Колпаковая печь своими руками

Колпаковая печь своими руками

При очередном заезде на дачу первая растопка печи начинается с прогрева трубы (мини-камин, расположен у основания трубы). Прогрев трубы длится 30-50 минут. Когда печь топится ежедневно, трубу прогревать не надо.

В основном в качестве дров использую березу. Каждую топку стараюсь завершать осиной, т.к. продукты ее горения очищают дымоходы. Во-вторых, осина при сгорании издает звуки мелких взрывов (треск дров). Пламя горения просматривается через прозрачное жаропрочное стекло дверцы топливника. Приятно засыпать в темноте комнаты, освещаемой пламенем и треском дров. Ночная сказка от всполохов пламени, особенно после бани. Крепкий сон, восстанавливает силы к новому дню – ночной санаторий.

Кладём колпаковую печь

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 N_выд, 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. 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.

Как строить конструкцию?

Порядовка двухколпаковой печи Кузнецова или Подгородникова выполняется в соответствии со схемой работы. Прежде чем предпринимать какие-либо меры по обустройству объекта, нужно изучить все основные моменты, которые содержат чертежи. Половина ошибок, которые имеет кирпичная конструкция в будущем, связана именно с неправильным воплощением проекта. После готовности фундамента приступают к процессу выкладки печи. Кирпичные ряды закладываются в строгой очередности, каждый последующий ряд измеряется строительным уровнем на наличие погрешностей в работе. Завершающим этапом работы является возведение дымоходной конструкции. После того как все элементы печи готовы, следует первый раз запустить устройство. Пробный запуск должен осуществляться не на полную мощь, поэтому не рекомендуется использовать большое количество топлива.

Достоинства рассматриваемой конструкции

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.

Конструирование печи

На протяжении многих веков печь располагалась в центре избы, на ней готовили еду, обогревались и спали. Для этого надо было залезать на лежанку под потолком.

Теперь лежанку можно располагать на высоте сиденья дивана. Несмотря на давнюю известность такой простоты, как перекидной рукав между печью и трубой, в индивидуальном строительстве она не используется. Чтобы исправить эту досадную оплошность, а также в связи с необходимостью замены прогнившего пола, я занялся разработкой проекта колпаковой печи на бетонном фундаменте со стальным каркасом.

После разработки конструкторской документации (КД) стал искать печника. Провел много переговоров, но каждый предлагал изготовление уже освоенной им печи, на КД смотреть не желали. Тогда остановился на двух молодых людях, умеющих делать кирпичную кладку и сварку стальной арматуры. В течение лета изготовили фундамент печи, два месяца ушло на его выстаивание, и затем была завершена кладка всех элементов печи в соответствии с КД.

КД разработана по представленной схеме колпаковой печи. Данная схема известна, но в технической литературе я не нашел сведений о ее практическом исполнении (не было примеров порядовки кирпичной кладки).

Фундамент печи выполнен на слое щебенки, которой пришлось засыпать всю площадь комнаты (площадь, огражденную фундаментом). Это решение подсказало «озеро» воды после вскрытия прогнившего пола.

Отопительно-варочные колпаковые печи

Главное их достоинство – совмещение в одной приборе функций варочной печи и отопителя помещения. Благодаря тому, что наиболее разогретая зона расположена внутри печи готовить на ней комфортно. Не ощущается чрезмерного жара от стенок. Не происходит перегрева верхней части печи и создания под потолком зоны повышенной температуры. Конвекция воздуха в помещении происходит равномерно.

Хозяйки смогут оценить достоинство печи Кузнецова не только пользуясь плитой, но и духовкой. В ней никогда не произойдет обугливания блюда, так как температура в верхнем колпаке печи никогда не поднимается выше 400°С, даже при самой интенсивной топке. Обычно она держится на уровне 200— 250°С. Постоянная конвекция печных газов внутри колпака равномерно разогревает духовку со всех сторон, не перегревая одну из стенок или дно.

Порядовка отопительно-варочной печи:

Дополнения от автора

Поскольку к нам в редакцию продолжают обращаться читатели с просьбами уточнить некоторые детали построения печи, мы публикуем дополнения и еще несколько чертежей от автора, которыми он также решил поделиться.

Несмотря на представленное приложение к статье о колпаковой печи, остался без ответа простой вопрос:

1. Почему печь побелена?

Чтобы скрыть следы ремонта, который проводится летом, шпателем раскрываю трещины, образованные в швах между кирпичами. Возникновение трещин обусловлено интенсивной растопкой, когда в первые часы топки закладываем много дров. Осторожная умеренная растопка обязательна при запуске печи.

2. Раствор для ремонта, если нет сухой жаропрочной смеси – просеянная зола и цемент в дозах 1:1.

По содержанию поступивших вопросов и длительной эксплуатации (14 лет) внес изменения в эскизы печи. Изменения касаются 11 ряда порядовки кладки и того, что устанавливается на нее (плита), и выше (на 16-й ряд — кружало). Изменения представлены эскизами.

11-й ряд является верхним уровнем плиты, увеличена его ширина на пол кирпича (125 мм) и глубина на 65 мм, что увеличит теплоотдачу и полезную (рабочую) поверхность. При этом 13 кирпичей подлежат доработке. Чугунная плита оригинальная, в продаже отсутствует, надо размещать заказ изготовления отливки.

Традиционные конфорки со съемными кольцами заменены тонкой стенкой толщиной 4 мм, что предотвратит загрязнение дымом устанавливаемой посуды. Плоскость плиты должна совпадать с кирпичной кладкой. В кирпичах предварительно выполняются вырезы высотой 22 мм (высота шва и плиты).

Кружало устанавливается на 16-й ряд кирпичной кладки без раствора. Шнуры и прокладки при растопке печи сгорят, зазор теплового удлинения кружала останется. Внутреннюю поверхность кружала до установки следует проверить на шероховатость. Плоскость должна быть гладкой: в состоянии поставки холодно-катанного проката с промасленной поверхностью.

После выставления кружало обкладывается клиновыми шамотными кирпичами в три полукольца. Полукольца укладывать в два приема с интервалом не менее суток. Данное правило целесообразно использовать и при выполнении остальных порядовок печи. После укладки 4-х порядовок нужно сделать суточный перерыв под затвердевание раствора швов.

Торцевые стенки колпака завершают изготовление печи. Здесь кирпичи ставим на ребро, чем достигается min толщина стенки — 65 мм, чтобы иметь в кирпичной кладке две поверхности быстрой отдачи тепла. Данное качество полезно для быстрого прогрева комнаты после длительного отсутствия хозяев.

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.

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.

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.

Схема колпаковой печи Кузнецова

Принцип действия устройств Кузнецова учитывает естественные свойства горячего воздуха и, выделяющихся при сгорании топлива, газов. Конструкция кирпичной печки отличается тем, что дым удерживается внутри самой печи. Для этого оборудуется так называемый колпак — топочная камера, представляющая собой закрытый купол, куда поднимается наиболее раскаленный воздух, вытесняя остывающий через нижний боковой отвод.

Фото 1. Схема колпаковой печи Кузнецова, показаны особенности движения газовых потоков в устройстве.

Вентиляционное отверстие под днищем топки обеспечивает постоянный приток холодного воздуха. Из-за того, что раскаленный воздух удерживается в печке как можно дольше, эффективность теплоотдачи увеличивается в три раза по сравнению с другими подобными устройствами.

Добиться таких результатов конструкторы пытались и в случае традиционных печей — для этого разработаны модели с системой дымоходных каналов. В них горячий воздух также задерживается внутри устройства, но удлинение дымохода естественным образом ухудшает вытяжку, поэтому эффективность обогрева вырастает ненамного.

В случае устройств Кузнецова тяга не нарушается, а горячий воздух удерживается не за счет увеличения длины канала. Это происходит благодаря естественным свойствам раскалённых газов подниматься и вытеснять более холодные. Размеры такого типа печи могут варьироваться в зависимости от необходимой мощности и площади помещения, которое требуется отапливать. Модели с одним колпаком обычно компактны и подойдут для обустройства небольшого дачного домика.

Как своими руками сделать колпаковую печь

Колпаковая печь – это один из популярнейших вариантов изготовления печи, дотягивающий чуть ли не до канальной. Это современная разработка, отличающаяся от своих более древних аналогов абсолютно новым способом применения горячего газа. Но не будем забегать наперед – обо всем по порядку.

Принцип работы колпаковых печи

Колпаковая печь является системой, как бы странно это ни звучало. И это действительно конструкция, не только обогревающая помещение, но и эффективно задерживающая в нем тепло. На ней вы сможете и отдохнуть в холодное время, и кушать приготовить при надобности. Сам принцип функционирования печи плотно связывается с создателем, И.В. Кузнецовым (собственно, именно поэтому ее порой называют печью Кузнецова).

Видео руководство

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

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

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

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

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

Что потребуется в работе

А в работе нам потребуется следующее:

• лопата совковая;
• полиэтиленовая пленка;
• лопата штыковая;
• опалубка из дерева;
• цементно-песчаный раствор (в соотношении 1:3);
• среднего размера прут, необходимый для армирования;
• песок.

Рекомендуем к просмотру: основные требования к котельной в частном доме

Этап 1 – Возводим фундамент

Дабы соорудить фундамент, для начала потребуется вырыть яму с размерами 150 на 100 сантиметров (размеры могут быть изменены, но пропорции должны остаться прежними). На дно засыпаем пятнадцатисантиметровую песчаную подушку и оставляем ее на два дня, чтобы осел песок. Так колпаковая печь будет прочнее. Опалубку желательно использовать фанерную, но когда таковой нет, подойдет и ветхая железная дверь, доски и прочее. Никакого влияния на итоги строительства это не окажет.

Обратите внимание! Фундамент обязан завершаться в двух кирпичах от полового покрытия, а заливать его верх нужно так, чтобы он получился гладким аки плита.

В процессе армирования планируем применять пруты средних габаритов (можно и меньше, печь немного будет весить).

Раствор заливаем медленно, периодически перемешивая лопатой ради того, чтобы удалить воздух – это повысит прочность. После заливания оставим его для затвердевания. Зачастую на это уходит неделя, но, возможно, потребуется и две. Не торопитесь, ведь чем дольше будет настаиваться фундамент, теп прочнее получится конструкция.

Этап 2 – Кладем первый уровень из кирпича

Стелем фольгу до того, как приступим к кладке кирпича. Это снизит теплопотери, ведь горячий воздух будет перенаправляться обратно. Размеры фольги должны быть несколько большими, чем фундамента, чтобы в будущем мы смогли подрезать края. Все кирпичи должны быть отшлифованными, кладем их в строгом соответствии со схемой.

Кладем равномерно по всему периметру. Боковые стены кладем ложкой, справа налево. Так мы будем видеть три кирпича, четыре сзади и два справа. При кладке второго ряда устанавливаем поддувало и дверки для чистки. Внутренняя часть печи имеет крайне удобную конструкцию, благодаря которой ее можно устанавливать в любое место, но при одном условии: дверки для чистки должны располагаться под топкой. Касаемо третьего ряда, то он выкладывается аналогичным образом.

При кладке четвертого ряда мы несколько уменьшаем отверстие для того, чтобы опадали остатки сгоревшего топлива (вширь на полтора кирпича). Делаем в дальнем углу перегородку, которая будет соединять верхний и нижний уровни наподобие трубы. Последующий ряд делаем также, но вот для ободка используем огнестойкий кирпич. Сверху кладем колосник. Шестой ряд будет одновременно первым рядом будущей топки. Из нее выводим дымоход в другое отделение, седьмой ряд выкладывается практически так же. В ряде №8 топку накрываем простым кирпичом, а изнутри обкладываем ее 1/2 огнестойкого кирпича. В десятом ряду для внутренней части топки используем уже целые кирпичи, а на одиннадцатом делаем решетку из огнестойкого кирпича.

Возможно вас так же заинтересует руководство о том как обложить железную печь кирпичом

При кладке рядов №12 м №13 решетку убираем, но зато появляется пара дымоходов. На четырнадцатом ряду перекрываем дымоход в отделение для воздуха. Используем ля этого стальную пластину, а нижний сборник дыма перекладываем кирпичом. Получается, что вверх будет вести лишь один канал, который мы оставили на четвертом ряду.

Этап 3 – Кладем второй уровень конструкции

Невзирая на то, что колпаковая печь, казалось бы, доселе собиралась по стандартам, габариты ее должны подбираться индивидуально. При сооружении отопительной печи ко всем предыдущим материалам мы добавляем пластину-заборник. Этот уровень начинается с ряда №15. На этом этапе мы фиксируем пластину с трех сторон, используя цементный раствор. Посреди дымосборника кладем кирпич – это будет своеобразная колона для крышки нашей печи.

Обратите внимание! За плитой мы сооружаем пазуху, предназначенную для перемещения продуктов сгорания топлива в дымоход из сборника дыма. Аналогичную процедуру повторяем и на следующем ряду.

В рядах №№17-22 перекрываем доступ к трубе. Дым будет выходить посредством пазухи, оставленной снизу. Берем стальную пластину (она требуется для того, чтобы поддерживать кирпичи паросборника) и водружаем ее на передние стены духовки. Для паросборника лучше использовать кованые ободки с дверцами. Отсюда делаем вытяжку размерами в ? кирпича, весь же остальной потолок перекрываем. Последующий ряд выкладываем аналогичным образом.

В ряде №23 делаем еще одну ступеньку. Соединяем дымоход с трубой для сбора пара посредством закрытого соединения. Ряды №№23-24 кладутся так же. Затем кладем трубу, диаметр которой равняется одному кирпичу, а на нее водружаем пластину-сборник. После этого всю конструкцию накрываем кирпичной «крышей», а дальше ведем лишь «однокирпичную» трубу. Собственно, колпаковая печь практически готова.

О печных приборах

Стоит знать, что конструкция печи не во всех случаях будет соответствовать схеме. Поэтому при работе мы должны четко понимать предназначение каждого элемента, отдавать себе отчет в своих действиях. Всегда есть вероятность незначительной коррекции или вообще перепланировки. С этим сталкивались многие, так что бояться особо не стоит. Все печные приборы монтируются в кладку полосками из стали. Порой конструкцию печи приходится видоизменять под плиту, и уже по этим данным будут выкладываться оба колпака. Не бойтесь, что что-то не получиться – оно и не странно, ведь вы человек неопытный. Запаситесь терпением – лишь после этого вы успешно справитесь с процедурой кладки.

Кроме того, при кладке вы можете сильно устать, и в отдыхе отказывать себе не нужно. Когда печь полностью высыхает, мы начинаем сооружать дымоход.

Читайте так же, о том как самостоятельно сделать печь камин

Некоторые хитрости кладки

Если вся порядовка будет выполнена правильно, то в результате мы будем иметь отличную тягу и равномерный нагрев каждого уровня конструкции, которую сделали сами. Фольга, которую мы использовали вначале (а не пресловутый рубероид) существенно улучшит теплосбережение благодаря отражающим своим характеристикам. Характерно то, что теплоотдача печи увеличивается с увеличением количества уровней в ней. Так что если соблюсти все условия и правильную кладку, мы сможем получить самую теплую из всех существующих конструкций.

Обратите внимание! Перед началом кладки мы должны вручную отшлифовать каждый кирпич, дабы увеличить его функциональные и эстетические свойства.

Колпаковая печь именуется так оттого, что дым находится под колпаком, охлаждается там, после чего вытесняется более горячим дымом книзу. Снизу конструкции дым уже выходит в специальную трубу. Если грамотно выполнить порядовку, то время циркуляции дыма будет минимизировано.

И главная особенность такой печи это то, что ее можно класть, как угодно. Главное – правильная порядовка, все остальное зависит от обстоятельств.

Источник https://oboiman.ru/teplo/dvuhkolpakovaa-otopitelno-varocnaa-pec-svoimi-rukami.html

Источник https://v-teplo.ru/kolpakovaya-pech.html

Источник

Источник