Колпаковая печь Кузнецова: принцип и устройство, кладка своими руками

Зольник печи, обладая высотой 25 см, позволяет осуществлять удаление золы всего лишь 1-2 раза в месяц, что значительно упрощает процесс. Объем зольника составляет 8 литров, что удобно для накопления золы, которую можно использовать для удобрения деревьев и кустарников непосредственно на месте.

Как построить колпаковую печь на даче: инструкции и готовые схемы

Вопрос отопления дачного дома стал особенно актуален для тех, кто предпочитает проводить осень на свежем воздухе, а не покидать дачу за город, особенно когда начинается устойчивое похолодание. Для таких людей создание теплой и уютной атмосферы становится приоритетом.

Наши читатели активно отреагировали на материалы о том, как самостоятельно построить мусоросжигательную печь. На этот раз мы предложим еще одну полезную идею — колпаковую печь с готовыми чертежами от автора.

Леонид Котляр, будучи металлургом по образованию и заслуженным машиностроителем Татарстана, посвятил 46 лет разработке и оптимизации беспотерь и малопотерь материалов при металлообработке. Он является автором более десяти изобретений, касающихся точной пластичной переработки металлов. Однако помимо своей профессиональной деятельности, Леонид Израилевич является увлечённым дачником, который не только сконструировал печь для утилизации мусора, но также создал теплицу для объёмного выращивания и колпаковую печь, способную сохранять тепло до 19 часов.

Сегодня мы поговорим о том, как построить печь подобной конструкции своими руками, используя готовые схемы и чертежи.

Преимущества печного отопления

Осенью садовые и огородные работы всё ещё продолжаются, хотя световой день становится заметно короче, и становится всё сложнее успеть закончить всё запланированное. К концу дня накапливается усталость, и как приятно после всех трудов позволить себе расслабиться в бане и провести вечер в тепле и уюте.

С началом холодов желание тепла в вечернее время возрастает. Но как быть, если в городской квартире отопление ещё не включили, а ночёвка в дачном доме требует использования электронагревателя, что приводит к значительным расходам энергии? Кроме того, обогрев с помощью электричества отвлекает людей от естественного контакта с природой, который обеспечивает живой огонь.

Я и моя жена однажды вернулись на дачу после четырёхдневного отсутствия и обнаружили в доме холод и сырость. Мы растопили мини-камин, а затем и печь. Спустя всего четыре часа дом наполнился теплом.

Летний период 2019 года был холодным, поэтому нам пришлось сжечь все оставшиеся запасы сухих дров. Несмотря на это, мы нашли простую методику для розжига новыми дровами, ведь отопление дровами полезно еще и тем, что образуется минеральное удобрение в виде древесной золы.

Вид дров	Р2О5	К2О	СаО	Источник
береза	7,1	13,8	36,3	Освоение дачного участка / Ю.М. Андреев, Москва: ЭКСМО-Пресс: Лик пресс, 2001, – стр.114
сосна	2,0	6,9	31,8

В магазинах уже два года можно найти древесную золу в упаковке по 1 литру по цене 65 рублей. Однако на упаковке не указывается, из какой древесины была получена эта зола, что является важным нюансом, так как состав золы имеет значение для растений.

Основные общие сведения

На протяжении всей истории было создано множество различных моделей кирпичных печей, среди которых подавляющее большинство представляют конструкции, в которых реализован колпаковый принцип. Этот принцип активно используется при строительстве массивных печей, которые могут включать каминное отделение и лежанку. Такого рода технологии также применяются уложению компактных конструкций, которые отлично подходят для небольших домов.

Одним из примеров компактного и эффективного устройства является печь Кузнецова. Конструкция этой печи названа в честь известного печника, который произвел значительные доработки печной конструкции по колпаковому принципу. Благодаря Игорю Викторовичу Кузнецову данный тип печи завоевал популярность не только в России, но и в других странах.

Принцип действия

Компактные колпаковые печи чаще всего называют Кузнецовками. Особенностью этой конструкции является то, что продукты сгорания могут проходить без каких-либо препятствий. Печное устройство также имеет ряд дополнительных конструктивных особенностей, что объясняет его широкую популярность.

В большинстве кирпичных печей происходит прямое нагревание стенок от тепла, выделяющегося во время сгорания топлива. В других моделях тепло передается стенкам через дым, который проходит по каналам с достаточно сложной формой.

В печах с прямым нагревом стенок значительное влияние на теплоотдачу оказывает толщина кладки. С её уменьшением повышается теплоемкость, однако такая печь требует значительного количества топлива, чтобы нормально функционировать. Как только в ней перестает гореть топливо, конструкция начинает постепенно остывать, а тепло передается в атмосферу помещения.

Наоборот, если печь имеет сложную структуру дымоотводящих каналов, прогрев стенок становится более равномерным. Однако к подобным устройствам предъявляются более серьезные требования, в частности к высоте дымовой трубы, которая должна обеспечивать хорошую тягу.

На заметку! В печах с узкими каналами, имеющими сложную конфигурацию, часто скапливаются сажа, из-за чего требуется их тщательная чистка. Так как возникают многократные повороты дымоотводящих каналов, необходимо их регулярно контролировать на проходимость. Если не удалять образовавшиеся засоры, то это может значительно ухудшить тягу в печи.

Колпаковая печь практически не имеет вышеобозначенных недостатков. Конструкция имеет два дымоотводящих канала, которые взаимосвязаны друг с другом. Это увеличение эффективности использования тепла, так как два канала лучше аккумулируют тепловую энергию.

Один из них представляет собой внутренний контур, располагающийся рядом с топкой или даже обрамляющий её. Этот канал будет долго сохранять тепло благодаря наличию внешнего контура, который ведёт дым наружу.

Важно! Печная конструкция с двумя каналами остывает медленнее, так как продукты сгорания проходят по сложной траектории перед тем, как попасть в дымовую трубу.

Двухколпаковая печь имеет две камеры, которые поддаются нагреву во время её работы. Эти камеры называются нижним и верхним колпаком, в первом из которых осуществляется циркуляция нагретых газов. Это та же самая схема, что и в стандартной колпаковой конструкции.

В процессе циркуляции газы из нижнего колпака перемещаются в верхнюю часть, заполняя всё свободное пространство, что соответственно ведёт к прогреву верхней части устройства. Только после этого продукты сгорания направляются в дымоотводящую трубу.

Отличительные особенности печей Кузнецова

Печи Кузнецова представлены в самых различных модификациях, которые отличаются по функциональности. К ним относятся:

• Отопительные. Эти устройства предназначены исключительно для отопления.
• Камины. Печи с эстетически привлекательным внешним видом и высоким коэффициентом полезного действия.
• Хлебные. Эти модели имеют духовой шкаф, используемый для запекания, в том числе и хлебобулочных изделий.
• Варочные поверхности. Предназначены для различных способов термообработки продуктов.
• Уличные. Барбекю комплексы или стационарные мангалы.
• Комплексные. Объединяют в себе несколько функций в одном устройстве.

Наиболее востребованными являются комплексные варианты печей. Эти конструкции могут включать различные элементы, необходимые как для отопления помещений, так и для приготовления пищи. В таких моделях топливник расположен низко, что обеспечивает прогрев нижних уровней, пока потоки горячего воздуха медленно поднимаются вверх и прогревают всю конструкцию в целом.

Фотография 3. Печь-лежанка по проекту Кузнецова.

Благодаря специально предусмотренному колпаку, расположенном в нижнем выходном отверстии, осуществляется сепарация горячего потока газа. Этот процесс происходит следующим образом: горячие потоки, образующиеся в нижней части, поднимаются вверх и тем самым нагревают печь, тогда как холодный поток остаётся в колпаке и выходит через указанное отверстие. Такой процесс осуществляется бесконечно, до тех пор, пока все запасы топлива не будут исчерпаны.

Важно знать! Благодаря прогреву нижней части печного устройства происходит также прогрев пола, который охватывает весь периметр помещения. Это обеспечивает более эффективное отопление комнаты.

Печь Кузнецова может использоваться не только как альтернатива кухонной плите и отопительному устройству, но и для обеспечения горячей водой, если на задней стенке колпака установлен чугунный или стальной теплообменник.

Показатели результативности колпакового метода

Значительная эффективность колпаковых печей Кузнецова обеспечивается следующими характеристиками:

• расположение колпака за камерой топки, благодаря которому потоки горячего газа сразу попадают в колпак, не теряя при этом тепло в процессе перехода;

• благодаря тому, что колпак задерживает весь поток продуктов горения, увеличивается время их переработки, а дымоотвод защищен от излишнего загрязнения. Это обеспечивает печное устройство Кузнецова дополнительным преимуществом — необходимость в частой очистке значительно снижается по сравнению с другими печами.
• Теплообменник расположен отдельно от топочной камеры, что позволяет ему не забирать тепло, что также способствует высокому КПД печи.

Совет! Эффективность печи в значительной мере зависит от количества колпаков в её конструкции: чем больше колпаков, тем больше преград для горячего воздуха, следовательно, он задерживается в печи на более продолжительное время. Таким образом, увеличение количества колпаков пропорционально приводит к росту КПД печи.

Как установить своими руками?

Используемые материалы и инструменты

Для установки колпаковой модели отопления необходимо иметь специальные элементы, включая нужный инструмент и материалы. Точный список необходимых вещей зависит от конкретной модели, её размеров и других параметров. Тем не менее, можно выделить стандартный набор, который представляет собой основу для любого проекта. В него входят:

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

Инструкция к работе

Перед тем как приступить к строительству колпаковой печи своими руками, важно определить её функциональное назначение, ознакомиться с рабочими схемами и планами. Игорь Кузнецов подготовил больше 150 различных схем, так что выбор не станет проблемой. Все планы можно разделить на несколько категорий:

• Отопительная. Ваша основная задача — отопление пространства.
• Каминная. Обогревает помещение и добавляет эстетическую ценность.
• Банная. Рассчитана на эксплуатацию в бане или сауне.
• Наружная. Устанавливается на улице во дворе для дополнительного обогрева и приготовления пищи.
• Хлебная. Удачно подходит для выпечки различных сортов хлеба.

Подготовка

Первым делом начинается процесс обустройства фундамента. Без надежного фундамента конструкция не сможет эффективно работать, поэтому его качество напрямую влияет на работу всей печной системы, особенно с нижним прогревом. Последовательность действий:

1. Необходимо выкопать котлован, предварительно выровняв стенки и подготовив их к дальнейшей работе.
2. Дно ямы наполняется песком и щебнем, после чего тщательно утрамбовывается в течение нескольких дней.
3. Из старых досок формируется корпус опалубки, необходимый для заливки раствора.
4. Происходит армирование поверхности с использованием металлических прутов средней толщины.
5. После этого готовится раствор. При этом следует тщательно перемешивать массу, чтобы исключить наличие пузырьков воздуха.
6. Когда раствор готов, он поэтапно заливается в яму и оставляется сохнуть на несколько недель.

Ошибки на подготовительном этапе могут привести к преждевременному выходу из строя печной конструкции.

Схема укладки кирпича

Детальные планы укладки для колпаковых печей для дачи доступны в открытом доступе. Соблюдение рекомендаций по укладке кирпичей минимизирует вероятность ошибок. На начальном этапе прокладывается отражающая фольга, которая помогает сохранить тепло. Классическая схема выкладки кирпичей выглядит следующим образом:

Монтаж своими руками

Монтаж печи можно разделить на три основных этапа:

• Подготовительный;
• Кладка первого уровня;
• Кладка второго уровня.

Подготовительный этап

Сначала нужно собрать все необходимые инструменты и материалы для строительства печной системы. Для этого понадобятся:

• Лопаты (совковая и штыковая).
• Армирующий прут из металла.
• Опалубка.
• Пленка из полиэтилена.
• Цементный раствор (состоит из смеси песка и цемента в соотношении 3:1, с добавлением воды по мере необходимости).
• Песок.

После сбора всех материалов, за работой следует следовать в следующем порядке:

1. Сначала следует выкопать яму размером 1,5×1 м и глубиной 0,8 м, при этом необходимо стремиться сделать края ямы максимально ровными.
2. На дно ямы укладывается песчаный слой в 15 см, и яму оставляют на 2 дня для оседания песка. Этот шаг помогает обеспечить дополнительную устойчивость печи.
3. Опалубка создается из ненужных досок, и лучше использовать фанеру для этих целей.
4. Армирование выполняется стальным прутом средней или более низкой толщины (это не критично, так как размеры нагрузки не столь велики).
5. Затем аккуратно заливается раствор; важно постоянно помешивать уже залитый раствор, чтобы предотвратить образование пузырьков воздуха. Это критически важно для долговечности и надёжности фундамента.

Важно: нужно дождаться полного застывания фундамента, что займет примерно неделю, но в редких случаях этот процесс может занимать до 25 дней.

Кладка первого уровня

На этом этапе понадобятся:

• Раствор (смесь глины и воды).
• Стальная пластина.
• Два вида кирпичей: полнотелые и огнеупорные (кирпичи могут быть как классической формы, так и декоративными квадратными).
• Болгарка с насадкой для камня.
• Перфоратор.
• Колосник.

Кладка выполняется следующим образом:

1. Перед началом кладки вниз укладывается отражающая фольга, которая будет предотвращать утечки тепла, направленного вниз. Желательно, чтобы фольга была шире основания.
2. Равномерно укладываются кирпичи первого ряда, при этом стенки кладутся ложковым методом справа налево.
3. На втором ряду нужно установить мудреца поддувало и окно для чистки.
4. На четвёртом ряду начинается укладка перегородки, соединяющей нижний и верхний отсеки.
5. На пятом ряду используются огнеупорные кирпичи и устанавливается колосник.
6. На шестом ряду выкладывается топка-камин.
7. На седьмом ряду начнется укладка дымохода.
8. Отсек топки обкладывается огнеупорным кирпичом на девятый ряд на половину кирпича.
9. На одиннадцатом ряду кладка топки увеличивается до целого кирпича.
10. На двенадцатом ряду осуществляется укладка решетки.
11. Перекрытие всех мест доступа к дымоходам выполняется огнеупорным кирпичом.
12. На законченной конструкции плита закрывает все выходы в трубы, оставляя только отверстие, начатое на четвёртом ряду.

Кладка второго уровня

1. Следующий ряд остается на месте с пластиной на месте.
2. После этого укладывается начало крыши печи.
3. Снова временно прерывается выход в дымоход.
4. Устанавливается паросборник.
5. Из паросборника создается вытяжка.
6. На трубу устанавливается забираемая пластина.
7. Перекрытие кирпичом.
8. Затем монтируется дымоход с внутренним диаметром, равным одному кирпичу.

Отзывы пользователей о колпаковых печах

Александр, Москва: «Уже несколько лет на дачном участке моим источником тепла и пищи служит двухколпаковая отопительно-варочная печь. Обслуживать её просто, она очень эффективна. Однако небольшим недостатком можно считать неравномерный прогрев.»

Татьяна, Вологда: «Я заказала установку печи в своём частном доме у местного мастера. Я полностью довольна результатом. Правильные расчёты и строительство по чертежам привели к тому, что печь равномерно прогревается и отлично согревает дом.»

Печи колпакового типа являются универсальным решением, способным заменить отопительные устройства в местах, где это необходимо. Кроме того, они могут выполнять функции плиты и обеспечивать горячую воду.