И. В. Кузнецов с 1962 года занимается проектированием, изготовлением и усовершенствованием печей. За это время было изобретено более 150 различных конструкций, каждая из которых стремилась к абсолютному показателю эффективности - 95% КПД. В этой статье мы расскажем, как делать печь Кузнецова своими руками.
Принципиальная особенность разработки заключается в системе разделения газов на холодный и горячий потоки. За счет уникального колпакового строения печи горячий воздух задерживается внутри, а холодный выводится по отдельному каналу в дымоходную трубу. Учитывая то, что в колпаке поддерживается более высокая температура горения, а тепло распределяется равномерно по корпусу, коэффициент полезного действия достигает своего пика. Для сравнения, КПД обычных печей составляет 30-35%, твердотопливных котлов - 80%, пиролизных - 85%.
Невысокая производительность большинства твердотопливных агрегатов объясняется тем, что теплый воздух выходит вместе с продуктами горения в трубу. Помимо того, что оставшегося объема не всегда хватает для полноценного нагрева, быстро выходящие дымовые газы еще более снижают тепловой порог. В некоторых конструкциях эту проблему пытаются решить увеличением (удлинением) дымоходной трубы, но тогда существует риск снижения тяги и, как следствие, уменьшения КПД. Создание такого агрегата, который бы обеспечил полноценную тягу и увеличил теплопередачу, и стал основной целью конструктора Кузнецова.
Видео 1 Строительство отопительной печи по системе Кузнецова
Конструктивные особенности
Все печи Кузнецова (а их, напомним, более 150 образцов) можно разделить по функционалу:
- отопительные;
- варочные;
- камины;
- гриль;
- комплексные.
И хотя самой популярной моделью являются варочные, где предусмотрена функция приготовления пищи, все указанные агрегаты работают по одному и тому же принципу -разделение горячих газов на потоки.
На фото вы видите печь Кузнецова, сделанную своими руками, где топливник располагается возле самого пола и на всю длину. Получается очень эффективный нижний прогрев с последующим переходом на верхний уровни. Сразу за топливником располагается колпак с нижним выходным отверстием, который и сепарирует горячий газ. Наиболее горячая его часть поднимается вверх, а остывшая, более холодная, оседает на колпак и выходит через отверстие. Такая циркуляция происходит постоянно, пока в топливнике горят дрова.
Так выглядит схема печи с водяным контуром:
Усиление нижнего прогрева повышает уровень комфортности человека. Пол прогревается не только под пятном конструкции, но практически по всему периметру, соответственно, увеличивается площадь теплоотдачи, помещение прогревается быстрее и эффективнее.
Некоторые специалисты пытаются доказать неэффективность подобной технологии, ссылаясь на то, что задерживаемый дым ухудшает тягу. Однако, уже более 50 лет такая конструкция считается самой эффективной. Именно поэтому мастера пытаются сделать печи Кузнецова своими руками, находят чертежи, консультируются с автором технологии.
Агрегат можно использовать не только для отопления и приготовления пищи, но и для обеспечения горячего водоснабжения. Достаточно на обратной стороне колпака наварить чугунный или стальной теплообменник.
Почему колпаковый метод такой результативный?
- Дымные газы расслаиваются по температурному признаку за пределами топки.
- Чем больше колпаков в пределах одной конструкции, тем больше препятствий встречает горячий газ и тем дольше он задерживается внутри.
- Расположение колпака непосредственно за топкой - горячий газ моментально попадает в колпак и сохраняет высокую температуру. В колпаке собираются одновременно все продукты сгорания, что увеличивает время их переработки и сокращает сажный налет на дымоходе. К слову, именно поэтому самодельные отопительно-варочные печи Кузнецова не нуждаются в частой чистке.
- Теплообменник также располагается вне топки, соответственно, не забирает часть тепла и не снижает КПД.
Говоря иными словами, продукты сгорания, попадая в колпак (-и) вынуждены отдавать все свое тепло, чтобы выйти оттуда. Нижнее выходное отверстие выпускает наружу только холодный газ, уже отдавший всю свою температуру.
Если речь идет о печи с водяным контуром, то в теле присутствует двойной регистр стальных труб, выдающие мощность 17-63 кВт. Предусмотрены также двухконтурные агрегаты, производящие одновременный с отоплением нагрев воды.
А теперь приступаем к ответственному процессу - делаем печь Кузнецова своими руками, публикуем чертежи, видео, пошаговое руководство.
Подготовительный процесс
Необходимые материалы:
- песок - 150 кг
- кирпич красный полнотелый - 755 штук;
- шамотный кирпич - 65 штук;
- среднефракционная огнеупорная глина - 135 кг;
- чугунная дверца на поддувало (можно изготовить самостоятельно из спаренного стального листа);
- стальная проволока;
- арматура для колосниковой решетки или уже готовый колосник;
- уголок 350х400х400 мм;
- задвижка.
Все кирпичи перед кладкой проверяются вручную, на них не должно быть полых трещин, минимальное количество сколов.
Сделать кузнецовку может даже начинающий мастер, при этом важно соблюдать технологию кладки и порядовку.
Фундамент
Идеальным фундаментом считается связанный с домом, но только в том случае, если дом и печка строятся одновременно. В противном случае следует готовить новый, а не пытаться связать с прежним.
На фундамент укладывается слой битумной изоляции или рубероид, чтобы исключить проникновение грунтовых вод и намокания нижнего ряда.
Порядовка
Перед тем, как начинать порядовку, необходимо заранее рассчитать расположение дымохода в соответствии с чертежом. Только после этого можно приступать к собственно укладке
Для того, чтобы не ошибиться в количестве рядов и последовательности укладки, посмотрите видео порядовки печи Кузнецова
Видео 2 Порядовка
Пошаговая инструкция
- Первые 2 ряда выкладываете насухо из шамотного огнеупорного кирпича. Сам конструктор рекомендует делать нижнюю часть толще, но 2 ряда - оптимально для эффективной конвекции. После того, как выложен первый ряд, замеряете углы - они должны быть ровно по 900. С 3-го ряда начинается подготовка траектории дымовых каналов.
- Со второго ряда начинается подготовка зольника и поддувала. Через эту камеру будет подсасываться воздух для горения, а также удобно убирать золу. Все кирпичи кладутся в шахматном порядке, толщина шва в пределах 5 мм. Кладка - только на глиняный раствор.
- Делаете внутренние перегородки и стенку из шамотного кирпича между поддувалом и печкой. На 5м ряду монтируете желательно чугунную колосниковую решетку. Толщина колосника зависит от того, какие поленья будут загружаться в камеру.
Для теплового расширения при укладке колосника необходимо оставить деформационный зазор 5-7 мм между решеткой и стенкой. Саму решетку следует монтировать под небольшим углом к дверце, но оставить при этом небольшой порожек, чтобы щепки или горячие угольки не попадали в помещение.
В этом же ряду делаете дверцу для топливной камеры. Топливная камера обязательно должна быть облицована шамотным кирпичом, положенным на ребро. Футеровка - а именно так называется этот процесс - необходима для защиты стенки печи от высокой температуры.
- На 16-м ряду закрываете полностью камеру, чтобы установить колпак. После чего начинаете выкладывать вторую камеру сразу же поверх первой - это будет уже второй колпак.
- Далее, следуя порядовке, доходите до 26 ряда, после которого верхнюю часть сплошь закрываете кирпичом.
- Спустя сутки можно провести первый пробный запуск с минимальным количеством топлива. Это необходимо для проверки наличия сквозных щелей и обжига кирпичей и раствора. Не стоит злоупотреблять количеством дров - конструкция должна нагреться очень медленно и не раскалиться.
На видео представлена подробная инструкция, как сделать печь Кузнецова своими руками:
- Не стоит соединять первый колпак с топкой - так вы получите обычную не самую эффективную печь. Именно в разделении колпака и топки, создании ограниченного пространства для горения и заключается основной «секрет» Игоря Кузнецова.
- Во время укладки каждый четный ряд фиксируйте стальной проволокой - это обеспечит стабильное положение и устойчивость.
- Обязательно покройте уже готовую отопительно-варочную панель огнеупорным составом.