Печи Кузнецова: устройство и принципы работы, преимущества, вариации, чертежи

Печи Кузнецова: устройство и принципы работы, преимущества, вариации, чертежи

391,714 просмотров, 0 дискуссий

Автор: Колесников Юрий Фёдорович, инженер-теплоэнергетик*

© При использовании материалов сайта (цитат, изображений) указание источника обязательно.

Печи Кузнецова хорошо известны не только печникам – они обогревают множество домов в России и за ее пределами. И. В. Кузнецов работает над усовершенствованием печей с 1962 г. и собрал вокруг себя крепкий коллектив единомышленников. В активе команды – более полутораста разработок, охватывающих едва ли не весь диапазон бытовых печей, см. рис.

Некоторые из печей И. В. Кузнецова

Многие хотели бы сложить какую-то из печей Кузнецова своими руками, и эта статья – им в помощь. Но мы не собираемся раскрывать некие потаённые секреты «кузнецовок» – их просто нет. На сайте Игоря Викторовича stove.ru желающие бесплатно найдут огромный массив печной информации: от сведений по конструированию и строительству печей до подробных чертежей и рекомендаций по установке печи в доме и устройстве отмостки вокруг здания с печным отоплением. Не намерены мы также что-то в этой домашне-печной энциклопедии критиковать или поправлять: нам до И. В. Кузнецова по печному делу, мягко говоря, далековато.

Цель настоящей статьи – дать к своду сведений Кузнецова своего рода введение, позволяющее свободнее ориентироваться в исходном материале. Поясним на примере, зачем это нужно.

Допустим, я автомеханик-универсал с большим опытом и хочу передать его другим интересующимся. Автомобиль – штука сложная. Если я начну по ходу изложения отвлекаться, подробно объясняя, что как обкат и кастер (положим, читатели не совсем уж чайники, ездят-то теперь все) влияют на управляемость и путевую устойчивость машины, а диаграмма газораспределения – на расход топлива в зависимости от дорожных условий, и прочее в том же духе, я в конце концов запутаюсь до того, что сам перестану понимать, как работает автомобиль, на котором я езжу. Волей-неволей мне придется излагать материал пусть и «на пальцах», но по-профессиональному бегло.

Однако читать его будет тяжеловато даже таким же, как и я, специалистам, а у дилетанта вообще голова кругом пойдет. Поэтому мне в помощь понадобится некто, кого можно условно назвать «получайником». На самом деле он вовсе не чайник, может сам и подвеску отрегулировать, и толкатели клапанов выставить. Но в данном случае его задача – описать, как вся начинка машины собирается в одно целое, управляемое по принципу: «Рулем рулить, газом газовать, тормозом тормозить».

В автомобилестроении СССР подобная ситуация возникла в конце 50-х – начале 60-х, когда промышленность начала выпуск автомобилей для широкой продажи населению. Тогда вышел в свет супербстселлер того времени – «Как работает автомобиль». Под редакцией не кого иного, как самого главного конструктора легендарной «Победы» А. А. Липгарта.

Информация «от получайника» еще не позволит приступить к работе: она не дает глубоких знаний, которые позволят хотя бы интуитивно прикидывать по ходу дела нужные значения численных параметров. Но она по сути своей фундаментальна: владея ею, профессиональный текст читается уже с пониманием и быстрее. И, если где-то что-то в нем непонятно еще, это уже не вызывает потерянности и метаний, а просто отметку в уме: вот об этом нужно разузнать подробнее.

О печах и печном отоплении правительство пока никаких эпохальных постановлений не принимало. Но их роль в бытовой теплоэнергетике во времена дефицита энергоресурсов несомненна: уже отопительная печь с КПД 70% при массовом использовании даст экономию топлива в масштабе государства, т.к. в проекты новеньких теплоцентралей закладываются потери тепла в магистралях в 35%, и уменьшить их пока нет возможности. Так что с популяризацией печных знаний приходится выкручиваться самому, не будучи ни Липгартом, ни Кузнецовым. Что ж, попробуем.

Почему – кузнецовки?

Но стоит ли останавливаться особо на печах именно Кузнецова? Стоит, потому что они того стоят. Игорь Викторович с самого начала рассматривал печи русского образца не как охраняемый реликт прошлого или дорогой предмет роскоши, но как непременный атрибут экономичной энергетики будущего, которое ныне – настоящее. Остальные спохватились, что называется, когда жареный петух клюнул.

В результате – кузнецовка на 4 кВт обогревает дом в 100 кв. м. так же, как фирменная «оттуда» топка на 12 кВт. Что, кстати, говорит не об изобретении вечного двигателя, а о том, что фирменные рекламисты свои проспекты творят, пожалуй, вынюхав «дорожку счастья». Во всяком случае, факт, что Кузнецову постоянно поступают заказы из США, Канады, Швеции, Финляндии, которые по печам сами не в хвосте плетутся. Конкретно же преимущества кузнецовок заключаются в следующем:

• Высокий КПД – 80% для печей Кузнецова не диво.
• Высокая температура сгорания топлива без использования технологий и материалов, требующих промышленного производства.
• Как первое следствие из предыдущего – всеядность. В кузнецовках до золы сгорает любое топливо, а осаждение сажи минимально.
• Второе следствие – несложный уход: т.к. сгорает и сажа, печи Кузнецова можно не чистить годами.
• Меньшая материалоемкость в сочетании с равномерной теплоотдачей между топками: в городской квартире с центральным отоплением температура в течение суток колеблется больше, чем в доме, отапливаемом кузнецовкой при 2-х топках в сутки.
• Широкие возможности встраивания водогрейного контура без ухудшения технических параметров печи.
• Хорошая тяга при коротком дымоходе, что удешевляет и упрощает строительно-монтажные работы при ее постройке.
• Пластичность конструкции и внешнего вида как следствие двухколпаковой схемы (см. далее): не ухудшая печи, ее можно сконструировать практически под любое помещение и требования дизайна.
• Автоматическое перераспределение тяги по каналам при переходе от протопки к остыванию, что гарантирует от угара: вьюшку почти никогда не требуется закрывать, она предусмотрена более для нештатных режимов работы.

Примечание: изобретенный И. В. Кузнецовым способ перераспределения тяги в корне отличается от известной газовой вьюшки. По нему поток, создаваемый тягой, пропускается мимо нагретых частей тела печи специальными низовыми каналами, а когда в топке горит пламя, конвекция от него оттягивает поток воздуха на себя. В результате не требуется отдельная система вентиляции помещения. Кроме того, газовую вьюшку может выдуть обратной тягой при задувании в трубу, или, наоборот, вытянуть при сильном ветре, а в кузнецовке любой поток воздуха пройдет мимо всего, что он мог бы выстудить.

Основа основ

Большинство преимуществ печей Кузнецова дает принцип свободного прохода газов. Поясним опять на примере.

Представим себе печь со сложной системой дымовых ходов: утермарковку, четырех-пяти оборотную голландку. В этом тесном лабиринте неизбежно будут возникать сильные завихрения. Слыхали, как печь гудит? Это лишь незначительное проявление бушующей в ней вихревой энергии. А взяться ей неоткуда, кроме как из закладки топлива. Если каналы достаточно длинные и узкие, то на первый взгляд ничего тут страшного нет: вихри, пока доберутся до трубы, рассеются, остывая, и все равно отдадут свою энергию телу печи, а оно – в помещение. Но на деле проявляются нюансы, о которых будет сказано далее в тексте. Из-за них КПД канальной печи свыше 60% – исключительная редкость.

В канальной печи, пока она топится, мечется огромный поток энергии, и на отопление или подогрев воды можно, не нарушая ее работы, взять лишь небольшую ее часть. Такая печь в чем-то похожа на ядерный реактор. Не пугайтесь, только по синергетике, т.е. по путям циркуляции энергии в ней. В ядерный реактор приходится закладывать топлива в десятки раз больше, чем необходимо для обеспечения проектного энерговыхода. Иначе нейтроны просто вылетят наружу, не успев встретить готовые их принять атомы урана. В канальной печи – горячие вихри, не успев остыть, вылетят в трубу или, наоборот, остынут сразу, дав дым и сажу.

А вот кузнецовки (о подробностях ниже) по синергетике уже ближе к термоядерным реакторам будущего. «Термояд» звучит страшновато, но это только по ассоциации с водородной бомбой. На самом деле теромядерные реакторы вполне безопасны.

Почему? Потому, что в них вырабатывается энергии ровно столько, сколько должно уйти потребителю, а технологический запас по мощности для разреженной плазмы нужен мизерный. Если вдруг камера токамака или стелларатора внезапно полностью разрушится, плазма полностью высветится (тяжелых-то атомов в ней нет) и остынет, прежде чем дойдет до стен помещения. Ремонтники выругаются – то ли дело в дежурке лясы точить – но уже через 5 мин. смогут притупить к ликвидации без защитных средств.

Так что же общего у печей Кузнецова с термоядерными реакторами? То, что энергия дымовых газов благодаря принципу свободного прохода не прокручивается много раз в потоке, пока не протолкнется в тело печи, а пропитывает его сразу же. И деться ей оттуда теперь некуда, кроме как в помещение и/или водогрейный регистр.

Первое: колпак на колпаке

Принцип построения печи, позволяющий реализовать преимущества свободного хода газов, известен давно. Это – двухколпаковая печь, схема устройства которой показана на рис. Начнем разбор с левой его поз.

Схемы двухколпаковых печей

Наружный воздух поступает через поддувало 1 в топку 2. Топка может быть снабжена сужающимся соплом – хайлом – в котором в одноколпаковой печи образуется газовая вьюшка: легкие нагретые газы под колпаком своим давлением не пускают «на продув» тяжелый наружный холодный воздух, как воду в опрокинутый стакан. Но в двухколпаковых печах газовая вьюшка из-за тяги со стороны второго колпака часто оказывается неустойчивой. Поэтому двухколпаковые печи до Кузнецова строили редко.

Сразу после растопки, когда горят самые легкие и энергичные фракции топлива, горение происходит в режиме, близком к наиболее эффективному пиролизному. В печах Кузнецова – в пиролизном режиме, они специально так и сконструированы. Пиролизные газы догорают под сводом 4 первого колпака 3. Подсводное пространство первого колпака аналогично дожигателю чисто пиролизной печи.

Пиролизное горение под колпаком получается саморегулирующимся: если топливо очень уж разгорелось, «подушка» догорающих газов расширяется вниз; вверх не дает свод колпака. Из-за этого затрудняется отток дымовых газов, он ведь идет вниз. Соответственно, слабеет и тяга, горение немного утихает. Если же горение ослабевает, все происходит наоборот.

При переходе горения в малоактивный режим или дотлевание углей оба колпака работают уже просто как теплоприемники канальных печей, добирая остаточное тепло топлива. Но в голландках и шведках оно большей частью «просвистывает» в трубу: согласно всем известному гидродинамическому закону Бернулли, в узком канале скорость потока будет больше. А под колпаками остаточные газы будут неторопливо ворочаться, пока их тепло не уйдет в кирпич.

Примечание: в канальных печах при сильном ветре снаружи часто приходится выгребать из топки еще тлеющие уголья и закрывать вьюшку, иначе все тепло «высвистит», пока топливо догорит до золы. В колпаковых печах этого вредного эффекта нет – резкое расширение от дымохода в колпак не позволяет ветру разгуляться в печи, и можно спокойно ждать, пока топливо не отдаст свой запас энергии до последней калории.

Идеальная двухколпаковая печь – круглая в плане. Тогда ее тело 5 является одновременно и вторым колпаком. В нем также есть невидимая зона термохимических реакций 6 под сводом. В ней нейтрализуются остатки моноокиси углерода (угарного газа) и окислов азота, образующихся в топке вследствие значительно более высокой, чем в пламенной печи, температуры сгорания. В дымоход 7 уходят только углекислый газ и пары воды.

Хотя круглую кирпичную печку обычного типа сложить можно, но, если она двухколпаковая, устроить в ней прочистные дверцы сложно, а чистить ее (когда-то же, да придется) трудно. Поэтому на практике двухколпаковые печи выполняют, если привлечь аналогию с электроникой, не по параллельной, а по каскадной последовательной схеме: второй колпак водружают на первый и соединяют колпаки между собой дымоходами (или одной сплошной широкой щелью) с тыла печи, правая поз. на рис. КПД кирпичной печи при этом падает всего на 1-2 процентных пункта.

Примечание: чтобы в круглой двухколпаковке газовая вьюшка была устойчивой, кроме ураганных ветров, кольцевой зазор L2 между первым и вторым колпаками должен быть шире такого же L1 между топкой и первым колпаком.

В том и другом случае во второй колпак можно безо всяких опасений встраивать водогрейный регистр любого типа. Основное тепло телу печи передается под сводом первого колпака. Это, кстати, тоже одна из причин, почему раньше двухколпаковки не были в употреблении: при дешевом топливе небольшое повышение КПД не окупало сложности работы, а мыться на кухне в корыте тогда было делом обычным.

Теперь и топливо дороже, и требования к качеству жизни выше. И тут второй колпак пришелся как раз кстати. Сколько бы тепла под ним не ушло в водогрейку, режим горения не нарушится: первый колпак из плохо проводящего тепло кирпича надежно изолирует высокотемпературный каскад от паразитных теплопотерь.

И в то же время газы под второй колпак подходят, с одной стороны, достаточно остывшие и прореагировавшие, чтобы теплообменник можно было выполнять из обычных конструкционных материалов, не опасаясь его прогорания и осаждения сажи на нем. С другой – температура во втором колпаке при КПД печи в 80% будет в пределах 200-400 градусов, что дает как раз достаточный температурный градиент для эффективной передачи тепла воде.

О многоколпаковках

В принципе возможно круглую колпаковую печь выполнить многокаскадной; каждый каскад – 2 колпака, с отверстием в своде и глухой сверху, как показано на рис. При трех каскадах (6 колпаков), конструкцию, которую можно условно назвать печью со свободным ходом газов (левая поз. на рис.) возможно сделать самонастраивающейся под любое топливо, от мазута до кизяка, с КПД до 97-98% в любом режиме топки. Однако точному аналитическому расчету она не поддается, а компьютерное моделирование требует достаточно мощной аппаратной и программной платформы.

Схемы многоколпаковых печей

Печь с четными (с отверстием в своде) колпаками, доведенными до ее пода (правая поз. на рис.), способна, в принципе, показать КПД в 85-90%, в зависимости от режима горения и вида топлива. Но и ту, и другую, во-первых, очень сложно чистить. Во-вторых, первый колпак получается очень маленьким, и температура под ним будет вполне пиролизной, около 1500 градусов. Никакой металл ее не выдержит, разве что платина. Вольфрам и тот сгорит, как нитка лампочки с разбитой колбой. А будет ли держаться на весу футеровка для пиролизных печей, на опыте пока никто не определял.

Примечание: черные пунктирные линии на рисунках – не металлоконструкции. Это образующие (параболы и прямые) соответствующих размеров: диаметров дымовых отверстий и расстояний нижних обрезов колпаков от пода.

Видео: пример проекта двухколпаковой отопительно-варочной печи

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.

Примечание: И. В. Кузнецов позволяет свободно копировать свои материалы для себя, для постройки, но возражает против переизданий. Однако картинки на рис. маленькие. Дилетант по ним ничего не соорудит, а мастер знает, где можно взять полноценные чертежи. Поэтому надеемся, что Игорь Викторович простит нам это небольшое заимствование ради пользы дела.

Третье: шаг вправо, шаг влево…

Высокие нагрузки на материал в печах Кузнецова требуют не просто тщательной разработки конструкции, но и соблюдения при этом некоторых основополагающих уже конструкторских принципов. Главный из них – плавающая топка из шамотного кирпича марки ШБ-8 или Ш-5. Тело печи выкладывается из керамического кирпича марки не ниже М150.

Что значит плавающая топка? Во-первых, вокруг нее целиком, или в точно рассчитанных автором местах, должен быть сухой шов. Сделать его не так-то просто: по выкладке последнего ряда шамота (если иное не оговорено в спецификации на печь) глиняный раствор из швов между шамотным и обычным кирпичом выковыривается, а вместо него вставляются прокладки из минерального картона – базальтового, каолинового и т.п.

Несвязанные и связанные строительные модули

Во-вторых, нужно неукоснительно соблюдать принцип несвязности модулей. Что это такое, показывает рис. Никакие выступы шамота не должны входить в пазы обычного кирпича, и наоборот, даже с демпфирующими швами. ТКР и теплоемкость шамота существенно отличаются от «кирпичных», и топка, связанная с телом печи, порвет кладку при растопке. Топка «кузнецовки» должна представлять собой компактный модуль, установленный в гнездо из обычного кирпича. Как при этом устроить ее выход в дымоход, автор подробно объясняет на сайте.

Также неукоснительно нужно следовать его рекомендациям касательно выбора и подготовки материалов. «Кузнецовки» хоть и кирпичные, но высокотехнологичные, и терпят замену на эрзацы и небрежность не более, чем ракета или подлодка – замену титана и композитов жестянкой. Последствия, правда, не будут столь катастрофическими, но и видеть их придется дома, а не вычитывать в новостях. И платить из своего кармана.

В целом по технологии: печь Кузнецова может соорудить старательный, внимательный и аккуратный новичок. Но действительно опытный печник, с полупьяна, но бездумно выкладывающий действительно очень хорошую плиту или голландку, на печи Кузнецова обязательно осечется.

О последователях

Чертеж самодельной печи Кузнецова

Тем не менее, «кузнецовки» не есть некое чудо несказанное. Уже нашлось немало любителей и мастеров-профи, не только повторяющих оригинальные конструкции Игоря Викторовича, но и создающие свои самостоятельно. На рис. справа – чертеж, а на рис. в разделе – порядовка одной из них.

У нее две особенности. Первая – растопочные ходы на 21-м ряду. Они вполне аналогичны холостым воздушным ходам Кузнецова, но включаются в работу при растопке, ускоряя и облегчая ее. На пламени или тлении их пропускная способность не позволяет обеспечить выход газов, и канальчики эти заглушаются газовыми пробками.

Вторая – пиленые вдоль, да еще и на угол, кирпичи в 17-м, 28-м и некоторых других рядах. Вообще-то и печники, и просто строители знают, что кирпичи вдоль не пилят. Но это убеждение сложилось во времена, когда и понятия «угловая дрель», она же болгарка, не было. Об алмазном инструменте тогда только слыхали, что, мол, применяется такой где-то в секретных цехах военных заводов.

Но пилить кирпич вдоль болгаркой на весу все равно нельзя, его прочность упадет ниже предельно малой из-за биений инструмента в руках. Тут два варианта, первый: установить инструмент в станину с ходящим в вертикальной плоскости рычагом, чтобы получится отрезной станок. Такую можно сделать самому, есть и готовые в продаже.

Порядовка самодельной печи Кузнецова

Другой способ годится, если на хозяйстве имеется циркулярка хотя бы на 1500 обмин, а лучше – на 2500-3000. Тогда алмазный круг по камню заправляют в нее вместо штатного пильного зубчатого. Этот вариант предпочтительнее: опорная доска с уголковым упором обеспечивают рез гораздо более чистый и точный. И при необходимости можно допилить с другой стороны, не рискуя получить на спиле высокую ступеньку.

Видео: процесс кладки печи 3 х 3,5 кирпича

Еще о кругленьких

Круглые печи теоретически вообще имеют массу преимуществ, только в доме не очень-то удобны. Однако немал спрос и на компактные передвижные печи, и вот тут предельно высокий КПД круглых многоколпаковок может оказаться решающим фактором, ведь при уменьшении размеров печи ее КПД резко падает из-за закона квадрата-куба.

Такие печи, разумеется, пришлось бы делать из металла. Это решает проблему чистки, печку можно выполнить разборной. Но выбор металлов, подходящих по соотношению теплоемкости и теплопроводности, крайне ограничен. Из недорогих – только чугун, но он тяжел и хрупок.

Однако есть металлический материал полегче и попрочнее с подобными свойствами. Это – продукция порошковой металлургии. Применительно к ножам-ножницам «порошковая дрянь» вполне оправдано, но для печи, в которой ничего не работает на сдвиг, порошковые детали могут оказаться находкой.

Вторая проблема, о которой уже говорилось – жаростойкая футеровка на своде первого колпака. Если удастся решить и ее, то, возможно, труды и старания Игоря Викторовича Кузнецова дадут плоды более обширные и весомые, чем сейчас кажется.

Печи кузнецова своими руками порядовка

Двухколпаковые печи Кузнецова: порядовки. Печи Кузнецова своими руками

Так называемые «Кузнецовки» появились в далеком 1962 году. Игорь Кузнецов – изобретатель данных печей, занимается их разработкой и усовершенствованием до сегодняшнего дня. В настоящее время существует порядка 50 изобретений, которые охватывают практически весь диапазон бытовых печей. Давайте рассмотрим более подробно, что такое печи Кузнецова. Порядовки популярны и на сегодняшний день, поэтому тема крайне актуальна.

Чем «Кузнецовки» лучше других?

Потребители всегда задаются вопросом: почему стоит купить именно эту продукцию, а не ту, что стоит рядом. Вполне закономерный и логичный вопрос. Мы всегда перед покупкой смотрим на сильные и слабые стороны продукции, а только потом делаем соответствующие выводы. Что же касается печей Кузнецова, то они славятся своим высоким КПД. Как правило, идет речь о таких цифрах, как 80% и более. К примеру, стандартная порядовка на 4 кВт может обогреть дом площадью 100 квадратных метров. При этом западные фирменные топки должны иметь мощность не менее 10-12 кВт. Кстати, заказы на «Кузнецовки» из США, Швеции, Канады и ряда других стран – не редкость. Нельзя не упомянуть о том, что печи Кузнецова (порядовки) являются «всеядными», то есть в качестве топлива могут использоваться низкосортные горючие материалы, к примеру, опилки. Также имеется возможность установки оборудования, обеспечивающего ГВС. При этом эксплуатационные характеристики не ухудшаются.

Основа — прежде всего

Именно Кузнецов впервые использовал автоматическое распределение тяги по каналам. Этот метод хорош тем, что угар исключен, поэтому вьюшку можно держать открытой. Система таких дымоходов отличается не только своей уникальностью, но и простотой. Если печи со сложной конфигурацией дымохода обычно имеют КПД порядка 60%, то «Кузнецовки» — 80% и выше. Кроме того, отсюда вытекает принцип свободного прохода газов. Именно поэтому порядовки нередко сравнивают с термоядерными реакторами. Дело в том, что энергия газов, в отличие от газовой вьюшки, не закручивается в вихрь, а сразу же пропитывает печь. Естественно, что выделяемое тепло уходит или на нагрев помещения, или же на ГВС, в зависимости от потребностей.

Двухколпаковые печи Кузнецова: порядовка и ее особенности

Принцип постройки печей, в которых возможно реализовать закон свободного хода газов, известен относительно давно. Самый распространенный и известный вариант – двухкоплавкая печь.

Принцип ее работы заключается в том, что воздух из окружающей среды поступает через поддувало в топку. На первой стадии горения, когда сгорают самые легкие фракции топлива, процесс чем-то напоминает пиролиз. Этот режим и является наиболее эффективным. Но до Кузнецова мало кто пользовался этими преимуществами. А вот порядовки имеют такую конструкцию, которая позволяет работать им в пиролизном режиме. В результате пиролизные газы горят под куполом третьего колпака. Интересным является сам процесс. Его особенности — в том, что горение является саморегулируемым. Если пламя слишком разошлось, то ухудшается тяга, и процесс горения замедляется, если жара недостаточно — тяга увеличивается, и процесс горения усиливается. Двухколпаковые печи Кузнецова (порядовка) имеют второй купол для того, чтобы не нарушался процесс горения. Температура во втором колпаке при КПД примерно в 80% достигает 300-400 градусов, а этого вполне достаточно для передачи тепла теплоносителю.

Многоколпаковые печи

Нередко обычная колпаковая печь изготавливается многокаскадной. Каждый каскад представляет собой два колпака, имеющих отверстие сверху. Наличие трех каскадов позволяет назвать эту печь классической порядовкой, так как тут присутствует свободное течение газов. Практически в любом режиме топки такое оборудование имеет очень высокое КПД, достигающее 97%. При этом практически не играет роли используемое топливо. Это может быть мазут, уголь и что-либо еще.

Обычно четное количество колпаков позволяет добиться 90% КПД. При этом многое зависит от режима горения и используемого топлива. Однако основной недостаток такого метода заключается в том, что печи довольно сложны в обслуживании. Зачастую возникают проблемы во время чистки колпаков от нагара. Кроме того, первый колпак (при четном количестве) является очень маленьким, температура под ним будет порядка 1500 градусов, в результате чего металл ее не выдержит, а футеровка на весу является ненадежной.

Ну вот мы уже и разобрались с тем, что такое колпаковые печи Кузнецова. Порядовка нередко строится и в домашних условиях. Давайте посмотрим, как это сделать и на что обратить внимание.

Отопительные печи Кузнецова: порядовка своими руками

Прежде чем приступать к выполнению работ, необходимо определиться с основной функцией печи. Давайте рассмотрим обычное отопительное оборудование наиболее простой конструкции. Хотелось бы отметить, что вместе с домом желательно сразу строить печи Кузнецова своими руками. Порядовка также может быть возведена и в случае, если здание уже стоит — это, конечно, нежелательно, но возможно.

На первом этапе необходимо подготовить фундамент. Он должен быть выполнен из бетона и иметь ширину на 10-15 см больше, нежели размеры печи. Это одна из наиболее трудоемких работ, которые вам придется выполнять, поэтому в отдельных случаях имеет смысл вызвать специалиста. Фундамент не должен связываться с основанием дома, не забывайте об этом. Также недопустимо его отсутствие, так как полы не выдержат высокой нагрузки. Дальше крайне важно правильно обустроить дымоход на крыше дома. Для выполнения этих работ желательно воспользоваться смехами и советами профессионалов. Давайте же посмотрим, как возводятся печи Кузнецова. Порядовки в своем простейшем исполнении изготавливаются достаточно просто и быстро.

Необходимый материал

Крайне важно подобрать качественный материал, в частности, огнеупорный кирпич. Он должен выдерживать высокие температуры. Так, для внутренней кладки используют шамотный кирпич. Его количество определяется согласно чертежу. Нередко встречаются конструкции из обычного кирпича, что делается в целях экономии. Это допустимо, однако долговечность кладки сокращается. Для внешней кладки подойдет М150 – глиняный кирпич.

Не обойтись и без 100-130 килограммов глины. Лучше потратить немного больше средств и заплатить за качественный материал. В этом случае при обжиме глина не потрескается и будет служить довольно долго. В два раза больше, чем глины, понадобится песка. Примерно на 500 кирпичей необходимо делать смесь глины с песком в объеме 0,2 кубических метра.

Остается только металлическая фурнитура. Сюда входят задвижка, стальные уголки, колосник и две дверки. Ну а сейчас мы рассмотрим, как изготавливается порядовка отопительно-варочной печи Кузнецова.

Кладка и проверка

Если вы уже имели опыт кладки печей, то проблем у вас не возникнет. Единственное, на что стоит обратить внимание, так это на качество связки. Для улучшения этой характеристики на каждый 2-й ряд кирпича необходимо прокладывать проволоку. Для прокладки канала из первого яруса лучше класть по ¼ кирпича. Это позволит несколько увеличить длину топки. При этом верхнее перекрытие между ярусами организовывается на 17-18 ярусе.

По окончании кладки необходимо выждать некоторое время, пока раствор не застынет. Затем можно монтировать дверки и другие металлические изделия. Только после этого приступают к первой растопке. На этом этапе проверяется, насколько хорошо работает печь. Смотрят на тягу, герметичность задвижек, дверок и т. п. В принципе, это все, что можно рассказать о том, как выкладываются печи Кузнецова. Порядовки, изготовленные своими руками, могут иметь разную мощность.

Кое-что еще о кладке

Нередко изготавливаются печи Кузнецова для бани. Порядовка такого назначения очень редко возводится собственноручно. Обусловлено это довольно сложной конструкцией. Но стоит понимать, что грамотно сделанная банная печь выполняет огромное количество задач. К примеру, она обеспечивает обогрев нескольких помещений: парилки, предбанника, моечного помещения. Помимо этого, она готовит пар, обеспечивает вентиляцию и греет воду. Как ни странно, но со всем этим справляется всего одна банная печь Кузнецова. Порядовка практически не имеет каких-либо принципиальных отличий, но важна точность изготовления.

Заключение

Вот мы с вами и рассмотрели двухколпаковые и колпаковые печи Кузнецова. Порядовка же, изготовленная своими руками, встречается не так часто, как хотелось бы. Зачастую такие печи можно увидеть на дачах и в деревнях. Иногда они носят исключительно декоративный характер, так как выполняются в виде камина.

Тем не менее такое отопительное оборудование не стоит оставлять без внимания. Учитывая его высокую эффективность по сравнению с некоторыми другими печами, имеющими более высокую стоимость, это лучшее решение для загородного дома. Тем более что построить самому такую печь можно, а иногда даже нужно. Так вы сможете не только эффективно обогреть свой дом, но и набраться драгоценного опыта.

Это все, что можно рассказать о том, чем славятся и как кладутся печи Кузнецова. Порядовки хороши и, без сомнения, будут популярны еще долго.

Солист группы Linkin Park Честер Беннингтон покончил жизнь самоубийством В четверг, 20 июля, мир потрясла новость о трагическом уходе из жизни Честера Беннингтона, фронтмена альтернативной группы Linkin Park.

7 частей тела, которые не следует трогать руками Думайте о своем теле, как о храме: вы можете его использовать, но есть некоторые священные места, которые нельзя трогать руками. Исследования показыва.

Непростительные ошибки в фильмах, которых вы, вероятно, никогда не замечали Наверное, найдется очень мало людей, которые бы не любили смотреть фильмы. Однако даже в лучшем кино встречаются ошибки, которые могут заметить зрител.

20 фото кошек, сделанных в правильный момент Кошки — удивительные создания, и об этом, пожалуй, знает каждый. А еще они невероятно фотогеничны и всегда умеют оказаться в правильное время в правил.

13 признаков, что у вас самый лучший муж Мужья – это воистину великие люди. Как жаль, что хорошие супруги не растут на деревьях. Если ваша вторая половинка делает эти 13 вещей, то вы можете с.

10 очаровательных звездных детей, которые сегодня выглядят совсем иначе Время летит, и однажды маленькие знаменитости становятся взрослыми личностями, которых уже не узнать. Миловидные мальчишки и девчонки превращаются в с.

Печь Кузнецова своими руками: чертежи порядовки и описание кладки печи

И. В. Кузнецов с 1962 года занимается проектированием, изготовлением и усовершенствованием печей. За это время было изобретено более 150 различных конструкций, каждая из которых стремилась к абсолютному показателю эффективности – 95% КПД. В этой статье мы расскажем, как делать печь Кузнецова своими руками.

Фото 1 Печь Кузнецова

Принципиальная особенность разработки заключается в системе разделения газов на холодный и горячий потоки. За счет уникального колпакового строения печи горячий воздух задерживается внутри, а холодный выводится по отдельному каналу в дымоходную трубу. Учитывая то, что в колпаке поддерживается более высокая температура горения, а тепло распределяется равномерно по корпусу, коэффициент полезного действия достигает своего пика. Для сравнения, КПД обычных печей составляет 30-35%, твердотопливных котлов – 80%, пиролизных – 85%.

Невысокая производительность большинства твердотопливных агрегатов объясняется тем, что теплый воздух выходит вместе с продуктами горения в трубу. Помимо того, что оставшегося объема не всегда хватает для полноценного нагрева, быстро выходящие дымовые газы еще более снижают тепловой порог. В некоторых конструкциях эту проблему пытаются решить увеличением (удлинением) дымоходной трубы, но тогда существует риск снижения тяги и, как следствие, уменьшения КПД. Создание такого агрегата, который бы обеспечил полноценную тягу и увеличил теплопередачу, и стал основной целью конструктора Кузнецова.

Видео 1 Строительство отопительной печи по системе Кузнецова

Конструктивные особенности

Все печи Кузнецова (а их, напомним, более 150 образцов) можно разделить по функционалу:

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.

Фото 2 Варочная печь по системе Кузнецова

На фото вы видите печь Кузнецова, сделанную своими руками, где топливник располагается возле самого пола и на всю длину. Получается очень эффективный нижний прогрев с последующим переходом на верхний уровни. Сразу за топливником располагается колпак с нижним выходным отверстием, который и сепарирует горячий газ. Наиболее горячая его часть поднимается вверх, а остывшая, более холодная, оседает на колпак и выходит через отверстие. Такая циркуляция происходит постоянно, пока в топливнике горят дрова.

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.

Фото 3 Печь системы Кузнецова

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?

1. Дымные газы расслаиваются по температурному признаку за пределами топки.
2. Чем больше колпаков в пределах одной конструкции, тем больше препятствий встречает горячий газ и тем дольше он задерживается внутри.
3. 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.
4. 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

• 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.

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.

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

1. 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.

1. Со второго ряда начинается подготовка зольника и поддувала. Через эту камеру будет подсасываться воздух для горения, а также удобно убирать золу. Все кирпичи кладутся в шахматном порядке, толщина шва в пределах 5 мм. Кладка – только на глиняный раствор.

1. Делаете внутренние перегородки и стенку из шамотного кирпича между поддувалом и печкой. На 5м ряду монтируете желательно чугунную колосниковую решетку. Толщина колосника зависит от того, какие поленья будут загружаться в камеру.

Для теплового расширения при укладке колосника необходимо оставить деформационный зазор 5-7 мм между решеткой и стенкой. Саму решетку следует монтировать под небольшим углом к дверце, но оставить при этом небольшой порожек, чтобы щепки или горячие угольки не попадали в помещение.

В этом же ряду делаете дверцу для топливной камеры. Топливная камера обязательно должна быть облицована шамотным кирпичом, положенным на ребро. Футеровка – а именно так называется этот процесс – необходима для защиты стенки печи от высокой температуры.

1. На 16-м ряду закрываете полностью камеру, чтобы установить колпак. После чего начинаете выкладывать вторую камеру сразу же поверх первой – это будет уже второй колпак.

1. Далее, следуя порядовке, доходите до 26 ряда, после которого верхнюю часть сплошь закрываете кирпичом.

1. Спустя сутки можно провести первый пробный запуск с минимальным количеством топлива. Это необходимо для проверки наличия сквозных щелей и обжига кирпичей и раствора. Не стоит злоупотреблять количеством дров – конструкция должна нагреться очень медленно и не раскалиться.

На видео представлена подробная инструкция, как сделать печь Кузнецова своими руками:

Рекомендации, отзывы, советы

1. Не стоит соединять первый колпак с топкой – так вы получите обычную не самую эффективную печь. Именно в разделении колпака и топки, создании ограниченного пространства для горения и заключается основной «секрет» Игоря Кузнецова.
2. Во время укладки каждый четный ряд фиксируйте стальной проволокой – это обеспечит стабильное положение и устойчивость.
3. Обязательно покройте уже готовую отопительно-варочную панель огнеупорным составом.

Отопительные печи Кузнецова: чертежи и порядовка своими руками

Печники, которые занимаются своим делом профессионально, считают, что отопительные печи Кузнецова чертежи которых мы рассмотрим в этой статье, заслуженно получили признание. Их создатель И. В. Кузнецов всю свою трудовую деятельность, которая началась в 1962 году, посвятил любимому занятию, а именно проектированию новых конструкций и их совершенствованию.

Известность пришла к проектировщику в результате многочисленных положительных отзывов клиентов и заказчиков. Сейчас Кузнецов имеет команду единомышленников и собственный интернет сайт, на котором представлены различные варианты конструкционных решений, разработанные им лично по особенной технологии.

Печь Кузнецова своими руками можно устанавливать в современных жилых строениях. Ее конструкционные решения позволяют не только качественно обогревать помещения, но и своим внешним видом придавать интерьеру особенность и неповторимость, в чем можно убедиться, посмотрев на предоставленное фото.
Разрабатывая новые теплоагрегаты, Кузнецов стремился к улучшению главного показателя их работоспособности – эффективному обогреву. В зависимости от назначения конструкций для них улучшались определенные показатели. В одних моделях модернизировалась топка, в других повышалось теплосбережение, а в третьих добавлялось оборудование, о чем свидетельствуют на печи Кузнецова чертежи.

Доказательством высокого качества конструкций является известность теплоагрегатов, их востребованность и многолетняя эксплуатация.

Некоторые домовладельцы, зная, что печи отопительные кирпичные Кузнецова имеют многочисленные положительные отзывы, принимают решение сделать их самостоятельно (подробнее: «Кирпичные печи отопительные своими руками — всё не так сложно, как кажется «).

Такую работу можно выполнить своими руками, но при условии, что владелец дома будет пользоваться порядовками отопительных печей из кирпича и использовать только рекомендуемые качественные материалы.

Особенности печи Кузнецова

Поскольку главной целью разработок Кузнецова являлась эффективность и продуктивность (он работал над повышением значения КПД), для этого требовался принципиально новый и совершенный подход.

Если посмотреть на печи Кузнецова чертежи, каждый профессионал видит, что наиболее грамотно им продумана система внутреннего движения газов. В результате благодаря конструкционному решению горячий воздух более продолжительное время задерживается в агрегате и сохраняет тепло, а остывшие воздушные массы быстро улетают в дымоход по специальному углублению.
Такие печи получили название «колпаковые». Внутри их объединяют очаг и нижнюю часть, создавая подобие колпака. Его функциональное назначение заключается в разделении газов на холодные и горячие. Последние из них поднимаются в колпак и, задержавшись в нем, концентрируют тепло. Температура горения в таких агрегатах получается более высокой, а их КПД равен 95%. О том, насколько эффективней функционирование разработанных Кузнецовым конструкций, говорит тот факт, что у традиционной русской печи этот показатель составляет 25−40%. Читайте также: «Печь с лежанкой: порядовка «.

Из вышесказанного следует вывод: система свободного передвижения газов, созданная этим мастером, более естественна, она оптимизирует работу устройства и равномерный обогрев. Кроме этого минимизируется образование сажи.

Помимо этих преимуществ у печей Кузнецова имеются и другие положительные моменты:

• горение происходит без сажи и дыма;
• прогревание отличается большей равномерностью;
• лучшая отдача тепла;
• необходимость очистки меньше в десятки раз;
• экономичность;
• имеется больше места для размещения стального нагревательного элемента;
• низкий уровень теплопотерь;
• стойкость к появлению трещин;
• возможность менять форму и дизайн конструкции.

Печи Кузнецова: чертежи и их разнообразие

Кузнецовым на протяжении не одного десятка лет разработано много проектов печей самого разного назначения. Построить некоторые из них можно самостоятельно. Для этого потребуются чертежи и порядовки печей Кузнецова.

Бытовые печи в зависимости от главного назначения подразделяют на:

• варочные конструкции для приготовления пищи;
• отопительные агрегаты для обогрева жилых помещений;
• устройства для бань (прочитайте также: «Банная печь из кирпича своими руками «);
• уличные комплексы и простые барбекю;
• хлебные печи, которые часто совмещают с варочными конструкциями — отопительно варочная печь ;
• камины, выполняющие больше эстетическую функцию.

Имеется возможность создавать смешанные модели печей, которые выполняют несколько назначений. В качестве примера можно привести популярные среди потребителей отопительно-варочные конструкции (детальнее: «Порядовка отопительно варочной печи своими руками «).

Строительство печи Кузнецова своими руками

До того, как сделать один из отопительных приборов, необходимо определиться с его назначением. Кузнецовым было создано более 150 чертежей бытовых агрегатов (прочитайте также: «Схемы и чертежи печей из кирпича — правильная кладка «). Сделать выбор среди разнообразия моделей не составит труда. Когда создаются печи Кузнецова — порядовка необходима. В данном случае в качестве примера приведен простой вариант теплоагрегата.

Последовательность действий следующая:

1. Сначала изучают план помещения, где планируется установка отопительного прибора. В том случае, когда дом не возведен, необходимо обеспечить равномерный обогрев всех комнат. В готовое здание встраивать теплоагрегат нежелательно, но при необходимости можно. Но при этом следует принять во внимание расположение несущих конструкций и балок при обустройстве дымохода.
2. Затем подготавливают фундамент для отопительного устройства. Его создают из бетона, при этом ширина должна на 10 сантиметров превышать размер прибора. Желательно проектировать фундамент под печь на стадии планирования дома.

Основные правила создания отопительной печи

1. Чтобы сделать печи Кузнецова порядовки (схемы кладки) следует распечатать заранее.
2. Расположенная внутри печи огнеупорная оболочка должна быть свободной со всех сторон, поскольку в процессе нагрева кирпич расширяется.
3. Внутренняя огнеупорная кладка в случае использования шамотного кирпича выполняется всегда на ребро. Если кирпичи изготовлены из глины, на внутренних стенках и на столбиках, их укладывают на усмотрение печника.
4. Для усиления связки через каждые два кирпичных ряда прокладывают проволоку.
5. Когда создается печь Кузнецова – порядовка печей из кирпича для дома предусматривает, что различные элементы (например, дверцы) устанавливают таким образом, чтобы оставалось место на расширение. Между кирпичом и элементом из металла размещают специальную прокладку.
6. После завершения строительства конструкции из кирпича ее следует обработать огнеупорным составом.
7. Первую растопку начинают с минимальной температуры и в дальнейшем ее постепенно повышают.

Порядовка печи Кузнецова

Выложить отопительную конструкцию самостоятельно задача вполне решаемая, но потребуется порядовка банной печи Кузнецова или другого вида теплоагрегата. Принцип работы отопительного прибора не настолько сложен, что его невозможно понять (прочитайте также: «Банные печи своими руками — монтаж на примерах «).
Для создания качественного теплоагрегата, вне зависимости колпаковый вариант или печь Кузнецова для бани порядовка потребуется, как и общий чертеж. Что представляет собой порядовка? Это комплект чертежей, на которых схематически изображено пошаговое строительство печи своими руками. подробно по каждому ряду кирпичей. Никакие изменения в них вносить не следует.

Материалы для строительства кирпичной печи

1. Шамотный кирпич для внутренней кладки. Посчитать его количество можно согласно порядовке. Для простой конструкции его потребуется немного.
2. Глиняный кирпич для наружной кладки, когда создаются, в том числе колпаковые печи Кузнецова – порядовка поможет узнать его количество. Желательно приобрести изделия марки М150.
3. Глина в количестве 100-150 килограммов. Необходимо, чтобы она была хорошего качества. В противном случае при первом же обжиге готовой конструкции раствор растрескается.
4. Очищенный песок. Его потребуется в 2 раза больше, чем глины. В продаже имеются готовые глинопесчаные смеси. Их нужно на 500 кирпичей примерно 0,2 м³.
5. Металлическая фурнитура – колосник, топочная и поддувальная дверки, 2 стальных уголка, 5 метров проволоки.

Образцы порядовки

В этой статье рассматривается колпаковая печь Кузнецова порядовка, а конкретнее один из ее вариантов. Каждый ряд следует выкладывать в пронумерованном порядке в полном соответствии с изображениями. Эта печь отличается несложным выполнением и является универсальным решением для бытового пользования.

Аналогично, когда имеется на печи Кузнецова для бани порядовка – кладку можно выполнить самостоятельно (прочитайте также: «Порядовка печи для бани своими руками «). После того, как впервые завершена работа по созданию отопительного агрегата, каждому исполнителю становится понятно, что это несложно и вполне выполнимо.
В следующий раз без проблем удастся сделать более сложную конструкцию. Это может быть даже двухколпаковая печь Кузнецова — порядовка одного из вариантов создания которой в качестве примера имеется на сайте. Возможно, в дальнейшем появится желание воплотить в реальность один из многочисленных проектов великого мастера.

Источник https://clubpechnikov.ru/pech-kuznecova/

Источник http://teplosten24.ru/pechi-kuznetsova-svoimi-rukami-poryadovka.html

Источник

Источник