Печи кузнецова чертежи

Варочная печь уже давно уступила лидерство другим модификациям – электрическим, газовым плитам. Поэтому проигрывают в этом отношении и конструкции Кузнецова.

Если сравнивать с устройством для отопления, колпаковые варочные изделия имеют более усложненное исполнение. У такой конструкции должна присутствовать плита, возможно наличие духового шкафа. Однако и в этом случае устройство Кузнецова используется принцип свободного перемещения газов.

В конструкции сохраняется высокий КПД, к тому же ее можно использовать как камин. Такие устройства позволяют не только варить, жарить, запекать и коптить еду, но и греть воду, сушить и даже лечить.

Печь Кузнецова с варочной поверхностью, выполненной в современном формате

Печи Кузнецова с камином характеризуются повышенной теплоотдачей, низкой температурой уходящих газов. Такой вариант исполнения способен обогреть помещения большой площади.

Конечно, наиболее высокой степенью теплоотдачи характеризуются банные конструкции Кузнецова. Одна печь способна прогреть и помещения для отдыха, и помывочную, и даже парилку. Поэтому ее могут использовать в качестве устройства для обеспечения эффекта русской бани.

Поскольку конструкции хорошо сохраняют тепло, нет необходимости постоянно подкидывать дрова. Соответственно, прогрев печи зависит от размеров колпака: чем он больше, тем лучше.

Печи Кузнецова не устанавливают к внешней стене дома, поскольку это снижает эффект от работы устройства. К тому же при возведении конструкции требуется учитывать возможность доступа к колпакам для чистки, если используется двухколпаковая конструкция.

Варочная печь Кузнецова с камином, выполненная из красного камня

Еще одно преимущество применения печей Кузнецова для отопления – возможность использования для приготовления пищи. Для этого могут задействоваться разогретые в камине угли.

Содержание

Предыстория появления колпаковых печей

Вся история человечества связана со стремлением минимальными усилиями получить тепло, достаточное для комфортного проживания. Сначала это были костры и очаги, затем глинобитные русские печи и камины.

Первым образцом отопительного прибора, который при относительно небольших затратах топлива обогревал комнату в течение многих часов, стала «Голландка», привезенная Петром I из «великого посольства» в Нидерланды. Для своего времени «Голландка» являлась вершиной эволюции печного дела, но уже через полтора века на смену ей пришли более совершенные устройства, например, печь Утермарка.

В течение всей истории человечество познавало природу, пытаясь практически применять полученные знания, но до середины XVIII века сколько-нибудь связной и обоснованной теории печей не существовало.

Один печной мастер, случайно или на основании какой-то информации, создавал более удачный и менее дорогой проект отопительного прибора, а остальные тут же начинали копировать его творение, даже не понимая, как оно работает и почему сделано именно так.

Прорыв произошел в середине XVIII века, когда М. В. Ломоносов опубликовал диссертацию «О вольном движении воздуха, в рудниках примеченном» (1742 год), в которой рассказал о том, что теплый воздух всегда стремится подняться над холодным. Это, а также многие другие открытия, позволили перевести печное дело на научные рельсы, что сразу же сказалось на эффективности печей, вершиной эволюции которых являются колпаковые  отопительные приборы.

Сильные стороны кузнецовских печей

Более конкретно можно выделить следующие конструкций Кузнецова:

Колпаковые печи очень разнообразны. Среди них встречаются конструкции:

Для того чтобы любая из них работала эффективно, она не должна быть массивной. По сравнению с традиционными печами «кузнецовки» требуют материалов для кладки в 1,5–2 раза меньше. С одной стороны, это, безусловно, является серьезным преимуществом. С другой, должна быть тщательно продумана порядовка конструкции. В противном случае печь разрушится при первой пробной топке.

Для тела печи, как правило, применяется керамический кирпич, а для топки — шамотный. Топка делается плавающей, то есть вокруг нее выполняется так называемый сухой шов. Для этого из шва между керамическим и шамотным кирпичом удаляется глиняный кладочный раствор, а в освободившееся пространство вставляются прокладки из минерального картона.

Так как шамотный и керамический кирпич существенно отличаются по своим характеристикам, необходимо, чтобы модули не были связаны между собой, иначе во время эксплуатации печи кладка «порвется».

Можно ли разработать и построить своими руками?

Если вас по каким-то причинам не устраивает ни один проект с его официального сайта, а разработки, выложенные на сторонних ресурсах, не внушают уважения, то вы можете попробовать создать проект такой печи самостоятельно. Для этого вам потребуются теоретические знания о процессах, происходящих в печах, а также методах кладки печей.

Это вы сможете почерпнуть из следующих книг:

Несмотря на то, что некоторым из этих книг скоро исполнится 100 лет, они до сих пор являются наиболее полезными для понимания процессов, происходящих в двухколпаковых отопительных приборах, а также способов кладки таких печей.

В качестве примера можно привести способ крепления топочных дверок на проволоку и другие металлические детали, получивший популярность благодаря своей простоте и частым упоминаниям в роликах доморощенных печников на Ютубе. При этом мало кто из таких авторов задумывается о том, что коэффициент температурного расширения металла гораздо выше, чем кирпича или кладочного раствора, а значит кладку будет рвать.

В этих же книгах подобный способ не только аргументированно раскритикован, но и даны различные альтернативные варианты, которые, спустя почти целый век, начинают обретать популярность. Например, крепление на жестяной кожух с прокладыванием базальтового картона или каолиновой ваты между кожухом и телом печки.

Вооружившись такими знаниями, вы сможете не только копировать чужие идеи, но понимая процессы, происходящие внутри отопительного прибора, самостоятельно разрабатывать новые конфигурации таких печей.

Много полезной информации вы найдете тут.

Как самому поставить печь?

то сможете сложить печь Кузнецова самостоятельно.

Если же каких-то умений и навыков из этого списка у вас нет, то перед созданием банной печи ознакомьтесь с теорией и «набейте руку» на более простых конструкциях.

Если вас по каким-то причинам не устраивает готовый проект, к примеру, у него нет лежанки или он не соответствует по размеру, то можете либо сами пересчитать печь (потребуются те же навыки, что и для кладки), либо заказать переделку проекта специалисту.

Каменка в бане будет эффективной только при соблюдении четырех условий:

Помните, если здание бани плохо утеплено, то даже самая лучшая кирпичная печь не сможет создать нормального жара и комфортных условий для отдыха, а отсутствие регулируемой эффективной вентиляции быстро разрушит как помещение, так и отопительный прибор. Поэтому перед строительством печи утеплите баню и установите в ней регулируемую вентиляцию.

Если помещение бани хорошо проветривается и обладает нужным уровнем теплоизоляции, а выбранная печь отвечает всем требованиям и пожеланиям, то остается только выбрать для нее правильное место.

Где брать проект и порядовки банной печи?

На сайте Игоря Кузнецова вы найдете только порядовки для банных печей, то есть схемы с указанием порядка укладки кирпича, но по ним невозможно определить нюансы. К примеру, на порядовке обозначена футеровка, но толщина элементов заметно меньше, чем у стандартного кирпича, поэтому непонятно, ни какую лещадку использовал автор, ни как он крепил ее.

Если вы никогда раньше не занимались строительством печей, то закажите специалисту изготовление проекта, в котором будут прописаны все нюансы.

Не привлекайте к делу деревенских горе-печников, которые всю жизнь складывали лишь трехканальные и пятиканальные устройства одной конструкции, они не смогут реализовать проект, потому что будут делать так, как привыкли.

А для создания качественной и надежной «Кузнецовки» необходимо строгое соблюдение проекта, в противном случае печь потеряет большую часть своих преимуществ.

Если же вы самостоятельно сложили хотя бы одну печь любого типа, а также не пренебрегаете изучением теории и практики печного дела, то сможете составить спецификацию материалов самостоятельно. Ведь в печах Кузнецова нет ничего необычного, все технические решения придуманы и отработаны много десятилетий, а то и столетий назад.

Понимая, какие процессы происходят в том или ином участке каменки, вы сможете правильно определить, какие материалы лучше подходят для каждого ряда, включая топку.

Принцип свободного движения газов

Основной проблемой, с которой сталкивались печники всех времен, была недостаточная тяга. Чтобы печь работала нормально, ей требовалась длинная дымовая труба, возвышающаяся над колосниковой решеткой на 6–8 метров. Причем, чем длинней были каналы в отопительном приборе, тем более длинной должна была быть труба.

До появления гидравлической теории Ломоносова не было никакого научного обоснования этого факта, однако Михаил Васильевич объяснил его тем, что у нагретого воздуха или любого другого газа заметно меньше плотность, поэтому он стремится вверх относительно более холодного газа.

В канальных печах и дымоходах поднимающемуся потоку дыма приходится вытеснять более тяжелый воздух комнатной температуры, проталкивая его к выходу дымовой трубы, поэтому тяга в холодной печи гораздо хуже, чем в прогретой. Понимание этого принципа позволило заменить несколько вертикальных или горизонтальных каналов на один, оснащенный рассечками, колпак.

Путь движения газов в каналах неизменен, они перемещаются смешанной массой, а наличие холодных фракций снижает общую температуру потока и стен дымохода. В колпаке же дымовые газы, благодаря большому свободному пространству, разделяются по температуре, что определяет их дальнейшее направление движения.

Благодаря тому, что выход в следующий колпак или дымоход всегда расположен максимально низко, горячие фракции стремятся вверх, отдавая максимум тепла окружающим стенкам и по мере остывания опускаясь все ниже.

При этом температура даже самых холодных фракций гораздо выше температуры воздуха в комнате, поэтому холодный дым, находясь в окружении горячего, постоянно стремится вниз, но, выйдя из дымовой трубы и оказавшись в окружении холодного воздуха, устремляется вверх. Это создает хорошую тягу даже при относительно небольшой высоте дымовой трубы.

Этот принцип назвали свободным движением газов (СДГ) и помимо существенных преимуществ у него есть весьма серьезные недостатки:

Как выбрать проект?

Все наиболее интересные проекты банных печей вы можете найти в каталоге на официальном сайте Игоря Кузнецова. Рассмотрите каждую модель, оцените преимущества и недостатки в ваших условиях, прикиньте, поместится ли она в отведенном для нее месте, выдержит ли ее готовый фундамент, с той ли стороны находится отверстие дымохода.

Помните, традиционное правило, гласящее, что один квадратный метр нагретой поверхности печи выделяет 0,5 кВт тепловой энергии в час, неприменимо к той части банных печей, с которой установлена каменка, ведь благодаря более высокой температуре она греет намного сильней.

Где брать порядовки и инструкцию по кладке?

На официальном сайте Игоря Викторовича Кузнецова доступны порядовки тех конструкций, которые он разработал, но проблема в том, что порядовка, особенно такого плана, полезна лишь опытным печникам. Ведь на ней виден лишь порядок укладки кирпичей каждого ряда, но не отмечены нюансы, сильно влияющие на работу отопительного прибора, поэтому неопытные печники и те, кто хочет сложить отопительный прибор для себя, нередко приобретают проекты, в которых все подробно прописано.

Хорошим подспорьем для неопытных печников и тех, кто складывает печь для себя, не имея навыков и опыта, являются 3D порядовки, составленные в программе SketchUp или ее аналогах, ведь там видны не только порядок укладки кирпичей, но и объемная форма каждого камня.

Ведь далеко не на всех порядовках указано, как прорезать кирпич под укладку колосниковой решетки или для подачи вторичного воздуха.

В интернете встречается много порядовок различных печей, многие из которых называют не только двухколпаковыми, но еще и печами Кузнецова. Если воспринимать это утверждение как заявление, что отопительный прибор сделан на основе какой-то модели, разработанной Игорем Викторовичем, то это одно, тут вполне допустимы даже заметные отклонения от исходного проекта.

Ведь кто-то меняет ширину, высоту или длину печи, кто-то комбинирует несколько конструкций, подгоняя их под свои нужды и создавая уникальную печь, которую вполне можно назвать построенной на основе печей Кузнецова.

То есть в каком-то роде такое изделие тоже является печью Кузнецова, как и творения его учеников, к разработке которых Игорь Викторович уже не прикладывал своих усилий. И совсем другое, когда кто-то утверждает, что эта печь разработана и построена легендарным печником, учеником Грум-Гржимайло и Подгородника. Если в первом варианте допустимы какие-то мелкие ошибки или технические решения, которые И. В. Кузнецов никогда не применял, то во втором случае любое отклонение будет вызывать подозрения.

Тем не менее, печь, созданная на основе работ Кузнецова и выполненная без грубых ошибок, будет эффективно работать, ведь в ее основе лежит принцип свободного движения газов, благодаря которому горячий дым всегда стремится вверх, а холодный воздух вниз.

Возведение печи Кузнецова

Схема для брусчатого дома

Печь Кузнецова можно построить самостоятельно, даже не будучи опытным печником. Любая работа начинается с проекта. В первую очередь необходимо определиться с функциональным назначением печки, а уже затем подбирать подходящий вариант. Отопительная печь должна устанавливаться таким образом, чтобы она могла обеспечить равномерный прогрев всех помещений в доме.

Обязательно учитывается размещение дымохода и несущих строительных конструкций. «Кузнецовка» требует тщательно оборудованного фундамента. Чаще всего он строится из бетона. Ширина фундамента должна быть примерно на 10 см больше, чем площадь будущей печи.

Несколько полезных советов

Вмешиваться в чертежи и порядовку, внося изменения, не рекомендуется, особенно, если раньше кладкой печей заниматься не приходилось. Идеальный вариант — пользоваться оригинальными порядовками, разработанными Кузнецовым.

Преимущества и недостатки

Все преимущества отопительных приборов этого типа унаследованы от печей Грум-Гжимайло, то есть:

Главным же недостатком стало увеличение требований к квалификации печника. Погнавшись за эффективностью и красивым внешним видом, Игорь Викторович потерял простоту печей Грум-Гжимайло.

Кроме того, Владимир Ефимович Грум-Гжимайло в своих книгах писал, что печи нужно оббивать кровельным железом, чтобы исключить утечку продуктов горения и отравление ими, от чего Кузнецов отказался ради более красивого внешнего вида.

В теории, Кузнецовки хорошо работают даже с невысоким дымоходом, но неопытный печник, не знакомый с теорией и не умеющий правильно подбирать конфигурацию отопительного прибора, не всегда может верно определить минимально допустимые высоту и сечение дымовой трубы.

Если ее высоты или сечения недостаточно, то печь, особенно с толстыми швами, может стать источником угарного газа, а в особо неудачных случаях из-за слабой тяги дым пойдет в комнату и до изменения погоды протопить такую печку не получится.

Кроме того, неопытный печник не всегда может правильно рассчитать размеры и форму первого колпака, в котором должен происходить дожиг газов, а также не всегда способен грамотно определить мощность топки для печи той или иной конфигурации. Любые ошибки в этих вопросах ведут к снижению КПД, то есть лишают печи Кузнецова их главного преимущества.

Кроме того, любые купольные печи более взрывоопасны, ведь помимо перемешивания газов, внутри колпака образуются локальные участки, заполненные угарным газом. Резкое открытие дверцы для подкладывания топлива, особенно если отопительный прибор работает в режиме нехватки воздуха (длительное горение), может привести к взрыву, что исключено в канальных печах.

Тепловая нагрузка

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.

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.

Примечание: И. В. Кузнецов позволяет свободно копировать свои материалы для себя, для постройки, но возражает против переизданий. Однако картинки на рис. маленькие. Дилетант по ним ничего не соорудит, а мастер знает, где можно взять полноценные чертежи. Поэтому надеемся, что Игорь Викторович простит нам это небольшое заимствование ради пользы дела.

Наиболее интересные модели

За шесть десятилетий семейство Кузнецовых придумало и построило множество печей различных типов и размеров, от привычных многим русских теплушек (идею которых на базе русской печи разработал Подгородник) до достаточно необычных уличных. Все отопительные приборы работают на принципе свободного движения газов, а также отличаются высоким КПД и красивым внешним видом.

В основе семейства этих печей лежит «Русская теплушка» Подгородника, построенная на базе традиционных русских печей.

У большинства моделей две топки:

Обе топки соединены дымоходом с колосниками, поэтому можно использовать отопительный прибор в разных режимах. Когда горит нижняя топка, то нагревается плита, а верхняя топка выполняет функцию первого колпака, при этом ее дверца должна быть закрыта, а воздух поступает через поддувало и колосники.

Когда горит верхняя топка, воздух поступает как через открытую дверцу (традиционное подовое горение), так и через переходной колосник из поддувала, через нижнюю топку, при этом сама же топка выполняет функцию колпака.

Предусмотрен летний режим работы, то есть огонь горит в нижней топке, нагревая плиту, а дым выходит через канал летнего хода.

Встречаются модификации только с нижней или верхней топкой. Также часть моделей изготавливают с дополнительным функционалом, например, лежанкой или хлебной камерой. Модели этой серии различаются по размеру, конфигурации и другим параметрам, но общая схема одинакова. Второй колпак выполнен в виде грубы, установленной над массивом печи и бывает различной формы.

Когда загружена нижняя топка, то открывать дверцу верхней нельзя, ведь она выполняет функцию колпака и наполнена дымом. Если же огонь горит в верхней топке, то поддувальце нижней выполняет ту же функцию и для верхней, а когда оно закрыто, то открыв верхнюю дверцу, можно использовать этот отопительный прибор как традиционную русскую печь.

Хлебную камеру можно использовать совместно с любой топкой, но если огонь горит на верху, то температура в камере будет выше.

В отличие от традиционных русских печей, которые прогреваются лишь до уровня пода, все отопительные приборы семейства РТИК нагреваются до пола, это обусловлено системой каналов, проходящих ниже уровня зольника или пода (зависит от типа топки).

БИК – это семейство печей для бань или саун различных конфигураций. Они не боятся высокой влажности, а также оснащены одной или двумя топками, причем вторую нередко делают в виде камина. У части моделей есть карман с камнями, предназначенный для выработки пара. Нередко такие печи возводят с водогрейным котлом и лежанкой, благодаря чему они получаются универсальными.

Пришедшие на смену очагу камины обладали низким КПД и грели лишь пока в них горел огонь, однако Кузнецовки с камином построены по всем стандартам купольных печей, поэтому отличаются от подовых или колосниковых устройств только типом топки.

Во всем остальном это полноценные печи различной конфигурации, в том числе с лежанкой или водогрейным котлом горячего водоснабжения (ГВС) или системы водяного отопления (СО).

Встречаются камины Кузнецова с лежанкой или дополнительной трубой, что позволяет им эффективно отапливать несколько комнат. Нередко вместе с камином в них встраивают традиционную колосниковую топку, в том числе, предназначенную для сжигания угля.

КИК – это семейство водогрейных котлов для ГВС и СО, а их основными отличиями от печей других типов являются:

Отопительные устройства этого типа не подходят для прямого отопления дома и помещений, зато хорошо нагревают воду для СО. Они наиболее эффективны в паре с теплоаккумулятором.

Конструктивно они состоят из колосниковой топки и одного колпака, в котором расположен регистр теплообменника, такая конструкция позволяет им обогревать помещение не только во время топки, но 3–10 часов спустя.

Если же подключить теплоаккумулятор, то с одной закладки горючего они смогут обогревать утепленный дом до нескольких суток, но потребуется увеличенная мощность котла. Главным недостатком всей линейки КИК является быстрое обрастание похожей на хлопья сажей.

Это семейство отопительных печей не предназначено для приготовления пищи или выпечки хлеба, а единственной функцией является максимально эффективный обогрев одного или нескольких помещений.

Подавляющее большинство моделей семейства оснащены колосниковой топкой и нижним прогревом, но встречаются образцы с подовой или каминной топками. По желанию заказчика их могут оснастить лежанкой, дополнительной грубой или калорифером воздушного отопления.

Семейство отопительно-варочных печей ОВИК, в частности, печь ОВИК 5, включает в себя множество моделей различных размеров и конфигурации, но объединяет их одно – универсальность.

В зависимости от модели и пожеланий заказчика, они могут быть оснащены любыми типами топок, а также лежанкой, духовкой и другими дополнительными устройствами, но в основе лежит двухколпаковая печь Подгородникова с колосниковой топкой и кухонной плитой.

Высокие нагрузки на материал в печах Кузнецова требуют не просто тщательной разработки конструкции, но и соблюдения при этом некоторых основополагающих уже конструкторских принципов. Главный из них – плавающая топка из шамотного кирпича марки ШБ-8 или Ш-5. Тело печи выкладывается из керамического кирпича марки не ниже М150.

Что значит плавающая топка? Во-первых, вокруг нее целиком, или в точно рассчитанных автором местах, должен быть сухой шов. Сделать его не так-то просто: по выкладке последнего ряда шамота (если иное не оговорено в спецификации на печь) глиняный раствор из швов между шамотным и обычным кирпичом выковыривается, а вместо него вставляются прокладки из минерального картона – базальтового, каолинового и т.п.

Несвязанные и связанные строительные модули

Во-вторых, нужно неукоснительно соблюдать принцип несвязности модулей. Что это такое, показывает рис. Никакие выступы шамота не должны входить в пазы обычного кирпича, и наоборот, даже с демпфирующими швами. ТКР и теплоемкость шамота существенно отличаются от «кирпичных», и топка, связанная с телом печи, порвет кладку при растопке. Топка «кузнецовки» должна представлять собой компактный модуль, установленный в гнездо из обычного кирпича. Как при этом устроить ее выход в дымоход, автор подробно объясняет на сайте.

Также неукоснительно нужно следовать его рекомендациям касательно выбора и подготовки материалов. «Кузнецовки» хоть и кирпичные, но высокотехнологичные, и терпят замену на эрзацы и небрежность не более, чем ракета или подлодка – замену титана и композитов жестянкой. Последствия, правда, не будут столь катастрофическими, но и видеть их придется дома, а не вычитывать в новостях. И платить из своего кармана.

В целом по технологии: печь Кузнецова может соорудить старательный, внимательный и аккуратный новичок. Но действительно опытный печник, с полупьяна, но бездумно выкладывающий действительно очень хорошую плиту или голландку, на печи Кузнецова обязательно осечется.

О последователях

Чертеж самодельной печи Кузнецова

Тем не менее, «кузнецовки» не есть некое чудо несказанное. Уже нашлось немало любителей и мастеров-профи, не только повторяющих оригинальные конструкции Игоря Викторовича, но и создающие свои самостоятельно. На рис. справа – чертеж, а на рис. в разделе – порядовка одной из них.

У нее две особенности. Первая – растопочные ходы на 21-м ряду. Они вполне аналогичны холостым воздушным ходам Кузнецова, но включаются в работу при растопке, ускоряя и облегчая ее. На пламени или тлении их пропускная способность не позволяет обеспечить выход газов, и канальчики эти заглушаются газовыми пробками.

Вторая – пиленые вдоль, да еще и на угол, кирпичи в 17-м, 28-м и некоторых других рядах. Вообще-то и печники, и просто строители знают, что кирпичи вдоль не пилят. Но это убеждение сложилось во времена, когда и понятия «угловая дрель», она же болгарка, не было. Об алмазном инструменте тогда только слыхали, что, мол, применяется такой где-то в секретных цехах военных заводов.

Но пилить кирпич вдоль болгаркой на весу все равно нельзя, его прочность упадет ниже предельно малой из-за биений инструмента в руках. Тут два варианта, первый: установить инструмент в станину с ходящим в вертикальной плоскости рычагом, чтобы получится отрезной станок. Такую можно сделать самому, есть и готовые в продаже.

Порядовка самодельной печи Кузнецова

Другой способ годится, если на хозяйстве имеется циркулярка хотя бы на 1500 обмин, а лучше – на 2500-3000. Тогда алмазный круг по камню заправляют в нее вместо штатного пильного зубчатого. Этот вариант предпочтительнее: опорная доска с уголковым упором обеспечивают рез гораздо более чистый и точный. И при необходимости можно допилить с другой стороны, не рискуя получить на спиле высокую ступеньку.

Процесс кладки печи 3 х 3,5 кирпича

https://youtube.com/watch?v=I4up-2P_lkc%3Frel%3D0

Где брать чертежи и порядовки?

Порядовки и чертежи готовых моделей доступны на сайте. Кроме того, порядовки, да и все, что связано с этими отопительными приборами обсуждают на форуме «Печных дел мастера».

Можно поискать и по другим сайтам, ведь сам Кузнецов не делал тайны из порядовок своих печей, выкладывая их в свободном доступе. Проблема лишь в том, что все его проекты сделаны под конкретные условия, если у вас они хоть немного другие, то придется либо что-то менять в доме, либо изменять порядовку печи.

Устройство и принципы работы, преимущества, вариации, чертежи

Печи Кузнецова хорошо известны не только печникам – они обогревают множество домов в России и за ее пределами. И. В. Кузнецов работает над усовершенствованием печей с 1962 г. и собрал вокруг себя крепкий коллектив единомышленников. В активе команды – более полутораста разработок, охватывающих едва ли не весь диапазон бытовых печей, см. рис.

Некоторые из печей И. В. Кузнецова

Многие хотели бы сложить какую-то из печей Кузнецова своими руками, и эта статья – им в помощь. Но мы не собираемся раскрывать некие потаённые секреты «кузнецовок» – их просто нет. На сайте Игоря Викторовича stove.ru желающие бесплатно найдут огромный массив печной информации: от сведений по конструированию и строительству печей до подробных чертежей и рекомендаций по установке печи в доме и устройстве отмостки вокруг здания с печным отоплением. Не намерены мы также что-то в этой домашне-печной энциклопедии критиковать или поправлять: нам до И. В. Кузнецова по печному делу, мягко говоря, далековато.

Цель настоящей статьи – дать к своду сведений Кузнецова своего рода введение, позволяющее свободнее ориентироваться в исходном материале. Поясним на примере, зачем это нужно.

Допустим, я автомеханик-универсал с большим опытом и хочу передать его другим интересующимся. Автомобиль – штука сложная. Если я начну по ходу изложения отвлекаться, подробно объясняя, что как обкат и кастер (положим, читатели не совсем уж чайники, ездят-то теперь все) влияют на управляемость и путевую устойчивость машины, а диаграмма газораспределения – на расход топлива в зависимости от дорожных условий, и прочее в том же духе, я в конце концов запутаюсь до того, что сам перестану понимать, как работает автомобиль, на котором я езжу. Волей-неволей мне придется излагать материал пусть и «на пальцах», но по-профессиональному бегло.

Однако читать его будет тяжеловато даже таким же, как и я, специалистам, а у дилетанта вообще голова кругом пойдет. Поэтому мне в помощь понадобится некто, кого можно условно назвать «получайником». На самом деле он вовсе не чайник, может сам и подвеску отрегулировать, и толкатели клапанов выставить. Но в данном случае его задача – описать, как вся начинка машины собирается в одно целое, управляемое по принципу: «Рулем рулить, газом газовать, тормозом тормозить».

В автомобилестроении СССР подобная ситуация возникла в конце 50-х – начале 60-х, когда промышленность начала выпуск автомобилей для широкой продажи населению. Тогда вышел в свет супербстселлер того времени – «Как работает автомобиль». Под редакцией не кого иного, как самого главного конструктора легендарной «Победы» А. А. Липгарта.

Информация «от получайника» еще не позволит приступить к работе: она не дает глубоких знаний, которые позволят хотя бы интуитивно прикидывать по ходу дела нужные значения численных параметров. Но она по сути своей фундаментальна: владея ею, профессиональный текст читается уже с пониманием и быстрее. И, если где-то что-то в нем непонятно еще, это уже не вызывает потерянности и метаний, а просто отметку в уме: вот об этом нужно разузнать подробнее.

О печах и печном отоплении правительство пока никаких эпохальных постановлений не принимало. Но их роль в бытовой теплоэнергетике во времена дефицита энергоресурсов несомненна: уже отопительная печь с КПД 70% при массовом использовании даст экономию топлива в масштабе государства, т.к. в проекты новеньких теплоцентралей закладываются потери тепла в магистралях в 35%, и уменьшить их пока нет возможности. Так что с популяризацией печных знаний приходится выкручиваться самому, не будучи ни Липгартом, ни Кузнецовым. Что ж, попробуем.

Как устроена баня?

Вне зависимости от типа бани, или даже сауны, общее устройство примерно одинаково и включает в себя четыре основных помещения:

Назначение помещений понятно из названия, а вот комфортная температура для каждого из них сильно отличается.

Если для предбанника или помывочной наиболее комфортной является температура в районе 25–30 градусов, то особо нагревать бассейн не требуется, ведь он охлаждает тело после парилки, создавая перепад температур.

Для парилки же наиболее комфортная температура начинается с отметки 60 градусов, нередко переваливая за сотню.

Все это создает особенные требования к банным печам, особенно если они являются единственным источником тепла в банном комплексе. Такой разброс температур получают за счет изменения площади обогревающей поверхности в каждом помещении, а также меняя размер комнат.

Особенности

Кузнецов всегда стремился в своей деятельности к повышению продуктивности функционирования печи. Поэтому он постоянно их улучшал, дополнял. Так, у одних моделей он добавлял оборудование, в других изменял топку или вносил иные корректировки в конструкцию. В результате печи становились эффективнее и популярнее. В итоге все больше появляется желающих, осведомленных в продуктивности печей Кузнецова, пытаются сделать конструкцию своими руками.

Печь Кузнецова, отделанная керамической плиткой

Итак, высокое КПД стоит во главе угла, если это печи Кузнецова. Разработчик очень внимательно отнесся к организации внутренней системы перемещения газов. В результате определенных изменений горячий воздух дольше задерживается в конструкции, обеспечивая сохранность тепла.

Примечание: печи Кузнецова часто именуют «колпаковыми». Это вызвано особенностями внутренней организации пространства в конструкции. Образованный колпак выступает в роли разделителя горячих и холодных газов.

Первые собираются в нем, концентрируя тепло. Это приводит к существенному росту температуры горения, в результате чего возрастает КПД. И если печь Кузнецова имеет этот показатель на уровне 95%, то традиционные устройства способны обеспечивать только 40%.

Такие конструкции обеспечивают свободное перемещение газов, благодаря чему снижается количество сажи печи. Устройства не используют тяговый принцип, движение газов организовывается за счет их силы тяжести. При этом создается равномерный нагрев. Такая схема работы оказалась весьма эффективной.

Печь Кузнецова с оригинальной отделкой

Между холодными и горячими газами происходит циркуляция за счет разности температур. Словом, внутри колпака создается турбулентное перемещение газов, которые улучшают восприятие теплоты стенками колпака. Струи газа и обеспечивают перенос тепловой энергии.

Конструктивные отличия «кузнецовок»

Конструкция колпаковой печи Кузнецова может существенно различаться, но идеальной считается круглая печка. Среди преимуществ подобной конструкции можно выделить следующее:

Двухколпаковые приборы отличаются большей эффективностью, но, как видно из порядовки, и как показала практика эксплуатации таких печей, в них достаточно сложно устроить прочистные дверцы. А значит, чистка всегда будет сопряжена с рядом трудностей.

Минимизировать этот недостаток просто — колпаки устраивают по каскадной схеме друг над другом, соединяя их между собой системой дымоходов. Это позволяет сделать эксплуатацию печи менее сложной, практически не понижая ее КПД. Такая конструкция дает возможность смонтировать еще и водогрейный контур, встраивая регистр под вторым колпаком.

Круглые печи могут быть и многоколпаковыми — каскадными. Каждый каскад включает в себя 2 колпака. Уже трехкаскадная конструкция из 6 колпаков пригодна для работы на абсолютно любом виде топлива.

Требования к печнику

Если есть порядовка и проект отопительного прибора полностью соответствует дому, сложить ее сможет печник средней квалификации, то есть умеющий:

Игорь Кузнецов написал несколько книг по теории и практике печного дела, которые помогут печнику повысить свою квалификацию, а также лучше понимать процессы, происходящие внутри отопительного прибора.

Это поможет ему более эффективно выкладывать не только «Кузнецовки», но и любые другие конструкции, а также разрабатывать собственные модели.

Кроме того, НП «Развитие Системы Печей Кузнецова», а также другие организации, специализирующиеся на «Кузнецовках», проводят семинары, которые будут полезны как для профессиональных печников, так и для тех, кто хочет сам построить такой отопительный прибор.

Что я предлагаю?

Русская печь, в том числе колпаковая строится не на один год. Важно чтобы конструкция получилась качественной, и  удобной в эксплуатации. Я предлагаю качественные печи, отвечающие вашим критериям.

Конструкция не будет создавать проблем в эксплуатации, долго прослужит без существенного ремонта. Строительство без ошибок позволяет сэкономить деньги, которые могли бы пойти на переделку.

Иногда подобрать модель русской колпаковой печи сложно. Свяжитесь со мной, получите бесплатную консультацию по конструкциям, выбору материалов, технологиям строительства. Монтаж печи пройдёт в нужное время, без брака и переделок.

Принцип функционирования кузнецовской печи

Кузнецовым был предложен совершенно новый подход к построению печи из кирпича. Как известно, в печах традиционной конструкции имеются каналы, по которым происходит движение горячих газов, нагревающих кирпич. Главным фактором, поддерживающим данный процесс, является тяга. Такой принудительный метод прогревания корпуса печи характеризуется неравномерностью распределения тепла. Кроме того, он часто приводит к образованию трещин в стенках конструкции. При строительстве подобной печи, занимающей довольно много места в помещении, используется множество кирпичей.

Возникает вопрос и относительно наличия места для установки теплообменника. Это устройство теряет указанный производителем срок службы, если его разместить в самой топке. Постоянный контакт с огнем губительно сказывается на прочностных характеристиках теплообменника. Такое соседство приводит также к ухудшению условий горения топлива, снижению коэффициента полезного действия печи и образованию большого количества сажи.

В сооруженной по кузнецовскому методу печи газы движутся свободно.

Схема работы колпаковой печи Кузнецова

Такая конструкция основывается на установке внутри нее колпаков, представляющих собой сосуды, перевернутые днищем вверх. В некоторых моделях печей колпаки могут иметь верхние отверстия. Сосуды располагаются в различном порядке, однако основным условием их размещения является наличие между ними вертикальных пустотных щелей, называемых сухим швом. Образованное таким образом пространство шириной до 3 см не заполняют ни теплоизолятором, ни раствором. Вследствие этого газы свободно движутся, перемещаясь из одного сосуда-колпака в другой.

Чтобы легче представить себе схему работы колпаковой печи Кузнецова, нужно визуализировать в своем воображении костер, разожженный на открытом воздухе. В результате того, что воздух имеет неограниченный доступ к пламени, от костра идет незначительное тепло, которое сразу же рассеивается в пространстве. Можно изменить характер процесса нагревания воздуха вокруг костра, если накрыть его колпакообразным сосудом, например, казаном большого размера. При этом внизу важно оставить зазор, чтобы совсем не загасить пламя. Как результат, горячий газ естественным путем поднимается к днищу казана и ограничивает доступ поступающего снаружи воздуха. После отдачи тепла стенкам сосуда он, спускаясь к открытому проему, постепенно охлаждается и выходит наружу, а его место занимает следующая порция жара.

Такой саморегулирующийся процесс характеризуется возможностью дозировки наружного воздуха и нахождения разогретого газа в сосуде до полного остывания.

Описанный выше принцип используется в печах Кузнецова, для которых применяются сразу два колпака, соединенные сухим швом. Такая нестандартная конструкция способствует повышению эффективности передачи достаточного количества тепла от печки в помещение, где она установлена. Горячие газы сначала заполняют собой первый колпак, тем самым нагревая его стенки, а затем, охлаждаясь, уступают место горячему потоку, который поднимается из топки.

Стараясь оптимизировать этот процесс, изобретатель еще на первой его стадии, которая начинается после топливника, решил разделить поток газов в соответствии с их температурой. С этой целью он использовал перегородку для отделения пространства колпака от топки. При этом барьер не достигает дна сосуда. В результате такого разделения горячие газы сразу же устремляются к своду колпака, а поток более низкой температуры направляется по сухому шву через щель в перегородке. Таким образом, за счет скопления под сводом горячих газов и наличия барьера в первый колпак воздух поступает только в необходимом количестве. Это способствует полному сгоранию топлива с образованием определенного количества золы.

Аналогичный процесс движения газов происходит и в колпаке, установленном над первым.

Чертеж колпаковой печи Кузнецова

Менее горячие продукты горения размещаются внизу сосуда, а раскаленные газы стремятся к своду и при остывании отдают тепло на кирпичные стенки. Затем они опускаются вниз и по дымоходу выводятся наружу. За счет оснащения печи двумя колпаками, в которых происходит естественное нагнетание и движение газов, создание принудительной тяги в дымоходной трубе не требуется.

Чем отличаются печи Кузнецова?

Помимо максимальной функциональности, эти отопительные приборы обладают повышенным коэффициентом полезного действия (КПД) и не дымят даже при работе с низким дымоходом благодаря системе свободного движения газов (СДГ).

Принцип СДГ заключается в том, что раскаленные газы всегда стремятся вверх из-за меньшей плотности, вытесняя более тяжелые фракции, поэтому хватает даже незначительной тяги для того, чтобы направить дым в нужную сторону. Более подробно о принципах работы печей Кузнецова читайте тут (Печи Кузнецова).

На что обратить внимание?

Русская колпаковая печь имеет недостатки. Опытный печник обыграет их так, чтобы они не мешали пользоваться печкой, и она прослужила долго.

Вместе мы выявим ваши потребности, определим цели использования, подберём нужную модель. Далее я подбираю необходимую технологию постройки и порядок производства работ, нивелирую недостатки конкретной модели. Каждая печь имеет свои особенности, но существуют общие минусы, о которых стоит знать.

Соблюдение следующих технологий облегчает работу:

Соблюдая все моменты, вероятность получить качественную русскую колпаковую печь выше.

Виды колпаковых печей

Как уже отмечалось, «кузнецовки» различаются по своему назначению. Принято выделять следующие их виды:

Принцип работы

В основе работы колпаковых печей Кузнецова лежит принцип свободного прохода газов. Любая традиционная печка гудит во время топки, так как в ней образуются значительные завихрения. Вихри не приносят проблем, но существенно снижают КПД отопительного прибора. Для традиционных печек этот показатель редко превышает 60%. Горячие завихрения воздуха выходят в дымоход, не успев отдать необходимое тепло печке, либо быстро остывают, осаждаясь сажей и образуя много дыма.

Важно! В «кузнецовках» завихрения практически не образуются. Дымовые газы почти сразу отдают свое тепло печи, а та — в помещение. В этом и заключается основное отличие «кузнецовок» от традиционных печек.

Наружный воздух поступает в топку через поддувало. В одноколпаковых конструкциях топка снабжается специальным соплом, образующим своеобразную газовую вьюшку. В двухколпаковых присутствует тяга со стороны второго колпака, поэтому вьюшка становится неустойчивой. Сначала сгорают наиболее легкие фракции твердого топлива, после чего печь переходит в режим, близкий к пиролизному. Догорание пиролизных газов осуществляется под сводом колпака.

Колпаковая конструкция сделала печь саморегулирующейся. Колпак не позволяет пиролизным газам расширяться вверх, и если топливо чрезмерно разгорается, расширение происходит вниз. В результате снижается тяга, и горение становится слабее. При ослабевании горения топлива наблюдается обратный процесс.

После полного прогорания топлива, когда идет дотлевание углей, колпаки печи начинают работать как теплоприемники. Собранные таким образом газы не уходят в дымоход, как в голландских или шведских печах, а остаются под колпаками до тех пор, пока не передадут тепло кирпичу. Колпаковые печи Кузнецова редко требуют закрывания вьюшки, как канальные конструкции, поскольку риск, что тепло уйдет в дымоход, минимален.

Особенности «кузнецовок»

Важнейшей особенностью «кузнецовок» является то, что за основу при их разработке были взяты традиционные русские печи. В результате получилась конструкция, превзошедшая по своей эффективности самые популярные современные котлы.

Среди основных особенностей печей следует отметить:

Можно ли самому спроектировать и рассчитать печь для дома?

Несмотря на то, что в теории все просто, для грамотного расчета необходимы глубокие знания в разных областях, в том числе теплотехнике, поэтому рассчитать с нуля такую печь крайне сложно.

Несколько проще взять готовый проект и адаптировать его к условиям конкретного дома, но даже тут необходимо понимать, как те или иные изменения повлияют на движение газов и теплообмен внутри печи. По этой причине для самостоятельного расчета лучше использовать более простые конструкции, например, «Русскую теплушку» Подгородникова.

Когда лучше возводить печь – во время строительства или ремонта?

Если есть возможность, то возводить печь нужно во время строительства бани, причем проект отопительного прибора должен быть готов еще до начала копки траншеи под фундамент.

В этом случае вы сможете объединить фундамент бани и печи, учтя вес отопительного прибора, благодаря чему у них будет одинаковый уровень просадки, а значит дымоход не подвергнется дополнительным нагрузкам, поэтому прослужит гораздо дольше.

Если же вы ставите печь во время ремонта помещения, то крайне важно сделать фундамент с таким же уровнем просадки, как у строения, иначе не избежать проблем с дымоходом.

Кроме того, во время строительства здания вы будете возводить дымоход в заметно более комфортных условиях, ведь проемы в перекрытии и крыше будут сделаны по общему проекту, а значит ничего не придется дополнительно вырезать или изменять.

Когда в уже готовой бане возводят новую печь, нередко приходится делать новые отверстия для дымохода, что сильно усложняет работу, особенно если сделать его «по печке» невозможно и приходится сдвигать трубу вбок.

О высоком КПД уже было сказано, однако печь Кузнецова имеет и другие качества:

Совокупность преимуществ таких конструкций обеспечивает их востребованность.

Полезное видео по теме

Более наглядно с устройством печи Кузнецова вы можете ознакомиться, посмотрев видео ролик:

Еще о кругленьких

Круглые печи теоретически вообще имеют массу преимуществ, только в доме не очень-то удобны. Однако немал спрос и на компактные передвижные печи, и вот тут предельно высокий КПД круглых многоколпаковок может оказаться решающим фактором, ведь при уменьшении размеров печи ее КПД резко падает из-за закона квадрата-куба.

Такие печи, разумеется, пришлось бы делать из металла. Это решает проблему чистки, печку можно выполнить разборной. Но выбор металлов, подходящих по соотношению теплоемкости и теплопроводности, крайне ограничен. Из недорогих – только чугун, но он тяжел и хрупок.

Однако есть металлический материал полегче и попрочнее с подобными свойствами. Это – продукция порошковой металлургии. Применительно к ножам-ножницам «порошковая дрянь» вполне оправдано, но для печи, в которой ничего не работает на сдвиг, порошковые детали могут оказаться находкой.

Вторая проблема, о которой уже говорилось – жаростойкая футеровка на своде первого колпака. Если удастся решить и ее, то, возможно, труды и старания Игоря Викторовича Кузнецова дадут плоды более обширные и весомые, чем сейчас кажется.

Андрей Ефремов

Андрей Евгеньевич долгое время проработал технологом на мебельном производстве и имеет богатый опыт в этой сфере. Статья была написана под его редакторским контролем, если у вас есть вопросы к Андрею Евгеньевичу - пишите их в форме комментариев ниже.

Оцените автора
Вся мебель
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных и принимаю политику конфиденциальности.