Как сложить печь кузнецова своими руками

Сложить хорошую кирпичную печь — это и тяжелый труд, и умение и искусство. И искусство это, и традиции, и принципы передавались из поколения в поколение. И.В. Кузнецов не только следует традициям, но развивает их и ищет новые пути решения старой задачи, которая сегодня очень актуальна: как при использовании минимума топлива получить максимальную производительность печи.

Применение печи Кузнецова

За многие годы изобретательской деятельности И. В. Кузнецов разработал около 150 моделей печей, рассчитанных на применение во всех без исключения сферах человеческой жизнедеятельности, где требуется генерация тепла. По виду специализации «кузнецовки» бывают:

  • отопительными;
  • варочными;
  • отопительно-варочными;
  • банными
  • уличными, предназначенными для копчения продуктов, барбекю и приготовления блюд на гриле;
  • каминами с открытой топкой, позволяющей любоваться пламенем.

Примеры исполнения печи Кузнецова

Распространенная схема кладки печки колпакового типа

Порядовка подобной печи для отопления частного дома изображена на рис.1 и рис. 2.

Для изготовления колпаковой печи будут необходимы такие элементы:

  • перфоратор;
  • строительный миксер;
  • глиняная смесь;
  • вода;
  • болгарка;
  • обыкновенный кирпич;
  • огнеупорный кирпич;
  • пластинка из стали;
  • колосниковая решетка;
  • схема печки на опилках или другом топливе.

Перед выкладкой начального ряда понадобится постелить фольгу небольшой толщины. Данный материал позволяет обеспечивать защиту от потери тепла и перенаправлять поток в нижней части обратно. Материал должен быть большей ширины, чем основание. В конце крайние части фольги надо будет подрезать.

В печке с двумя колпаками топливник располагается в нижней части, что позволяет низу печки для теплицы хорошо прогреваться. В таком случае исключается образование сажи.

Для кладки печи длительного горения лучше всего использовать отшлифованные кирпичи.

Печь на опилках своими руками должна выкладываться исключительно согласно схеме, которая разработана профессионалами. Порядовка колпаковой печи состоит из таких этапов:

  1. По всей площади печки кирпичи выкладываются равномерно. По бокам стены устанавливаются ложковым методом. Спереди и сзади должно быть видно по 4 кирпича. Правый ряд располагается между крайними элементами переднего и заднего рядов.
  2. На следующем этапе понадобится смонтировать окно для чистки и поддувало. За счет внутреннего строения печи длительного горения подобного типа можно выбирать любое подходящее место для данных элементов. Следует учитывать лишь то, что чистка должна размещаться под топкой.
  3. Следующий ряд ничем не отличается от предыдущего.
  4. Разъем для отходов следует уменьшить до размеров 1,5 кирпича. В крайней части от топки понадобится установить перегородку, которая из данного отсека будет переходить в верхний.
  5. Следующий ряд выкладывается так же, как и предыдущий. Обод нужно обложить огнеупорным кирпичом. Далее устанавливается колосниковая решетка.
  6. На следующем ряду устанавливается топка-камин.
  7. Из топки понадобится вывести дымоход в полкирпича в соседний отсек.
  8. Следующий ряд ничем не отличается от предыдущего.
  9. Топку следует накрыть кирпичом, внутри конструкцию нужно обложить огнеупорным кирпичом.
  10. Этот ряд выкладывается так же, как и предыдущий.
  11. Топка выкладывается целым кирпичом.
  12. Из огнеупорного кирпича нужно выложить решетку. Все работы в дальнейшем выполняются в полкирпича.
  13. Далее надо будет еще раз убрать решетку и смонтировать 2 дымохода.
  14. Данный ряд выкладывается так же, как и предыдущий.
  15. Схема печки на опилках предусматривает монтаж боковых кирпичей в полный размер. В воздушном отсеке понадобится перекрыть дымоходы.
  16. Пластинкой из стали следует плотно перекрыть ход дымохода наверх. Нижний дымосборник нужно выложить из кирпича. Ход наверх должен быть только через канал, который остался при кладке 4 ряда.

На следующем этапе формируется еще один уровень кладки печи длительного горения для обогрева теплицы.

Разновидности для различных целей

Игорем Кузнецовым и его командой создано большое количество универсальных и специализированных моделей. Одни предназначены только для обогрева помещений, другие дополнены элементами для приготовления пищи или нагрева воды. В отдельное направление выделены камины.

Чертежи испытанных на практике вариантов собраны на сайте изобретателя. Для удобства конструкциям присвоены буквенно-цифровые обозначения.

Отопительные

Различные варианты компоновки куполов позволяют выполнять конструкции для обогрева одно- и двухэтажных домов.

Отопительные модели сокращённо обозначены как ОИК (отопительные И. Кузнецова). Можно найти варианты с топкой, находящейся внутри комнаты или в подсобном помещении.

Для разнообразия и придания нужных качеств есть печи, дополненные тёплыми лежанками (ОИК -6 леж. И ОИК 19 леж.) и сиденьями (ОИК-7с).

В некоторых изделиях встроены духовки. В этом случае в кодовое обозначение добавлена буква Д, например, ОИК-5Д.

К отопительным относятся и печи со встроенным камином.

Модели РТИК (русская теплушка И. Кузнецова) нужны для обогрева больших помещений. Они массивны, нуждаются в крепком фундаменте.

Варианты с камином

Камины, помимо отопительной функции, выполняют роль украшения интерьера. Топка в этом случае открытая, огонь можно наблюдать визуально. Печи оборудованы топкой для обычного обогрева, которая может располагаться на фасаде, с правого, левого бока, или сзади.

Для строительства выбирают вариант, при котором удобно обслуживать печь из подсобного помещения или прихожей — дрова не придётся носить в жилую комнату. Работа с отходами (золой) также не подразумевает неизбежной грязи в помещении при чистке зольника и поддувала из прихожей.

Разработаны варианты ОИК-К с лежанками, встроенными духовками и угловым камином.

Котлы

Для организации водяного контура отопления разработаны варианты с обозначением КИК (котёл И. Кузнецова). Во второй купол встроен стальной теплообменник. Вода циркулирует по системе за счёт электрического насоса.

Читайте также:  Возможные поломки при работе газовых колонок Baxi

Модели рассчитаны на мощность 16, 17, 34 и 64 кВт. Первый вариант (16 кВт) оборудован варочной панелью.

Отопительно-варочные

Универсальные отопительно-варочные печи предназначены для домов с круглогодичным пребыванием. В модели вмонтированы варочные панели и духовки, полочки для подогрева пищи и воды.

Топка может располагаться с фронтальной или боковой стороны, что позволяет выбрать вариант для любого варианта интерьера.

Опционно предлагается монтаж лежанки. Для больших помещений делают удлинённые топки, что позволяет использовать дрова большого калибра. Они дольше горят, подбрасывать топливо придётся реже.

Размер варочной плиты зависит от состава семьи. Для 2–3 человек выбирают уменьшенную поверхность, что экономит топливо.

Для бани

В отдельное направление И. Кузнецов выделил банные печи. Есть три разновидности: БИК, БИК БК и БИК ПК. Сокращение БИК соответствует назначению, а добавочные символы говорят, что конструкция оборудована камином.

Для разной планировки выбирают модели, которые различаются местом расположения топки и камина — в парной, комнате отдыха или в предбаннике.

Рекомендации

Новичкам нужно придерживаться и таких советов:

  • канал, находящийся между первым и вторым ярусом, следует выкладывать в четверть кирпича, что увеличивает длину топки;
  • на 17 – 18 ряду следует делать верхнее перекрытие колпаков;
  • на 21 ярусе вдоль внутренних боковых стенок необходимо оставить два прохода.

На чертежах это все показано, поэтому в процессе работы не должно возникнуть никаких трудностей.

После завершения кладки осуществляют первую растопку. Топливо следует использовать по минимуму, чтобы нагрев происходил медленно и постепенно. В это время осуществляется обжиг, проверяется, насколько качественно выполнена работа, герметично ли заделаны швы в местах установки дверей и задвижек. В случае обнаружения недостатков их следует удалить.

Практические принципы конструирования печи Кузнецова

Схема колпаковой печи Кузнецова.

Сам разработчик, принимая во внимание, что одним из требований к такой конструкции является ее экономичность как в создании, так и в эксплуатации, рекомендует устраивать в соответствии со своими принципами не только саму печь, но и теплицу, в которой она расположена. Именно такой симбиоз позволит сделать процесс эксплуатации печи наиболее удачным с точки зрения достижения желаемого эффекта. Наиболее эффективным будет расположить теплицу так, чтобы ее длинная сторона была ориентирована с восточного направления на западное. Как и обычно, основную часть поверхностей такой теплицы следует покрыть светопрозрачным материалом: стеклом, сотовым поликарбонатом, полиэтиленовой пленкой или другим.

Однако одну ее стенку, которая ориентирована на северное направление, следует совместить с наружной стенкой печи, которая должна быть встроена непосредственно в наружную стену теплицы. Эту стену в таком случае лучше выстроить из кирпича, поскольку она в большей степени подвержена воздействию негативного природного влияния и должна обеспечивать максимальную защиту внутреннего пространства конструкции от него. Для того чтобы обеспечить использование естественной энергии солнца, Игорь Кузнецов рекомендует покрывать эту кирпичную стенку черной краской или лаком, что обеспечит ей дополнительную температуру за счет солнечного нагрева.

Схема топливника колпаковой печи Кузнецова.

Остальные стенки печи также неплохо изготавливать из кирпича, поскольку этот материал обладает прекрасными характеристиками в плане способности удерживать тепло. Если для их возведения используется именно кирпич, рекомендуется выбирать его огнеупорный вариант во избежание разрушения под действием высоких температур. Однако в случае, если требуется более экономичный способ возведения колпаковой конструкции, они вполне могут быть изготовлены из металла, причем в качестве сырья для из конструирования вполне можно использовать подручные средства: металлические бочки с толстыми стенками, металлические трубы с достаточным диаметром и другие подобные изделия. После того как печь построена, ее нужно просушить, используя топливо, дающее не слишком высокую температуру, чтобы кирпич не потрескался. Затем можно эксплуатировать печь в полную силу.

Особенности кладки: материалы и рекомендации

Для кладки корпуса и дымохода использовать рекомендовано обычный глиняный полнотелый кирпич. Марка М150 и выше, размер 250*120*65 мм. Рассчитать количество кирпича для печей Кузнецова несложно: нужно количество рядов выбранной вами модели умножить на 0,8. Этого количества хватит на кладку корпуса (с учетом боя и отбраковки). Для дымохода считать нужно отдельно. Схема расчета чуть другая: вы знаете сколько кирпичей на один ряд, умножаете на количество рядов (у каждого разное в зависимости от габаритов печи и высоты здания), добавляете 10% на бой и получаете искомое число.

Для шамотного ядра (если есть) рекомендован Ш-5 (230*114*40 мм) или ШБ-8 (250*123*65 мм). Его количество считается по схеме поштучно. Ядро в печах Кузнецова несвязное с корпусом, то есть, между ними нет общих точек соприкосновения. Между двумя параллельными стенками, корпуса и шамотного ядра, должна оставаться щель в 5-6 мм. Чтобы ее проще было выдержать, можно готовое ядро (обычно его кладут вначале) обернуть обычным упаковочным картоном соответствующей толщины. Вместо этого для лучшей теплоизоляции топки можно проложить теплоизолятор,  базальтовый картон, например.

Барбекю тоже строить можно по принципу колпаковых печей

По высоте ряды кладки из керамического кирпича не совпадают с высотой рядов шамота. Их не нужно подгонять один под другой. Важно выдерживать вертикальность и горизонтальность, отслеживать угла, а также рекомендованную ширину шва. И тогда все будет так, как нужно. В реалии габариты керамических кирпичей отличаются от стандарта 250*120*65 мм. Если отклонения некритичные, откорректировать их можно швом. Потому и при расчетах печей и их высоты берут высоту кирпича со швом. Она должна быть 70 мм. Но делать шов более 7 мм нельзя, так что ищите кирпич подходящего качества и размера.

Читайте также:  Буржуйка из кирпича своими руками: пошаговая инструкция

Сверху, в местах, где заканчивается кладка шамота, есть компенсационные зазоры, которые учитывают разные коэффициенты расширения материалов. Их соблюдать обязательно: расширение у шамотного кирпича больше, чем у керамического и если такого зазора не будет, ядро через некоторое время разобьет находящуюся сверху кладку из-за того, что расширяется сильнее.

Вырезка из порядовки печи Кузнецова с меткой

Величину зазора нужно высчитывать по отметкам на порядовке. На чертежах нанесена метка высоты последнего ряда шамота. Высоту стенки из керамического кирпича считаете сами: кол-во рядов умножаете на высоту ряда со швом (70мм) и получаете искомую величину. Она должна быть больше высоты шамота на 10-15 мм. Вот этот зазор и является компенсационным и он должен присутствовать. Образовавшуюся пустоту закладывают каменной базальтовой ватой (не стекловатой, а той, которая имеет температуру использования выше 1200оС).

Если внутри есть столбики и внутренние стенки (толщина обычно в четверть), кирпич в них можно класть плашмя или на ребро. Разницы нет, делайте как удобнее. Есть места в чертежах, где в одном ряду находится кирпич, поставленный плашмя и на ребро. В этом случае его нужно погонять под размер (пилить).

В местах установки печного литья также есть нюансы. На чертежах над дверцей топки из-за особенностей программы изображен керамический кирпич, но ставить там нужно шамот на ребро. При перепаде высот, пустоты заполняются вырезанными пластинами из шамота. Между металлическими частями и кладкой остается зазор в 5 мм — снова-таки из-за разных температурных расширений. В этот зазор укладывают подходящий теплоизолятор (с температурой эксплуатации от 1200оС).

Для теплоизоляции печного литья раньше использовали асбестовый шнур. Теперь рекомендуют базальтовую вату или картон

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.

Особенности конструкции печи

Традиционные кирпичные печи имеют достаточно простую конструкцию. Однако кажущаяся на первый взгляд простота позволяет добиваться очень высоких показателей производительности и эффективности.

Схема печи

Главными элементами корпуса кирпичной печи являются топливник и дымоход. Варочные печи дополнительно комплектуются плитами и/или духовками, также возможна установка бака для подогрева воды.

Схема русской печи

Топливник – это главная часть печного агрегата. Именно в топливник загружаются дрова или другое используемое для обогрева топливо. Топливник может иметь самые разнообразные размеры. При определении подходящих габаритов нужно учитывать несколько важных факторов, таких как:

  • вид используемого топлива. Если вы будете топить печь дровами, сделайте топливник высотой 50-100 см;
  • требуемая производительность;
  • необходимый объем.

Для обустройства топливника используйте огнеупорный кирпич. Толщина стенок рассматриваемой конструкции не может быть меньше половины кирпича.

Дымоход также относится к числу главных элементов любой отопительной печи. Дымоход предназначен для отведения топочных газов с различными вредными включениями, образующимися в процессе работы печи.

Правила устройства печной трубы из кирпича

На стадии проектирования дымохода старайтесь продумывать все так, чтобы его конструкция имела минимальное число изгибов и поворотов. В идеале дымоход должен быть полностью вертикальным. Любого рода изгибы приведут к ухудшению тяги и снижению эффективности обогрева помещения.

К числу важных элементов конструкции кирпичной печи относится камера зольника. В этом отсеке будет собираться зола. Также через зольник обеспечивается подача воздуха внутрь агрегата, к топливу. Зольниковая камера обустраивается под решеткой колосника и снабжается собственной дверцей. Традиционно высота зольника составляет 3 кирпича.

Какой раствор использовать для кладки?

От качества кладочного раствора напрямую зависит надежность и долговечность готовой печи. Кладка будет вестись с использованием раствора на песчано-глиняной основе.

В приготовлении раствора нет ничего сложного. Возьмите глину, залейте ее водой и размочите. Просейте смесь через сито, а затем размешайте в «глиняное молоко». В завершении добавьте некоторое количество воды, чтобы получить достаточно вязкий и пластичный раствор.

Шамотная глина

Помните, от правильности приготовления кладочного раствора напрямую зависит надежность и прочность печи. Сделаете все как нужно – печь будет эффективно обогревать ваш дом в течение долгих лет. Нарушите технологию или решите сильно сэкономить на материалах – тепловой агрегат вряд ли сможет полностью раскрыть свой потенциал и простоять в течение хоть сколь бы то ни было долгого срока.

Раствор, используемый для кладки печи

Принцип действия

Кузнецов предложил новый принцип построения кирпичных печей. Во всех придуманных/сконструированных ранее моделях горячие газы движутся по каналам. Проходя по ним, они нагревают кирпич, сами охлаждаются. Движение возможно только при наличии тяги. При таком принудительном принципе действия прогрев корпуса неравномерный, а приводит это к образованию трещин. Большое количество кирпичей занимает практически все пространство, и теплообменник при необходимости поставить некуда. Только поместить его в топку, где он будет контактировать с пламенем, из-за чего срок службы его очень ограничен. К тому же расположенный в зоне горения теплообменник отнимает значительную часть тепловой энергии, ухудшая условия горения топлива, что снижает КПД печи и повышает количество сажи.

Читайте также:  Барбекю для дачи своими руками из железа и кирпича

Одна из канальных печей внутри выглядит так

Кузнецов использует другой, принцип движения газов в печи — свободный. Печь состоит из колпаков — перевернутых вверх дном сосудов (с отверстием вверху или без — по-разному в разных моделях). Колпаки могут располагаться друг над другом или один за другим, но обязательно сообщаются между собой при помощи сухого шва — пространства в 2-3 см, незаполненного раствором или теплоизолятором, через который и переходят газы из одного колпака в другой.

Первый колпак и топка объединены в единое пространство. При таком устройстве происходит вот что. Самые горячие газы поднимаются верх. На некоторое время они вверху и остаются, где передают часть тепловой энергии стенам, сами остывают. По мере остывания они опускаются вниз, а на их место поднимаются более горячие. При таком построении движение воздушных масс происходит только за счет естественных физических процессов.

Принцип движения газов в колпаковых печах

Наглядно продемонстрировать процесс можно, если в перевернутый вверх дном стакан запустить струю дыма. Она поднимается вверх, достигает верха, затем остывшая часть дыма вдоль стенок опускается вниз. Приметно те же процессы, только гораздо более сложные, проходя и в печи.

На рисунке красными стрелками показана схема движения горячего воздуха в колпаковых печах. Синими стрелками показано движение холодного воздуха, попавшего в печь. Очевидно, что вверх он подниматься не будет, потому как весит больше, а пройдет понизу и почти не повлияет на общую температуру в колпаке, что продемонстрировано на рисунке справа.

Но одного колпака для эффективного отбора тепла недостаточно, потому большинство печей имеют два или три свода в зависимости от мощности. В них происходят практически те же процессы, что и в первом: более горячие газы находятся вверху, нагревая кладку, холодные проходят понизу и выходят в дымоход. В верхней зоне второго свода и размещается теплообменник или любое другое необходимое для каких-либо целей устройство. Никакого открытого огня, только горячие газы и очень эффективный теплосъем: постоянно протекают воздушные потоки высокой температуры. Причем никакого влияния на процессы горения нагрев теплоносителя, камней или воды в баке не оказывает: от топки они отделены кирпичной стенкой.

Принцип действия

Один из вариантов колпаковой печи

Конструкция печей разной конфигурации и назначения разная, но «потребляют» они немного топлива и долго остаются горячими. Об этом говорят отзывы владельцев. Например, в доме из бруса сложена такая печь. При -25оС топят утром и вечером по 5 полешек (всего в сутки получается порядка 18 кг дров). В домике +25оС и утром не холодно. При температуре «за бортом» до -10оС топят один раз. Так что насчет эффективности вопросов нет. Если и есть вопросы, то по поводы выбора исполнителя. Ведь параметры ее работы зависят от того, насколько правильно и грамотно сложена печь. И быстро ее не сделаешь: средних размеров и без наворотов — это 2-3 недели работы. Вообще с отзывами о печах Кузнецова все просто: люди довольны. Удовольствие, конечно недешевое, но однозначно оно того стоит. Это утверждают все владельцы таких печей. Никаких сложностей в эксплуатации, экономичны и не капризны, очень долго отдают тепло, а греются быстро.

Почему кузнецовки

Но стоит ли останавливаться особо на печах именно Кузнецова? Стоит, потому что они того стоят. Игорь Викторович с самого начала рассматривал 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.