что такое колпаковая печь

Разновидности отопительных колпаковых печей — принцип работы и монтаж

Среди всех видов отопления печное все ещё играет большую роль. Не везде есть возможность поставить котел. Поэтому печи используются в некоторых частных домах, а также на дачных участках и банях. Несмотря на то, что это наиболее древний вид отопления, прогресс коснулся и его. Ярким примером этого является колпаковая печь.

Что такое колпаковая печь

Это один из вариантов доработанной конструкции обычной печи. Сначала такой принцип действия использовался для работы промышленных агрегатов. С середины прошлого века колпаковый тип отопления начал распространяться и в частных домах.

Сейчас колпаковые печи считаются наиболее пригодным вариантом для эксплуатации. При постройке они не требуют сложного расчета высоты дымохода для создания искусственной тяги. Процесс растопки и нагревания проводится значительно быстрее, чем, например, у канальной печи.

Основное отличие от последней заключается в способе отведения дыма: канальная печь вытягивает отработавшие газы за счёт дымохода наружу, а колпаковая, наоборот, выталкивает дым. Благодаря этому снижается скорость его движения в дымоходе и соответственно увеличивается КПД (примерно до 93%). Также снижается риск задувания пламени и отравления угарным газом.

Русские строители всегда славились мастерством кладки печей. Лучшим существующим вариантом выполнения такой печи является конструкция, предложенная Кузнецовым. Секрет заключается в использовании гладких кирпичей, раствора из глины и особой схеме расположения, при которой кирпичи делят пространство на несколько полостей, являющимися колпаками.

Преимущества и недостатки

Купольная печь обладает большим количеством положительных сторон:

Помимо положительных имеются и негативные стороны применения данного вида печей:

Принцип действия

До того, как начала применяться колпаковая система для отопления дома, были наиболее востребованы канальные сооружения. Нагретый воздух вместе с отработавшими газами поднимались по каналу вверх, осуществляя нагрев его стенок. Далее дым поступал в дымоход и выводился наружу из-за действия искусственной тяги.

Обратите внимание! Система нагревалась неравномерно и быстро остывала, из-за чего спустя некоторое время нарушалась целостность кладки. Ещё одним недостатком этого способа было большое количество образовывающейся сажи.

При работе колпаковой печки движение горячего воздуха происходит само по себе: его выталкивает новая порция газа. По сути, любая такая система — двухколпаковая печь, так как в ней всегда присутствует два колпака, которые находятся либо рядом, либо друг над другом. В них задерживаются горячие газы. Обе полости соединяются перемычкой, по которой происходит циркуляция горячего воздуха.

Первый колпак отходит непосредственно от топки. Поступающий в него воздух задерживается и не может двигаться вверх. После этого в зависимости от степени нагревания стенок колпака газ либо отдает тепло и охлажденный попадает снова в топку, где повторно нагревается, либо поступает во второй колпак. Вторая полость служит для создания тяги и более равномерного нагрева.

Данная система таким образом сама регулирует температуру и режим горения, увеличивая или уменьшая пламя в зависимости от того, будет направлено движение газа во второй колпак или в топку.

Обратите внимание! Благодаря постоянно находящемуся в контуре горячему воздуху, который не покидает его, пока максимально не отдаст тепло, КПД печки возрастает до 93%.

Основные виды колпаковой печи

Колпаковые печи бывают нескольких видов:

Разновидности

Существует множество вариантов и модификаций колпаковых печей:

Монтаж своими руками

Монтаж печи проводится в три основных этапа:

Подготовительный этап

Сначала нужно собрать все необходимые инструменты и материалы для возведения печной системы. Для этого понадобится:

Далее все действия выполняются поэтапно:

Важно: нужно дождаться полного застывания фундамента. Это займет около недели, хотя бывают случаи, когда этот процесс длится до 25 дней.

Кладка первого уровня

На данном этапе понадобится:

Кладка выполняется следующим образом:

Кладка второго уровня

Отзывы пользователей о колпаковых печах

Александр, Москва: «Уже который год на дачном участке источником тепла и пищи служит двухколпаковая отопительно-варочная печь. Проста в обслуживании и очень эффективна. Небольшим недостатком является неравномерный прогрев».

Татьяна, Вологда: «Заказала возведение печи в частном доме у местного мастера. Всем довольна. Правильный расчет и строительство четко по чертежам привели к тому, что печь идеально равномерно прогревается сама и согревает дом».

Колпаковый тип отопления — универсальное решение, которое способно заменить отопление в тех местах, где это невозможно. Также она может выполнять функции плиты и осуществление горячего водоснабжения.

Источник

Колпаковая печь: принцип работы и пошаговая инструкция по изготовлению

Колпаковая печь – одна из популярнейших разновидностей печей. Её ещё называют “Кузнецовка” по фамилии создателя В.И. Кузнецова. Колпаковые печи отличаются своей эффективностью и экономичностью от других типов печей. А с правильной схемой в руках, многие самостоятельно собирают подобные тепловые устройства. Главное придерживаться точных размеров и использовать только качественный материал при строительстве.

Принцип работы колпаковой печи Кузнецова

Основой принципа работы колпаковых печей является свободное движение газов.

Колпаковая печь Кузнецова

Обычное канальное отопление (традиционные русские печи), подразумевает под собой движение разогретого воздуха по дымоходу. Стенки дымохода нагреваются, передавая тепло в помещения, а остывающий воздух под действием тяги выходит через трубу наружу. Однако у канальных печей есть существенные минусы:

Процесс работы колпаковой печи Кузнецова, заключается в вытеснении остывающего воздуха из под колпака горячим потоком. В конструкции данной печи присутствуют один или два колпака, которые задерживают тёплый воздух. Остывая, он вытесняется новыми горячими потоками. Проходя через колпаки, воздух под действием вытеснения выходит из печи. Процесс мощности горения и регулировки температуры в колпаковой печи происходит самостоятельно. Количество колпаков обуславливается количеством отопительных помещений. Чем большую площадь нужно обогреть, тем больше колпаков необходимо. Так достигается требуемая производительность.

Колпаковая печь может играть двойственную функцию. Колпак может служить для приготовления пищи или выполнять функцию ёмкости для нагрева жидкости. В связи с функциональными отличиями печи Кузнецова можно разделить на такие виды, как:

Независимо от вида и функциональности колпаковой печи, принцип действия не меняется.

Расчёт колпаковой печи

Расчёт размера будущей печи, основывается на теплопотери обогреваемого помещения. Это не простой процесс, которые требует помощи разбирающегося человека.

Для начала необходимо высчитать кубатуру помещения. Размеры берутся по наружному периметру здания. Связанно это с тем, что помещение отдаёт тепло наружной стороной стен. Далее общую кубатуру необходимо умножить на 21.

Полученное число и есть теплопотеря рассчитываемого помещения. Дальнейшим действием будет деление теплопотери на 300. Это число обозначает теплоотдачу квадратного метра печи, именно прогреваемой поверхности. Получившееся число, это внешние габариты будущей печи.

Если приступать к строительству без опыта, то конструкцию внутреннего устройства печи лучше взять из готовых схем, а не придумывать самостоятельно.

Необходимые материалы

Перед началом строительства, необходимо купить все требуемые материалы и подготовить необходимые инструменты, что бы ни приостанавливать постройку.

Огнеупорный кирпич

Материалы для строительства печи:

Инструменты для строительства “Кузнецовки”:

Так будет выглядеть минимальный набор инструмента, без которого не удастся добиться нужного результата.

Возведение колпаковой печи

Перед постройкой печи Кузнецова своими руками, необходимо знать некоторые правила:

Порядовка – это набор чертежей, для поэтапного возведения печи. На чертежах изображён каждый ряд кирпичей в подробностях. Вносить поправки в эти схемы категорически не рекомендуется, так как это проверенные работы.

Пошаговое строительство колпаковой печи:

Шаг 1 — фундамент

После выбора схемы будущей печи, необходимо сделать качественный фундамент под неё. Фундамент печи не должен быть соединённым с фундаментом дома. Основание должно быть ровным во избежание дальнейшем деформации постройки. Сам фундамент должен быть на 20 сантиметров выше уровня пола и на 10 сантиметров больше по периметру, чем сама печь. После откапывания ямы и сооружения опалубки, необходимо насыпать песочную подушку около 20 см, закрепить армирующий каркас из металлических прутьев и можно заливать раствор.

Шаг 2 — кладка печи

После полного застывания основания можно приступать к кирпичной кладке. Перед кладкой первого ряда, необходимо постелить на фундамент слой отражающей фольги. Если дом деревянный, то перед фольгой требуется положить лист асбеста.

Порядовки колпаковой печи:

Красным обозначен керамический кирпич, жёлтым – огнеупорный.

Некоторые кирпичи придётся разделять пополам, некоторые стачивать и делать нестандартную форму.

Кладку нужно производить равномерно. Кладка боковых стенок должна происходить справа налево. Во втором ряду устанавливается дверца поддувала и окошко для чистки печи. По окончанию второго ряда можно начинать делать канал для дыма.

Далее укладываются ряды между поддувалом и дверцей печи. В это же время создаются внутренние перегородки. На 5 ряду нужно установить колосник.

Возведение печи по порядовке, несложное задание, однако необходимо всё делать внимательно что бы не допустить ошибку.

Шаг 3 — проверка

После окончания кладки, должно пройти не менее суток, для полноценного застывания раствора. По истечению этого времени, можно провести проверку печи.

Для первой растопки достаточно небольшого количества топлива. Постепенно температуру необходимо увеличивать. Во время такой проверки печь подвергнется обжигу, определиться работоспособность, а так же герметичность.

При обнаружении нарушений герметичности, необходимо как можно быстрее устранить их. При пробном разогревании, температуру требуется поднять до 700-900 градусов.

Особенностью колпаковых печей Кузнецова, является технология “плавающей топки”.

Для такого типа топки используется сухой шов.

Сухой шов – это специальный зазор, который находиться на дне топки возле крайнего угла. Благодаря этому шву, происходит безопасное разделение газа в топке на горячий и холодный.

При кладке граней, можно использовать закруглённый кирпич. Он подойдёт к разным видам интерьера. Ещё один плюс закруглённых краёв заключается в меньшей деформации от физических воздействий.

При выборе материла для теплоотражения, может встать вопрос о покупке рубероида вместо теплоотражающей фольги. Лучше использовать фольгу, вследствие металлической составляющей.

Подводя итоги можно сказать, что печь Кузнецова по готовым порядовкам, сможет сделать человек без опыта. Однако стоит помнить, что строгое исполнение правил и технологий готовых чертежей – прямой залог успеха. Можно изменять размер, но следует помнить о правильной порядовке. Собственные изменения могут привести к разрушительным последствиям.

При появлении определённых сложностей, лучше обратиться к специалистам. Особенно при строительстве печи с 2 и более колпаков.

Преимущества и недостатки “Кузнецовок”

Колпапоковые печи отличаются от других видов печей большим количеством преимуществ:

Колпаковая печь

Недостатков у таких печей гораздо меньше чем преимуществ. К минусам можно отнести:

Правильно подобранный тип колпаковой печи, сможет обеспечить не только обогревом жилых помещений, но и помочь при готовке пищи или нагреве воды

Источник

Колпаковая печь для отопления дома своими руками: пошаговая инструкция по кладке

Обустройство печи в загородном доме или на даче – дело сегодня весьма популярное.

Несмотря на появление современных отопительных приборов на рынке, многие отдают предпочтение старинной доброй печи из кирпича, которая на протяжении долгих столетий служила единственным источником тепла и приготовления пищи в доме. Особенно актуальны такие конструкции там, где нет газификации.

Время не стоит на месте. На смену старым добрым «шведкам» и «голландкам» пришли новые и более усовершенствованные – колпаковые печи, которые ничуть не уступают своему канальному аналогу. Конструкцию колпаковой печи отличает принципиально новый метод использования горячего газа.

Принцип работы колпаковой печи

Колпаковая печь Кузнецова (в народе именуемая «Кузнецовка») получила название в честь своего создателя – И.В. Кузнецова, который занялся разработкой новой схемы отопления еще в начале 60-х годов прошлого столетия. Уникальная технология «свободного движения горячих газов» сразу же получила признание и стала пользоваться большой популярностью во всем мире.

Колпаковая печь Кузнецова: принцип работы

Особенность «Кузнецовки» заключается в том, что нагретые газы проходят и циркулируют по трубе благодаря собственной силе тяжести, в отличие от «принудительного» движения по дымоходу. Все мы знаем из уроков физики, что теплый воздух поднимается вверх, вытесняя холодный. Но, в отличие от канальных прототипов, здесь тепло не выходит из трубы, а собирается под колпаком. Постепенно он там остывает, и его вытесняют порывы борее горячего воздуха, поднимающиеся вверх.

Основным отличием канальной печи от колпаковой считается принцип движения горячего газа. В первой – дым как-бы вытягивается по трубе вверх, а в колпаковой – выталкивается. Сам колпак может служить емкостью для нагрева воды, приготовления пищи, сушилки и т.д. Таким образом, колпаковая печь может выполнять двойную функцию.

То есть по функциональной характеристике, «кузнецовки» можно разделиться на:

Самыми распространенными являются именно комбинированные типы с возможностью приготовления еды и обогревом всего дома. Несмотря на возможность вариации стиля и формы, принцип действия колпаковой печи остается неизменным.

Схема движения газов в печи

Чтобы легче было понять основной принцип работы печи Кузнецова, представьте костер, разожженный на открытом воздухе. Из-за неограниченного доступа воздуха к огню, костер дает небольшое тепло. А теперь попробуем этот костер накрыть металлическим колпаком, оставив небольшой просвет снизу, чтобы совсем не загасить пламя. Горячий воздух пойдет вверх, нагревая стенки. Постепенно охлаждаясь, воздух начнет опускать к оставленному проему в то время, как его место занимает новая порция горячего воздуха. Это и есть принцип свободного движения горячих газов, который И.В. Кузнецов успешно применил в своей разработке.

Особенности конструкции

Сегодня в Сети можно найти более 150 разновидностей конструкции, но какой бы формы, стиля исполнения они ни были, все печи построены по одной методике. Конструктор, создавая схему кладки колпаковой печи, ставил перед собой две задачи: продуктивность и эффективность отопительной системы.

Возвести такую конструкцию не так-то просто. Необходимо четко придерживаться разработанной Кузнецовым И.В. порядовки. Изобретатель большую роль и внимание уделяет расположению внутренних каналов колпаковой печи.

Колпак представляет собой отдельную камеру для задержки нагретого газа, что способствует экономии топлива и повышению КПД работы печи.

Стандартная конструкция «кузнецовки» предполагает наличие двух колпаков. Нижний объединен с топочной камерой, а второй колпак находится в верхней части печи. Задача первого колпака – разделить газы на холодные и горячие потоки. Именно это выгодно отличает колпаковую печь от канальной, где нагретый воздух, под действием тяги, свободно выходит наружу. Здесь же, горячий поток газа, выходящий из топки, стремится вверх, где задерживается под первым колпаком и долго аккумулирует тепло.

Дальше, поток стремится через проход во вторую камеру, где тоже задерживается под вторым потолком, так как проход находится у основания. Вследствие этого, горячий воздух, прежде, чем выйти по дымоходу, долго аккумулирует тепло в печи. Это дает высокий КПД – до 95 %. Если сравнить с эффективностью работы традиционной русской печи (канальной), то это больше на 45-50%.

Кроме свободного движения газа, колпаковая печь предполагает и механическое управление потоками. Для этого в конструкции устанавливаются задвижки. Они, по мере необходимости, могут задерживать и перенаправлять горячие потоки. «Летняя» задвижка предназначена для теплого времени года, когда печь используется в качестве варочной поверхности для приготовления еды. Открыв летнюю задвижку, поток горячего воздуха устремится вверх по дымоходу, не заходя под второй колпак.

Колпаковая печь для отопления дома

Преимущества колпаковой печи

Если сравнивать кузнецовую печь с другими кирпичными аналогами, то она имеет огромную устойчивость к деформации. Она быстро нагревается и при этом долго сохраняет тепло. Даже при неплотно закрытой заслонке, образовавшееся тепло может долго сохраняться в такой печи.

Основные правила монтажа

Сегодня существует огромное количество разновидностей колпаковых печей, ведь прогресс не стоит на месте. Сам Кузнецов положил лишь начало этому новому виду отопительной системы, а его последователи по всему миру уже вносят свои корректировки и работают над усовершенствованием печи. Конечно, гораздо проще возводить печь еще на этапе строительства дома. Но зачастую люди задумываются о необходимости размещения такого отопительного прибора уже после возведения стен. Здесь уже придется при разработке схемы учитывать высоту балок, расположение перегородок, крышу и т.д.

Если печь закладывается еще при строительстве дома, то лучше располагать ее таким образом, чтобы она отапливала сразу 2-3 помещения.

Описать инструкцию кладки всех разновидностей колпаковых печей просто физически невозможно, поэтому в этой статье мы приведем классический вариант монтажа колпаковой печи своими руками. Точно следуя нашим указаниям, у вас обязательно получится собрать добротную, красивую и функциональную печь.

Размеры печи, конечно, могут быть разными – от этого, соответственно будет зависеть объем материала. Но порядовку ни в коем случае менять нельзя!

Какие материалы понадобятся для монтажа печи

Прежде чем приступать к выполнению строительных работ, запаситесь всеми необходимыми материалами. Для того чтобы колпаковая печь радовала вас своей функциональностью и внешним видом долгие годы, материалы должны быть хорошего качества.

Огнеупорная мастика (готовая смесь) для кладки шамота

Инструменты для кладки колпаковой печи

Приступаем к монтажу: пошаговая инструкция

Шаг 1. Продумываем конструкцию колпаковой печи и чертим схему на бумаге.

Прежде чем приступать к работам, вы должны четко знать, какой ширины будет у вас печь. Ее необходимо начертить на бумаге, высчитав все необходимые параметры.

Шаг 2. Закладываем фундамент

Перед установкой печи необходимо позаботиться об основании. Оно должно быть твердым и идеально ровным, чтобы в дальнейшем не произошло растрескивания конструкции и деформации. Закладывание фундамента – очень ответственный шаг, подойти к которому нужно серьезно.

Для бетонного пола фундамент будет являться своеобразной платформой, приподнимая саму печь на 20-30 см над уровнем пола. Выполняем опалубок по размерам фундамента и скрепляем его уголки деревянными брусками (50х50 мм). На дно фундамента насыпаем песок толщиной в 15-20 см, хорошо утрамбовываем, а уже потом медленно засыпаем раствор. Не следует соединять фундамент основного дома с фундаментом печи. Они обладают разным весом, а значит, и усадка будет разная.

Схема закладки фундамента печи

Если вы делаете печь в деревянном полу:

Если печь возводится в деревянном доме, то следует учитывать правила пожаробезопасности. Необходимо между конструкцией печи и перекрытиями проложить лист асбеста.

Подготовка фундамента печи

В некоторых деревянных домах, пол поднят над землей уже на 50-80 см. В этом случае рыть яму под фундамент нужно будет на 20-30 см. То есть вам нужно в любом случае «заглубиться», но учитывайте уже эту разницу.

Порядовая схема печной кладки

Видео. Кладка кирпичной «Колпаковой» печи

Шаг 3. Приготовление глиняно-песчаного раствора для кладки кирпича. В качестве основы мы будем использовать именно глину, так как она обладает жаростойкостью до 1000 градусов.

На видео можно посмотреть наглядную инструкцию по замесу раствора.

Видео. Приготовление глиняного раствора для печной кладки

В большой металлической емкости необходимо соединить глину с водой и замочить ее на течение 2 суток. После этого насыпаем песок в емкость и хорошо перемешиваем электродрелью с насадкой миксер. Когда смесь будет хорошо перемешана, и в ней не будут отделять 2 материала, проверьте мастерком на густоту раствор. Если смесь медленно сползает с инструмента, значит раствор готов. Можно приступать к кладке кирпича.

Кладка 1-го уровня печи

Перед тем как начать укладывать кирпичи на цементный раствор, лучше сразу каждый ряд, согласно схеме порядковки, раскладывать на полу «на сухую». В схеме видно, что на некоторых рядах придется делить кирпичи на ½, ¼. Там, где придется шлифовать кирпичи, используете ручной метод, чтобы не нарушить технических свойств материала и его эстетического вида.

Для того чтобы правильно установить дверцы поддувала и окошки, необходимо в имеющиеся отверстия продеть вязальную проволоку, сделать петлю и скрутить жгутом. Вложить между кирпичами. Если нет отверстий в заводских деталях, то необходимо их проделать дрелью с насадкой сверла по металлу. Используйте плоскогубцы, чтобы как можно туже закрутить петлю. Пока дверцы для устойчивости необходимо закрепить кирпичами, но не соединять раствором. Сделать это нужно будет после того, как уложите третий ряд.

Схема печной кладки

Главная особенность печи Кузнецова заключается в «плавающей» топке. То есть она должна быть отдельно стоящим модулем, отделенным от корпуса печи сухим швом. Огнеупорный кирпич (шамот) никакими выступами не должен входить в обычный кирпич корпуса печи.

Особенности кладки печи «Кузнецовки»

Здесь начинаем устанавливать топочную дверцу с зазором в 5 мм. Выставляем ее аккуратно по отвесу, чтобы проконтролировать отклонение уровня. Точно так же, как и во 2-м ряду, когда вы устанавливали зольник, необходимо металлической проволокой закрепить дверцу в кирпиче.

Чтобы не сдвинуть дверцу в то время, как вы будете дальше обкладывать ряд, зафиксируйте ее жгутами и придавите сверху концы жгутов кирпичом. Это позволит вам спокойно продолжать работу, не беспокоясь об отклонении дверцы от уровня.

Схема печной кладки

Шаг 5. Кладка второго уровня печи.

Шаг 6. Чтобы печь имела привлекательный внешний вид, можно скруглить аккуратно все ее края методом ручной шлифовки. Делать это необходимо уже после полного завершения строительных работ.

Шаг 7. Обрабатываем созданную печь огнеупорным составом.

Шаг 8. Растапливаем печку. Не нужно сразу давать максимальную температуру. Печь должна постепенно «прогореть». Начинайте с минимальной температуры, а потом уже добавить жару.

Вот и все! Следуя инструкции, а главное, не нарушая порядок кладки, у вас обязательно получится собрать надежную красивую печь, которая прослужит не один десяток лет.

В завершение этой статьи предлагаем посмотреть видео, в котором можно посмотреть этапы выкладки печи Кузнецова.

Видео. Кладка печи Кузнецова своими руками

Источник