Ковпакова піч Кузнєцова своїми руками: схема, порядовка, креслення, печі з водяним опаленням

  1. трохи теорії
  2. Схема печі Кузнєцова
  3. Різновиди печей Кузнєцова
  4. Пічки для лазні
  5. Печі з водяним опаленням
  6. висновок

Говорячи про мистецтво конструювання та зведення цегляних печей, не можна не згадати про один з найталановитіших російських пічних майстрів сучасності - І.В. Кузнецова. Його ім'я стоїть в одному ряду з такими знаменитими грубними розробниками минулого, як В.Є. Грум-Гржимайло і І.С. Подгородніков. На рахунку Ігоря Володимировича понад півтори сотні розробок, втілених в життя, а ковпакові печі Кузнєцова здобули широку популярність як на пострадянському просторі, так і за кордоном. У даній статті ми спробуємо розібратися, в чому секрет успіху цих розробок, а також розглянемо різновиди кузнецовських печей.

трохи теорії

Традиційні домашні печі з варильні плитами, «голландки» і «шведки», незважаючи на конструктивні відмінності, об'єднує між собою одна загальна особливість. Вона впливає на ефективність роботи цих теплових приладів - це природна тяга димоходу. Без тяги не працюватиме жодна з більшості відомих печей, недалеко пішли в цьому відношенні і твердопаливні котли.

Обмовимося: жодна, крім Кузнецовської, адже тільки дітища Ігоря Володимировича не вимагають для своєї роботи природної тяги.

Секрет ефективної роботи, що відрізняє двухколпаковие печі Кузнєцова від всіх інших, криється в принципі вільного перетікання газів, для якого не потрібна додаткова енергія ззовні.

Дуже детально і доступно про цю теорію викладено в статтях, розміщених винахідником на сторінках власного веб-ресурсу www.stove.ru. Там же у відкритому доступі є проекти печей, вже введених в експлуатацію. Ми розглянемо теорію коротко, порівнюючи традиційний спосіб спалювання твердого палива з процесами, що відбуваються в Колпакової печі. Отже, у звичайній або канальної печі типу «голландки» рух повітря і продуктів згоряння обумовлено наявністю тяги в димохідної трубі.

Природна тяга є зовнішнім чинником, що діє в залежності від:

  • перепаду висот між входом в піддавали і верхнім зрізом труби;
  • різниці температур зовнішнього повітря і димових газів;
  • вітрового навантаження.

Тобто, тяга присутня навіть в тому випадку, коли обігрівач не діє, аби була відкрита заслінка. У робочому режимі печі тяга посилюється багаторазово, швидкість газів різко зростає. В результаті в топку надходить багато повітря, температура горіння падає, ККД спалювання дров зменшується. Обмежуючи доступ повітря заслінкою, ми змушуємо паливо тліти при нестачі кисню, що теж не є оптимальним режимом для отримання теплової енергії з деревини.

Правильна піч з високим ККД повинна віднімати максимум тепла у продуктів горіння, щоб воно не вилітало в димову трубу. На практиці це реалізувати не так просто і ось чому:

  • при відкритій заслінці розпечені гази швидко рухаються по цегляним каналах, не встигаючи передати стінок теплоту;
  • якщо заслінку прикрити, то швидкість потоку зменшиться, але матеріал каналів не здатний увібрати всю виділяється теплоту і передати її в приміщення, тому частина енергії все ж вилітає в трубу.

З цих причин ККД використання майже всіх існуючих печей рідко досягає 60%. У розробках Кузнєцова успішно вирішені обидві проблеми, ККД спалювання палива і ККД використання теплоти, що виділяється знаходяться на рівні близько 80%. Подібний показник може видати далеко не всякий котел, що працює на твердих видах палива. І.В. Кузнєцов виклав основи конструювання печей відповідно до принципу вільного перетікання газів, який ми розглянемо нижче.

Схема печі Кузнєцова

З метою візуалізувати принцип дії печі, наведемо примітивний приклад. Уявіть невелике багаття, що горить на відкритому просторі. Доступ повітря необмежений, але температура горіння невисока, а тепло безладно розсіюється в різні боки. Якщо накрити полум'я великим чаном - ковпаком, залишивши внизу достатній просвіт, то вогнище не згасне, але характер процесу зміниться.

Розпечені гази природним чином піднімуться в верхню зону чана і створять перешкоду необмеженому потоку повітря ззовні. І тільки віддаючи тепло стінок чана, вони будуть охолоджуватися, опускатися до отвору і поступово виходити назовні, поступаючись місцем більш нагрітого потоку. Таким чином, в зону горіння потрапить рівно стільки повітря, скільки потрібно для спалювання палива. Розігріті гази не можуть бути витіснені холодним повітрям, поки не охолонуть самі, процес стає саморегульованим.

Фокус в тому, що будівництво печей по системі Кузнєцова відбувається з використанням не одного ковпака, а двох, з'єднаних між собою вертикальним каналом. Мета такого удосконалення - вирішити проблему з ефективною передачею теплоти спалювання в простір приміщення. Продукти горіння з високою температурою піднімаються під звід першого ковпака, віддаючи теплоту його стінок. В результаті гази охолоджуються і починають опускатися вниз під власною вагою і тиском висхідного гарячого потоку з топки.

В оптимізації процесу І.В. Кузнєцов пішов ще далі, він винайшов метод поділу потоку газів по температурі ще на першому етапі процесу - відразу після топливника. Для цього простір ковпака відділяється від топки перегородкою, що не доходить до самого зводу. Завдяки цьому гарячий потік з ходу потрапляє у верхню зону. Для газів з нижчої температурою призначається сухий шов в печах Кузнєцова, влаштований в перегородці в вигляді щілини заданого розміру. Суть процесів зображена нижче на схемі печі:

В результаті під першим ковпаком утворюється постійне турбулентний рух газів з рівномірним розподілом по температурі. Це призводить до того, що в піч не може потрапити більше повітря, ніж потрібно, його «не пустять» гарячі продукти під склепінням і перегородка. В таких умовах паливо згорає повністю, залишаючи відхід відповідно до зольністю.

У другому, верхньому ковпаку, відбувається таке ж рух. Продукти з низькою температурою стеляться низом, в той час як гарячі гази піднімаються під звід і продовжують остигати, передаючи енергію цегляним стінок. Охолодившись, вони опускаються уздовж вертикальної перегородки, після чого потрапляють в димар.

У верхньому і нижньому ковпаках постійно присутній тиск газів, під його впливом вони і побуждаются до природного руху, тяга димохідної труби не потрібна.

Різновиди печей Кузнєцова

Все порядовки печей Кузнєцова (вони є у відкритому доступі на ресурсі розробника) можна розділити на наступні групи:

  • банні печі (серія БИК);
  • котли цегляні для опалення та нагріву води на потреби ГВП (серія КІК);
  • опалювальні печі (серія ОВК);
  • опалювально-варильні печі (серія ОВИК);
  • інші (хлібні, калориферні, тепличні та російські печі ).

Вибірково розглянемо найпопулярніші різновиди печей - опалювальні та лазневі.

Пічки для лазні

Принцип роботи банних печей Кузнєцова залишається незмінним - природне переміщення газів через два ковпака. Інша справа, що тут присутній кам'янка, яку потрібно гарненько прогрівати для отримання якісного пара. Розробником запропоновано і до цього дня використовується оптимальне технічне рішення, де кам'яна засипка розташовується в духовці з жароміцної сталі. Духовка розташовується безпосередньо над паливником.

Теплова енергія, що акумулюють в нижньому і верхньому ковпаках, використовується для підігріву води та опалення не тільки приміщення парної, але і всіх прилеглих кімнат. Змійовик для води встановлюється під першим ковпаком таким чином, щоб його можна було легко відремонтувати або замінити. Місце установки можна визначити, вивчивши креслення печей.

Місце установки можна визначити, вивчивши креслення печей

Крім готових модифікацій банних печей І.В. Кузнєцов дає рекомендації по їх правильному встановленні, по плануванню приміщень з метою вибору оптимального варіанту. Також є можливість вибору, серед розробок є як малі печі для протоплювання невеликих бань, так і більш серйозні моделі з великими баками для нагріву води.

Печі з водяним опаленням

Сучасні печі Кузнєцова з водяним опаленням серії КІК (цегляні котли) становлять особливий інтерес. По суті, це Колпакова котел, викладений з цегли і володіє непоганим ККД - близько 70-80%, тобто, аналогічним своїм залізним «побратимам». Як досягається така висока ефективність, було нами описано вище.

У тіло печі вбудовується 1 або 2 регістра зі сталевих труб (в залежності від потужності). Готові модифікації котлів мають ряд потужностей 17, 34 і 63 кВт. Крім того, автором пропонуються і двоконтурні моделі з можливістю підігріву води для господарських потреб. У своїх рекомендаціях по будівництву подібних обігрівачів І.В. Кузнєцов вказує, що для підвищення економічності і ефективності роботи корпус цегельного котла варто утеплити базальтовим волокном.

У більшості купольних моделей печей впроваджено сучасне технічне рішення, що забезпечує дожигание горючої складової димових газів. З цією метою під звід верхнього ковпака або інше місце, в залежності від конструкції, організована подача вторинного повітря. При використанні деревини відповідної якості такої теплової прилад буде функціонувати як пиролизная піч.

висновок

Ми виклали безліч корисних теоретичних відомостей про «Кузнецівці», але втілити теорію в цеглу та розчин, а потім і в тепловій прилад не так вже й просто. У консультаціях на цю тему велику допомогу може надати сам винахідник чи інша людина з його команди. Якщо у вас є бажання і хоча б невеликий досвід в пічному справі, то Ковпакова піч Кузнєцова, зроблена своїми руками, обов'язково порадує вас своєю бездоганною роботою.

Новости

Цена гидроизоляции крыши
Во-1-х, этот комплекс действий защищает сооружение от разрушительного воздействия осадков. Без гидроизоляции в строении возникают протечки (а гидроизолирующее покрытие держит воду даже при резких перепадах

Гидроизоляция пола в ванной
Процесс выполнения гидроизоляции Гидроизоляционный раствор следует наносить в 2 этапа: первый слой раствора следует нанести на пол, а через 4-6 часов второй . Как правило, выполняется она специальными

Гидроизоляционная пленка для кровли
Основные разновидности пленочных гидроизоляционных материалов Для защиты крыши от негативного воздействия влаги, могут применяться следующие виды материалов: Именно мембраны считаются оптимальным выбором

Гидроизоляция пола перед стяжкой
В повседневной жизни рано или поздно все сталкиваются с «несанкционированным» проникновением воды из или в помещения проживания. Мы топим, нас топят, или в своем доме на первом этаже появляются непредусмотренные

Гидроизоляционная пленка: Что это, какие бывают пленки, инструкция по монтажу, цены за рулон
Гидроизоляционная пленка – это материал, который используется для защиты здания от влаги, конденсата и атмосферных осадков. Позволяет существенно продлить эксплуатацию не только здания, но и его основных

Организация кровельного пирога - пароизоляция, утепление, гидроизоляция кровли
Принципиально увидеть, что, беря во внимание подобные тенденции, строй компании сразу строят новые дома с мансардой жилого плана, но и обладатели уже построенных особняков также хотят переоборудовать

Обмазочная гидроизоляция для бетона: виды, требование и применение
Задачей строительства является не просто построить здание, но и защитить поверхности от проникновения воды. Фундамент, подвал, полы, крыша всегда соприкасаются с водой. Защиты требуют не только места,

Пароизоляция и гидроизоляция: отличие и назначение
Каждому человеку хочется, чтобы условия проживания в доме были одинаково комфортны как в летний зной, так и в зимнюю стужу. Но что нужно, чтобы создать в доме благоприятную атмосферу? Конечно же, в условиях

Мастика гидроизоляционная: история появления, многообразие видов
Нет необходимости говорить, что гидроизоляция продлевает срок эксплуатации конструктивных элементов зданий и сооружений. Видов защиты от проникновения влаги большое количество. Нас же в этой статье

Гидроизоляция стен от фундамента: материалы, правила
Так как фундамент является основой всего дома, то особое внимание необходимо уделить его гидроизоляции. Она будет надежно защищать строение от попадания внутрь как грунтовых вод, так и поверхностных вод