Двухколпаковые печи Кузнецова: порядовки. Печи Кузнецова своими руками

Для приготовления пищи и постоянного обогрева частного дома площадью 30…50 м² как нельзя лучше подойдет отопительно-варочная печь «шведка», сложенная из кирпича. Несложная конструкция сооружения позволяет сэкономить на строительстве — закупите материалы и выполняйте кладочные работы своими руками. От нас — описание устройства печки, некоторые нюансы возведения плюс три проекта со схемами и порядовками.

Обзор более сложных печей с духовкой и плитой

Печь, описанная выше, в основном подходит для приготовления пищи. Примерно такой же функционал и у небольшой печки-барбекю, которая, как правило, устанавливается на открытом воздухе. Но есть и более сложные конструкции, которые с успехом выполняют не только «кулинарную», но и отопительную функции. Например, это может быть…

  • Печь с водяной коробкой. Ее теплоотдача составляет около 600 ккал/ч при протапливании дважды в день.
  • Печь-«шведка». Главные достоинства этого варианта – компактность в сочетании с высокой эффективностью.
  • Двухколпаковая печь. Эффективно обогревает помещение до 45 м. кв., но в то же время очень компактна. Размеры основания – 5х4 кирпича или 5х3.5 кирпича.

Ремонт печей с духовкой и плитой имеет свою специфику, как и любая другая печная конструкция для бани или дома. Однако эта тема заслуживает отдельного и детального рассмотрения.

Рекомендуем вам просмотреть видео, чтобы лучше понять и усвоить принципы кладки печи.

Видео руководство

Суть работы таких систем достаточно проста: горячий газ циркулирует не при воздействии вытяжной трубы, а из-за тяжести газов. Иными словами, если соответствовать простейшим физическим законам, горячие газы, имеющие меньший вес, собираются под сводом колпака, в то время как холодные (а, следовательно, и тяжелые) остаются снизу. В связи с взаимодействием этих газов внутри колпака образуется «зона» турбулентности, благодаря чему стенки конструкции эффективнее впитывают тепловую энергию. Собственно, газ здесь и является основным переносчиком тепла.

Дабы закрепить знания об этой печи, а также подчеркнуть ее особенность, ниже мы привели ее отличительные черты.

  1. Полифункциональность, внушительный показатель эффективности.
  2. Довольно высокий КПД.
  3. Приятная «внешность», эстетичность.
  4. Простота в эксплуатации, отсутствие необходимости в регулярной чистке каналов.
  5. Долговечность.

Большинство владельцев печей, равно как и опытных профессионалов, убеждено: печь колпакового типа по праву считается одним из качественнейших и эффективнейших отопительных приборов, которые когда-либо создавались.

Ну что ж, с конструктивными особенностями мы разобрались, теперь – непосредственно к строительному процессу!

Видео руководство

Плюсы и минусы

Популярность отопительно-варочной шведской печки обусловлена ее многочисленными преимуществами:

  • высокая эффективность (КПД порядка 60%);
  • относительно небольшие размеры в плане;
  • способность к трансформации под индивидуальные условия застройщика;
  • многофункциональность;
  • надежность в работе.

Примечание. Как и печь-голландка, эта конструкция может быть «растянута» на 2 этажа, хотя и потеряет немного в эффективности. Для организации печного отопления двухэтажного дома наращивается высота задней части с вертикальными газоходами, как это сделано на схеме.

Плюсы и минусы

Из минусов шведки стоит отметить:

  1. Сложность строительства, а также требовательность к качеству материалов и тяге дымохода. Последней должно хватать на обеспечение движения газов по развитой сети каналов.
  2. Второстепенный недостаток – в силу особенностей строения печка нагревает полы, что «лечится» прокладыванием на фундамент 4—5 листов базальтового картона в качестве теплоизоляции.
  3. В печи некуда ставить водяной котел. Вместо духовки его монтировать нельзя – из-за резкого охлаждения газов на выходе из топки их движение по каналам сильно замедлится.

Схема печи Кузнецова

С целью визуализировать принцип действия печи, приведем примитивный пример. Представьте небольшой костер, горящий на открытом пространстве. Доступ воздуха неограничен, но температура горения невысокая, а тепло беспорядочно рассеивается во все стороны. Если накрыть пламя большим чаном — колпаком, оставив внизу достаточный просвет, то костер не погаснет, но характер процесса изменится.

Схема печи Кузнецова

Раскаленные газы естественным образом поднимутся в верхнюю зону чана и создадут препятствие неограниченному потоку воздуха извне. И только отдавая тепло стенкам чана, они будут охлаждаться, опускаться к проему и постепенно выходить наружу, уступая место более нагретому потоку. Таким образом, в зону горения попадет ровно столько воздуха, сколько нужно для сжигания топлива. Разогретые газы не могут быть вытеснены холодным воздухом, пока не остынут сами, процесс становится саморегулирующимся.

Фокус в том, что строительство печей по системе Кузнецова происходит с использованием не одного колпака, а двух, соединенных между собой вертикальным каналом. Цель такого усовершенствования – решить проблему с эффективной передачей теплоты сжигания в пространство помещения. Продукты горения с высокой температурой поднимаются под свод первого колпака, отдавая теплоту его стенкам. В результате газы охлаждаются и начинают опускаться вниз под собственным весом и давлением восходящего горячего потока из топки.

Схема печи Кузнецова

В оптимизации процесса И.В. Кузнецов пошел еще дальше, он изобрел метод разделения потока газов по температуре еще на первом этапе процесса – сразу после топливника. Для этого пространство колпака отделяется от топки перегородкой, не доходящей до самого свода. Благодаря этому горячий поток с ходу попадает в верхнюю зону. Для газов с низшей температурой предназначается сухой шов в печах Кузнецова, устроенный в перегородке в виде щели заданного размера. Суть процессов изображена ниже на схеме печи:

Читайте также:  Как сделать камин из кирпича своими руками?

Схема печи Кузнецова

В результате под первым колпаком образуется постоянное турбулентное движение газов с равномерным распределением по температуре. Это приводит к тому, что в печь не может попасть больше воздуха, чем требуется, его «не пустят» горячие продукты под сводом и перегородка. В таких условиях топливо сгорает целиком, оставляя отход в соответствии с зольностью.

Во втором, верхнем колпаке, происходит такое же движение. Продукты с низкой температурой стелются понизу, в то время как горячие газы поднимаются под свод и продолжают остывать, передавая энергию кирпичным стенкам. Охладившись, они опускаются вдоль вертикальной перегородки, после чего попадают в дымоход.

Схема печи Кузнецова

В верхнем и нижнем колпаках постоянно присутствует давление газов, под его воздействием они и побуждаются к естественному движению, тяга дымоходной трубы не нужна.

Выкладываем классическую «шведку»

Размеры данной печи составляют 102 х 88.5 см в плане, высота – м, обогревательная мощность – 3.2 кВт. Соответственно, площадь отопления – до 40 м² дачного дома, утепленного согласно климату в районе проживания.

Выкладываем классическую «шведку»

Духовку отопителя можно использовать для выпечки и обогрева кухни

Замечание. В представленной модели отсутствует канал летнего прохода газов, так что использовать печку для готовки удобнее зимой. Устройство отопителя в разрезе показано ниже на картинке.

Выкладываем классическую «шведку»

Чтобы самостоятельно сложить традиционную «шведку», закупите такие материалы:

  • кирпич полнотелый керамический стандартных размеров 250 х 120 х 65 мм – 553 шт.;
  • кирпич шамотный ША-8, рабочая температура – до 1300 °С, размер 230 х 114 х 65 мм – 33 шт.;
  • колосниковая решетка 30 х 20 см;
  • духовка 45 х 25 х 29 см;
  • дверцы: топочная 21 х 25 см, поддувала 14 х 25 см, ревизионная 14 х 14 см (3 шт.);
  • панель варочная 2 конфорки из чугуна 410 х 710 мм;
  • задвижки: дымовая 25 х 13 см, вытяжная 13 х 13 см;
  • уголок стальной равнополочный 45 х 45 мм общая длина 6.5 м;
  • полоса стальная сечением 50 х 5 мм длиной 2 м;
  • лист металлический толщиной 2 мм – 1 м².
Выкладываем классическую «шведку»

Стенки, контактирующие с пламенем и раскаленными газами, выкладываются огнеуопором

По противопожарным требованиям со стороны топливника на полы укладывается лист кровельной стали 70 х 50 см. Стройматериалы на дымоход и фундамент в списке не учтены.

Выкладываем классическую «шведку»

По готовности печка — «шведка» выкладывается согласно представленным порядовкам:

  1. Ряды 1, 2 – сплошные, на третьем закладываются очертания зольника, вторичной камеры для духовки и вертикальных шахт. Крепим 3 прочистные дверцы и одну поддувальную.
  2. Четвертый ярус – продолжение кладки по чертежу, пятый перекрывает установленные дверцы. Начинаем формировать дно топливника из шамотных кирпичей и ставим колосники, предварительно сделав углубление в камнях болгаркой.
  3. Ряд 6 – выкладываем стенки камеры сгорания, монтируем духовку и загрузочную дверку. Между топкой и отсеком духового шкафа делаем перегородку толщиной ¼ шамотного камня. 7-й горизонт строим по схеме, на восьмом перекрываем нижний газоход, девятый ярус накрывает дверцу основной камеры.
  4. После десятого ряда устанавливается варочная панель и металлический уголок с лицевой стороны. На 11-м начинаются формироваться стенки ниши, горизонты 12—16 – продолжение. Затем укладываем опорные уголки и кирпичное перекрытие – ряд №17. Слева оставляем вытяжной проем над нишей размером в полкирпича.
  5. На 18-м ярусе крепим второй торцевой уголок и начинаем класть стенки сушильной камеры (ряды 19—26). После 22 горизонта накрываем печурку листом 34 х 19 см, на 26 ряду ставим очередные уголки перекрытия, сверху располагаем металлическую пластину размером 905 х 800 мм.
  6. Ярусы 27—29 – сплошные, оставляем один проем дымохода. Ряды 30—31 – формируем начало трубы с внутренним каналом 250 х 140 мм.
Выкладываем классическую «шведку»

Дальнейшая кладка ведется на цементном растворе, с соблюдением правил пожарной безопасности. То есть, в деревянном потолке устраивается печная разделка толщиной полтора кирпича (38 см), на кровле – отступка 130 мм, как это сделано на схеме.

Порядок кладки шведской классической печи смотрите на видео:

Примечание. Здесь и далее использованы материалы сайта «Отопительные печи и камины» белорусского мастера Николая Золотарева.

Схема строительства печи Кузнецова своими руками

Построить хорошую печь из кирпича довольно сложно, для этого нужно обладать умением. Мастерство всегда передавалось из поколения в поколение, и одним таким известным печником является И.В. Кузнецов. Он использовал специально разработаный принцип строительства печей.

Устройство печи Кузнецова

В большинстве моделей, которые были придуманы ранее, горячие газы всегда двигались по каналам. Во время их движения конструкция нагревалась, а затем сама остывала. Это движение газов образовывала тяга.

При этом корпус прогревался неравномерно, что в итоге приводило к трещинам. Теплообменник помещался в топку, потому что больше для него места не было. Там он напрямую контактировал с огнем и его срок службы быстро иссякал.

Кузнецов использовал для своей модели совсем другой принцип движения газа. Печь имеет колпаки, перевернутые вверх дном. Колпаки можно крепить друг над другом и связать между собой сухим швом, в результате чего по ним начинает проходить газ от одного колпака к другому. Именно из-за этого принципа работы печь Кузнецова еще называют колпаковой.

Читайте также:  Дымоход для печи: особенности конструкции и основные правила монтажа

Совершенствовать свои конструкции И.В. Кузнецов начал в 1962 году, и вокруг него собралось большое количество единомышленников. Многие дачники также хотят создать печь Кузнецова своими руками. Скажем сразу, построить колпаковую печь Кузнецова своими руками можно, но вот многие потаенные секреты единомышленники мастера раскрывать не стали, а, может, их просто и нет.

Стоит отметить, что, благодаря принципу работы печи Кузнецова, есть возможность не только создать отдельное отопление в доме, но еще и получить подачу горячей воды. Для этого колпак с задней стороны необходимо оборудовать стальным теплообменом.

Преимущества колпаковой печи Кузнецова:

  • Дымные газы расслаиваются по всей конструкции одинаково после топочной камеры.
  • В одной постройке может быть не один, а несколько колпаков. Они помогут достичь больше тепла.
  • Колпак находится около топки и в него попадают все угарные газы. Поэтому зола, угарный газ и летучий углеводород, которые в других печах выходят через дымоход, в данном случае догорают под колпаком. Это позволит увеличить теплоотдачу и минимизировать выработку сажи.
  • С помощью своей конвекции все продукты, образующиеся в результате горения, не могут выбраться из печи, поэтому отдают ей свое тепло.
  • Теплообменник в этой постройке находится в колпаке или снаружи топочной камеры, поэтому он не влияет на температуру огня и не может снизить КПД.
  • Расчет печи

    Теперь о выборе печей. Тут просто. Сначала считаем приблизительные теплопотери помещения. Для этого объем помещения (обязательно по наружному габариту! Ведь тепло помещение отдает именно внешними поверхностями стен! То есть высоту берем с учетом толщины стен и потолков. А другие цифры с учетом толщины стен) и вычисляем кубатуру. Полученный объем умножаем на 21. Получаем теплопотери помещения. По этой цифре и подбираем конструкцию печи.

    Если же вы хотите создать печь самостоятельно, то цифру теплопотерь делим на 300 — столько в среднем выделяет тепла квадратный метр активной поверхности печи, то есть «там, где греется». Так находим внешние габариты печи. Разделим цифру на четыре — получим площадь одной печной стенки (квадратной в плане). А после придумываем ей начинку, или берем готовую конструкцию.

    Если печь оказалась крупновата, можно немного уменьшить – из расчета, что будем топить два раза в сутки. Но тут надо помнить, что двойная топка дает прирост теплоотдачи печи не в два раза, а где-то в 1,4-1,5 раз.

    Для того чтобы правильно построить печь Кузнецова необходимо точно соблюдать разработанную специалистами схему. Мастера, которые имеют большой опыт работы в строительстве таких печей, рекомендуют перед тем, как начать капитальную кладку потренироваться положить её «насухо», если вы делаете это в первый раз.

    Если печь будет возводиться на стадии строительства самого дома, то необходимо составлять проект таким образом, чтобы она смогла отапливать сразу несколько помещений.

    Фундамент для печи должен быть качественным и иметь обязательно гидроизоляционный слой. Также необходимо учесть, что фундамент дома не должен переходить в основу для печи. Эта конструкция должна иметь собственный фундамент, дающий свою усадку.

    Бетонное основание должно быть больше размеров печи примерно на 10 сантиметров со всех сторон. Степень его заглубления будет зависеть от высоты конструкции и грунтового состава, где будет строиться печь. Обычно глубина котлована составляет от 40 до 60 сантиметров. На дно укладывается подушка из песка для гидроизоляции и слой щебня для упрочения постройки. Для формирования боковых стенок устанавливают опалубку из досок.

    Схема порядовки колпаковой печи ОВИК-9

    • Печь (ОВИК-9) имеет варочную камеру с 2 конфорочной плитой и стальными закрывающимися дверцами.
    • Оборудована отдельным вытяжным каналом, который позволяет регулировать температурный режим внутри запертой ниши.
    • Может использоваться в качестве духовки, поэтому в стенки встраиваются металлические полозья для противней.
    • Двухколпаковая печь может использоваться в «летнем» и «зимнем» режиме. Поэтому летом на ней можно только готовить.

      Отопительно-варочная печь Кузнецова ОВИК-9

    Глубина топки 450х470 мм с сухим швом для расширения кирпича в 2–3 см. Если топочная необходима больших размеров 510х530 мм, то задняя стенка выкладывается не в ½ кирпича, как показано в порядовке, а в ¼ кирпича.

    Разновидности печей Кузнецова

    По выполняемым функциям кирпичные печи Кузнецова можно разделить на несколько основных групп:

      • Отопительные.

        Их основная задача – обогрев помещений.

      • Варочные.

        Они используются для приготовления пищи. К этой же группе можно отнести хлебные печи и плиты, приспособленные под казан.

      • Банные.

        Принцип работы банных печей Кузнецова остается неизменным – естественное перемещение газов через два колпака. Другое дело, что здесь присутствует каменка, которую нужно хорошенько прогревать для получения качественного пара.

        Разработчиком предложено и по сей день используется оптимальное техническое решение, где каменная засыпка располагается в духовке из жаропрочной стали. Духовка располагается непосредственно над топливником.

        Тепловая энергия, аккумулирующаяся в нижнем и верхнем колпаках, используется для подогрева воды и отопления не только помещения парной, но и всех прилегающих комнат. Змеевик для воды устанавливается под первым колпаком таким образом, чтобы его можно было легко отремонтировать или заменить.

        Место установки можно определить, изучив чертежи печей.

    • Камины.
    • Грили и барбекю.
    • Комбинированные конструкции, комплексы.
    • Пожалуй, наиболее востребованными являются отопительно-варочные печи Кузнецова. Они и дом согреют, и голодными не оставят.
    Читайте также:  Печь бубафоня своими руками — 4 варианта!

    Отопительно-варочный вариант наиболее востребован как дачниками, так и жителями сельской местности. Здесь имеет место простая практичность: если огонь уже есть, почему бы не воспользоваться им дополнительно для приготовления пищи.

    У Кузнецова также есть такие проекты.

    Прежде чем приступать к постройке, убедитесь, что это именно тот вариант, который вы хотите видеть у себя дома.

    Подобные печи подразумевают наличие удобного выступа с чугунной поверхностью, с возможностью частичного открытия отверстий для повышения температуры. Также возможно сделать дверцу для казана, по типу старинных русских печей.

    Выкладка отопительно-варочных печей требует своего подхода и индивидуальных чертежей.

    Колпаковые печи можно возводить практически в любых помещениях. Это может быть квартира, жилой дом, хозяйственная постройка или же баня. Например, для бани колпаковая печь станет идеальной заменой обычной стандартной печки.

    Построив данную печь для бани, можно решить сразу несколько проблем. Эта конструкция способна обогреть несколько помещений: мойку и парилку, а также комнату для отдыха. Помимо всего, на печи очень удобно разогревать воду, создавая параллельно пар в необходимом количестве.

    В доме можно оборудовать двухколпаковое отопление при помощи печи, данная установка является очень функциональной. Прежде чем возводить такую конструкцию, необходимо тщательно проработать проект.

    Систему, которая сжигает сырьевое топливо нужно организовать самым оптимальным способом. В печи необходимо всегда поддерживать правильную температуру, иначе газы, которые образуются после горения могут трансформироваться во вредоносные отходы сажи и смолы.

    Про теплообменник

    При сооружении печи из кирпича с котлом водяного отопления своими руками следует учитывать множество факторов и рассчитывать проект в комплексе. Любой вид материалов и конструкций имеют свои достоинства и недостатки.

    Смонтировать регистр с водой в печь можно несколькими способами:

    • Внутри очага;
    • В дымоходе;
    • В теле печи, рядом с очагом.

    В зависимости от места расположения, выбирают материал для теплообменника и его форму:

    • Медные – эффективные, благодаря высокой теплопроводности металла, но из-за низкой температуры плавления меди, необходимо постоянная циркуляция воды в системе;
    • Стальные – для котлов применяются жаропрочную сталь с толщиной стенки 4-5 мм. Для долгой службы стальных конструкций воду из них сливать не рекомендуется.
    • Нержавеющая сталь – дорогой, но наиболее подходящий материал для котла. К недостаткам можно отнести только трудоемкость изготовления.

    При выборе вида материала и места установки теплообменника стоит помнить, что расположив водяной контур в очаге, в летнее время вся система будет нагреваться, чтобы этого избежать придется выводить отдельные батареи для снятия лишнего тепла.

    При установке теплообменника в дымоходе, в конструкцию печи вносят дополнительные заслонки, которые не нагревают котел во время летней эксплуатации печи. При этом следует учитывать, что теплообменник должен быть большего объема, чем при встраивании его в очаг. Кроме этого, котел не должен снижать пропускную способность дымовых каналов.

    Расчет мощности и размеров

    Для нормального обогрева помещения необходимо правильно рассчитать площадь регистра и его мощность. Для кирпичной печи достаточно приблизительного расчета, точный сделать невозможно, из-за множества факторов и переменных.

    Из практики известно, что для отопления 10 м2 помещения требуется 1-1,5 кВт энергии. С одного квадратного метра теплообменника можно получить 5-10 кВт. Чтобы определить мощность регистра более точно, необходимо учесть:

    • Месторасположения змеевика в печи;
    • Вид топлива – дрова, уголь. При сжигании, дрова дают меньше тепловой энергии.
    • Примерную температуру в очаге и месте расположения теплообменника;
    • Среднюю температуру воды во всем контуре;
    • Коэффициент теплоотдачи материала, из которого сделан змеевик.

    По мере сгорания топлива, мощность теплообменника будет снижаться, поэтому рассчитанную площадь змеевика лучше увеличить на 10-15%.

    Эксплуатация в различных режимах

    В летнем режиме печь Кузнецова из отопительно-варочной превращается просто в варочную. Для этого достаточно открыть специальную задвижку (её так и называют — задвижка летнего хода), после чего дымовые газы будут поступать в дымоход напрямую, минуя колпаки. Нагреву, соответственно, будет подвергаться только варочная плита.

    Температуру внутри варочной камеры можно регулировать задвижкой, установленной на отходящем от неё вытяжном канале. Закрыв задвижку и дверцу камеры, её легко можно превратить в духовку. Для удобства пользования в стенках можно зафиксировать полочки для противня.

    Если нужно быстро прогреть помещение или обсушиться, дверцу варочной камеры открывают. При этом температура на конфорках остаётся достаточно высокой для приготовления пищи.