1. Принцип дії
2. Переваги купольних печей
3. Види печей Кузнєцова
4. Особливості кладки: матеріали та рекомендації
5. підсумки

Скласти хорошу цегляну піч - це і важка праця, і вміння і мистецтво. І мистецтво це, і традиції, і принципи передавалися з покоління в покоління. І.В. Кузнєцов не тільки наслідує традиції, але розвиває їх і шукає нові шляхи вирішення старої завдання, яка сьогодні дуже актуальна: як при використанні мінімуму палива отримати максимальну продуктивність печі.

Принцип дії

Кузнєцов запропонував новий принцип побудови цегляних печей. У всіх придуманих / сконструйованих раніше моделях гарячі гази рухаються по каналах. Проходячи по ним, вони нагрівають цегла, самі охолоджуються. Рух можливо тільки при наявності тяги. При такому примусовому принципі дії прогрів корпусу нерівномірний, а призводить це до утворення тріщин. Велика кількість цегли займає практично весь простір, і теплообмінник при необхідності поставити нікуди. Тільки помістити його в топку, де він буде контактувати з полум'ям, через що термін служби його дуже обмежений. До того ж розташований в зоні горіння теплообмінник забирає значну частину теплової енергії, погіршуючи умови горіння палива, що знижує ККД печі і підвищує кількість сажі.

Одна з канальних печей всередині виглядає так

Кузнецов використовує інший, принцип руху газів в печі - вільний. Піч складається з ковпаків - перевернутих догори дном судин (з отвором угорі або без - по-різному в різних моделях). Ковпаки можуть розташовуватися один над одним або один за іншим, але обов'язково повідомляються між собою за допомогою сухого шва - простору в 2-3 см, незаповненого розчином або утеплювачем, через який і переходять гази з одного ковпака в інший.

Перший ковпак і топка об'єднані в єдиний простір. При такому влаштуванні відбувається ось що. Найгарячіші гази піднімаються верх. На деякий час вони вгорі і залишаються, де передають частину теплової енергії стін, самі остигають. У міру остигання вони опускаються вниз, а на їх місце піднімаються більш гарячі. При такій побудові рух повітряних мас відбувається тільки за рахунок природних фізичних процесів.

Принцип руху газів в колпакових печах

Наочно продемонструвати процес можна, якщо в перевернутий догори дном склянку запустити струмінь диму. Вона піднімається вгору, досягає верху, потім охолола частина диму попід стінами опускається вниз. Помітно ті ж процеси, тільки набагато більш складні, проходячи і в печі.

На малюнку червоними стрілками показана схема руху гарячого повітря в колпакових печах. Синіми стрілками показано рух холодного повітря, що потрапив в піч. Очевидно, що вгору він підніматися не буде, тому як важить більше, а пройде внизу і майже не вплине на загальну температуру в ковпаку, що продемонстровано на малюнку справа.

Але одного ковпака для ефективного відбору тепла недостатньо, тому більшість печей мають два або три зводу в залежності від потужності. У них відбуваються практично ті ж процеси, що і в першому: більш гарячі гази знаходяться вгорі, нагріваючи кладку, холодні проходять внизу і виходять в димохід. У верхній зоні другого склепіння і розміщується теплообмінник або будь-яке інше необхідне для будь-яких цілей пристрій. Ніякого відкритого вогню, тільки гарячі гази і дуже ефективне знімання: постійно протікають повітряні потоки високої температури. Причому ніякого впливу на процеси горіння нагрів теплоносія, каменів або води в баку не робить: від топки вони відокремлені цегляною стіною.

Один з варіантів Колпакової печі

Конструкція печей різної конфігурації та призначення різна, але «споживають» вони трохи палива і довго залишаються гарячими. Про це говорять відгуки власників. Наприклад, в будинку з бруса складена така піч. При 25оС топлять вранці і ввечері по 5 полешек (всього в добу виходить близько 18 кг дров). У будиночку +25 оС і вранці не холодно. При температурі «за бортом» до 10оС топлять один раз. Так що щодо ефективності питань немає. Якщо і є питання, то по приводи вибору виконавця. Адже параметри її роботи залежать від того, наскільки правильно і грамотно складена піч. І швидко її не зробиш: середніх розмірів і без наворотів - це 2-3 тижні роботи. Взагалі з відгуками про печах Кузнєцова все просто: люди задоволені. Задоволення, звичайно недешеве, але однозначно воно того варто. Це стверджують усі власники таких печей. Ніяких складнощів в експлуатації, економічні і не примхливі, дуже довго віддають тепло, а гріються швидко.

Переваги купольних печей

Цей принцип використаний в безлічі печей різного призначення. Колпаков може бути кілька, вони можуть мати симетричне або несиметричне будова, розташовуватися поруч (горизонтально) або один над іншим (часто використовують цей варіант для економії місця). Така особливість дає можливість проектувати печі будь-якого виду та конфігурації, під будь-які приміщення і умови. При цьому характеристики залишаються високими: ККД вище 80% для купольних печей Кузнєцова майже норма.

У другій ковпак можна встановлювати будь-які пристрої: варильну поверхню, теплообмінник, кам'янку, водогрійний бак, хлібну піч і т.д. Модифікацій багато і всі об'єднує одне: висока ефективність, економічність, рівномірне прогрівання. Причому при вертикальному розташуванні ковпаків низ гріється інтенсивніше, ніж верх. Так що в приміщенні з такою піччю знаходиться комфортно.

Деякі печі Кузнєцова більше схожі на витвори мистецтва

Потрібно відзначити, що цегли для будівництва такої печі потрібно набагато менше: більше порожнього місця всередині. Тому і піч прогрівається швидше. Але, що характерно, вона не остигає швидше. Відбувається все з точністю до «навпаки»: купольні печі Кузнєцова дають набагато менші добові коливання температури, ніж більш масивні аналоги з великою кількістю каналів. А все тому, що в ковпаках залишається найгарячіша частина газів, а вниз осідає і відводиться з печі найхолодніша. Остигає піч, таким чином, повільніше.

Через те, що відсутні або майже відсутні вузькі канали, Ковпакова піч має менший опір повітряному потоку, так що димоходи мають меншу довжину. Тому і будувати її простіше, і фундамент потрібен не такий масивний, хоча потрібен обов'язково.

Пічної комплекс, побудований за принципом колпакових печей

Після розпалювання і виходу на робочий режим регулювати роботу печі з вільним рухом газів не потрібно. Процес виходить саморегулюючий. Якщо паливо розпалюється дуже сильно, кількість гарячих газів верху збільшується і вичавлює більш холодні в другій ковпак. А більш холодні - це в тому числі і надходить з піддувала повітря. При нестачі повітря полум'я притухає, гарячих газів стає менше, вони піднімаються вище вгору і знизу надходить більша кількість повітря. Горіння знову активізується. Тому засувки в двухколпакових печах Кузнєцова хоч і є, але використовуються вони вкрай рідко, переважно для нестандартних режимів.

Ще один пічної комплекс

Автоматична регуляція процесу горіння призводить до практично повного згорання будь-якого палива. Тобто така піч всеїдна і не особливо вимоглива до кондицій палива. При використанні вологого палива вона довше виходить на нормальний режим, але потім процес стабілізується і утворилася сажа вигорає. Це, до речі, ще один плюс купольних печей: чистити їх потрібно дуже рідко, так як і золи залишається мало, і сажа згорає.

Види печей Кузнєцова

Як говорилося вище, ковпаки можна розташовувати по-різному, тому і варіантів дуже багато. Можливість установки в другому куполі будь-якого пристрою теплообміну без шкоди процесу горіння також сприяє наявності безлічі різних теплових агрегатів. При цьому проектуватися за таким принципом можуть пристрої з будь-яким типом горіння: верхнім, нижнім, піролізного, пошаровим і т.д. Всі вони мають деяку специфіку, але можуть бути реалізовані. На сайті Кузнєцова викладені проекти різного призначення з порядовкой. Їх можна завантажувати для особистого користування вільно, а ось републікування їх не вітається.

Каміни, побудовані за принципом колпакових печей

Є печі Кузнєцова для двоповерхових будинків, і обігрівають вони обидва рівня. Причому є такі агрегати і з лежанками. Обігрів може бути конвекційного типу (тільки від стінок печі) або всередину може бути вставлений водогрійний теплообмінник. Тоді такий агрегат називають котлом і позначають КІК. У вільному доступі на офіційному сайті Кузнєцова викладені чотири готових водогрійних цегляних котла потужністю 16 кВТ, 17 кВт, 34 кВт, 64 кВт. У них може бути вбудований бак для нагріву води для побутових потреб. Котел потрібно обв'язати металевими куточками, при необхідності можна утеплити, зверху укласти армуючої сітки і обштукатурити.

Опалювальна піч. Красиво

Варіантів конвекційних печей набагато більше. У розділі опалювально-варильних печей без використання шамотної цегли ОВИК налічується 25 різних проектів. Є три варіанти опалювально-варильної печі з каміном. Розташовуватися камін може збоку (праворуч або ліворуч). Такі варіанти маркуються ОВИК БК (бічний камін), є варіант з лежанкою і каміном ОВИК БК 13л. При каміні розташованому ззаду маркування ОВИК ЗК (задній камін).

Опалювально-варильна піч Кузнєцова виглядає дуже гідно

Чисто опалювальні теплові агрегати маркуються ІВК. Порядовки, в яких є лежанка, в назві мають букви «леж» або «Л», при наявності духовки додається буква «Д». В опалювальних печах також є варіанти з камінами. Маркуються вони ОВК К. Є печі калориферні ПКІК1Х. Окремо категорією виділені печі для теплиць і хлібні.

Опалювальна піч Кузнєцова ОВК. вражає

Російські печі Кузнєцова маркуються РТВК, всього викладені порядовки 10 моделей, дві з яких з лежанками. Вони мають звичну конфігурацію варильної камери, гирло якої повинно мати герметичну заслінку. При негерметичності камери нормально піч працювати не буде.

Російська Ковпакова піч з лежанкою

У розділі печей для лазні Кузнєцов пропонує відразу варіант планування приміщень із зазначенням габаритів і показано як можна «вписати» туди відповідні моделі. Адже приміщення лазень, як правило, невеликі і якщо металеву піч розмістити в ній можна легко, то габаритну цегляну вже проблематично. І враховувати при цьому потрібно багато чинників: звідки топитися буде, де вихід пара і найгарячіша частина печі. А тут запропоновані готові варіанти. Дуже зручно і варто сказати автору велике спасибі! Самі печі винесені в окрему категорію і маркуються БИК.

Банні печі Кузнєцова маркуються БИК. Презентабельно виглядають і за відгуками мають відмінні характеристики

У цьому відео пропонується проект печі, сконструйованої за запропонованим Кузнєцовим принципом побудови печей. У першій половині розповідається про рух газів і про те, як це працює, про принципи управління роботою конкретної моделі. У другому коментується процес кладки. Дуже корисне і пізнавальне відео.

Особливості кладки: матеріали та рекомендації

Для кладки корпусу і димоходу використовувати рекомендовано звичайний глиняний повнотіла цегла. Марка М150 і вище, розмір 250 * 120 * 65 мм. Розрахувати кількість цегли для печей Кузнєцова нескладно: потрібно кількість рядів обраної вами моделі помножити на 0,8. Цієї кількості вистачить на кладку корпусу (з урахуванням бою і відбракування). Для димоходу вважати потрібно окремо. Схема розрахунку трохи інша: ви знаєте скільки цегли на один ряд, примножуєте на кількість рядів (у кожного різний в залежності від габаритів печі і висоти будівлі), додаєте 10% на бій і отримуєте шукане число.

Для шамотного ядра (якщо є) рекомендований Ш-5 (230 * 114 * 40 мм) або ШБ-8 (250 * 123 * 65 мм). Його кількість вважається за схемою поштучно. Ядро в печах Кузнєцова недоладне з корпусом, тобто, між ними немає спільних точок дотику. Між двома паралельними стінками, корпусу і шамотного ядра, повинна залишатися щілину в 5-6 мм. Щоб її простіше було витримати, можна готове ядро ​​(зазвичай його кладуть спочатку) обернути звичайним пакувальним картоном відповідної товщини. Замість цього для кращої теплоізоляції топки можна прокласти утеплювач, базальтовий картон, наприклад.

Барбекю теж будувати можна за принципом колпакових печей

По висоті ряди кладки з керамічної цегли не збігаються з висотою рядів шамоту. Їх не потрібно підганяти один під інший. Важливо витримувати вертикальність і горизонтальність, відстежувати кута, а також рекомендовану ширину шва. І тоді все буде так, як потрібно. В реалії габарити керамічної цегли відрізняються від стандарту 250 * 120 * 65 мм. Якщо відхилення некритичні, відкоригувати їх можна швом. Тому і при розрахунках печей і їх висоти беруть висоту цегли зі швом. Вона повинна бути 70 мм. Але робити шов більше 7 мм не можна, так що шукайте цегла відповідної якості і розміру.

Зверху, в місцях, де закінчується кладка шамоту, є компенсаційні зазори, які враховують різні коефіцієнти розширення матеріалів. Їх дотримуватися обов'язково: розширення у шамотного цегли більше, ніж у керамічної і якщо такого зазору не буде, ядро ​​через деякий час розіб'є знаходиться зверху кладку через те, що розширюється сильніше.

Вирізка з порядовки печі Кузнєцова з міткою

Величину зазору потрібно вираховувати за відмітками на порядовке. На кресленнях мають позначку висоти останнього ряду шамоту. Висоту стінки з керамічної цегли вважаєте самі: кількість рядів множите на висоту ряду зі швом (70мм) і отримуєте потрібну величину. Вона повинна бути більше висоти шамоту на 10-15 мм. Ось цей зазор і є компенсаційним і він повинен бути присутнім. Порожнечу закладають кам'яної базальтової ватою (НЕ скловатою, а тієї, яка має температуру використання вище 1200оС).

Якщо всередині є стовпчики і внутрішні стінки (товщина зазвичай в чверть), цегла в них можна класти плазом або на ребро. Різниці немає, робіть як зручніше. Є місця в кресленнях, де в одному ряду знаходиться цегла, поставлений плазом і на ребро. В цьому випадку його потрібно поганяти під розмір (пиляти).

У місцях установки пічного литва також є нюанси. На кресленнях над дверцятами топки через особливості програми зображений керамічна цегла, але ставити там потрібно шамот на ребро. При перепаді висот, порожнечі заповнюються вирізаними пластинами з шамоту. Між металевими частинами і кладкою залишається зазор в 5 мм - знову-таки через різних температурних розширень. У цей зазор укладають відповідний утеплювач (з температурою експлуатації від 1200оС).

Для теплоізоляції пічного литва раніше використовували азбестовий шнур. Тепер рекомендують базальтову вату або картон

Тепер про розчині: для кладки корпусу (з керамічної цегли) використовують глиняний або глиняно-піщаний розчин. Для кладки вогнетривкої шамоту використовують покупні склади (вогнетривкі мастики). Кузнєцов перед кладкою мочити цегла не рекомендує. Якщо і потрібно це робити то тільки зі вторинною сировиною. Відразу після завершення піч потрібно просушити, навіть в тому випадку, якщо відразу вводити її в експлуатацію не будете. Якщо цього не зробити, надалі при декількох перших топках буде присутній запах чаду.

підсумки

Тонкощів і нюансів в будівництві цегельних печей дуже багато раз це зовсім непроста. Проте, зробити піч Кузнєцова своїми руками можливо: порядовки і схеми надаються автором в вільне користування. З відповідними поясненнями і при наявності бажання зробити можна все.