Как сделать колпаковую печь своими руками

Колпаковая печь своими руками, чертежи колпаковой печи

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

Принцип перемещения газов в колпаковых печах

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

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

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

Обратите внимание

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

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

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

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

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

При растопке печи в первую очередь горят наиболее лёгкие и активные фракции. На данном этапе процесс горения сопоставим с режимом пиролиза.

Преимущество печей Кузнецова заключается в том, что они изначально сконструированы под этот режим. Газы, выделяющиеся в процессе пиролиза, дожигаются под сводом первого колпака.

Важно

Фактически данное подсводное пространство играет роль дожигателя в печах пиролизного типа.

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

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

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

Но и на этом этапе преимущества колпаковых печей явно выражены. В канальных печах, в соответствии с законом Бернулли, большая часть данного тепла улетучивается в вытяжную трубу.

А под колпаком практически всё оно уйдёт на нагрев стенок.

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

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

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

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

Совет

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

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

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

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

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

Во 2-ой колпак газы поступают с температурами:

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

Достоинства рассматриваемой конструкции

Сравнение колпаковых печей с канальными позволяет отметить их значительную устойчивость к возможным деформационным нагрузкам. Изделие требует минимального времени для прогрева и сохраняет тепло очень долго, даже если заслонка приоткрыта.

Подобные печи характеризуются:

  • длительными сроками эксплуатации;
  • минимальными количествами сажи и копоти. Практически всё это сгорает до состояния золы;
  • КПД подобных печей ≥ 80%;
  • Технология кладки доступна даже начинающему печнику. Достаточно строго следовать порядовкам;
  • Система имеющегося нагрева тела печи превосходит по эффективности аналогичную конструкцию у канальных печей;
  • Простота обслуживания. Требует чистки значительно реже иных конструкций кирпичных печей;
  • Может возводиться на объектах любого назначения (жилой дом, баня, офис, квартира и т.п.);
  • В настоящее время существует свыше ста вариантов чертежей (порядовок) и схем двухколпаковых печей разной конфигурации, объёмов и назначения;
  • Не требует специального расчёта тяги и высоты дымохода;
  • Требуется минимальное время на растопку;
  • Допустима установка значительных нагревательных элементов;
  • Тело печи прогревается равномерно (верх/низ);
  • Способна долго сохранять тепло.

Кладём колпаковую печь

Чтобы печь, идеальная в теории, хорошо грела на практике, варила и сушила, её требуется правильно сложить и использовать для этого нужные материалы. Это утверждение справедливо вдвойне, когда речь идёт о печах рассматриваемого типа.

В двухколпаковых печах тепловая нагрузка на материалы предельно высокая. Поэтому легко совершить ошибку и выполнить подобную конструкцию с массивными стенами. Огонь в ней гореть будет, а вот вместо ожидаемого тепла получите дым и копоть.

Анализ порядовок печей Кузнецова различного назначения, в основу которых положен 2-ухколпактовый вариант, (отопительно-варочных, для бани, с установкой водогрейного котла двухконтурного и т.д.), позволяет выявить весьма характерную особенность. На единицу Nвыд, равную 500 Вт/м² внешней поверхности материала расходуется меньше почти в 1,5 раза, чем в изделиях традиционных конструкций.

Это имеет как плюс (удешевление конструкции из-за необходимости меньшего количества кирпичей и раствора для кладки), так и минус.

Такие изделия предъявляют высокие требования к разработке и неукоснительного соблюдения всех технологических нюансов ведения кладки.

Так как фактическая тепловая нагрузка, безопасная для толстостенной печи, способна разрушить стенку тонкую уже на стадии разгонной топки.

Строительная механика тоже должна быть близка и понятна печнику, решившему выложить колпаковую печь своими руками.

Простейшее подтверждение данному тезису – прочностные характеристики стенки, выложенной с использованием глиняного раствора, если уменьшается её толщина, падают значительно быстрее, чем у цементной кладки. Это предъявляет повышенные требования к фундаменту подобной печи.

Обратите внимание

Печник обязан неукоснительно следовать рекомендациям автора порядовки, с которой он работает. Причём, не только при обустройстве фундамента, но далее, на всех остальных этапах кладки печи.

Их первоосновой является плавающая топка. Выкладывается она из огнеупорного кирпича (шамотного). Наиболее востребованными марками являются Ш-5, а также ШБ-8. Остальное тело печи кладётся из кирпича рядового керамического, марок от М150 и выше.

Напомним, плавающей, она называется потому, что:

  • Вокруг топливника со всех сторон, либо в строго установленных порядовками местах, формируется сухой шов.

Техника его выполнения следующая. После завершения кладки последнего ряда шамотного кирпича, производится удаление кладочного раствора изо всех швов между ним и керамическим кирпичом.

В образующиеся пустоты вставляются специальные прокладки, которые готовятся из различных типов минерального картона. Чаще всего используются каолиновый и базальтовый.

Возможно использование иных технологий, которые обязательно оговариваются в спецификации, имеющейся на конкретную печь.

  • Несвязность модулей. Этот принцип подлежит неукоснительному соблюдению. Шамотный кирпич в любых вариантах не должен вставляться в пазы между керамическим кирпичом (обратное утверждение также справедливо), даже если имеются демпфирующие швы.

Теплоёмкость шамотного кирпича и его ТКР значительно отличаются от тех, которые имеет рядовой керамический кирпич. Поэтому топка, при наличии связи с основным телом печи, просто порвёт кладку уже на стадии растопки.

Именно поэтому требуется выполнять топливник для подобных печей в качестве достаточно компактного модуля, вставленного в гнездо, подготовленное из кирпича керамического. При этом существует ряд технических нюансов обеспечения отведения газов через дымоход.

Весьма важно использовать в работе только материал, поименованный в спецификации к печи, а также указанный в порядовке. Конструкции подобных печей просчитаны и высокотехнологичны. Поэтому замена весьма негативно сказывается на работоспособности готового изделия. В лучшем случае, печь придётся ремонтировать. В худшем, разбирать полностью и выкладывать по-новому.

Практические шаги

В настоящей статье мы затронем только основы практической кладки. Помочь разобраться в вопросе более детально позволит знакомство с видео, которые в избытке имеются в интернете.

Например, здесь:

Если вы хотите разобраться в вопросе всесторонне и приступить к работе «во всеоружии», рекомендуем приобрести какой-либо учебник по кладке печей. Например, Симаков В.Г. «Печи, камины, барбекю». Москва, ЭКСМО, 2011 год.

На сайте И.В.Кузнецова, в разделе колпаковые печи, чертежи (именуемые порядовками) на печи любого назначения, мощности и комплектации доступны для ознакомления и скачивания без ограничений.

Материалы

Если вы планируете класть печь по одному из существующих проектов, то вам следует получить на неё два документа: спецификацию, в которой перечислены все необходимые материалы в варианте: название материала / марка/ потребное количество/ средняя цена на рынке. Последний пункт требуется уточнять на дату принятия решения о кладке печи.

Читайте также:  10 цветов, которые можно сеять под зиму семенами

Как правило, независимо от выбранного варианта будущей колпаковой печи, для её возведения потребуется приобрести:

  • Мастику огнеупорную (специальная сухая смесь для кладки шамотного кирпича);
  • Огнеупорный кирпич (шамотный);
  • Керамический одинарный полнотелый кирпич (от М150 и выше);
  • Материалы для приготовления кладочных растворов: цемент, глина, песок;
  • Фанера многослойная листовая для опалубки;
  • Лист стальной для пола перед топочной дверцей;
  • Арматура и армирующая проволока;
  • Уголок стальной;
  • Брус строганый деревянный;
  • Печная фурнитура (задвижки, дверки, вьюшки);
  • Фольга металлизированная;
  • Варочная панель (если плита отопительно-варочная);
  • Решётка колосниковая.

Инструмент

Чтобы иметь возможность выполнить любую технологическую операцию в процессе изготовления кирпичной колпаковой печи мастеру потребуется:

  • Электродрель со специальной насадкой, либо миксер строительный;
  • Пила дисковая;
  • Болгарка ;
  • Кусачки и плоскогубцы;
  • Кельмы (мастерок);
  • Лопата совковая;
  • Уровень (лучше лазерный).

У профессионального печника этот перечень значительно длиннее. Здесь перечислен только основной инструмент.

В идеале кладкой печи следует озаботиться на стадии строительства дома. Это гораздо проще, дешевле и эффективнее.

Однако современные технологии позволяют вписать печь в готовый дом. Подобная работа требует больше времени и расходов, а также проведения дополнительных расчётов.

В заключение настоящей статьи предлагаем вам фотоотчёт о кладке двухколпаковой отопительно-варочной печи Кузнецова. С приложением порядовок и вертикальных разрезов.

Удачной работы!

Источник: https://ZnatokTepla.ru/pechi/delaem-kolpakovuyu-pech-svoimi-rukami.html

Колпаковая печь своими руками (кирпичная) — строительство!

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

Колпаковая печь своими руками

Сегодня колпаковую печь считают совершенной, поскольку:

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

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

Отличия канальной и колпаковой печей

Принцип работы

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

Колпаковая печь

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

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

Строительство фундамента

Схема фундамента

Для строительства фундамента понадобятся:

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

Позаботившись обо всем необходимом, приступайте к работе.

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

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

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

Важно

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

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

Шаг пятый. Залейте раствор. Делайте это медленно, регулярно перемешивая его лопатой, чтобы удалить воздух – так вы укрепите фундамент. После заливки раствора дайте ему время засохнуть.

В большинстве случаев это занимает не больше недели, но случалось, что фундамент окончательно «созревал» лишь через 25-30 дней. Словом, все зависит от ситуации. Не нужно торопиться, т. к.

чем дольше будет настаиваться основание, тем устойчивее станет конструкция.

Колпаковая печь своими руками (кирпичная): порядовка

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

Что потребуется в работе

До того как приступить к работе, приготовьте все необходимое:

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

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

Первый уровень

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

Колпаковая печь. Строительство

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

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

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

Ряд №3. Выкладывайте так же, как предыдущий.

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

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

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

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

Ряд №8. Аналогичный.

Совет

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

Ряд №10. Аналогичный.

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

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

Ряд №13. Аналогичный предыдущему.

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

Ряд №15. Нет никаких изменений.

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

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

Кладка печи

Второй уровень

Для этого этапа работы понадобятся такие материалы:

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

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

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

Ряд №20. Аналогичный.

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

Обратите внимание

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

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

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

Ряд №23. Никаких изменений.

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

Ряд №25-26. Аналогичны предыдущему.

Ряд №27. Установите на трубе заборную пластину.

Ряд №28. Накройте конструкцию кирпичной крышей.

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

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

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

О секретах печников

О секретах печников

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

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

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

Важно

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

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

Видео – Другой вариант колпаковой печи

Видео – Колпаковая печь с тандыром

Источник: https://svoimi-rykami.ru/stroitelstvo-doma/pechi_i_mangaly/kolpakovaya-pech-svoimi-rukami-kirpichnaya.html

Колпаковая печь для отопления дома своими руками: пошаговая инструкция по кладке

Колпаковая печь – одна из популярнейших разновидностей печей. Её ещё называют “Кузнецовка” по фамилии создателя В.И. Кузнецова.

Колпаковые печи отличаются своей эффективностью и экономичностью от других типов печей. А с правильной схемой в руках, многие самостоятельно собирают подобные тепловые устройства.

Главное придерживаться точных размеров и использовать только качественный материал при строительстве.

Принцип работы колпаковой печи Кузнецова

Основой принципа работы колпаковых печей является свободное движение газов.

Читайте также:  Технология подготовки теплицы к зиме

Колпаковая печь Кузнецова

Обычное канальное отопление (традиционные русские печи), подразумевает под собой движение разогретого воздуха по  дымоходу. Стенки дымохода нагреваются, передавая тепло в помещения, а остывающий воздух под действием тяги выходит через трубу наружу. Однако у канальных печей есть существенные минусы:

  • печь быстро остывает;
  • неравномерное нагревание приводит к разрушению всей конструкции;
  • большое количество сажи;
  • низкий КПД.

Процесс работы колпаковой печи Кузнецова, заключается в вытеснении остывающего воздуха из под колпака горячим потоком. В конструкции данной печи присутствуют один или  два колпака, которые задерживают тёплый воздух. Остывая, он вытесняется новыми горячими потоками.

Проходя через колпаки, воздух под действием вытеснения выходит из печи. Процесс мощности горения и регулировки температуры в колпаковой печи происходит самостоятельно. Количество колпаков обуславливается количеством отопительных помещений. Чем большую площадь нужно обогреть, тем больше колпаков необходимо.

Так достигается требуемая производительность.

В связи с функциональными отличиями печи Кузнецова можно разделить на такие виды, как:

  1. Отопительные – используются для обогрева одного или нескольких помещений.
  2. Варочные – возможность приготовления пищи.
  3. Банные – обогревание бань.

  4. Каминные – обустройство интерьера.
  5. Барбекю – устанавливаются на улице. Играют роль гриля или мангала.
  6. Комбинированные – самый популярный тип печей. Выполняет как отопительную роль так и любую другую.

Независимо от вида и функциональности колпаковой печи, принцип действия не меняется.

Расчёт колпаковой печи

Расчёт размера будущей печи, основывается на теплопотери обогреваемого помещения. Это не простой процесс, которые требует помощи разбирающегося человека.

Для начала необходимо высчитать кубатуру помещения. Размеры берутся по наружному периметру здания. Связанно это с тем, что помещение отдаёт тепло наружной стороной стен. Далее общую кубатуру необходимо умножить на 21.

Почему именно на 21? Это число килокалорий необходимых для прогрева 1метра кубического до 18 градусов при уличной температуре в -30. Однако это не точное число. Оно может варьироваться от 21 до 50.

Полученное число и есть теплопотеря рассчитываемого помещения. Дальнейшим действием будет деление теплопотери на 300. Это число обозначает теплоотдачу квадратного метра печи, именно прогреваемой поверхности. Получившееся число, это внешние габариты будущей печи.

Если приступать к строительству без опыта, то конструкцию внутреннего устройства печи лучше взять из готовых схем, а не придумывать самостоятельно.

Необходимые материалы

Перед началом строительства, необходимо купить все требуемые материалы и подготовить необходимые инструменты, что бы ни приостанавливать постройку.

Огнеупорный кирпич

Материалы для строительства печи:

  • огнеупорный кирпич — для строительства топки;
  • мастика огнеупорная — для топки;
  • керамический кирпич (марка минимум м150);
  • цемент, песок и глина – для создания основания и кирпичной кладки;
  • деревянный материал – для опалубки;
  • бруски из дерева 50х50 – устанавливаются по углам для ровной кладки;
  • металлические уголки, арматура, проволока, пластины;
  • специальная фольга на основание;

Инструменты для строительства “Кузнецовки”:

  • дрель с венчиком для замешивания раствора;
  • лопата совковая и штыковая;
  • мастерок;
  • большая или маленькая болгарка;
  • большой строительный уровень;
  • рулетка;
  • молоток каменщика;
  • ёмкость для раствора;
  • пила (ручная или электропила).

Так будет выглядеть минимальный набор инструмента, без которого не удастся добиться нужного результата.

Возведение колпаковой печи

Перед постройкой печи Кузнецова своими руками, необходимо знать некоторые правила:

  1. Не на всех схемах заметно, что внутренняя кладка огнеупорного кирпича должна производиться на ребро. Керамический кирпич кладётся по усмотрению.
  2. Связку кирпичей проволокой необходимо делать через каждые 2-3 ряда.
  3. Производить первую растопку на минимальных температурах. Постепенно увеличивать жар.
  4. Обработка наружного кирпича огнеупорным составом желательна, но не обязательна.
  5. Каждый металлический элемент печи должен устанавливаться с учётом возможного расширения при больших температурах.
  6. До начала кирпичной кладки, нужно проверить кирпич на наличие трещин, сколов и различных других дефектов.
  7. Основание печи делается отдельно от фундамента здания.
  8. При порядовке кирпича, между огнеупорным и керамическим кирпичом необходимо оставить небольшой зазор. Эта мера предостережёт кладку от разрыва при температурном расширении.

Порядовка – это набор чертежей, для поэтапного возведения печи. На чертежах изображён каждый ряд кирпичей в подробностях. Вносить поправки в эти схемы категорически не рекомендуется, так как это проверенные работы.

Пошаговое строительство колпаковой печи:

Шаг 1 — фундамент

После выбора схемы будущей печи, необходимо сделать качественный фундамент под неё. Фундамент печи не должен быть соединённым с фундаментом дома. Основание должно быть ровным во избежание дальнейшем деформации постройки.

Сам фундамент должен быть на 20 сантиметров выше уровня пола и на 10 сантиметров больше по периметру, чем сама печь.

После откапывания ямы и сооружения опалубки, необходимо насыпать песочную подушку около 20 см, закрепить армирующий каркас из металлических прутьев и можно заливать раствор.

Шаг 2 — кладка печи

После полного застывания основания можно приступать к кирпичной кладке. Перед кладкой первого ряда, необходимо постелить на фундамент слой отражающей фольги. Если дом деревянный, то перед фольгой требуется положить лист асбеста.

Порядовки колпаковой печи:

Красным обозначен керамический кирпич, жёлтым – огнеупорный.

Некоторые кирпичи придётся разделять пополам, некоторые стачивать и делать нестандартную форму.

Кладку нужно производить равномерно. Кладка боковых стенок должна происходить справа налево. Во втором ряду устанавливается дверца поддувала и окошко для чистки печи. По окончанию второго ряда можно начинать делать канал для дыма.

Совет

Далее укладываются ряды между поддувалом и дверцей печи. В это же время создаются внутренние перегородки. На 5 ряду нужно установить колосник.

Возведение печи по порядовке, несложное задание, однако необходимо всё делать внимательно что бы не допустить ошибку.

Шаг 3 — проверка

После окончания кладки, должно пройти не менее суток, для полноценного застывания раствора. По истечению этого времени, можно провести проверку печи.

Для первой растопки достаточно небольшого количества топлива. Постепенно температуру необходимо увеличивать. Во время такой проверки печь подвергнется обжигу, определиться работоспособность, а так же герметичность.

При обнаружении нарушений герметичности, необходимо как можно быстрее устранить их. При пробном разогревании, температуру требуется поднять до 700-900 градусов.

Особенностью колпаковых печей Кузнецова, является технология “плавающей топки”.

Для такого типа топки используется сухой шов.

Сухой шов – это специальный зазор, который находиться на дне топки возле крайнего угла. Благодаря этому шву, происходит безопасное разделение газа в топке на горячий и холодный.

При кладке граней, можно использовать закруглённый кирпич. Он подойдёт к разным видам интерьера. Ещё один плюс закруглённых краёв заключается в меньшей деформации от физических воздействий.

При выборе материла для теплоотражения, может встать вопрос о покупке рубероида вместо теплоотражающей фольги. Лучше использовать фольгу, вследствие металлической составляющей.

Обратите внимание

Подводя итоги можно сказать, что  печь Кузнецова по готовым порядовкам, сможет сделать человек без опыта. Однако стоит помнить, что строгое исполнение правил и технологий готовых чертежей – прямой залог успеха. Можно изменять размер, но следует помнить о правильной порядовке. Собственные изменения могут привести к разрушительным последствиям.

При появлении определённых сложностей, лучше обратиться к специалистам. Особенно при строительстве печи с 2 и более колпаков.

Преимущества и недостатки “Кузнецовок”

Колпапоковые печи отличаются от других видов печей большим количеством преимуществ:

Колпаковая печь

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

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

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

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

Виды и плюсы колпаковых печек

Плюсы печей заключаются в:

  • экономичности;
  • длительном сохранении тепла;
  • малом образовании сажи;
  • отсутствия частых чисток;
  • возможность выбора форм и дизайна.

По функциям их можно разделить на следующие группы:

  1. Печи отопительные. Основной задачей таких печек является обогрев помещений.
  2. Варочные печи. Их используют для приготовления еды. Сюда же относятся хлебные плиты и печи, которые приспособлены под казан.
  3. Банные печки.
  4. Камины.
  5. Барбекю и грили.
  6. Комплексы и конструкции комбинированного типа.

Самыми распространёнными являются варочно-отопительные печи Кузнецова. Они способны не только согреть дом, но и еда на них получается изумительно вкусной.

Существует немало разновидностей колпаковых печей, они отличаются по размерам, функциональности и стилям. Несмотря на это, принцип по которому строятся данные печи не меняется никогда.

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.

Как нужно складывать печи колпаковые

Своими руками сложить печь Кузнецова нетрудно. Следующие сведения будут необходимы для правильной постройки:

  • Газ способен заполнить любой объём, который будет предоставлен. Соответственно форма колпака не имеет значения, она может быть любого размера.
  • Стенки колпака одинаково нагреваются в каждом горизонтальном сечении. Верхняя часть резервуара является самой горячей.
  • Источник тепла может быть размещён произвольно, однако он должен находиться в нижнем ярусе колпака.
  • Возможно использование нескольких тепловых источников.
Читайте также:  Томат московский деликатес: сортовое описание и этапы выращивания

Не рекомендуется делать собственный объект, если это первый опыт кладки. Во-первых, это сложно, а во-вторых, существует большая вероятность ошибиться. Лучше воспользоваться готовыми планировками, они есть в интернете. Не стоит выбирать сразу сложные конструкции, лучше начать с чего-то простого.

Для того чтобы сложить печь Кузнецова, необходимы:

  • Болгарка;
  • Проволока металлическая;
  • Уголок стальной;
  • Печное литьё: дверки, задвижка и решётка колосниковая. Поддувальная, очажная и топочная плита;
  • Песок. Он должен быть очищенным, его должно быть больше глины в два раза.
  • Раствор, предназначенный для кладки (вода, глина и конский навоз). Глина должна быть огнеупорной;
  • Дрель с насадкой миксер или перфоратор;
  • Колосник;
  • Стальная пластина;
  • Кирпич полнотелый, предназначенный именно для этих работ. Кирпич должен быть огнеупорным. А также необходим кирпич для кладки снаружи.

Готовый печной раствор может заменить глину и песок, его можно купить в строительном магазине. В данной смеси все пропорции уже соблюдены. Чтобы печь служила долго, все материалы должны быть высокого качества.

Колпаковая печь своими руками: рекомендации

Человеку, который впервые будет класть печку необходимо научиться быть каменщиком. Рекомендуется прежде почитать книгу и ознакомиться с информацией в интернете. Не стоит тушеваться, нужно спокойно и не спеша начать выкладывать кирпич по схеме ряд за рядом.

Необходимо помнить:

  • При нагреве кирпич нагревается. Соответственно внутренняя оболочка, которая является огнеупорной должна со всех сторон иметь пустое пространство.
  • Обязательно каждый третий ряд должен быть положен проволокой из металла, это позволит сделать связку более сильной.
  • Все металлические элементы, включая дверь должны быть установлены с учётом их расширения при высоких температурах. Металл и кирпич нужно разделить специальной прокладкой.
  • Когда все работы закончены рекомендуется обработать кирпич специальным огнеупорным составом.
  • Обжигать печь необходимо с маленького нагрева, увеличивать силу нужно постепенно.

Новичкам следует помнить, что между первыми двумя ярусами прокладка идёт в четверть кирпича, это увеличивает топку в длину. Перекрытие верхнее нужно делать на семнадцатой и восемнадцатой порядовке, а на двадцать первой порядовке необходимо оставить вдоль боковых внутренних стенок два прохода. Все порядовки указаны на чертежах и, как правило, затруднений не вызывает.

После того как кладка закончена, нужно провести первую растопку. Нужно использовать минимальное количество топлива, потому что нагрев должен проходить постепенно и медленно.

Во время первой топки проверяется работа печи, происходит её обжиг и герметичность всех швов, особенно где есть задвижки и установленны двери.

Важно

Если вдруг обнаружатся какие-нибудь недостатки, то их сразу же необходимо устранить.

Чтобы избежать трещин в печке и её перекоса, ставить её необходимо на твёрдую основу. Готовое сооружение имеет достаточно солидный вес, поэтому к закладке фундамента необходимо подходить очень серьёзно.

Рекомендуется закладывать бетонный фундамент ещё во время постройки дома. Ширина фундамента должна быть на десять сантиметров больше конструкции отопления.

Встраивать самостоятельно в свой готовый дом печь сложно, рекомендуется воспользоваться помощью профессионалов.

Источник: https://sdelaydom.guru/stroitelstvo-doma/pechi-i-sistemy-otopleniya/kolpakovaya-pech-dlya-otopleniya-doma-svoimi-rukami-poshagovaya-instruktsiya-po-kladke.html

Колпаковая печь своими руками

Колпаковые печи — это одни из самых известных в мире вариаций, которые ничуть не уступают своему собрату — канальной печи. Секреты их кладки изначально использовались в тяжелой промышленности, а с середины века начали не спеша внедряться в обыкновенную гражданскую жизнь.

В наше время такие печи можно считать совершенными, потому что они прогреваются гораздо проще, чем канальные, конструкция их строения не заставляет печника просчитывать высоту трубы, чтоб была тяга, а скорость растопки уступает только буржуйке, которая полностью готова к работе буквально за 1-2 минуты.

Основная разница между канальными и колпаковыми в том, что первые печи тянут дым, а вторые толкают, соответственно скорость движения дыма не такая большая, КПД вплоть до 93% и меньше шансов угореть.

Плюс колпаковой печи в том, что она способна не только обогреть дом, но и приготовить пищу.

Инженеров по всему миру было очень много, каждый из которых предлагал всевозможные кладки, но недаром русские всегда считались лучшими печниками мира, и печи Кузнецова были признаны во всем мире, как самые совершенные, которые отвечают абсолютно всем требованиям для дома. Для кладки тут используются только отшлифованные кирпичи на глиняный раствор, которые просто в правильном порядке перекрывают пространство, в этом и заключаются все секреты.

На выходе из топленника, горячие газы, продвигаясь по дымооборотам, передают тепло стенкам печи.

  • лопата штыковая;
  • лопата совковая;
  • песок;
  • раствор цементный (1 цемента, 3 песка, воды сколько запросит);
  • прут армирующий (средний);
  • полиэтиленовая пленка;
  • опалубка.

В самом начале следует создать фундамент под печь:

  1. Выкапывается яма с нужным периметром 1,5*1 м (можно и больше, но пропорцию следует соблюдать). Все стенки ямы ровняются по максимуму. Глубина должна быть 0,8 м.
  2. На дно насыпается песок 0,15 м и оставляется на 2 дня, чтоб успел осесть. Это добавит устойчивости печи.
  3. Опалубка изготавливается идеально из фанеры, но если ее нет, но есть какие-то ненужные доски, старые двери и т.п. дерево, то можно сколотить и из них. На итоговом качестве оно не скажется. Важно учитывать, что фундамент должен будет закончиться за 2 кирпича до пола и при этом быть сверху гладко залитым, как плита.
  4. Для армирования желательно использовать прут средней толщины, но можно и ниже среднего, т.к. печь относительно не тяжелая и нагрузки будут весьма условными.
  5. Раствор заливается не спеша. Важно при каждой возможности перепахивать его лопатой для того, чтобы выпустить весь воздух — это позволит еще больше его укрепить. Как только раствор залит его следует оставить засыхать. Скорее всего, это займет около недели, но бывают случаи, что полное созревание происходит лишь спустя 20-25 дней. Торопить события не стоит, т.к. чем лучше настоится фундамент, тем прочнее потом будет стоять печь.

Выкладка порядовки колпаковой печи по классической схеме

В двухколпаковой печи топливник находится в нижней части, в результате чего низ печи хорошо прогревается, не образуя сажу.

  • раствор глиняной смеси (глина, вода, конский навоз. Навоз запаха не имеет, но прекрасно усиливает смесь);
  • перфоратор с насадкой-миксером;
  • болгарка с алмазными дисками;
  • кирпич полнотелый;
  • кирпич огнеупорный;
  • колосник;
  • стальная пластина.

Перед тем, как начать выкладывать нижний ряд, следует постелить отражающую фольгу. Эта фольга обеспечит защиту от потери тепла и перенаправит тот поток, что идет вниз — обратно. Желательно брать материал немного шире фундамента, чтоб потом была возможность подрезать края.

Для кладки колпаковой печи используются отшлифованные кирпичи, укладывать которые необходимо строго по схеме.

  1. Выкладывается по всей площади печи равномерно. Боковые стенки ложатся ложковым способом справа налево. Таким образом, впереди и сзади видно 4 кирпича, слева 3, справа 2 (правый ряд находится между крайними единицами переднего и заднего рядов.
  2. На этом ряду устанавливается окошко для чистки и поддувало. Благодаря внутреннему строению печи можно выбрать абсолютно любое удобное место для них, и единственным условием будет служить то, что чистка должна быть под топкой-камином.
  3. Аналогичен предыдущему.
  4. Разъем для падения отходов горения уменьшается до размеров 1,5 кирпичей вширь. В дальнем углу от топки появляется перегородка, которая из этого отсека, как труба, будет вести в верхний.
  5. Повторяется предыдущий ряд, только ободок «сброса» обкладывается огнеупорным кирпичом, а на него ложится колосник.
  6. Изменения касаются самой топки-камина — это ее первый ряд.
  7. Из топки выводится дымоход в полкирпича в соседнее воздушное отделение.
  8. Аналогичен.
  9. Топка накрывается кирпичом, а внутри в полкирпича обкладывается огнеупорным.
  10. Аналогичен предыдущему.
  11. Кладка топки в полкирпича вырастает до целого.
  12. Из огнеупорного кирпича выкладывается решетка. Все работы снова проходят в полкирпича.
  13. Изменений кладки нет.
  14. Снова убирается решетка, но уже остаются 2 дымохода.
  15. Аналогичен предыдущему.
  16. Боковые огнеупорные кирпичи снова становятся в полный размер. Перекрываются дымоходы в воздушное отделение.
  17. Стальной пластиной плотно перекрывается ход дыма наверх, а нижний дымосборник перекладывается кирпичом. Единственный ход наверх остается через канал, оставленный во время кладки 4 уровня.

Второй уровень кладки печи

Несмотря на то, что порядовка кладется по схеме, размеры колпаковой печи подбираются индивидуально.

  • кирпич красный;
  • кирпич огнеупорный;
  • глиняный раствор;
  • пластина-заборник;
  • стальная полоса.
  1. Повторяется, но фиксирует стальную пластину с 3 сторон. С 4 фиксируется лишь раствором.
  2. Посреди дымосборника ложится кирпич, который будет служить колонной для крыши печи. За плитой следует проложить стенкой пазуху в кирпич для выхода из верхнего дымосборника в трубу.
  3. Кладка повторяется.
  4. Перекрывается доступ к трубе. Дым должен выходить через пазуху, оставленную в 2 кирпича внизу.
  5. На передние стенки духовки выкладывается стальная пластина, которая будет служить поддержкой для кирпича под паросборник. Нередко люди заказывают себе кованные обода с дверцами для печи. В этом случае паросборник будет сделать еще проще.
  6. Из паросборника создается вытяжка в четверть кирпича, остальной потолок перекрывается.
  7. Без изменений. Но если интересует еще и декоративная часть, то можно повернуть ряд тычковой стороной и создать удлинение наполовину.
  8. На этом уровне можно создать еще одну ступеньку. Дымоход и паросборочная труба соединяются закрытым соединением, чтоб не натягивать снаружи дым.
  9. Аналогичен 24.
  10. Аналогичен 23.
  11. На трубу устанавливается пластина-заборник.
  12. Накрывается крышей из кирпича.
  13. Второй уровень для прочности.
  14. Далее ведется только труба диаметром в 1 кирпич.

Правильная порядовка гарантирует отменную тягу и равномерное прогревание на всех уровнях колпаковой печи

Перед началом кладки была положена фольга, хоть многие предпочитают рубероид. Это средство гораздо лучше позволяет сохранить тепло из-за своей металлической отражающей основы.

Чем больше будет создано отделений, тем большая будет происходить теплоотдача, но при этом каждое отделение должно быть объемным. Если условия объема соблюдены, и порядок кладки не нарушен, то в итоге получится самая теплая из всех существующих альтернативных печей.

Каждый кирпич перед кладкой шлифуется вручную, т.к. если этого не сделать, то могут пострадать физические и эстетические параметры печи.

Совет

Печь названа колпаковой именно из-за того, что в ней дым заходит под колпак, попутно охлаждаясь, затем вытесняется новым, более горячим вниз и «находит» выход в трубе на самом нижнем уровне. Именно качественно задуманная порядовка обеспечивает максимальное время движение дыма в печи.

Во время кладки порядовка не меняется нигде, кроме 23-27 уровням, и то это делается исключительно в декоративных целях. Секреты кладки в том, что она может быть произвольной под вкус строителя.

Регламентируется лишь порядовка, но точные размеры каждый может рассчитать под себя.

Такая кладка может позволить создать дополнительную секцию, где выкладывается еще одна порядовка, на которой можно поставить лежак.

Источник: https://1pokirpichy.ru/kladka/poryadovki-kolpakovyx-pechej.html

Ссылка на основную публикацию