Говоря об искусстве конструирования и возведения кирпичных печей, нельзя не вспомнить об одном из самых талантливых русских печных мастеров современности – И.В. Кузнецове. Его имя стоит в одном ряду с такими знаменитыми печными разработчиками прошлого, как В.Е. Грум-Гржимайло и И.С. Подгородников. На счету Игоря Владимировича свыше полутора сотен разработок, воплощенных в жизнь, а колпаковые печи Кузнецова обрели широкую популярность как на постсоветском пространстве, так и за рубежом. В данной статье мы попытаемся разобраться, в чем секрет успеха этих разработок, а также рассмотрим разновидности кузнецовских печей.
Немного теории
Традиционные домашние печи с варочными плитами, «голландки» и «шведки», невзирая на конструктивные различия, объединяет между собой одна общая особенность. Она влияет на эффективность работы этих тепловых приборов — это естественная тяга дымохода. Без тяги не будет функционировать ни одна из большинства известных печей, недалеко ушли в этом отношении и твердотопливные котлы.
Оговоримся: ни одна, кроме кузнецовской, ведь только детища Игоря Владимировича не требуют для своей работы естественной тяги.
Секрет эффективной работы, что отличает двухколпаковые печи Кузнецова от всех прочих, кроется в принципе свободного перетекания газов, для которого не нужна дополнительная энергия извне.
Очень подробно и доступно об этой теории изложено в статьях, размещенных изобретателем на страницах собственного веб-ресурса www.stove.ru. Там же в открытом доступе есть проекты печей, уже введенных в эксплуатацию. Мы рассмотрим теорию вкратце, сравнивая традиционный способ сжигания твердого топлива с процессами, происходящими в колпаковой печи. Итак, в обычной или канальной печи типа «голландки» движение воздуха и продуктов сгорания обусловлено наличием тяги в дымоходной трубе.
Естественная тяга является внешним фактором, действующим в зависимости от:
- перепада высот между входом в поддувало и верхним срезом трубы;
- разницы температур наружного воздуха и дымовых газов;
- ветровой нагрузки.
То есть, тяга присутствует даже в том случае, когда отопитель бездействует, лишь бы была открыта заслонка. В рабочем режиме печи тяга усиливается многократно, скорость газов резко возрастает. В результате в топку поступает много воздуха, температура горения падает, КПД сжигания дров уменьшается. Ограничивая доступ воздуха заслонкой, мы заставляем топливо тлеть при недостатке кислорода, что тоже не является оптимальным режимом для извлечения тепловой энергии из древесины.
Правильная печь с высоким КПД должна отнимать максимум тепла у продуктов горения, чтобы оно не вылетало в дымовую трубу. На практике это реализовать не так просто и вот почему:
- при открытой заслонке раскаленные газы быстро движутся по кирпичным каналам, не успевая передать стенкам теплоту;
- если заслонку прикрыть, то скорость потока уменьшится, но материал каналов не способен вобрать всю выделяющуюся теплоту и передать ее в помещение, поэтому часть энергии все же вылетает в трубу.
По этим причинам КПД использования почти всех существующих печей редко достигает 60%. В разработках Кузнецова успешно решены обе проблемы, КПД сжигания топлива и КПД использования выделяющейся теплоты находятся на уровне порядка 80%. Подобный показатель может выдать далеко не всякий котел, работающий на твердых видах топлива. И.В. Кузнецов изложил основы конструирования печей в соответствии с принципом свободного перетекания газов, который мы рассмотрим ниже.
Схема печи Кузнецова
С целью визуализировать принцип действия печи, приведем примитивный пример. Представьте небольшой костер, горящий на открытом пространстве. Доступ воздуха неограничен, но температура горения невысокая, а тепло беспорядочно рассеивается во все стороны. Если накрыть пламя большим чаном — колпаком, оставив внизу достаточный просвет, то костер не погаснет, но характер процесса изменится.
Раскаленные газы естественным образом поднимутся в верхнюю зону чана и создадут препятствие неограниченному потоку воздуха извне. И только отдавая тепло стенкам чана, они будут охлаждаться, опускаться к проему и постепенно выходить наружу, уступая место более нагретому потоку. Таким образом, в зону горения попадет ровно столько воздуха, сколько нужно для сжигания топлива. Разогретые газы не могут быть вытеснены холодным воздухом, пока не остынут сами, процесс становится саморегулирующимся.
Фокус в том, что строительство печей по системе Кузнецова происходит с использованием не одного колпака, а двух, соединенных между собой вертикальным каналом. Цель такого усовершенствования – решить проблему с эффективной передачей теплоты сжигания в пространство помещения. Продукты горения с высокой температурой поднимаются под свод первого колпака, отдавая теплоту его стенкам. В результате газы охлаждаются и начинают опускаться вниз под собственным весом и давлением восходящего горячего потока из топки.
В оптимизации процесса И.В. Кузнецов пошел еще дальше, он изобрел метод разделения потока газов по температуре еще на первом этапе процесса – сразу после топливника. Для этого пространство колпака отделяется от топки перегородкой, не доходящей до самого свода. Благодаря этому горячий поток с ходу попадает в верхнюю зону. Для газов с низшей температурой предназначается сухой шов в печах Кузнецова, устроенный в перегородке в виде щели заданного размера. Суть процессов изображена ниже на схеме печи:
В результате под первым колпаком образуется постоянное турбулентное движение газов с равномерным распределением по температуре. Это приводит к тому, что в печь не может попасть больше воздуха, чем требуется, его «не пустят» горячие продукты под сводом и перегородка. В таких условиях топливо сгорает целиком, оставляя отход в соответствии с зольностью.
Во втором, верхнем колпаке, происходит такое же движение. Продукты с низкой температурой стелются понизу, в то время как горячие газы поднимаются под свод и продолжают остывать, передавая энергию кирпичным стенкам. Охладившись, они опускаются вдоль вертикальной перегородки, после чего попадают в дымоход.
В верхнем и нижнем колпаках постоянно присутствует давление газов, под его воздействием они и побуждаются к естественному движению, тяга дымоходной трубы не нужна.
Разновидности печей Кузнецова
Все порядовки печей Кузнецова (они есть в открытом доступе на ресурсе разработчика) можно разделить на следующие группы:
- банные печи (серия БИК);
- котлы кирпичные для отопления и нагрева воды на нужды ГВС (серия КИК);
- отопительные печи (серия ОИК);
- отопительно-варочные печи (серия ОВИК);
- прочие (хлебные, калориферные, тепличные и русские печи).
Выборочно рассмотрим самые популярные разновидности печей – отопительные и банные.
Печки для бани
Принцип работы банных печей Кузнецова остается неизменным – естественное перемещение газов через два колпака. Другое дело, что здесь присутствует каменка, которую нужно хорошенько прогревать для получения качественного пара. Разработчиком предложено и по сей день используется оптимальное техническое решение, где каменная засыпка располагается в духовке из жаропрочной стали. Духовка располагается непосредственно над топливником.
Тепловая энергия, аккумулирующаяся в нижнем и верхнем колпаках, используется для подогрева воды и отопления не только помещения парной, но и всех прилегающих комнат. Змеевик для воды устанавливается под первым колпаком таким образом, чтобы его можно было легко отремонтировать или заменить. Место установки можно определить, изучив чертежи печей.
Помимо готовых модификаций банных печей И.В. Кузнецов дает рекомендации по их правильной установке, по планировке помещений с целью выбора оптимального варианта. Также есть возможность выбора, среди разработок имеются как малые печи для протапливания небольших бань, так и более серьезные модели с большими баками для нагрева воды.
Печи с водяным отоплением
Современные печи Кузнецова с водяным отоплением серии КИК (кирпичные котлы) представляют особый интерес. По сути, это колпаковый котел, выложенный из кирпича и обладающий неплохим КПД – порядка 70—80%, то есть, аналогичным своим железным «собратьям». Как достигается столь высокая эффективность, было нами описано выше.
В тело печи встраивается 1 или 2 регистра из стальных труб (в зависимости от мощности). Готовые модификации котлов имеют ряд мощностей 17, 34 и 63 кВт. Кроме того, автором предлагаются и двухконтурные модели с возможностью подогрева воды для хозяйственных нужд. В своих рекомендациях по строительству подобных обогревателей И.В. Кузнецов указывает, что для повышения экономичности и эффективности работы корпус кирпичного котла стоит утеплить базальтовым волокном.
В большинстве купольных моделей печей внедрено современное техническое решение, обеспечивающее дожигание горючей составляющей дымовых газов. С этой целью под свод верхнего колпака или другое место, в зависимости от конструкции, организована подача вторичного воздуха. При использовании древесины соответствующего качества такой тепловой прибор будет функционировать как пиролизная печь.
Заключение
Мы изложили множество полезных теоретических сведений о «кузнецовках», но претворить теорию в кирпич и раствор, а затем и в тепловой прибор не так уж просто. В консультациях на эту тему большую помощь может оказать сам изобретатель или другой человек из его команды. Если у вас имеется желание и хотя бы небольшой опыт в печном деле, то колпаковая печь Кузнецова, сделанная своими руками, обязательно порадует вас своей безупречной работой.
cotlix.com
Колпаковые печи Кузнецова
Общие принципы колпаковых печей
Печи, разработанные И.В. Кузнецовым, отличаются высокой эффективностью своей работы. А кроме того, им присущ весьма эстетичный внешний вид, который способен дополнить и гармонично вписаться в дизайн интерьера, выполненного в любом стиле.
В просторечье конструкции этого инженера часто называют «колпаковки» или «кузнецовки». Их заслуженная популярность объясняется тем, что они выгодно отличаются от других печей своей экономичностью и повышенной теплоотдачей. Практически все печи Кузнецова имеют КПД, приближающийся к 80÷85 %, в то время, как этот показатель традиционной русской печи не превышает 60%, несмотря на ее большую массу и внушительные линейные размеры.
Такая высокая производительность была достигнута благодаря удачно расположенным внутренним каналам печи, по которым осуществляется движение нагретых газовых потоков. Практически все ранее используемые схемы печей имеют канальную систему отвода нагретых газов, которая, в принципе, представляет собой длинный лабиринт. Горячий воздух, двигаясь по такому лабиринту, отдают тепло кирпичу и быстро остывает. Без хорошо организованной тяги в таких конструкциях замедляется или прекращается отток продуктов сгорания из топочной камеры, поэтому дым нередко начинает поступать в помещения (например, при сильном ветре на улице).
В конструкциях Кузнецова действуют принципы свободного движения газов, поэтому теплообмен в них осуществляется другим способом. Колпаки-своды, которые обустроены внутри печи, ступенчато осуществляют забор тепла из горячих потоков. Остывшие же газы не уходят сразу в трубу, а медленно опускаются вниз колпака и только оттуда устремляются в трубу дымохода, а их место в верхней части колпака занимают новые потоки горячего воздуха. Так происходит до тех пор, пока в топке печи присутствует жар.
Данный процесс можно проследить наглядно, проведя эксперимент с горячим дымом, запущенным в перевернутый стакан — он сначала поднимается вверх, касается дна емкости, нагревает его, а затем, распределяясь по стенкам, опускается в его нижнюю часть, таким образом, охватывая теплом все пространство стакана.
Конечно же, печи Кузнецова имеют более сложную конструкцию, но главное, что процессы движения газов происходят естественным образом. Благодаря этому и удается добиться высокой теплоотдачи и нешуточной экономии твердого топлива.
Отдельно нужно сказать о тяге, создаваемой в подобной печи. Она образуется не только благодаря дымоходу, но и по той причине, что высокая температура газов, которые поднимаются под свод колпака, способствует созданию разрежения воздуха. В связи с такими явлениями, тяга в колпаковых печах также образуется естественным образом, не требуя возведения высокой дымоходной трубы, без которых, например, никак не обойтись при постройке голландских и шведских печей.
Необходимо отметить, что колпаковые печи разделяются на различные типы по своей функциональности, как и обычные канальные сооружения. Так, они подразделяются на следующие «классы»:
- Отопительные. Предназначены только для отопления помещений. Этот вариант, кстати, выбирается реже всего, так как обычно собственники частных домов предпочитают многофункциональные конструкции, потому что они более практичны.
- Отопительно-варочные печи, имеющие одно— или двухкомфорочную варочную плиту. Такая конструкция будет работать как для отопления, так и для нагрева воды, приготовления или разогрева пищи. Одним словом, она выручит владельцев дома в любой ситуации.
- Банные печи, предназначение которых понятно уже из названия.
- Многофункциональные конструкции, включающие в себя не только варочную плиту, но и духовой шкаф, сушильную камеру, водогрейный бак или контур, а также подогреваемую лежанку.
Причем, если выбрать печь с широким входом в топку и установить в него остекленную дверку, то печь может быть использована и в роли камина
Как можно видеть, ассортимент колпаковых печей достаточно велик. Существует возможность выбрать тот вариант, который идеально подойдет и по функциональности, и по своим габаритам, и по показателям тепловой мощности для конкретной площади дома.
Явные достоинства колпаковых печей
К преимуществам колпаковых конструкций печей можно отнести следующие моменты:
- При строительстве колпаковых сооружений требуется намного меньше кирпича и, как следствие, раствора для его кладки. Да и саму кладку выполнять значительно проще, так как не придется выводить длинные лабиринты каналов для перемещения газовых потоков.
- Благодаря меньшему количеству используемого материала, печь получается более легкой, а это, в свою очередь, значит, что фундамент под нее может быть не столь массивным, как под канальные печи.
- Горение в данной конструкции происходит более интенсивно, поэтому в продуктах сгорания практически не остается твердых частиц. Как положительное следствие — налета на стенках дымохода будет гораздо меньше, и поэтому чистить его можно будет реже.
- Как уже упоминалось выше, часть дымохода, возвышающаяся над крышей, может быть меньше, чем у канальных конструкций, где труба должна иметь высоту не менее пяти метров.
- Неприхотливость колпаковой конструкции в обслуживании. Наличие узких каналов в канальных печах требует их частой прочистки, так как они быстро зарастают сажей. Их сужение значительно снижает тягу, что может привести к обратному ходу продуктов горения, которые начинают поступать в помещения.
- В колпаке этой конструкции образуется достаточное пространство для установки водяных теплообменников. Нагретая вода может быть использована для хозяйственных нужд или же пущена в отопительный контур, который принесет тепло в другие комнаты дома.
- Отмечается быстрый нагрев конструкции, а значит и отапливаемых помещений.
- Для таких печей свойственны равномерный прогрев всех стенок и их высокая теплоотдача.
Конструкция и принцип функционирования колпаковой печи
Печи Кузнецова могут быть одно— или двухколпаковыми. Второй вариант более распространён, так как эффективность его — существенно выше. Самая простая схема такой печи представлена на рисунке-схеме.
- Топка расположена в передней части печи. На схеме показан выход из нее нагретого воздуха — ровной красной стрелкой, направленной вверх.
- Далее, нагретый воздух из топки поступает в нижний колпак, отделенный от топливника несплошной перегородкой. Поступая в нижний колпак, горячий воздух поднимается к его потолку. Затем, остывая, постепенно опускается к его дну, где внизу, в задней стенке колпака расположено отверстие, ведущее в канал, соединяющий нижний колпак с верхним.
- Проходя по соединительному каналу, еще теплый воздух вновь поднимается к потолку, но уже верхнего колпака. Там горячие газы остывают и начинают опускаться к перекрытию, разделяющему нижний и верхний колпаки. Опускаясь вниз и проходя вдоль пола, горячий воздух попадает в отверстие, направляющее уже весьма сильно остывшие газы в дымоход.
- В верхней передней части топливной камеры устанавливается задвижка, называемая «зима-лето». Она предназначена для направления горячего воздуха из топки напрямую в дымоходную трубу — это необходимо в летний период, когда должна работать только варочная плита. Если эта, а также расположенная выше (перекрывающая дымоход) задвижки находятся в открытом состоянии, продукты сгорания, найдя легкий путь выхода, не пойдут в трубу через колпаки, а отправится в нее напрямую. В зимний же период, нижняя задвижка закрывается, а верхняя открывается наполовину, и горячий воздух, проходя всю конструкцию печи, нагревает ее стенки и, уже остывший, отдавший тепло, уходит в трубу.
Если в колпаковую конструкцию планируется смонтировать водяной контур, то его лучше всего установить в верхней части нижнего колпака. Такое место размещения никак не повлияет на режим горения топлива, а также на тепловое равновесие печи.
Расчет колпаковой печи
Чтобы печь оправдала возлагаемые на нее надежды, ее параметры должны соответствовать реальным показателям помещения (или нескольких помещений), подлежащего обогреву. Для правильного подбора конструкции печи, первое, что необходимо сделать, это определить объем помещения, которое планируется отапливать, а также просчитать возможные теплопотери. В расчет принимаются и размеры стенок печи, участвующие в прямом теплообмене, также с учетом целого ряда важных нюансов.
Эти расчеты – достаточно громоздки, и требуют для проведения определённого опыта и некоторых познаний. Поэтому часто исходят из распространённых «констант»: для хорошо утепленного дома при обычной топке можно исходить из показателя 0,5 кВт на квадратный метр площади комнаты. Но на случай сильных морозов лучше заложить еще и эксплуатационный запас – ориентироваться на величину 0,76 кВт/м².
Если нет опыта в подобных расчетах, то рекомендовано воспользоваться готовыми проектами, в которых разработчиками уже указана мощность прибора и площадь, на которую данная печь рассчитана. Тем более что сегодня предлагается большое количество моделей, имеющих различные линейные размеры и предназначенные для отопления любых разумных площадей.
А для пытливых читателей, которые все же желают провести самостоятельный расчет необходимой печи, на нашем портале будет опубликована специальная статья с подробным изложением алгоритма проведения вычислений и необходимыми справочными и табличными данными.
Возведение колдпаковой печи
Подготовительные работы перед кладкой печи
В перечень подготовительных работ можно включить все те действия, которые будут перечислены и описаны в этом разделе.
Выбор модели и места для установки печи в доме.
Перед тем как выбрать конструкцию и размер печи, нужно определить место ее установки в доме и примерную площадь, которая может быть выделена под нее.
При этом нужно учитывать расположение дымоходной трубы, так как она должна проходить через чердачное перекрытие между его балками, на расстоянии от них, как минимум 150 мм. Принимается во внимание, безусловно, и расположение стропильных ног крыши – там требования такие же.
Фундамент под установку печи
Далее, для возведения печи потребуется подготовить надежный фундамент. Если печь строится вместе с домом, то необходимо помнить, что фундамент здания должен быть отделен от основы печного сооружения. Иначе, вследствие возможной усадки, перекос одного фундамента может потянуть за собой и конструкцию другого.
В том случае, когда печь решено возвести в уже построенном доме с деревянным полом, часть дощатого покрытия придется демонтировать. Фундамент должен быть шире и длиннее основания печи на 50÷80 мм в каждую из сторон. Если же дом построен на плитном бетонном фундаменте, а конструкция печи — относительно небольшая, то ее можно установить на общую основу дома. Но это обычно оговаривается разработчиками отопительного сооружения.
Для обустройства фундамента необходимо будет вырыть котлован, глубина которого будет зависеть от расстояния от пола до грунта. В общей сложности высота фундамента (с учетом всех слоем конструкции) должна составлять 500÷700 мм. Если пол поднять высоко над грунтом, то на высоту этого расстояния необходимо построить опалубку, так как фундамент должен выходить на высоту чистого пола.
На стенки опалубки необходимо будет закрепить гидроизоляционный материал, так как ее полностью придется заполнить бетонным раствором. Представленная выше схема слоев подходит для фундамента полностью, кроме верхнего бетонного слоя, находящегося в грунте, который и будет служить для него естественной опалубкой.
Если фундамент практически полностью будет утоплен в грунт, то после установки гидроизоляции по его стенкам, на дно котлована засыпается песчаная подушка в 150 мм, который нужно хорошо уплотнить. Сверху песка укладывается битый кирпич, крупный щебень и камни — их нужно тоже по мере возможности утрамбовать. Этот слой должен составлять 150÷200 мм.
Сверху камня засыпается щебень средней фракции. После этого вокруг котлована поднимается опалубка для заливки в нее бетонного слоя, который рекомендовано армировать, уложив в раствор металлическую сетку с ячейками 50×50 мм. Динамических нагрузок не предполагается, так что можно вполне применить бетон с марочной прочностью М200 (примерные пропорции составляющих: цемент ПЦ400 – 1 часть, песок строительный – 1,9 части, гравий или мелкий щебень – 3,6 части).
Для определения точного количества ингредиентов, необходимых для приготовления требуемого количества бетона под заливку печного фундамента, можете воспользоваться предлагаемым ниже калькулятором.
Калькулятор расчета составляющих для заливки бетонного фундамента под печь
Когда бетонный раствор хорошо схватится, а для этого нужно выждать около суток, поверхность фундамента необходимо еще раз проверить на горизонтальность. Если на ней обнаружатся неровности, то еще не поздно будет выровнять тонким слоем раствора.
После этого, фундамент нужно оставить до полного застывания, созревания бетона и набора им марочной прочности. Этот период должен составить не менее трех недель, но рекомендуется нагружать плиту не ранее, чем через месяц (если работы проходят в теплое время года). В первую неделю рекомендуется ежедневно увлажнять поверхность залитой плиты – это улучшит качество создаваемого фундамента, исключит появление трещин или образование непрочной пылящей поверхности.
Сверху застывшего бетона, перед началом кладки печи, настилается гидроизоляционный материал. Чаще всего для этой цели выбирается рубероид.
Раствор для кладки печи
Раствор для возведения печи можно изготовить самостоятельно, как делали раньше профессиональные печники, или же купить в готовом виде.
- Глину для замеса раствора можно добыть и подготовить самостоятельно. Но сразу нужно предупредить, что это достаточно длительный и трудоемкий процесс, так как она должна быть хорошо очищена от различных примесей и корней растений. Глина залегает на довольно большой глубине, но если рядом есть река, крупный овраг или карьер, то ее можно увидеть в слоях крутых осыпавшихся берегов (склонов).
Однако, очистка и замачивание материала требует определенного времени. Если им располагают, то самостоятельное изготовление глиняного раствора поможет сэкономить приличную сумму денег, выделенную на постройку печи.
Собрались готовить печной кладочный раствор собственными силами?
Если реально есть место, где можно накопать качественную глину, и заинтересовало самостоятельное изготовление раствора, то стоит обратиться к статье нашего портала «Глина для кладки печей». В публикации можно будет найти правила замачивания и очистки материала, а также рецепты изготовления растворов. Причем для каждого отдела печи существует различная рецептура, учитывающая внешние и внутренние воздействия на кирпичную кладку.
- Более простой способ — это приобрести готовую очищенную и измельченную глину в сухом виде, с необходимыми добавками для замешивания качественного пластичного раствора.. В строительных магазине представлено несколько вариантов материала.
Например, для выполнения футеровки топливной камеры или кладки печи из шамотного кирпича стоит приобрести состав, изготовленный из шамотной глины. А для кладки красного печного кирпича вполне подойдёт смесь на базе обычной глины.
Удобство готового материала состоит в том, что его не нужно очищать от примесей. Порошок нужно только превратить в раствор, добавив в него воду — пропорции изготовления указаны на упаковке. Кроме этого, для произведенных в промышленных условиях составов подобрана глина, имеющая нужный процент жирности, а смесь обогащена специальными пластификаторами. Единственным значимым недостатком приобретения готового состава являются дополнительные затраты, которые необходимо предусмотреть, составляя смету.
Важные рекомендации по проведению постройки печи
Чтобы не совершить ошибок при выполнении кладки и при монтаже металлических деталей конструкции, стоит придерживаться рекомендаций, которыми делятся опытные печники. К таким полезным советам относятся следующие моменты:
- Так как первый ряд кладки задает правильность возведения всей конструкции, его края и углы должны быть выведены идеально ровно. Для этого рекомендуется непосредственно на листе гидроизолирующего материала (рубероиде) очень точно вычертить периметр основания печи. По этим линиям будет проще ориентироваться, устанавливая кирпичи.
- Производя подготовку к постройке печи, будет неплохо схемы-порядовки каждого ряда распечатать на принтере. Это не займет много времени и средств, но зато так будет намного удобнее производить проверку кладки каждого из рядов.
- Первый ряд выкладывается сплошным. Однако и при его кладке нужно точно следовать схеме по расположению в нем кирпичей.
- Для кладки печи применяются только глиняные растворы, так как они отлично контактируют с кирпичом, изготовленным из того же материала.
- Все металлические дверки конструкции закрепляются в кладке с помощью стальной проволоки, которая вставляется в проушины, предусмотренные для нее на раме дверок. Проволока скручивается и укладывается в швы кладки. Чтобы выставленные по уровню дверцы стояли неподвижно до полного застывания раствора и до окончательного поднятия стенок вокруг металлических деталей, их временно с двух сторон подпирают свободными кирпичами.
- Устанавливая металлические детали на посадочное место, необходимо учесть их расширение при нагревании во время эксплуатации печи. Поэтому между стенками их рамы и кирпичной кладкой необходимо проложить асбестовую полоску толщиной в 5 мм и шириной, равной ширине рамы.
- Вместо асбестовых полосок, для уплотнения соединения дверок или духового шкафа (если он присутствует в конструкции) с кирпичной кладкой, может быть использован и асбестовый шнур, которым обматывают раму дверки и корпус духовки. Такую же прокладку можно уложить и в зазор между колосниковой решеткой и кирпичом, закрыв его сверху жидким глиняным раствором.
- При возведении печи швы между кирпичами должны быть больше, чем при строительстве стен дома. Толщина швов может составлять 8÷10 мм. Если в дальнейшем не планируется производить внешнюю отделку печи штукатуркой или керамической плиткой, то швы между кирпичами нужно сразу облагородить расшивкой.
Для этой цели используется специальный инструмент, который может иметь разную форму. В зависимости от нее, швы могут быть вогнутыми или выпуклыми, ровными или полукруглыми. Расшивка швов производится по схватившемуся, но еще влажному раствору.
- Для облицовки топочной камеры — футеровки, применяется огнестойкий шамотный кирпич. Он отличается стойкостью к высоким температурам, не будет выгорать и разрушаться от прямого воздействия открытого огня и от термических перепадов.
- Чтобы стенки и углы печи были ровными и не ушли в перекос, рекомендовано, по углам растянуть вертикально шнуры, закрепив их на балках чердачного перекрытия, а внизу, к полу. Вместо шнуров, некоторые мастера используют деревянные бруски, которые устанавливаются вертикально и помогают контролировать ровность кладки.
- Горизонтальность каждого из рядов проверяется с помощью строительного уровня.
- Чтобы усилить кладку стен печи, рекомендовано, в каждом втором-третьем ряду укладывать стальную проволоку.
- По поводу замачивания кирпичей перед кладкой можно сказать, что некоторые печники советуют проводить этот процесс, другие категорически его отрицают. Однако, чаще всего кирпичи все-таки замачиваются, так как влажный кирпич меньше будет впитывать воду из раствора, и просыхание глиняной смеси пройдет естественным образом, что является оптимальным.
- Готовую печь перед первой протопкой рекомендуется предварительно слегка просушить. Это можно сделать с помощью обычной лампочки на 200 Вт, которую помещают в топочную камеру и включают примерно на сутки (иногда может потребоваться и больший срок). При этом все дверцы конструкции должны быть открыты. После этого можно провести первую топку, которая проводится с применением тонких лучин, бумаги или соломы, которые не дадут высокую нагрузку на еще влажный раствор, но помогут его равномерно просушить.
- При первом воздействии огня на кладку печь может дымить, но когда конструкция прогреется, образуется тяга, и дым должен пойти в трубу. Если же печь продолжает дымить, значит, при ее возведении в порядовке была допущена ошибка. Исправить ее можно, только разобрав печь. Именно поэтому очень важно внимательно читать схемы каждого ряда порядовки и строго их придерживаться.
Инструменты для выполнения кладки
Теперь нужно рассмотреть, какие инструменты потребуются для выполнения работ, так как их необходимо подготовить заранее.
Итак, для кладки печи будут необходимы:
1 – Молоток-кирка каменщика – для обтесывания кирпичей при необходимости
2 – Мастерки разной конфигурации – для ведения кладки.
3 – Резиновый молоток – для подбивании, при необходимости, кирпичей в ряду.
4 – Длинный малярный шнур – для проведения разметки
5 – Отвес – без него гнге обойтись при контроле вертикальности стенок печи.
6 – Лазерный уровень желателен, но можно обойтись и без него.
7 – Правило строительное – помогает выверять ровность плоскости возводимых стенок печи.
8 – Строительный уровень – для контроля горизонтальности выкладываемых рядов кирпича.
Кроме этого, потребуется емкость для замешивания раствора, расшивка для оформления швов, дрель с насадкой-миксером, рулетка, карандаш, шлифовальная машинка («болгарка») и слесарное зубило. Для безопасности проведения работ нужно подготовить специальные защитные очки и перчатки, которые пригодятся при резке кирпича.
Колпаковая печь с лежанкой — инструкция по возведению с подробной порядовкой
Общие характеристики печи
Перед тем как перейти к рассмотрению процесса кладки, необходимо сказать, что возведение этого отопительного строения — это достаточно трудоемкое мероприятие, требующее не только определенных знаний, но и терпения. Поэтому, чтобы сложить эффективно работающую печь, необходимо иметь хотя бы небольшой опыт в этом деле. Профессиональные печники рекомендуют начинающим коллегам перед тем как производить кладку на подготовленный раствор, сложить полностью печь без него, согласно выбранной схеме, не отступая от нее ни на миллиметр и не внося собственных изменений и дополнений.
В данном разделе будет рассмотрена колпаковая печь с лежанкой или лежаком, как его называли ранее. В основе данного проекта печи опять же лежит разработка инженера И.В. Кузнецова. Эту модель колпаковой печи вполне можно назвать универсальной, так как в ее конструкции, помимо лежанки, предусмотрена двухкомфорочная варочная поверхность, духовой шкаф и сушильная камера.
Линейные параметры основания этой модели вместе с лежанкой составляют 2980×770 мм, размер же самой печи – всего 1160×770 мм, а ее высота составляет 2100 мм. Здесь необходимо отметить, что при желании выстроить такую печь без лежанки — это вполне можно сделать, закрыв каналы, идущие под поверхностью лежака, и задав направление нагретому воздуху вдоль боковой стены.
Теплоотдача от этой модели печи, при одной протопке в день, составляет 3,5 кВт, а при растапливании ее два раза – 5,9 кВт.
Печь может обогреть помещение или, при правильной ее установке, даже целый дом, имеющий площадь в 50 м².
Глубина топочной камеры отопительного сооружения составляет 500 мм, и имеет футеровку из огнеупорного кирпича.
Особенностью данной модели является ее духовой шкаф, так как он имеет нестандартные размеры. Поэтому его придется сделать самостоятельно, если есть навыки и инструменты для работы с металлом, или же заказать мастеру, занимающемуся изготовлением подобных изделий. Духовка должна быть сделана из стального листа толщиной не менее 2 мм, а дверки к ней можно приобрести в готовом виде, так как на короб данного размера подходит, например, дверца LK-370, размером в 250×280 мм.
Главное, что отличает эту модель от других — это ее лежанка, которая станет не только дополнительной обогревающей поверхностью, но и удобным и теплым спальным местом.
В конструкции печи предусмотрен прямой растопочный ход — это обеспечивает легкую растопку, даже после того, как печь долго не эксплуатировалась.
Перечень необходимых материалов
Для возведения этой модели печи потребуются материалы и детали, в следующем количестве:
- Кирпич красный, без учета его количества для постройки дымоходной трубы — 841 шт.
- Огнеупорный шамотный кирпич для футеровки топочной камеры марки ША-8 — 23 шт.
- Топочная дверца ДТ-3, размером 250×210 мм — 1 штука.
- Дверца для поддувальной камеры ДПК (Р) 250×140 мм — 1 штука.
- Прочистная дверца ДПр-4 130×130 мм — 5 штук.
- Колосник — 250×300 мм — 1 штука.
- Чугунная варочная двухкомфорочная панель размером 586×336 мм — 1 штука.
- Духовой шкаф из стали толщиной в 2 мм, размером 250×280×360 мм с герметичной дверкой LK-370 — 1 штука.
- Задвижка для камеры варочной плиты размером 130×130 мм — 1 штука.
- Задвижка прямого хода 130×250 мм — 1 штука.
- Дымоходная задвижка 130×250 мм — 1 штука.
- Стальной уголок 30×30×4×600 мм — 3 штуки.
- Стальной уголок 30×30×4×700 мм — 2 штуки.
- Полка для сушильной камеры из стального листа толщиной 4 мм, размером 440×425 мм — 1 штука.
- Полка для ниши из стального листа толщиной 4 мм, размером 165×180 мм — 1 штука.
- Стальной предтопочный лист 500×700 мм — 1 штука.
Иллюстрированная инструкция-порядовка с необходимыми пояснениями
Чтобы проще было визуально представить внутреннюю конструкцию печи, нужно рассмотреть печь в разрезе. Эти виды очень помогут при кладке отопительного сооружения, так как она должна быть выполнена точно по схемам, которые будут представлены ниже. На продольных разрезах же выделены области, где кладка осуществляется огнеупорным кирпичом, а также устанавливаются металлические элементы. Кроме того, хорошо виден колпак конструкции, который расположен с правой ее стороны в задней части печи, а также каналы прохождения горячего воздуха и отвода дыма из топочной камеры.
На следующих иллюстрациях показаны торцевые разрезы печи, где можно рассмотреть установку духового шкафа, конфигурацию вертикальных каналов и тех, что будут проходить под лежаком.
Теперь, разобравшись с основными нюансами подготовки к постройке печи, можно переходить к схеме-порядовке. В ней будут уточнены упомянутые выше и рассмотрены другие важные моменты ее возведения.
Далее, начинается кладка дымоходной трубы. Но это уже – несколько иной вопрос, требующий отдельного рассмотрения.
Кладка труб имеет ряд важных особенностей. В частности, необходимо соблюсти ряд требований при проходе через межэтажные и чердачные перекрытия, через стропильную систему и кровлю. Чтобы узнать из каких отделов состоит эта часть печной конструкции, а так же о технологии ее кладки, перейдите по ссылке к статье нашего портала «Дымоход для печи своими руками».
Приведенная выше инструкция и приложенная к ней схема-порядовка помогут построить такую многофункциональную печь самостоятельно. Как уже говорилось, при желании эта конструкция может быть возведена и без лежанки. Достаточно будет, начиная с первого ряда, выполнять кладку только левой части печи, перекрывая полностью правую стенку и пуская вдоль нее дымоотводные каналы. Однако, лежанка, если для нее найдется место, будет хорошим подспорьем, так как станет отличным теплым спальным местом, а также увеличит площадь печи, участвующую в теплообмене. Кроме этого, на поверхности лежанки достаточно удобно сушить вещи и обувь.
Чтобы печь выглядела более респектабельно, для кладки ее углов может быть использован фигурный скругленный кирпич. При его применении сооружение не только приобретет более аккуратный внешний вид. Можно говорить и об увеличении долговечности печи без необходимости ремонта ее поверхностей, так как прямые углы, как правило, повреждаются гораздо чаще, чем скругленные.
Для большей информации о кладке колпаковых кирпичных печей предлагаем читателям ознакомиться с еще одной интересной моделью. Ее возведение показано анимированной инструкцией на размещенном ниже видео:
stroyday.ru