Безопасность
Основным требованием к печи любого типа является ее безопасность. Кроме того, что использование в доме постоянного открытого огня всегда резко увеличивает опасность пожара, при горении любого вида топлива образуется чрезвычайно опасный для человека углекислый газ, что при пороках конструкции или неправильной эксплуатации приводит к угарному отравлению.
Поэтому если у владельца дома нет навыков печного строительства, постройку печи следует поручить мастеру, несмотря на дороговизну этой работы. Только специалист сможет уложить кирпич в печи правильно с минимальными зазорами и верно установить дымоход и трубу с учетом всех возможных нюансов ее эксплуатации, в том числе и преимущественного направления ветра.
Банная печь
Банная печь может отапливать одновременно три помещения. Это парилка, мойка и комната отдыха. Также печь для бани выполняет функцию вентилирования, нагревает воду и может создать пар разный параметров. Она может регулировать влажность и температуру, с её использованием пространство быстро нагревается и автономно поддерживает необходимую температуру. Правильно сделанная порядовка обеспечит безупречный результат.
Кроме того, она может генерировать электричество. А если сделать печь с камином, то можно будет и еду готовить на углях. Люди, которые используют банную печь, подтвердили, что она может сделать как влажный, так и паровой режим в сауне. Сделать такую печь Кузнецова можно без затруднений, следуя чертежу.
Банные печи Кузнецова
Есть множество самых разнообразных проектов печей Кузнецова. Созданы множество печей разных размеров и назначения. Только стандартных банных печей Кузнецова (БИК) есть 17 разновидностей. К ним нужно добавить две разновидности БИК БК, 14 вариантов БИК ПК. Чем они отличаются? Размерами, расположением топки, духовки для камней, наличием или отсутствием камина, варочной поверхности и еще некоторыми особенностями. Есть и банные печи Кузнецова с выносным баком или встроенным, и печи Кузнецова для бани по-черному или с открытой каменкой. Их в действительности так много, что более-менее подходящую печь можно выбрать из уже готовых, при необходимости немного доработав под свою баню.
Печи Кузнецова. Разнообразие
Почему же банные печи Кузнецова популярны? Тому есть немало причин:
- Они практически «всеядны». В них до золы сгорает любое топливо. И если топить баню каким-либо «левым» топливом кроме дров не рекомендуется, то для топки дома подойдет любое.
- Такое эффективное сгорание топлива делает БИК очень экономичными, при этом нагревается не только баня, но также вода (до 170 литров), камни.
- Даже при использовании не очень качественного топлива сажа образуется мало. Если же топить хорошими сухими дровами (для бани ведь выбираешь самое лучшее) чистить печь нужно гораздо реже, чем печи других конструкций при аналогичных условиях эксплуатации.
- Печь прогревается равномерно из-за чего, во-первых, долго сохраняется тепло, во-вторых, редко появляются трещины.
- Печи для бани Кузнецова не только готовят баню и долго держат тепло. Они высушивают помещение после процедуры. Все это благодаря большой теплоемкости. При этом еще на следующий день вода в баке остается достаточно теплой, чтобы в ней можно было купаться.
- Длительный срок службы гарантирован при минимуме железных деталей. Все дело в чересчур большой разнице при температурном расширении: металлические детали расширяются намного сильнее, как результате в кладке вокруг возникают трещины.
Принцип действия
Такой обогрев эффективен для помещений общей площадью до 60 м2, поэтому сама по себе конструкция печи отличается компактностью, не требует высокого дымохода и работает по схеме «автоматическая вьюшка».
Газы в таком дымоходе движутся по законам естественной конвекции, вольно и не ограничиваясь стенками каналов и задвижками. При этом не нагретый поток воздуха просто обтекает горячий воздух, а не выдувает его из печи.
Схема работы печи
Теплоотдача данной печи зависит от типа конструкции и вида топлива, которое используется.
В качестве примера можно рассмотреть печку с наружной стенкой в полкирпича с водогрейным коробом, духовкой и чугунной варочной панелью на две конфорки.
Конструкция и принцип действия
За основу изобретателем И. В. Кузнецовым была взята колпаковая печь, известная своей экономичностью.
Так выглядит колпаковая печь — прообраз модели Кузнецова
Высокий КПД таких печей обусловлен характером движения дымовых газов. Если в канальных печах они вытягиваются в дымоход, зачастую не успев отдать тепло кирпичному массиву, то в колпаковых долго клубятся под сводом колпака, пока не остынут. Только тогда они опускаются вниз, к выходному отверстию, откуда затем попадают в дымоход. Заполненный газами колпак попутно играет роль вьюшки: холодный воздух из дымохода не может в него проникнуть, так же как вода не может заполнить перевёрнутый водолазный колокол. Этот эффект получил название газовой вьюшки.
Изобретатель работал с усложнённым вариантом такой печи, имеющей два колпака.
Схема двухколпаковой модели
Схема двухколпаковой печи
Как видно, колпаки соединены последовательным образом, то есть отбор тепла дымовых газов происходит по двухступенчатой схеме. Прежде за возведение печей с такой конструкцией брались не очень охотно — не только из-за сложности, но и некоторых нежелательных особенностей. Так, к примеру, тяга во втором колпаке легко может сорвать газовую пробку в первом, сводя на нет эффект «газовой вьюшки».
С этим недостатком мастер справился следующим образом. Печь была оснащена так называемыми низовыми каналами, проложенными в обход аккумулирующих тепло частей массива. Пока в топке горит пламя, образуемый им конвективный поток обеспечивает работу тяги в обычном режиме. Когда топливо будет израсходовано и конвекция прекратится, тяга сама собой перераспределится таким образом, что холодный воздушный поток будет следовать через низовые каналы, а не через нагретое тело печи.
Это решение не только скомпенсировало неустойчивость газовой вьюшки, но и оказалось более надёжным: образованную газами пробку может вытянуть сильным порывом ветра, тогда как в печи Кузнецова тяга при любых условиях перенаправляется подальше от горячего массива. Кроме того, благодаря наличию низовых каналов отпадает необходимость в обустройстве вентиляции помещения.
Как работает
Вот в какой последовательности происходят процессы в печи Кузнецова:
- За счёт поступающего через поддувало (поз. 1) воздуха в топке (поз. 2) горит топливо, образующаяся при этом смесь дымовых и пиролизных газов поднимается в нижний колпак (поз. 3). Под его сводом (поз. 4) пиролизный газ окончательно распадается на горючие составляющие, которые здесь и сгорают. Такая конструкция обеспечивает эффект саморегуляции: при сильном горении пламени газовая пробка увеличивается и блокирует тягу; из-за ослабления тяги горение в топке также ослабевает, газовая пробка, остывая, уменьшается и тяга возобновляется.
- Условно холодные газы из нижнего колпака поступают в верхний (поз. 5). Если печь является круглой (это идеальная форма для двухколпаковой схемы), то роль верхнего колпака играет её корпус. В его верхней части (поз. 6) происходит доокисление угарного газа и оксида азота, так что поступающий в дымоход (поз. 7) выхлоп в основном состоит из углекислого газа и водяного пара. Поступающие во второй колпак газы уже не являются сверхгорячими — температура от 200 до 400 градусов — и химически агрессивными, поэтому здесь можно установить водяной теплообменник из обычной конструкционной стали. Отбор тепла на воду режим работы печи никак не меняет, поскольку высокотемпературная часть — топка + нижний колпак — изолированы кирпичным простенком.
Топка должна быть окружена так называемым сухим швом. Это шов между шамотным и керамическим кирпичом, который вместо глиняного раствора заполнен прокладкой из асбеста или базальтового картона.
Между топкой и нижним колпаком устраивается кольцевой зазор (Л1) и ещё один (Л2) – между колпаками. Если ширину Л2 сделать больше, чем у Л1, газовая вьюшка окажется более устойчивой.
Подготовительные работы
В первую очередь необходимо выбрать место для строительства печи. Проще всего делать это до постройки дома — тогда и печь, и здание проектируются совместно так, чтобы отапливались три или хотя бы два помещения. С уже готовым домом дело обстоит сложнее. В таком случае печь стремятся встраивать в межкомнатную перегородку, поскольку внедрение её в несущую стену требует сложных расчётов и опасных трудоёмких работ (часть стены придётся разобрать, удерживая нагрузку от перекрытия системой перемычек и колонн).
Можно, конечно, ограничиться простым пристенным вариантом расположения, но тогда отапливаться будет только одно помещение.
На выбранном месте нужно построить железобетонный фундамент. Его размеры должны превосходить размеры печи хотя бы на 100 мм с каждой стороны. Не допускается объединение фундамента печи с фундаментом здания — оба сооружения дают различную осадку и одно из оснований будет тянуть за собой другое, вызывая его перекос.
Под печь обязательно обустраивается железобетонный фундамент
Глубина заложения фундамента зависит от несущей способности грунта, глубины его промерзания, способа эксплуатации здания (периодически/постоянно). Обычно в зданиях с круглогодичным проживанием людей, расположенных на устойчивом грунте, фундамент заглубляют на 400–600 мм. На дно выемки следует в качестве упрочняющего слоя насыпать щебёнку, а поверх неё — песчаную подушку.
Второе: тепловая нагрузка
На голых принципах ничего не работает. Чтобы теоретически абсолютно правильная печка хорошо грела, сушила и варила, ее нужно также правильно выполнить в материале. Применительно к колпаковым печам (и особенно – к двухколпаковым) это значит, что тепловая нагрузка на материал должна быть высокой. Сделать колпаковую печь массивной, с толстыми стенками – все равно, что жечь костер в пещере. Чтобы почувствовать тепло, нужно сесть у самого огня, а уж копоти будет…
Взгляните на рис. На нем – чертежи и порядовки некоторых печей Кузнецова: банной, отопительно-варочной, двухконтурного водогрейного котла и усовершенствованной русской с лежанкой. Не будучи опытным печником, видно, что материала на единицу выделяемой мощности (500 Вт*кв. м наружной поверхности) в печи Кузнецова идет в полтора-два раза меньше, чем в традиционных. Вообще, любая колпаковая печь «пустее» внутри равной по мощности канальной.
Порядовки некоторых печей Кузнецова
С одной стороны, это хорошо, кирпич-то с кладочным раствором денег стоят. Но с другой – требует тщательнейшей разработки и соблюдения технологии постройки (см. ниже). Тепловая нагрузка, от которой не шелохнется груда булыжника, тонкую кирпичную стенку разрушит уже при разгонной топке.
Для печей Кузнецова важна и строительная механика. Прочность стенки на глиняном растворе при уменьшении ее толщины падает гораздо быстрее, чем на цементно-песчаном. Поэтому фундамент под эти печи нужно выполнять особенно тщательно в точном соответствии с рекомендациями автора. Им же необходимо неукоснительно следовать при постройке.
Особенности конструкции
Благодаря особому внутреннему строению печи, она быстро нагревается и при этом долго сохраняет тепло. Историки утверждают, что помпейская печь появилась на Пиренейском полуострове и изначально использовалась именно для приготовления открытого пирога с сыром, где для обогрева помещения конструкция была не нужна.
Оформление помпейской печи
Позже она получила распространение и по всему миру. Ее еще называют неаполитанская, итальянская печь, тандыр.
Помпейская печь не только станет идеальной конструкцией для приготовления пиццы, пирогов и хлеба, но и украсит любой загородный участок. В сочетании с беседкой или мангалом, она становится настоящим ландшафтным украшением, становясь излюбленным местом отдыха всей семьи.
Печь во дворе
В основном такую печь устанавливают на загородных участках на улице, в зоне барбекю, в саду на открытом воздухе, но при желании и внесении некоторых технических доработок, помпейскую печь можно возвести и в доме. Для этого, конечно, придется предусмотреть не только надежный прочный фундамент, но и дымоход.
В этой статье мы рассмотрим классический вариант строительства итальянской печи на открытом воздухе. Прежде чем приступить к пошаговой инструкции, хочется предупредить, что кладка помпейской печи – очень непростое и дорогостоящее мероприятие.
Но если вы все правильно выполните, то такая печь будет радовать вас не один десяток лет, придавая аутентичный вид даче и помогая готовить вкусную домашнюю выпечку. Благодаря нашей понятной и простой инструкции, осилить кладку помпейской печи своими руками сможет даже новичок.
Устройство помпейской печи чем-то схоже с конструкцией древней славянской печи.
Конструкция помпейской печи
Но, в отличие от традиционной русской печи, она гораздо быстрее нагревается. Готовить пироги в ней можно уже буквально через 30 минут после разогрева, в то время, как русской печи понадобится не менее 3-4 часов, прежде чем достичь оптимальной для приготовления еды температуры.
Такая скорость разогрева в помпейской печи достигается благодаря меньшей термальной массе. Слой кирпича, который нагревается, составляет всего 12 см. Уже за 45 минут после растопки, температура в этой печи достигает 260 градусов, а через час — 370 градусов.
Каким образом происходит распределение температуры в помпейской печи?
Через 30 минут | Через 45 минут | Через 60 минут | Через 90 минут | |
---|---|---|---|---|
Наружная часть свода | 150 | 260 | 370 | 370 |
Внутренняя часть свода | 315 | 370 | 370 | 370 |
Особенностью и главным преимуществом помпейской печи является то, что в ней можно приготовить практически любое блюдо за короткое время. Благодаря большой температуре, которая достигается внутри свода, в ней отлично выпекается пицца и хлеб. Особую пикантность выпечке придает дым.
Дополнительные конструктивные элементы печи
Приведенный выше порядовый план кладки банной печи Кузнецова вполне может быть подкорректирован путем внесения в ее конструкцию дополнительных элементов.
Так, во второй камере-колпаке можно установить теплообменник для нагрева воды в отдельном баке. Такой теплообменник рекомендуется устанавливать между 15 и 16 рядами или делать его под углом вход в 15 ряду, а выход на уровне 16 ряда. Температуры в 150-200 градусов вполне достаточно, чтобы нагревать без риска перегрева бак объемом 150-170 литров. Использовать для нагрева топочное пространство будет не совсем рационально, поскольку холодная вода в теплообменнике не позволит обеспечить температуру для розжига легких газов. С другой стороны, при 1200 градусах существенно повышается риск перегрева трубы и разрыва теплообменника.
Над сводом топки можно установить чугунную плиту, а уже на нее емкость с камнями. Такое решение позволит превратить проект в печь-каменку открытого типа.
Таким образом, используя предложенный проект, можно возвести печь Кузнецова для бани своими руками с минимальными затратами. Ведь ничего сложного в том, чтобы по инструкции собрать конструкцию в принципе нет, достаточно взять в руки мастерок и уложить первый кирпич, а дальше появится и опыт, и азарт сделать все своими руками.
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.
Конструкция и принцип действия
Выражение «Всё гениальное — просто!» в полной мере касается конструкции купольной печи, которая позволяет реализовать достоинства свободного движения газов. Простейший двухколпаковый агрегат, представленный на рисунке слева, работает следующим образом. Воздух, необходимый для горения дров, поступает через поддувало 1. Топку 2 выполняют в виде сужающегося сопла, благодаря чему удаётся не пропускать наружный воздух сверх меры. В противном случае он будет сразу же уходить во второй колпак, увлекая за собой разогретые газы. Препятствует поступлению тяжёлого холодного воздуха и так называемая газовая вьюшка, которая образуется под куполом. К слову, из-за простой конструкции установившаяся внутри печи атмосфера часто бывает неустойчивой — её срывает тяга со стороны внешнего колпака. Именно поэтому двухколпаковые печи, известные задолго до рождения Кузнецова, не имели популярности.
Во время активного горения дров не успевшие окислиться кислородом воздуха горючие газы поднимаются под купол 4 внутреннего колпака 3. Там они воспламеняются под действием открытого пламени и высокой температуры. Можно сказать, что под колпаком возникает зона, подобная той, которая образуется в камере дожигания обычной пиролизной печи
Немаловажно и то, что процесс пиролитического горения сам себя регулирует — при очень интенсивном пламени затрудняется отток продуктов сгорания, а соответственно, уменьшается и тяга. Если же пиролизные газы выгорают, то процесс восстанавливается
В это же время не менее важные процессы происходят и под сводом второго колпака. В этой зоне вступают в реакцию оксиды азота и монооксиды углерода (угарный газ), которые в результате реакций распадаются на безопасные компоненты. При правильной работе купольного агрегата в дымоход уходит преимущественно водяной пар и углекислый газ.
Идеальным вариантом двухколпаковой печи был бы агрегат круглой формы. В этом случае тело отопительного прибора могло бы выполнять функции верхнего купола. К сожалению, на практике соорудить такой теплогенератор сложно не столько из-за сферической формы, сколько по причине трудностей с обустройством прочисток и люков для их обслуживания. Из-за этого колпаки соединяют между собой широким каналом, который проходит в задней части печи. Эта особенность отражена на схеме, расположенной справа.
Ещё больше повысить КПД печей этого типа позволяет установка нескольких каскадов, каждый из которых состоит из двух колпаков, однако ввиду сложности монтажа и повышенных требований к термостойкости футеровки подобные конструкции популярностью среди печников-любителей не пользуются.
Описанные выше принципы естественного движения горячих газов полностью выдержаны в печах, разработанных И.В. Кузнецовым. На приведённой выше схеме одного из таких агрегатов цифрами обозначены: 1 — топочная камера; 2 — так называемый сухой шов; 3 — внутренний купол;
4 — теплообменник; 5 — верхний купол; 6 — дымоход. Как видите, топка и нижний колпак объединяются в одно пространство, разделённое узким каналом, который называют «сухим швом». Это позволило создать во внутреннем куполе и зоне сжигания условия, наиболее подходящие для свободного движения горячего газа к своду колпака, а охлаждённого — в сторону топки.
Печь Кузнецова своими руками
Без сомнений, печное дело – это кропотливый и трудоёмкий процесс. Однако при желании и наличии базовых навыков с возведение печи могут справиться многие.
многофунциональный вариант
Русская печь достаточно сложна, и для новичка наиболее целесообразным будет использовать полностью готовые схемы, с подробными порядками. Не следует ни на шаг отступать рекомендаций, лишь после сборки одной-двух печей приходит правильное понимание, которое позволит вносить конструктивные изменения.
Наилучшее время для планирования размещения печи во время проектирования или во время формирования фундамента дома. Тогда это позволит наиболее эффективно разместить будущий отопительный элемент, сразу на несколько комнат.
Плюсы и минусы колпаковых печей
Перед установкой таких печей, вам нужно изучить перечень преимуществ и недостатков.
Среди преимуществ выделяются:
- Экономичность материалов.
- Простой процесс монтажа, ведь конструкция не предполагает наличие сложного механизма, а процесс кладки не требует дополнительных навыков.
- Простая эксплуатация. Данным печам почти не нужен уход, а также нет никаких специальных требований к топливным материалам.
- Быстрое и эффективное отопление за счет своей конструкции.
- Возможность выполнить печь в любом дизайне.
К минусам же относят:
- Неравномерный прогрев печи.
- Ограниченные конструкционные возможности.
- Высокий показатель расхода топливных материалов.
Что понадобится для строительства
Сразу отметим, что для строительства печи лучше не брать кирпич, бывший в употреблении. Постоянные температурные перепады и так являются не самыми подходящими условиями для его эксплуатации, а если взять материал с усталостными напряжениями, то не исключено, что через пару-тройку лет стенки печи начнут попросту рассыпаться в труху. Итак, что понадобится подготовить для реализации нашего проекта:
- полнотелый кирпич из красной глины M 150 в количестве 754 шт. – для кладки корпуса отопительного прибора и дымохода;
- песок, 150 кг;
- глина мелкой фракции, 130 кг;
- кирпич огнеупорный — 63 шт., который понадобится для обустройства ядра печи; В продаже чаще всего встречается шамотный кирпич марок Ш-5 и ШБ-8. В нашем случае лучше взять последний, поскольку его габариты полностью соответствуют размерам красного кирпича.
- поддувальная дверца, 1 шт.;
- топочная дверца, 1 шт;
- дверцы для прочистки каналов, 6 шт;
- колосниковая решётка, 1 шт (минимальный размер 250х375 мм, который можно набрать из отдельных колосников);
- стальная проволока для перевязки рядов;
- металлический уголок;
- задвижка дымохода, 1 шт;
- асбестовый шнур или базальтовый уплотнитель — для герметизации мест установки чугунного литья.
Если вы когда-либо выполняли кирпичную кладку, то должны знать, что для этого понадобится:
- кельма (мастерок);
- ёмкость для приготовления раствора;
- строительный уровень;
- отвес и шнур;
- молоток каменщика;
- миксер для перемешивания смеси (можно воспользоваться насадкой для электродрели или готовить раствор вручную);
- рулетка;
- карандаш.
Если в процессе строительства потребуется подрезка кирпича для лицевой стороны печи, то эту работу лучше выполнять при помощи болгарки с установленным отрезным диском для камня и бетона.
Схема двухколпаковой печи Кузнецова
Принцип работы данного отопительного элемента состоит в том, что через поддувало в топку поступает воздух. Благодаря этому сначала прогорает самое легкое топливо, а после этого уже более существенные материалы. Как итог этого – пиролизные газы горят под третьим колпачным куполом. Если пламя начинает полыхать слишком сильно, автоматически тяга ослабевает и пламя начинает гореть медленнее и наоборот – если огонь плохо горит, тяга увеличивается и за счет этого сполохи усиливаются. В двухколпаковой устройстве выполнен второй купол, чтобы процесс горения не ухудшался.
Алгоритм возведения двухколпаковой печи не отличается от схемы колпаковой печи, но имеет двухколпаковую конструкцию.
Банные печи Кузнецова: что это такое, в чем ее особенности и преимущества
Банная печь Кузнецова характеризуется небольшим расходом топлива и высоким показателем теплоотдачи. Эти конструкции достигают высокой эффективности, по сравнению с обычными, благодаря тому, что:
- Дымовые газы распределяются за границей топки с учетом температуры их нагрева;
- Колпаки задерживают нагретый газ до тех пор, пока он не начнет остывать, тепло, при этом, не вылетает в трубу, что значительно повышает теплоотдачу;
- Размещение колпака позволяет собирать продукты горения в одном месте, что уменьшает оседания сажи в дымоходе. Благодаря этому «кузнецовки» реже нуждаются в чистке дымовых каналов;
- Теплообменник находится в колпаке, где он, таким образом, собирает производимое тепло, повышая КПД устройства.
Самостоятельно сложить печь Кузнецова непросто, но, разобравшись в конструкции и поняв принципы кладки, эта работа по силе старательному и внимательному домашнему мастеру.
Материалы для печи: какие и сколько нужно
Материалы, необходимые для сборки конструкции:
- Красный кирпич размером 65х120х250 мм. Для укладки небольшой печи, показанной на изображении выше, потребуется 181 единица;
- Огнеупорный шамотный кирпич размером 65х114х230 мм в количестве 72 штуки;
- Красная глина (60 кг);
- Шамотная глина жаростойкая (35 кг);
- Строительный песок (32) кг;
- Задвижка для перекрытия дымового канала размером 140х270 мм;
- Дверца для топки (250 х 205 мм);
- Дверца для поддувала (250 х 135 мм);
- Колосники из чугуна (250 х 252 мм);
- Емкость для нагрева воды(250 х 555 х 760 мм);
- Один лист из нержавейки толщиной в 3 мм;
- Бункер для натуральных камней (260 х 320 х 350 мм);
- Сетка из металлической проволоки с сечением в 2 мм и ячейками в 15-20 мм.
Из инструментов потребуется:
- Мастерок;
- Отвес;
- Строительный уровень;
- Болгарку;
- Молоток;
- Емкость для смешивания раствора.
Критерии выбора
Печь в бане из кирпича содержит немало элементов, у каждого их них есть требования к используемым материалам.
- Фундамент. Главное для основания – стойкость к влаге и достаточная прочность. Для массивных печей потребуется красный кирпич 1 сорта. В местах с суровым климатом лучше при кладке фундамента использовать клинкерные изделия. Они выдерживают значительную нагрузку и любые перепады температуры.
- Топка. Ее кладут с 2 слойными стенками. Внутренняя поверхность собирается из шамота, а лицевая сторона – из красного кирпича.
- Внутренняя поверхность должна характеризоваться повышенной жаростойкостью, что и обосновывает выбор в пользу шамотных изделий.
- Дымовой канал. Температура в нем всегда меньше, чем в топке, чего нельзя сказать о проходящих по нему догорающих газах, уровень нагрева которых достигает очень высоких показателей. По этой причине для него лучше использовать первосортный шамотный кирпич. При этом, наружную сторону можно отделать фигурным декоративным материалом для придания большей эстетичности.
- Труба. Внутри этого элемента температура может значительно колебаться. Влажность тоже меняется, причем в пределах 10–100 %.
Используемый для кладки материал должен обладать:
- Высокой морозостойкостью;
- Устойчивостью к резким изменениям температуры;
- Прочностью.
Труба должна нагреваться быстро, чтобы тяга появлялась сразу. В противном случае расход топлива увеличится, вследствие чего сажа будет накапливаться быстрее и в большем объеме.
Важно принимать в расчет осадки и воздействие ветра. По этой причине в районах с мягким климатом для изготовления дымохода лучше выбрать стойкий к низкой температуре первосортный керамический кирпич
В суровых климатических условиях кладку делают в 2 слоя:
- Первый ряд клинкера.
- Далее слой пустотелого кирпича. Это — единственный случай, где при кладке печи используется пустотелый материал
В парилке воздух насыщен влагой, поэтому, в том числе, требования к материалу не менее высоки. Ведь не любой жаростойкий кирпич сможет выдержать “испытания на прочность” в виде резких перепадов температур, повышенной влажности и избытка горячего пара.
Кварцевый и шамотный материал при кладке парилки применяют ограничено. А для небольшой печи лучше вовсе использовать клинкер. Из жаростойкого материала можно собрать отличную банную печь, но, при этом, придется производить облицовку из простого красного.
Порядок расчета необходимого количества
Формула необходимого количества материала для кладки каменки в баню проста, расчет проводят с учетом общего объема помещения:
- Парилка вместимостью в 12-15 м3 требует печи на 55-75 дм3, для возведения которой понадобится 30 красных и 25 шамотных кирпичей;
- Парилка вместимостью 15-25 м3 требует печи 75-100 дм3 и, соответственно, 40 красных и 35 шамотных кирпичей;
- Парилка на 25-35 м3 требует печи на 100-120 дм3 и 50 красных и 40 шамотных кирпичей.
Конструктивные особенности
Все печи Кузнецова (а их, напомним, более 150 образцов) можно разделить по функционалу:
- отопительные;
- варочные;
- камины;
- гриль;
- комплексные.
И хотя самой популярной моделью являются варочные, где предусмотрена функция приготовления пищи, все указанные агрегаты работают по одному и тому же принципу –разделение горячих газов на потоки.
Так выглядит схема печи с водяным контуром:
Усиление нижнего прогрева повышает уровень комфортности человека. Пол прогревается не только под пятном конструкции, но практически по всему периметру, соответственно, увеличивается площадь теплоотдачи, помещение прогревается быстрее и эффективнее.
Некоторые специалисты пытаются доказать неэффективность подобной технологии, ссылаясь на то, что задерживаемый дым ухудшает тягу. Однако, уже более 50 лет такая конструкция считается самой эффективной. Именно поэтому мастера пытаются сделать печи Кузнецова своими руками, находят чертежи, консультируются с автором технологии.
Агрегат можно использовать не только для отопления и приготовления пищи, но и для обеспечения горячего водоснабжения. Достаточно на обратной стороне колпака наварить чугунный или стальной теплообменник.
Почему колпаковый метод такой результативный?
- Дымные газы расслаиваются по температурному признаку за пределами топки.
- Чем больше колпаков в пределах одной конструкции, тем больше препятствий встречает горячий газ и тем дольше он задерживается внутри.
- Расположение колпака непосредственно за топкой – горячий газ моментально попадает в колпак и сохраняет высокую температуру. В колпаке собираются одновременно все продукты сгорания, что увеличивает время их переработки и сокращает сажный налет на дымоходе. К слову, именно поэтому самодельные отопительно-варочные печи Кузнецова не нуждаются в частой чистке.
- Теплообменник также располагается вне топки, соответственно, не забирает часть тепла и не снижает КПД.
Говоря иными словами, продукты сгорания, попадая в колпак (-и) вынуждены отдавать все свое тепло, чтобы выйти оттуда. Нижнее выходное отверстие выпускает наружу только холодный газ, уже отдавший всю свою температуру.
Если речь идет о печи с водяным контуром, то в теле присутствует двойной регистр стальных труб, выдающие мощность 17-63 кВт. Предусмотрены также двухконтурные агрегаты, производящие одновременный с отоплением нагрев воды.
А теперь приступаем к ответственному процессу – делаем печь Кузнецова своими руками, публикуем чертежи, видео, пошаговое руководство.
Подготовительный процесс
Необходимые материалы:
- песок – 150 кг
- кирпич красный полнотелый – 755 штук;
- шамотный кирпич – 65 штук;
- среднефракционная огнеупорная глина – 135 кг;
- чугунная дверца на поддувало (можно изготовить самостоятельно из спаренного стального листа);
- стальная проволока;
- арматура для колосниковой решетки или уже готовый колосник;
- уголок 350х400х400 мм;
- задвижка.
Все кирпичи перед кладкой проверяются вручную, на них не должно быть полых трещин, минимальное количество сколов.
Сделать кузнецовку может даже начинающий мастер, при этом важно соблюдать технологию кладки и порядовку
Фундамент
Идеальным фундаментом считается связанный с домом, но только в том случае, если дом и печка строятся одновременно. В противном случае следует готовить новый, а не пытаться связать с прежним.
На фундамент укладывается слой битумной изоляции или рубероид, чтобы исключить проникновение грунтовых вод и намокания нижнего ряда.
Сам конструктор рекомендует изготавливать фундамент из силикатных печей полностью по пятну.
Порядовка
Перед тем, как начинать порядовку, необходимо заранее рассчитать расположение дымохода в соответствии с чертежом. Только после этого можно приступать к собственно укладке
Для того, чтобы не ошибиться в количестве рядов и последовательности укладки, посмотрите видео порядовки печи Кузнецова
Видео 2 Порядовка
Пошаговая инструкция
- Первые 2 ряда выкладываете насухо из шамотного огнеупорного кирпича. Сам конструктор рекомендует делать нижнюю часть толще, но 2 ряда – оптимально для эффективной конвекции. После того, как выложен первый ряд, замеряете углы – они должны быть ровно по 900. С 3-го ряда начинается подготовка траектории дымовых каналов.