колпаковая печь – одна из известнейших разновидностей печи в мире, которая по функциональности нисколько не уступает своему канальному аналогу. Способ кладки таких конструкций (а именно в нем заключается главный секрет колпаковой печи) долгое время применялся исключительно в тяжелой промышленности, а в повседневную жизнь внедрился лишь в середине прошлого столетия.

Колпаковая печь своими руками

Сегодня колпаковую печь считают совершенной, поскольку:

• процедура нагрева в ней проще, чем в той же канальной;
• при строительстве нет необходимости в расчете высоты дымохода для хорошей тяги;
• по скорости растопки ее превосходит лишь буржуйка, которую можно эксплуатировать буквально через несколько минут.

Обратите внимание! Главным отличием между канальной и колпаковой печами можно считать тот факт, что в первой дым вытягивается, а во второй как бы выталкивается. Следовательно, дым движется не так быстро, из-за чего КПД возрастает до 94%, а шансы угореть минимизируются.

Отличия канальной и колпаковой печей

Содержание пошаговой инструкции:

Принцип работы

Как мы знаем, теплый воздух движется вверх. В описываемой конструкции он при этом заменяет собой холодный воздух, вследствие чего последний опускается, разогревается и цикл повторяется. Круговорот воздуха осуществляется в колпаке. Сам колпак можно сделать любой формы, главное, чтобы была труба для вывода холодного воздуха.

Помимо того, колпак пригоден и для других нужд. В нем можно установить, к примеру, плиту, емкость для нагрева воды и даже сушилку. Выходит, колпаковая печь может выполнять сразу две функции. При желании ее можно возвести своими руками, ничего сверхсложного в этом нет, главное – четко соблюдать порядовку.

Обратите внимание! В этой статье рассмотрен классический вариант печи. Дело в том, что существует великое множество разновидностей колпаковых конструкций, т. к. каждый умелец пытается внести что-нибудь свое. Словом, описать (даже вкратце) все варианты физически невозможно.

Строительство фундамента

Для строительства фундамента понадобятся:

• две лопаты (совковая и штыковая);
• деревянная опалубка;
• песок;
• полиэтиленовая пленка;
• арматура средней толщины;
• цементный раствор (цемент + песок в пропорции 1:3, вода по необходимости).

Позаботившись обо всем необходимом, приступайте к работе.

Шаг первый. Сначала выройте яму размерами 100х150 см (можете больше, главное, чтобы пропорции были соблюдены) и глубиной в 80 см. Тщательно выровняйте все стенки.

Шаг второй. Засыпьте на дно 15-сантиметровую песчаную «подушку», оставьте ее на несколько дней, чтобы она успела осесть. Так конструкция будет более устойчивой.

Шаг третий. Для опалубки желательно использовать фанеру, но можете заменить ее старыми досками, дверьми и прочим ненужным деревом – на конечном результате это нисколько не отразится.

Обратите внимание! Нужно, чтобы фундамент заканчивался в двух кирпичах от пола гладкой и ровной поверхностью, как у плиты.

Шаг четвертый. Произведите армирование будущего фундамента. Если не нашлось арматуры средней толщины, можете воспользоваться более тонкой, ведь вес колпаковой печи незначителен, а все нагрузки условны.

Шаг пятый. Залейте раствор. Делайте это медленно, регулярно перемешивая его лопатой, чтобы удалить воздух – так вы укрепите фундамент. После заливки раствора дайте ему время засохнуть. В большинстве случаев это занимает не больше недели, но случалось, что фундамент окончательно «созревал» лишь через 25-30 дней. Словом, все зависит от ситуации. Не нужно торопиться, т. к. чем дольше будет настаиваться основание, тем устойчивее станет конструкция.

Колпаковая печь своими руками (кирпичная): порядовка

В классическом варианте конструкции топливник располагается снизу, что обеспечивает более качественный прогрев конструкции без образования сажи.

Что потребуется в работе

До того как приступить к работе, приготовьте все необходимое:

• кирпич, полнотелый и шамотный;
• мастерок;
• колосник;
• пластину из стали;
• электродрель, насадку-миксер к ней;
• глиняный раствор (вперемешку с конским навозом).

Обратите внимание! Вопреки бытующему мнению, навоз при эксплуатации печи не будет издавать никакого запаха, зато он отлично усилит конструкцию.

Первый уровень

Кладке нижнего ряда конструкции должна предшествовать укладка теплоотражающей фольги. Этот материал имеет особую функцию – он отражает направленный вниз поток тепла и тем самым защищает печь от теплопотерь. Материал должен быть несколько шире основания, чтобы в дальнейшем вы смогли подрезать края.

Колпаковая печь. Строительство

Ряд №1. Первый ряд выкладывайте равномерно по всей площади конструкции. При кладке боковых стенок используйте «ложковый» способ, двигайтесь справа налево. В результате сзади и спереди вы должны видеть по четыре кирпича, справа два, а слева – три; иными словами, ряд кирпичей справа будет размещаться между последними переднего и заднего.

Ряд №2. На этом этапе обустройте поддувало и небольшое окошко, необходимое для чистки печи.

Обратите внимание! Конструкция позволяет выбрать под них любое подходящее место. Главное, чтобы окошко находилось ниже топочной камеры.

Ряд №3. Выкладывайте так же, как предыдущий.

Ряд №4. Уменьшите отверстие, в которое будут падать отходы сжигания топлива, до ширины в 1 ½ кирпича. Также сделайте перегородку, ведущую в верхний отсек наподобие трубы, в дальнем от топочной камеры углу.

Ряд №5 . Выкладывайте, как и предыдущий, вот только края разъема для сброса отделайте шамотным кирпичом, сверху установите колосник.

Ряд №6. Никаких изменений, разве что шестой ряд является первым для топки-камина.

Ряд №7. Выведите из топочной камеры дымоход шириной в ½ кирпича в смежный воздушный отсек.

Ряд №8. Аналогичный.

Ряд №9. Накройте топку полнотелым кирпичом, а изнутри обложите шамотным на полкирпича.

Ряд №10. Аналогичный.

Ряд №11. Никаких изменений, кроме того что вместо половины кирпича вы должны использовать для топки целые.

Ряд №12. Выложите обрешетку, используя огнеупорный кирпич. Традиционно, проводите работу на ½ единицы.

Ряд №13. Аналогичный предыдущему.

Ряд №14. Уберите решетку, оставляя при этом уже два дымохода.

Ряд №15. Нет никаких изменений.

Ряд №16. Вместо половинок кирпичей используйте целые. Перекройте оба дымохода в воздушные отсеки.

Ряд №17. Перекройте движения дыма стальной пластиной, при этом для перекладки нижнего дымосборника используйте кирпич. Получается, единственным ходом остается канал, который вы оставили при укладке четвертого ряда.

Второй уровень

Для этого этапа работы понадобятся такие материалы:

• соответствующее количество шамотного и красного кирпича;
• полоса из стали;
• заборная пластина;
• глиняный раствор.

Ряд № 18. Никаких отличий с рядом №17 не имеет, разве что он с трех сторон фиксирует заборную пластину (с четвертой стороны используйте раствор).

Ряд №19. В центре дымосборника положите кирпич – это колонна под крышу конструкции. За плитой сделайте небольшую пазуху (шириной в кирпич), через которую верхний дымосборник будет выходить в трубу.

Ряд №20. Аналогичный.

Ряд №21. Перекройте канал, ведущий к трубе. Для вывода дыма остается пазуха, которую вы оставили снизу.

Ряд №22. Установите стальную пластину на фронтальные стены духовки – так будет поддерживаться кирпич под паросборник.

Обратите внимание! Многие заказывают для печи металлические обода с дверкой, что существенно упрощает процесс сооружения паросборника.

Ряд №22. Сделайте вытяжку на ¼ кирпича, ведущую из паросборника. Перекройте остальную часть потолка.

Ряд №23. Никаких изменений.

Ряд №24. На данном этапе можете создать дополнительную ступеньку. Соедините паросборник с дымоходом закрытым каналом – так дым не будет натягиваться снаружи.

Ряд №25-26. Аналогичны предыдущему.

Ряд №27. Установите на трубе заборную пластину.

Ряд №28. Накройте конструкцию кирпичной крышей.

Ряд №29. Соорудите еще один уровень перекрытия (необязательно, но желательно).

Ряд №30. Далее ведете лишь трубу, диаметр которой должен равняться одному кирпичу.

Обратите внимание! Несмотря на необходимость кладки порядовки четко по схеме, габариты печи, равно как и количество рядов, определяется индивидуально.

О секретах печников

О секретах печников

Как уже говорилось ранее, перед началом кладки нужно положить теплоотражающую фольгу. Некоторые предпочитают использовать для этого рубероид, но лучше так не делайте – фольга подходит больше ввиду металлического отражающего основания.

В процессе кладки отшлифовывайте кирпичи вручную, иначе ухудшатся технические и эстетические свойства конструкции.

Следуйте негласному правилу печников: больше отсеков – больше теплоотдача, но лишь при условии объемности каждого из отсеков. При соблюдении объемов и порядовки вы построите самую теплую печь из всех, которые сегодня существуют.

Эту конструкцию назвали колпаковой оттого, что дым поступает в колпак, охлаждается и заменяется новым, более горячим. В это время охлажденный дым опускается в нижний отсек, где опять нагревается.

В итоге еще раз отметим, что пропорции менять нельзя, хотя точные размеры могут быть произвольными. Главное (опять же), чтобы порядовка не менялась.

Делаем колпаковую печь своими руками (70 фото)

дея, заложенная в основу колпаковой печи, была разработана и впервые реализована русским профессором, основоположником отечественной школы теплотехники Владимиром Ефимовичем Грум-Гржимайло. В настоящее время его работы, в части совершенствования конструкций имеющихся и создания новых проектов кирпичных печей, достойно продолжает и развивает Игорь Викторович Кузнецов.

Принцип перемещения газов в колпаковых печах

Понять его можно на простейшем примере. В стакан, перевёрнутый вверх дном, снизу подаётся струя дыма. Она поднимается до донышка, а затем, остывая, стекает по стенкам стакана.

То есть наблюдается свободное движение газов под действием существующих физических законов. Именно в этом и заключается принципиальное отличие печей рассматриваемого типа от иных конструкций, где газы перемещаются принудительно, за счёт организации тяги.

Колпак становится своеобразным уловителем для горячих газов. Холодные, как более тяжёлые, опускаются вниз. Возникает турбулентность, способствующая более полному восприятию тепла стенками колпака.

В вариантах, доработанных Кузнецовым, благодаря использованию принципа свободного перемещения дымовых газов, их энергия не прогоняется многократно в потоке, пока не отдаст большую часть своего тепла телу печи. Она греет его сразу.

Простейшая принципиальная схема конструкции колпаковой печи.

Наиболее частым решением в современных отопительных устройствах подобного типа является двухколпаковая схема.

Алгоритм работы выглядит следующим образом. Воздух попадает в топливник через поддувало. В верхней части топки расположено хайло.

В одноколпаковых печах здесь формируется газовая вьюшка. Это происходит за счёт того, что нагретые газы, собравшиеся под колпаком, исключают «продувание» тяжёлым холодным воздухом данного объёма (сравните с пробкой, удерживающей воду в перевёрнутом стакане).

Если печь двухколпаковая, то тяга, возникающая во 2-ом колпаке, делает вьюшку неустойчивой. Ранее это было первоочередной причиной, из-за которой такие печи практически не строили.

При растопке печи в первую очередь горят наиболее лёгкие и активные фракции. На данном этапе процесс горения сопоставим с режимом пиролиза. Преимущество печей Кузнецова заключается в том, что они изначально сконструированы под этот режим. Газы, выделяющиеся в процессе пиролиза, дожигаются под сводом первого колпака. Фактически данное подсводное пространство играет роль дожигателя в печах пиролизного типа.

Процесс горения, происходящего под 1-ым колпаком, фактически является саморегулирующимся. Когда топливо в топочной камере разгорается интенсивнее, чем требуется, то:

• формирующаяся под ним газовая «подушка» дожигаемых газов расширяется в единственную, доступную для этого, сторону, вниз;
• это приводит к усложнению, идущего вниз, оттока холодных газов;
• уменьшение оттока ослабляет тягу;
• интенсивность горения падает.

При ослаблении горения происходит обратная реакция. На завершающем этапе топки, когда горение идёт в малоактивном режиме, либо на стадии дотлевания оставшихся углей, оба колпака переходят на режим работы теплоприёмников (аналогично канальным печам). Они просто добирают остатки тепла.

Но и на этом этапе преимущества колпаковых печей явно выражены. В канальных печах, в соответствии с законом Бернулли, большая часть данного тепла улетучивается в вытяжную трубу. А под колпаком практически всё оно уйдёт на нагрев стенок.

Если снаружи дует сильный ветер, то в печах канального типа процесс дожигания приходится прерывать, выгребая из топливника не догоревшее топливо и угли, после чего закрывать вьюшку. Иначе печь очень быстро остынет.

В печах колпакового типа подобная проблема отсутствует в принципе. Резко расширяющийся переход от дымохода к наружному колпаку исключает сквозняки в печи. Поэтому можно дожигать топливо полностью.

Вопрос устойчивости газовой вьюшки можно решить в 2-ухколпаковых печах, используя следующее техническое решение. Расстояние кольцевого зазора №1 (между внешней стенкой 1-го колпака и внутренней стенкой второго) должно быль больше аналогичного расстояния №2 (между внутренней стенкой 1-го колпака и топливником).

Идеальным вариантом печи рассматриваемой конструкции является изделие, круглое в поперечном сечении (как в работах Грум-Гржимайло). Внешний корпус печи, в подобном случае, одновременно играет роль 2-го колпака. В нём также существует своя «зона дожигания», в которой идут термохимические реакции, располагающаяся под сводом такой печи.

Именно здесь происходит нейтрализация угарных газов, а также различных окислов азота. Последние возникают из-за существенных температур сгорания, превышающих этот показатель для канальных печей (пламенных). Поэтому в дымоход поступают только пары Н₂О и СО₂. Подобные печи изначально изготавливались из металла.

Их можно выложить и из кирпича. Однако в двухколпаковой кирпичной печи очень сложно, в техническом плане, обустроить дверки прочистные. Да и вопрос чистки тоже весьма проблематичен.

Данную проблему удалось обойти изменением подхода к размещению колпаков. Вместо принципа матрёшки используется каскадная последовательность. Колпак №2 монтируется над колпаком №1. А соединяющий их дымоход выполняется с тыльной части печи. Подобное размещение снижает КПД максимум на пару процентов.

При любом решении во 2-ой колпак прекрасно вписываются, при необходимости, регистры подготовки горячей воды. На КПД это не повлияет, так как основное тепло печь получает от 1-го колпака.

Возрастание стоимости топлива явилось дополнительным побуждающим мотивом для возрождения двухколпаковых версий печей. Регистры во втором котле не нарушают режима горения, а колпак 1, выложенный их кирпича с низким показателем теплопроводности, выступает прекрасным изолятором высокотемпературного каскада от теплопотерь паразитного типа.

Во 2-ой колпак газы поступают с температурами:

• достаточно низкими, что позволяет использовать теплообменники, изготовленные из обычных материалов, без учёта необходимости противодействия прогоранию, либо оседанию сажи;
• достаточно высокими для эффективного разогрева воды. При величине КПД = 80%, температура газов задаётся диапазоном (200-400)°С.

Колпаковая печь

Когда речь заходит о печи, то в память приходят кадры из какой-нибудь сказки. В наши дни вполне реально обустроить данное отопительное сооружение, например, в загородном доме.

Колпаковая печь фото

Особенно это актуально в местности, где нет газификации, а единственным источником обогрева может выступать печь.

Что такое колпаковая печь

На протяжении многих столетий печи были практически единственным приспособлением для приготовления пищи. Хотя некоторые конструкции широко использовались и в промышленной области. На смену традиционной печи, которая нуждалась в модернизации, пришла инновационная идея, разработчика Кузнецова.

Колпаковая печь выгодно отличается от своих товарок

Кирпичная колпаковая печь имеет ряд неоспоримых преимуществ , главным из которых является тот факт, что горячие газы, образуемые в процессе горения топлива, проходят по конструкции не только благодаря наличию трубы, но и потому, что имеет место естественная тяга. По сравнению с обычными печами, колпаковая практически не подвержена деформации. Однако, особенностью данной конструкции является то, что образовавшееся тепло способно сохраняться значительно дольше, даже при условии не плотно закрытой задвижки. Свое название печь получила именно потому, что тепло поднимается под колпак. Остывая, воздух вытесняется порывами более горячего и опускается вниз.

Если перед профессиональным печником поставлена задача выложить некую конструкцию для обогрева помещения, то в большинстве случаев приоритетным вариантом рассматривается именно колпаковая печь. Причин тому несколько.

• Во-первых, процесс монтажа довольно таки простой и не требует длительных трудовых затрат.
• Во-вторых, нет необходимости просчитывать высоту трубы для создания тяги, как в классической русской печи.

В процессе эксплуатации отопительного сооружения отпадает необходимость чистить каналы. Хотелось бы акцентировать внимание на том, то КПД колпаковой печи составляет около 93 %.

Если проанализировать принцип действия колпаковой печи , то можно провести аналогию с простым лабораторным опытом. Для этого вам понадобится самый обычный стакан из стекла и сигарета (марка не имеет значения). Последовательность действий такова: стакан необходимо перевернуть вверх дном, а снизу поднести тлеющую сигарету. В результате горения папиросы образовывается дым, который изначально поднимается вверх, т.е. к донышку стакана. Остывая же, он опускается обратно вниз по стенкам.

схема и принцип действия печи

Именно по такому принципу и разработана конструкция колпаковой печи. В результате, потери теплового воздуха практически сводятся к нулю, поскольку из-под такого колпака нет никакого выхода для тепла до тех пор, пока воздух не остынет. Следовательно, главный двигатель теплого воздуха – это естественная циркуляция горячих газов. А выкладка колпаковой печи осуществляется по согласованному проекту с соблюдением всех нормативов и требований к подобным работам, главное из которых – соблюдение мер противопожарной безопасности.

Стоит также отметить еще одно преимущество работы колпаковых печей. Это способность максимально быстро, а главное, равномерно прогреваться. Однако, чем больше толщина стены, тем больше потребуется времени на то, чтобы конструкция нагрелась и выделяла достаточное количество тепла для обогрева пространства вокруг.

Холодный воздух, который после остывания опускается вниз выходит наружу через специально оборудованные каналы отвода, минуя колпаки. Это свидетельствует о том, что нагретый воздух всегда остается внутри помещения, а холодный беспрепятственно выводится на улицу. Колпак же, в свою очередь не подвержен остыванию, поскольку внутри образовывается газовая пробка, препятствующая утечки теплого воздуха.

Колпаковую печь можно охарактеризовать как одну из самых удачных конструкций, предназначенных не только для обогрева, но и для приготовления пищи. Во-первых, тепло, полученное в процессе горения топлива, сохраняется дольше, чем у других отопительных устройств. Во-вторых, даже после длительной эксплуатации печь не трескается, поскольку при проектировании все было продумано до мелочей и холодная кладка никак не взаимодействует с горячей. В-третьих, возникновение сажи в вентиляционных системах печи практически исключено. А главное, сама конструкция печи достаточно легкая, поскольку нет утяжеляющих элементов, например отопительный щиток.

Какие виды колпаковых печей бывают

Безусловно, у изобретателя колпаковой печи были свои видения сооружения данной конструкции. Однако прогресс не стоит на месте. И данную технологию уже во всю использую по всему свету. Благодаря современным технологиям можно за короткий промежуток времени создать уникальную модель печи, функциональность которой в разы лучше традиционной русской.

колпаковая печь с камерой для выпечки хлеба

Последователи, прорабатывая процесс возведения, совершенствуют проекты, добавляя что-то новенькое. На самом деле видов колпаковой печи очень много, каждый из которых отличается и геометрическими размерами, и стилистическим направлением, и функциональностью. Несмотря на присутствие в каждом проекте каких-либо инновационных идей, общий принцип возведения подобной печи остается неизменным.

Возводить колпаковые печи можно практически в любом помещении. Это могут быть и жилые дома, и квартирные апартаменты, и хозяйственные постройки, и банные сооружения. Например, колпаковая печь для бани является прекрасной альтернативой обычной печи.

Печь колпаковая — Кузнецова

Оборудуя печь Кузнецова в бане, вы решите сразу несколько проблем. Растопив данную конструкцию, вы сможете обогреть сразу несколько помещений: комнату отдыха, парилку и мойку, поскольку помимо функции отопления на печи можно нагреть воду и параллельно создать необходимое количество пара.

При возведении печи с определенной периодичностью используют продукцию металлургического производства. Поэтому важно подбирать очень качественные расходные материалы. Это убережет вас от всевозможных замен в процессе дальнейшей эксплуатации.

Формы могут быть самые разные, в том числе и закругленные. Конечно же, подобные конструкции имеют ряд преимуществ. Однако, при эксплуатации в быту они не очень удобны.

Банная колпаковая печь

Те, кто оборудовал в доме двухколпаковое печное отопление, уже оценили по достоинству функциональную способность такой установки. Возведение такой конструкции требует более тщательной проработки проекта, поскольку следует оптимально организовать систему по сжиганию сырьевого топлива. Важно поддерживать нужную температуру в печи, чтобы образовавшиеся газы после завершения процесса горения не трансформировались во вредоносные для печей смоляные и сажевые отходы.

Как уже оговаривалось выше, колпаковые печи используются не только в жилых домах, но и на производственных предприятиях. Безусловно, конструкции таких печей отличаются друг от друга, но принцип действия остается неизменным. Особой популярностью колпаковые печи пользуются в металлообрабатывающем производстве для нагрева изделий.

Выкладка колпаковой печи из кирпича

Если вы решили в своем доме расположить колпаковую печь, то вовсе не обязательно прибегать к услугам дорого оплачиваемого печника. Достаточно просто внимательно изучить все тонкости проведения кладки подобных конструкций, закупить нужное количество строительных материалов и инструментов, а главное — запастись терпением, поскольку спешка может только навредить.

На сегодняшний день в сети интернет можно отыскать проекты возведения колпаковых печей. К тому же, размещенные там же форумы, позволят вам получить ценный совет от таких же рядовых граждан либо от опытных печников, а возможно даже завести новые знакомства.

• раствор для кладки (глина + вода + конский навоз);
• перфоратор или дрель с насадкой – миксером;
• болгарка;
• полнотелый кирпич, предназначенный для проведения подобных работ;
• колосник;
• пластина из стали.

Перед закладкой первого ряда, необходимо разместить на полу отражающую фольгу, которая способна обеспечить своеобразную циркуляцию воздуха внутри конструкции. А именно перенаправить поток теплого воздуха, который может опуститься вниз обратно. Таким образом, потеря теплого воздуха минимизируется. Стоит отметить, что отражающую фольгу рекомендуется брать такой ширины, чтобы она немного выступала за пределы фундамента. Излишки потом можно будет отрезать.

Для того, чтобы выложить печь, следует приобрести отшлифованный кирпич в нужном количестве, а кладку проводить строго по схеме «колпаковая печь порядовка».

Схема-порядовка выкладки корпаковой печи

Поскольку работа печи подразумевает постоянное изменение температурного режима, то необходимо очень тщательно составить проект , а только потом начинать кладку. Одним из важных правил – это наличие плавающей топки, выполненной из шамотного кирпича марки ШБ-8 или Ш-5. Для возведения самой конструкция приобретайте керамический кирпич марки не ниже М 150. В нижних рядах, согласно проекта, устанавливаются специальные окошки для дальнейшего проведения процесса чистки, а также поддувало.

Каждый кирпич перед кладкой необходимо шлифовать вручную . Качественно продуманная порядовка способна обеспечить максимальное время хода теплого дыма внутри конструкции. Стоит учесть, что кладка порядовки выполняется строго по схеме и не меняется практически нигде, кроме 23-27 уровнями. Однако стоит учесть, что это делается для придания сооружению некого шарма и оригинальности. Секрет кладки колпаковой печи заключается в том, что строгих правил и регламентированных геометрических параметров не существует. Она может возводиться произвольно, отвечая исключительно требованиям заказчика. Однако следует соблюдать лишь технологию кладки порядовки, что, собственно, и выделяет данную конструкцию от других. Можно даже выложить своеобразный отапливаемый лежак.

При осуществлении монтажа следует продумать наличие отделений. Причем, чем больше их будет, тем лучше будет проходить процесс теплоотдачи.

Колпаковые печи

С годами колпаковая печь не утратила своей актуальности. Так же как и канальный тип конструкции, этот вид печного устройства пользуется популярностью во многих странах. Работа кирпичной печи поражает своей экономичностью, поэтому не удивительно, что многие пользователи задумываются об обустройстве подобного сооружения уже на этапе закладки дома. Учитывая все плюсы и минусы печки длительного горения, можно без проблем оборудовать устройство и в готовом доме. Для этого необходимо понимать механизм работы, разбираться в строительных схемах и проектах.

Преимущества и недостатки колпаковой печи

Кирпичная колпаковая печь отличается набором положительных моментов, создающих ей отменную репутацию среди других видов устройств:

• Экономичность и простота. В процессе строительства требуется сравнительно небольшое количество материалов для работы, что считается одним из основных критериев при выборе типа постройки.
• Легкая система конструкции. Процесс возведения печи не предусматривает сложных механизмов, поэтому справиться с задачей под силу даже начинающему строителю.
• Простота в обслуживании. Небольшая печь шведка из кирпича не сильно прихотлива в уходе благодаря удобной конструкции.
• Высокая скорость работы. Конструкция отличается высоким прогревом, как следствие — за минимальный срок способна подарить тепло помещению.
• Разнообразие в оформлении. Каждый может самостоятельно подобрать наиболее подходящий вариант дизайна печи.

При этом двухколпаковая печь колчина имеет некоторые недостатки, которые рекомендуется принимать во внимание до начала строительных работ:

В печи происходит неравномерный нагрев.

• Отсутствие возможности струевого ввода потока воздуха при недостаточно нагретой трубе и ограниченной тяги.
• В отличие от канальной конструкции, в колпаковой печи нагрев происходит с неравномерным дожигом.
• Большой объем потребляемого топлива является существенным недостатком. Однако, если учитывать некоторые особенности процесса топки, затрат можно избежать.

Вернуться к оглавлению

Механизм работы

Основные две характерные черты печей длительного горения — эффективная работа и продуктивность. Иначе говоря, коэффициент полезного действия функционирования устройства достигает высоких отметок. Отличия от других печей проявляются в совершенно другой газовой системе, которая продумана более грамотно и рационально. Теплый воздух дольше остается в печи, тем самым обогрев помещения длится больший промежуток времени. Холодные потоки воздуха, наоборот, высвобождаются через дымоход. Свое название отопительные кирпичные колпаковые печи получили за счет того, что нижняя часть устройства и очаг объединяются одним колпаком, который разделяет воздух. Горячий газ поднимается под колпак, тем самым задерживается там и концентрирует тепло.

Схема кладки колпаковой печи намного проще разработана, нежели канальная, поэтому даже у начинающих мастеров редко возникают проблемы с работами

Как установить своими руками?

Используемые материалы и инструменты

Отопительная система колпакового типа предполагает наличие необходимых для работы элементов в виде инвентаря и материалов. Точный список всего необходимого зависит от конкретной модели конструкции, размеров и других характеристик. Все же имеется стандартный набор, являющийся основой для любого проекта. В него входит:

• красный кирпич;
• шамотный огнеупорный материал;
• колосник;
• панель с чугунной плитой на две конфорки;
• дымоходная задвижка;
• шкаф духовой;
• задвижка прямого хода и плиточной камеры;
• поддувальная, прочистная и топочная дверца;
• уголки стальные;
• полка для ниши и сушильной камеры;
• лист предтопочный (стальной);
• молоток кирка;
• мастерок;
• резиновый молоток;
• уровень строительный;
• отвес;
• шнур малярный;
• емкость для раствора.

Вернуться к оглавлению

Инструкция к работе

Прежде чем начать строить колпаковые печи своими руками важно определиться с функциональным предназначением конструкций, изучить рабочий план и все строительные схемы. Проектировщиком Кузнецовым в свое время было разработано более 150 различных вариаций, поэтому с выбором варианта проблем не возникнет. Все строительные планы делятся на следующие разновидности печки:

• Отопительная. Основная функция заключается в отоплении помещений.
• Каминная. Обогревает комнату и создает эстетическую привлекательность.
• Банная. Предназначена для создания условий работы бани или сауны.
• Наружная. Бани устанавливаются во дворе сада с целью дополнительного обогрева и приготовления пищи.
• Хлебная. Устройство позволяет выпекать различные виды хлебных изделий.

Вернуться к оглавлению

Подготовка

Первое, с чего начинается работа по возведению печей, — обустройство фундамента. Без надежного основания конструкция не сможет полноценно функционировать, поэтому ее качество напрямую влияет на работу всей печной системы с нижним прогревом. Порядок действий:

В готовый котлован помещается щебень для утрамбовки.

1. Выкапывается котлован. Стенки выравниваются и подготавливаются к дальнейшим действиям.
2. Дно ямы засыпается песком и щебнем и утрамбовывается на протяжении нескольких дней.
3. Из старых древесных досок формируется корпус опалубки, который необходим для заливки раствора.
4. Далее, происходит армирование поверхности с использованием металлического прута средней толщины.
5. После приготавливается раствора. Торопиться с этим процессом не стоит, рекомендуется своевременно перемешивать массу, чтобы вышел лишний воздух.
6. Когда раствор готов, поэтапно заливается яма и оставляется высыхать на несколько недель.

Ошибки в подготовительном этапе могут стать причиной преждевременного выхода из строя печной конструкции.

Схема укладки кирпича

Детальные планы порядовки колпаковых печей для дачи представлены в свободном доступе. Если придерживаться рекомендаций, ошибки в работе исключаются. На первом этапе прокладывается фольга с отражающим эффектом, которая позволит сохранить тепло от потерь. Классическая схема выкладки выглядит следующим образом:

Кирпичи в первом ряду должны быть уложены очень аккуратно.

1. Первый ряд выкладывается равномерно по всему периметру конструкции. Боковые стенки выкладываются в направлении справа налево преимущественно ложковым способом. На этом этапе также происходит установка дверцы для топки и поддувала.
2. Продолжается кладка аналогично предыдущим рядам.
3. Уменьшается ширина отсека для сгоревших продуктов. Формируется перегородка в дальнем углу печки.
4. В работу вводится огнеупорный кирпич, им выкладывают ободок сброса.
5. Оформляется колосник.
6. Формируется вывод дымоходной трубы в соседний отдел воздушной камеры.
7. Закладка из половины кирпичей изменяется на целый кирпич. Изменения не происходят, ряд оформляется в привычном режиме.
8. Огнеупорным кирпичом закладывают решетку.
9. Далее, идет работа к подготовке второго уровня кладки согласно схеме.

Рабочие процессы выполняются согласно действующему плану работы. Любые изменения потенциально опасны и сказываются на появлении непредвиденных отклонений, поэтому включать какие-либо элементы в рабочую программу следует правильно. Важно при этом соблюдать очередность каждого процесса, выдерживать сроки высыхания конструкции. Первый запуск печи проводится только после завершения всех мероприятий.

Колпаковые печи «Кузнецова»: в чем секрет?

Сложить хорошую кирпичную печь — это и тяжелый труд, и умение и искусство. И искусство это, и традиции, и принципы передавались из поколения в поколение. И.В. Кузнецов не только следует традициям, но развивает их и ищет новые пути решения старой задачи, которая сегодня очень актуальна: как при использовании минимума топлива получить максимальную производительность печи.

Принцип действия

Кузнецов предложил новый принцип построения кирпичных печей. Во всех придуманных/сконструированных ранее моделях горячие газы движутся по каналам. Проходя по ним, они нагревают кирпич, сами охлаждаются. Движение возможно только при наличии тяги. При таком принудительном принципе действия прогрев корпуса неравномерный, а приводит это к образованию трещин. Большое количество кирпичей занимает практически все пространство, и теплообменник при необходимости поставить некуда. Только поместить его в топку, где он будет контактировать с пламенем, из-за чего срок службы его очень ограничен. К тому же расположенный в зоне горения теплообменник отнимает значительную часть тепловой энергии, ухудшая условия горения топлива, что снижает КПД печи и повышает количество сажи.

Одна из канальных печей внутри выглядит так

Кузнецов использует другой, принцип движения газов в печи — свободный. Печь состоит из колпаков — перевернутых вверх дном сосудов (с отверстием вверху или без — по-разному в разных моделях). Колпаки могут располагаться друг над другом или один за другим, но обязательно сообщаются между собой при помощи сухого шва — пространства в 2-3 см, незаполненного раствором или теплоизолятором, через который и переходят газы из одного колпака в другой.

Первый колпак и топка объединены в единое пространство. При таком устройстве происходит вот что. Самые горячие газы поднимаются верх. На некоторое время они вверху и остаются, где передают часть тепловой энергии стенам, сами остывают. По мере остывания они опускаются вниз, а на их место поднимаются более горячие. При таком построении движение воздушных масс происходит только за счет естественных физических процессов.

Принцип движения газов в колпаковых печах

Наглядно продемонстрировать процесс можно, если в перевернутый вверх дном стакан запустить струю дыма. Она поднимается вверх, достигает верха, затем остывшая часть дыма вдоль стенок опускается вниз. Приметно те же процессы, только гораздо более сложные, проходя и в печи.

На рисунке красными стрелками показана схема движения горячего воздуха в колпаковых печах. Синими стрелками показано движение холодного воздуха, попавшего в печь. Очевидно, что вверх он подниматься не будет, потому как весит больше, а пройдет понизу и почти не повлияет на общую температуру в колпаке, что продемонстрировано на рисунке справа.

Но одного колпака для эффективного отбора тепла недостаточно, потому большинство печей имеют два или три свода в зависимости от мощности. В них происходят практически те же процессы, что и в первом: более горячие газы находятся вверху, нагревая кладку, холодные проходят понизу и выходят в дымоход. В верхней зоне второго свода и размещается теплообменник или любое другое необходимое для каких-либо целей устройство. Никакого открытого огня, только горячие газы и очень эффективный теплосъем: постоянно протекают воздушные потоки высокой температуры. Причем никакого влияния на процессы горения нагрев теплоносителя, камней или воды в баке не оказывает: от топки они отделены кирпичной стенкой.

Один из вариантов колпаковой печи

Конструкция печей разной конфигурации и назначения разная, но «потребляют» они немного топлива и долго остаются горячими. Об этом говорят отзывы владельцев. Например, в доме из бруса сложена такая печь. При -25 о С топят утром и вечером по 5 полешек (всего в сутки получается порядка 18 кг дров). В домике +25 о С и утром не холодно. При температуре «за бортом» до -10 о С топят один раз. Так что насчет эффективности вопросов нет. Если и есть вопросы, то по поводы выбора исполнителя. Ведь параметры ее работы зависят от того, насколько правильно и грамотно сложена печь. И быстро ее не сделаешь: средних размеров и без наворотов — это 2-3 недели работы. Вообще с отзывами о печах Кузнецова все просто: люди довольны. Удовольствие, конечно недешевое, но однозначно оно того стоит. Это утверждают все владельцы таких печей. Никаких сложностей в эксплуатации, экономичны и не капризны, очень долго отдают тепло, а греются быстро.

Достоинства купольных печей

Этот принцип использован во множестве печей различного назначения. Колпаков может быть несколько, они могут иметь симметричное или несимметричное строение, располагаться рядом (горизонтально) или один над другим (часто используют этот вариант для экономии места). Такая особенность дает возможность проектировать печи любого вида и конфигурации, под любые помещения и условия. При этом характеристики остаются высокими: КПД выше 80% для купольных печей Кузнецова почти норма.

Во второй колпак можно устанавливать любые устройства: варочную поверхность, теплообменник, каменку, водогрейный бак, хлебную печь и т.д. Модификаций много и все объединяет одно: высокая эффективность, экономичность, равномерное прогревание. Причем при вертикальном расположении колпаков низ греется более интенсивно, чем верх. Так что в помещении с такой печью находится комфортно.

Некоторые печи Кузнецова больше похожи на произведения искусства

Нужно отметить, что кирпича для строительства такой печи требуется намного меньше: больше пустого места внутри. Потому и печь прогревается быстрее. Но, что характерно, она не остывает быстрее. Происходит все с точностью до «наоборот»: купольные печи Кузнецова дают гораздо меньшие суточные колебания температуры, чем более массивные аналоги с большим количеством каналов. А все потому, что в колпаках остается самая горячая часть газов, а вниз оседает и отводится из печи самая холодная. Остывает печь, таким образом, медленнее.

Из-за того, что отсутствуют или почти отсутствуют узкие каналы, колпаковая печь имеет меньшее сопротивление воздушному потоку, так что дымоходы имеют меньшую длину. Потому и строить ее проще, и фундамент нужен не такой массивный, хотя нужен обязательно.

Печной комплекс, построенный по принципу колпаковых печей

После растопки и выхода на рабочий режим регулировать работу печи со свободным движением газов не нужно. Процесс получается саморегулирующийся. Если топливо разгорается очень сильно, количество горячих газов верху увеличивается и выжимает более холодные во второй колпак. А более холодные — это в том числе и поступающий из поддувала воздух. При недостатке воздуха пламя притухает, горячих газов становится меньше, они поднимаются выше вверх и снизу поступает большее количество воздуха. Горение снова активизируется. Потому задвижки в двухколпаковых печах Кузнецова хоть и есть, но используются они крайне редко, преимущественно для нестандартных режимов.

Еще один печной комплекс

Автоматическая регуляция процесса горения приводит к практически полному сгоранию любого топлива. То есть такая печь всеядна и не особо требовательна к кондициям топлива. При использовании влажного топлива она дольше выходит на нормальный режим, но затем процесс стабилизируется и образовавшаяся сажа выгорает. Это, кстати, еще один плюс купольных печей: чистить их нужно очень редко, так как и золы остается мало, и сажа сгорает.

Виды печей Кузнецова

Как говорилось выше, колпаки можно располагать по-разному, потому и вариантов очень много. Возможность установки во втором куполе любого устройства теплообмена без ущерба процессу горения также способствует наличию множества разных тепловых агрегатов. При этом проектироваться по такому принципу могут устройства с любым типом горения: верхним, нижним, пиролизным, послойным и т.д. Все они имеют некоторую специфику, но могут быть реализованы. На сайте Кузнецова выложены проекты разного назначения с порядовкой. Их можно скачивать для личного пользования свободно, а вот републикация их не приветствуется.

Камины, построенные по принципу колпаковых печей

Есть печи Кузнецова для двухэтажных домов, и обогревают они оба уровня. Причем есть такие агрегаты и с лежанками. Обогрев может быть конвекционного типа (только от стенок печки) или внутрь может быть вставлен водогрейный теплообменник. Тогда такой агрегат называют котлом и обозначают КИК. В свободном доступе на официальном сайте Кузнецова выложены четыре готовых водогрейных кирпичных котла мощностью 16 кВТ, 17 кВт, 34 кВт, 64 кВт. В них может быть встроен бак для нагрева воды для бытовых нужд. Котел нужно обвязать металлическими уголками, при необходимости можно утеплить, сверху уложить армирующую сетку и оштукатурить.

Отопительная печь. Красиво

Вариантов конвекционных печей гораздо больше. В разделе отопительно-варочных печей без использования шамотного кирпича ОВИК насчитывается 25 разных проектов. Есть три варианта отопительно-варочной печи с камином. Располагаться камин может сбоку (справа или слева). Такие варианты маркируются ОВИК БК (боковой камин), есть вариант с лежанкой и камином ОВИК БК 13л. При камине расположенном сзади маркировка ОВИК ЗК (задний камин).

Отопительно-варочная печь Кузнецова выглядит очень достойно

Чисто отопительные тепловые агрегаты маркируются ИОК. Порядовки, в которых есть лежанка, в названии имеют буквы «леж» или «Л», при наличии духовки добавляется буква «Д». В отопительных печах также есть варианты с каминами. Маркируются они ОИК К. Есть печи калориферные ПКИК1Х. Отдельно категорией выделены печи для теплиц и хлебные.

Отопительная печь Кузнецова ОИК. Впечатляет

Русские печи Кузнецова маркируются РТИК, всего выложены порядовки 10 моделей, две из которых с лежанками. Они имеют привычную конфигурацию варочной камеры, устье которой должно иметь герметичную заслонку. При не герметичности камеры нормально печь работать не будет.

Русская колпаковая печь с лежанкой

В разделе печей для бани Кузнецов предлагает сразу вариант планировки помещений с указанием габаритов и показано как можно «вписать» туда подходящие модели. Ведь помещения бань, как правило, небольшие и если металлическую печь разместить в ней можно легко, то габаритную кирпичную уже проблематично. И учитывать при этом нужно многие факторы: откуда топиться будет, где выход пара и самая горячая часть печи. А тут предложены готовые варианты. Очень удобно и стоит сказать автору большое спасибо! Сами печи вынесены в отдельную категорию и маркируются БИК.

Банные печи Кузнецова маркируются БИК. Презентабельно выглядят и по отзывам имеют отличные характеристики

Особенности кладки: материалы и рекомендации

Для кладки корпуса и дымохода использовать рекомендовано обычный глиняный полнотелый кирпич. Марка М150 и выше, размер 250*120*65 мм. Рассчитать количество кирпича для печей Кузнецова несложно: нужно количество рядов выбранной вами модели умножить на 0,8. Этого количества хватит на кладку корпуса (с учетом боя и отбраковки). Для дымохода считать нужно отдельно. Схема расчета чуть другая: вы знаете сколько кирпичей на один ряд, умножаете на количество рядов (у каждого разное в зависимости от габаритов печи и высоты здания), добавляете 10% на бой и получаете искомое число.

Для шамотного ядра (если есть) рекомендован Ш-5 (230*114*40 мм) или ШБ-8 (250*123*65 мм). Его количество считается по схеме поштучно. Ядро в печах Кузнецова несвязное с корпусом, то есть, между ними нет общих точек соприкосновения. Между двумя параллельными стенками, корпуса и шамотного ядра, должна оставаться щель в 5-6 мм. Чтобы ее проще было выдержать, можно готовое ядро (обычно его кладут вначале) обернуть обычным упаковочным картоном соответствующей толщины. Вместо этого для лучшей теплоизоляции топки можно проложить теплоизолятор, базальтовый картон, например.

Барбекю тоже строить можно по принципу колпаковых печей

По высоте ряды кладки из керамического кирпича не совпадают с высотой рядов шамота. Их не нужно подгонять один под другой. Важно выдерживать вертикальность и горизонтальность, отслеживать угла, а также рекомендованную ширину шва. И тогда все будет так, как нужно. В реалии габариты керамических кирпичей отличаются от стандарта 250*120*65 мм. Если отклонения некритичные, откорректировать их можно швом. Потому и при расчетах печей и их высоты берут высоту кирпича со швом. Она должна быть 70 мм. Но делать шов более 7 мм нельзя, так что ищите кирпич подходящего качества и размера.

Сверху, в местах, где заканчивается кладка шамота, есть компенсационные зазоры, которые учитывают разные коэффициенты расширения материалов. Их соблюдать обязательно: расширение у шамотного кирпича больше, чем у керамического и если такого зазора не будет, ядро через некоторое время разобьет находящуюся сверху кладку из-за того, что расширяется сильнее.

Вырезка из порядовки печи Кузнецова с меткой

Величину зазора нужно высчитывать по отметкам на порядовке. На чертежах нанесена метка высоты последнего ряда шамота. Высоту стенки из керамического кирпича считаете сами: кол-во рядов умножаете на высоту ряда со швом (70мм) и получаете искомую величину. Она должна быть больше высоты шамота на 10-15 мм. Вот этот зазор и является компенсационным и он должен присутствовать. Образовавшуюся пустоту закладывают каменной базальтовой ватой (не стекловатой, а той, которая имеет температуру использования выше 1200 о С).

Если внутри есть столбики и внутренние стенки (толщина обычно в четверть), кирпич в них можно класть плашмя или на ребро. Разницы нет, делайте как удобнее. Есть места в чертежах, где в одном ряду находится кирпич, поставленный плашмя и на ребро. В этом случае его нужно погонять под размер (пилить).

В местах установки печного литья также есть нюансы. На чертежах над дверцей топки из-за особенностей программы изображен керамический кирпич, но ставить там нужно шамот на ребро. При перепаде высот, пустоты заполняются вырезанными пластинами из шамота. Между металлическими частями и кладкой остается зазор в 5 мм — снова-таки из-за разных температурных расширений. В этот зазор укладывают подходящий теплоизолятор (с температурой эксплуатации от 1200 о С).

Для теплоизоляции печного литья раньше использовали асбестовый шнур. Теперь рекомендуют базальтовую вату или картон

Теперь о растворе: для кладки корпуса (из керамического кирпича) используют глиняный или глиняно-песчаный раствор. Для кладки огнеупорного шамота используют покупные составы (огнеупорные мастики). Кузнецов перед кладкой мочить кирпич не рекомендует. Если и нужно это делать то только со вторичным сырьем. Сразу после завершения печь нужно просушить, даже в том случае, если сразу вводить ее в эксплуатацию не будете. Если этого не сделать, в последствии при нескольких первых топках будет присутствовать запах угара.

Тонкостей и нюансов в строительстве кирпичных печей очень много и дело это совсем непростое. Тем не менее, сделать печь Кузнецова своими руками возможно: порядовки и схемы предоставляются автором в свободное пользование. С соответствующими пояснениями и при наличии желания сделать можно все.