Современные печи с лежанкой: возвращаемся к классике

В этой статье рассказывается о печах Кузнецова для бани. Как устроены такие печи, их характеристики и модели. Приведена пошаговая инструкция по изготовлению подобной печи своими руками.

Кирпичные банные печи Кузнецова

По конструкции это классические дровяные топки с прямым сжиганием топлива на чугунных колосниках, основная часть тепла выделяется через фронтальную поверхность и боковые карманы, именуемые колпаками. Таких полостей может быть в печи одна или две. Устройство кирпичной печи для бани со встроенным колпаком было придумано довольно давно, Кузнецов лишь доработал принцип и придумал оригинальную схему.

Достоинства

Колпаковая печь имеет простое устройство и состоит из нижнего уровня и топливника, которые объединены между собой в колпак, главная составляющая такой печи для бани – это порядовка:

• она равномерно прогревается и также отдает тепло;
• чистить её нужно очень редко, поскольку сажи и дыма нет;
• тепло практически не улетучивается, так как у печи большой КПД;
• дизайн современный и оригинальный.

Чтобы самостоятельно сделать печь для бани, стоит точно придерживаться технологии изготовления, делать всё чётко по чертежу, а также использовать качественный материал.

Краткий экскурс в историю

Отопительный эффект открытого огня заметили еще наши предки, зажигая костры в пещерах. На смену кострам пришли частично закрытые очаги, а затем – первые неэффективные камины, большая часть тепла которых уходила в дымоход.

Со временем придумали своеобразный колпак, задерживающий горячие газы внутри сооружения, и научились разделять раскаленный воздух на несколько потоков. Перелом в технологии произошел, когда вопросом занялся И. С. Подгородников, известный в нашей стране инженер-теплотехник. Он изобрел «двухэтажный колпак», который немного по-иному организовывал выход топочных газов. Однако практики было недостаточно, и окончательное воплощение в жизнь идея получила благодаря И. В. Кузнецову.

Игорь Викторович создал мощную теоретическую базу о колпаковом горении, которую и сумел благополучно воплотить на практике. Только благодаря его трудам печное отопление стало по-настоящему эффективным. Им разработано более 150 различных стандартов, собраны десятки типовых решений и схем. Максимально усовершенствованные модификации стали популярны, сотни мастеров взяли на вооружение порядовки колпаковых печей Кузнецова. Попробуем разобраться, как работает «кузнецовка».

Банную печь собственными руками по способу И.В. Кузнецова

Мечтаете о удобной парильне, но желаете обойтись без чрезмерных финансовых затрат во время строительства? В этом случае,стальная банную печь собственными руками- это лучшее решение, доступное многим, потому как есть большое количество чертежей и советов, соответственно с которыми, и зстального листа можно сварить обычную конструкцию с ёмкостью для закладки каменной засыпки и с вместительной камерой сгорания, рассчитанной на сжигание твёрдого топлива.

Печь, выстроенная по плану Кузнецова

Нужно обратить внимание!
Если вам нужно не просто недорогое, а эффективное и экономичное в работе решение,то при объективном рассмотрении стальные печи собственными руками для бани будут не прекрасным вариантом.
В данном случае лучше обратить собственное внимание на печи, спроектированные И.В. Кузнецовым.

Характеристики

Правильно сложенная банная печь системы Кузнецова обладает следующими свойствами:

• Она способна долгое время поддерживать нужную влажность и температуру в помещениях бани.
• Печь Кузнецова может нагревать свыше 140 литров воды и не допускать ее закипания.
• Создавать достаточное количество пара для 6 – 8 человек.
• Просушивать банные помещения после окончания процесса мытья.
• Печка системы Кузнецова, благодаря минимальному содержанию в ее конструкции металлических деталей, прослужит своему хозяину долгие годы.
• Высоким КПД, по сравнению с другими печками. Это обеспечивается за счет удержания нагретого воздуха в колпаках, в дымоход поступает уже остывший и отдавший свое тепло кирпичной кладке дым.
• Расход дров будет минимизирован, за счет оптимальной системы передачи тепла.

Фото банной печи Кузнецова:

к содержанию ↑

Преимущества печного отопления

Осенью в саду и в огороде работы еще много, а световой день короткий, и хочется сделать больше, все успеть. К вечеру накапливается усталость. И потому очень приятно помыться в бане, провести вечер и ночь в тепле.

С наступлением холодов тяга к вечернему теплу жилища растет. Но что делать, если в городской квартире отопление еще не включили, а ночевка в дачном домике требует работы электронагревателя и большого расхода электроэнергии. К тому же, широкое распространение такого метода обогрева отдаляет людей от общения с природным естеством – живым огнем.

Мы с женой как-то вернулись на дачу после 4-х-дневного отсутствия. Дом встретил нас холодом и сыростью. Затопили мини-камин, затем печь. Через 4 часа дом наполнился теплом.

Лето 2019 года тоже выдалось холодным, поэтому сожгли весь переходящий запас сухих дров, но ничего, нашли простое средство растопки новыми дровами. Тем более что отопление дровами полезно еще и получением минерального удобрения – древесной золы.

Два года назад в магазинах появилась древесная зола в упаковке 1 л по цене 65 рублей. При этом название древесины, из которой она была получена, на пачке не указывалось. А ведь состав золы важен для растений.

Виды

Мастер придумал большое разнообразие печей, которые отличаются не только внешним видом, но и предназначением:

• отопительные;
• для приготовления еды;
• для бани;
• уличные, типа барбекю;
• печи с лежаком.

Когда вы определитесь с вариантом печи для бани, которую хотите сделать у себя дома, то, в первую очередь, нужно будет сделать чертежи для порядовки. Порядовка – это способ кладки кирпича, причём каждый ряд ложится по-разному. Сбор порядовки напоминает конструктор, если приложить усилия и потратить немного времени, то с этим справится каждый.

Расчёт купольных отопительных приборов

Не вдаваясь в сложные термодинамические выкладки, приведём простейшую методику расчёта колпаковой печи, которой пользуются не теоретики, а самые что ни на есть настоящие печники с большим стажем работы и десятками успешно работающих отопительных прибооров в активе.

Если за основу планируется взять одну из существующих конструкций, то потребуется посчитать теплопотери помещения. Для этого определяют его объём, основываясь на габаритах внешних поверхностей стен и потолков. Чтобы упростить себе задачу, можно измерить внутренние размеры и прибавить к ним удвоенные значения толщины стен. Получив кубатуру помещения, умножают её величину на 21 — усреднённое значение тепловых потерь для 1 кубического метра общего объёма. Мощность печи должна быть на 15–20% больше полученных значений.

Купольная печь, предназначенная для отопления двухэтажного дома

Теперь что касается случая, когда по какой-либо причине ни один из найденных проектов вас не устраивает. Выход один — создать отопительный прибор самостоятельно, основываясь на общих принципах строительства колпаковых печей и способах определения их внутренних размеров по методу пропорций. Всё, что для этого потребуется — правильно определить внешние габариты обогревающего агрегата. Методика расчётов в этом случае также не отличается сложностью. Прежде всего, полученное значение теплопотерь надо разделить на 300 — тепловую мощность, которую можно снять с 1 кв. м внешних стенок печи. При этом берутся в расчёт только активные поверхности, то есть те, которые непосредственно участвуют в теплообмене. Таким способом получают площадь стенок, расположенных выше колосников. Прибавив к ним квадратуру остальных частей печи, получают общую площадь твердотопливного теплогенератора. Его высоту и ширину определяют согласно соотношениям конструкции, взятой в качестве примера.

Иногда возникают ситуации, когда получившийся в результате агрегат получается слишком громоздким. Не беда — его можно спокойно уменьшить на 25–30%, если исходить из того, что топиться печь будет утром и вечером.

Делая печь более компактной, следует знать, что двойная топка никогда не даст удвоенной теплоотдачи. Максимум, которого можно добиться — это прирост тепловой энергии на 40–50%. Так что эстетам и перфекционистам придётся смириться с потерей в экономичности отопительного прибора.

Что же касается сухого шва, то его выполняют шириной 2–3 см, причём нижнее значение принимают во время постройки ежедневно эксплуатируемых агрегатов, а верхнее — при сооружении «печей выходного дня», то есть установленных на дачах, в охотничьих домиках и т. д.

Как и было обещано во вводной части, представляем вашему вниманию порядовку и технологию строительства несложной в изготовлении, но очень популярной печи авторства И. В. Кузнецова. Её тепловая мощность составляет 10 кВт, чего будет достаточно для дома средних размеров.

Порядовка одной из наиболее повторяемых конструкций, разработанных И. В. Кузнецовым

Как сделать печь Кузнецова для бани своими руками

Выбирая схему кирпичной каменки, всегда приходится «привязывать» ее к особенностям устройства внутреннего пространства бани и учитывать собственные возможности. Не всем дано выложить печь – каменку с несколькими карманами и перегородками внутри. Поэтому, если есть навыки и опыт в укладке печей для бани, можно испытать свои силы в постройке полноценной системы Кузнецова. Для первого же опыта, возможно, лучшим решением будет более простой вариант с одним карманом.

Делаем фундамент

Хорошо, когда печка делается во время строительства дома, тогда фундамент для неё можно сделать сразу. Стоит учитывать, что фундамент должен быть на 10 сантиметров больше чем печь по всему периметру. Фундамент нужно делать крепким, так как конструкция имеет большой вес.

На что обратить внимание:

• Фундамент дома не должен быть единым с печным фундаментом.
• Если печка должна стоять около стены, то у фундамента должно быть расстояние минимум 5 см. от основного, при этом расстояние стоит заполнить песком.
• Качественная гидроизоляция фундаменту не помешает. Чтобы её сделать, нижний слой в котловане засыпают песком, а высохший фундамент застилают рубероидом.
• При возможности необходимо сделать армирование, для этого используют металлический каркас.

Фундамент делается на одном уровне с основным, при необходимости можно доложить кирпич.

Отопительно-варочный вариант устройства

Спецификой подобной конструкции будет измененное размещение первого колпака — он изготавливается выступающим и в его своде ставится варочная панель, очень часто из чугуна.

Плита должна быть обязательно цельной, так как из-за конструкции дым не вытягивается из колпака, благодаря этому будет неминуемо поступать в пространство помещения через разъемные конфорки.

Порой устанавливают плиту и над вторым колпаком — она не так очень разогревается и не служит чтобы приготовить пищу, но будет замечательным средством для сушки овощей, фруктов, грибов и трав. Там иногда выполняют нишу для хранения головешек и их подсушки перед тем как применить.

Каминопечь Кузнецова: порядовка

Каминопечь Кузнецова – это большой накопитель тепла. Кирпичная конструкция, похожая на камин, и тёплая как печь. За счёт своей массы каминопечь обогревает помещение уникальным способом.

Строительство каминопечей сложное дело, но при желании всё можно сделать своими силами. Начинать такой сложный процесс нужно обязательно имея под рукой порядовки. Каминопечь Кузнецова имеет массу достоинств.

Преимущества каминопечей:

• Красота и изящество каменной кладки;
• Эффективность кирпичного нагревателя;
• Незначительный выброс окиси углерода и сажи;
• Длительная поддержка комфортной температуры в доме;
• Экономичность.

Некоторые любители каминов делают их похожими на произведения искусства, украшая их решётками и элементами декора, воспользовавшись услугами кузнеца. Приятное ощущение лучистого тепла, можно почувствовать на себе, если оборудовать свой загородный дом или дачу такой каминопечью.

Дополнительные конструктивные элементы печи

Приведенный выше порядовый план кладки банной печи Кузнецова вполне может быть подкорректирован путем внесения в ее конструкцию дополнительных элементов.

Так, во второй камере-колпаке можно установить теплообменник для нагрева воды в отдельном баке. Такой теплообменник рекомендуется устанавливать между 15 и 16 рядами или делать его под углом вход в 15 ряду, а выход на уровне 16 ряда. Температуры в 150-200 градусов вполне достаточно, чтобы нагревать без риска перегрева бак объемом 150-170 литров. Использовать для нагрева топочное пространство будет не совсем рационально, поскольку холодная вода в теплообменнике не позволит обеспечить температуру для розжига легких газов. С другой стороны, при 1200 градусах существенно повышается риск перегрева трубы и разрыва теплообменника.

Над сводом топки можно установить чугунную плиту, а уже на нее емкость с камнями. Такое решение позволит превратить проект в печь-каменку открытого типа.

Таким образом, используя предложенный проект, можно возвести печь Кузнецова для бани своими руками с минимальными затратами. Ведь ничего сложного в том, чтобы по инструкции собрать конструкцию в принципе нет, достаточно взять в руки мастерок и уложить первый кирпич, а дальше появится и опыт, и азарт сделать все своими руками.

Простой вариант печи Кузнецова

Более доступный для изготовления своими руками и одновременно экономичный вариант печи приведен на схеме ниже. По сути, простейшая печь Кузнецова представляет собой коробчатый корпус, сложенный из красного кирпича, внутри которого выделено три полости. Первая отведена для обустройства топки. Вторая и третья соответственно используются для дожигающего колпака и вытяжного подъемного канала.

Перегородка и внутренняя поверхность топки подлежат облицовке шамотным кирпичом, что позволяет избежать прогаров и растрескивания перегородок и наружных стен печи.

При желании печь Кузнецова можно выполнить с полостью для подогрева воздуха или ограничиться простейшим решением, но с установкой дожигающей катализаторной решетки из шамотного камня.

Какие материалы нужны

Для выкладки наружных стен печи Кузнецова рекомендуется использовать красный керамический камень марки М150 размером 250х120х65 мм, без облегчающих кромок и полостей. В среднем на одну печку уйдет не менее 200 шт. кирпича. В качестве кладочного раствора можно использовать замес на глине и низкомарочном цементе, но лучше купить хороший клей для каминных и кирпичных печей бани.

То же самое касается укладки огнеупора, топку по рекомендациям Кузнецова выкладываем шамотом ШБ8, остальные части, в том числе колпак и полость под сухим швом, кирпичом Ш5. Клей для шамота нужно покупать, любые самодельные растворы рассыпаются в течение месяца, даже при небольшой нагрузке бани.

Также потребуется асбестовое волокно в шнурах, базальтовый картон толщиной 5 мм, металлические, лучше чугунные вставки в портал печи, а также сопутствующая запорная арматура, чугунный колосник, дверцы и задвижки.

Кроме того, для обустройства фундамента печи Кузнецова в бане потребуется бутовый камень, песок, щебень, небольшое количество рубероида и металлическая сетка для армирования подошвы.

Необходимые инструменты

Для строительства печи Кузнецова используется тот же набор приспособлений, что и для любой кирпичной каменки в обычную баню. Кроме шанцевого инструмента, для рытья мини котлована потребуются:

• Штангель-циркуль, рулетка, строительный уровень, столярный уголок;
• Емкость для разведения клея или кладочного раствора;
• Мастерок, молоток каменщика;
• Болгарка с набором дисков по камню, парочка кругов с алмазным напылением для резки шамота;
• Проволока, арматура, инструмент для их обрезки.

Особое внимание уделяем нарезке и раскройке кирпича под укладку печи. Если красный керамический режется более-менее сносно даже угловой машинкой, то шамот приходится вырезать в несколько проходов, под небольшой нагрузкой, не допуская перегрева и термических ударов. Шамотный камень легко скалывается в неожиданных местах. Резать кирпич для печи системы Кузнецова придется много и часто.

Подготовка фундамента

Прежде всего нужно рассчитать общий вес печи Кузнецова, отдельно считаем количество красного и шамотного кирпича. К полученному добавляем вес дымохода и каменной засыпки. Если вес получился более 400 кг, то нужно будет делать индивидуальный фундамент.

Обычно основание внутри бани заливают в виде бетонной плиты. В грунте отрывают котлован, размеры которого должны быть больше габаритов печи минимум в 1,2-1,5 крат. На дно осыпается песок с мелким гравием. Далее укладывают бутовый камень, поверх которого заливают бетонную подушку. На деревянный пол бани лучше не ставить, слишком уж горячей получается топка Кузнецова.

Последним этапом на бетон наплавляют рубероид и укладывают базальтовый картон термоизоляции. При этом плоскость основания должна быть выше уровня пола в бане минимум на 40-50 мм, а образовавшуюся щель по периметру фундамента затирают термостойким герметиком.

Кирпичная кладка

Строительство каменки Кузнецова начинается с выкладки первого ряда, обычно это площадка или сгон из керамического камня в два слоя с перекрытием швов.

Далее необходимо выложить из шамота дно и желоб зольника, укладываем чугунный колосник и формируем из красного кирпича наружные стены и перегородку, отделяющую топку от пространства колпака и дымоходного канала. Толщина шва не должна быть больше 7 мм.

Стены нужно будет выложить на высоту топливной камеры, после чего изготавливаем главные детали печи Кузнецова – решетку из шамота и сухой шов. Стены внутри печи закрываем базальтовым картоном и заклеиваем тонкими шамотными плитками.

Далее устанавливаем дверцу в топочную камеру, обязательно привязываем ее проволокой, швы и стыки неплотно забиваем асбестовым шнуром. Процедуру заделки нужно будет повторить после первого протапливания и охлаждения без помывки в бане.

Верхнюю плоскость закладываем кирпичом, в потолочном своде каменки устанавливаем чугунную задвижку со штоковым приводом.

Виды конструкций с духовым шкафом

Печь Кузнецова

Устанавливается в помещениях с минимальными возможностями в плане площади, при этом дизайн и оформление подбирается в индивидуальном порядке. Особенностью печной системы этого типа является высокий показатель КПД, который для подобных устройств составляет более 80% одновременно с незначительным количеством образованной в процессе работы сажи. Конструкция подходит для размещения в любом участке помещения, предусматривается возможность на размещение сразу нескольких подобных печей. Для топки подходит любой вариант твердого топлива.

Устройство Быкова

Толстостенная конструкция имеет простую схему закладки и прямоугольную форму. Подобный вариант печи предусматривает размещение устройства в 2-х комнатах одновременно. Тем не менее конструкция Быкова в своем строении имеет существенные отличия от колпаковых конструкций. Нижняя область включает 2 газовых канала: восходящий и нисходящий. Верхняя часть имеет форму сита, колпак которого разделяется 5-ю каналами.

Возможные сложности

Большинство проблемных ситуаций с системой Кузнецова возникает из-за неправильной эксплуатации. На первых порах нельзя греть помещение бани на полной мощности. Факел внутри кузнецовской топки почти втрое выше, чем у обычной печи, поэтому стены и особенно свод очень быстро нагреваются. В результате появляются трещины и выкрашивается кладочный клей.

Кроме того, все металлические детали внутри топки должны иметь свободную посадку, чтобы тепловое расширение металла не разорвало шов или не выдавило камень.

Еще одна проблема может возникнуть в ситуации, когда дверца топки рамкой плотно соприкасается с раскаленным шамотом, со временем огнеупорный камень выдавит металлическую основу, и аппарат Кузнецова без видимых причин начнет дымить внутри бани.

Видео: Строительство отопительно-варочной купольной печи

Как видите, при аккуратной и вдумчивой работе повторить существующую конструкцию несложно. Порядовки печей Кузнецова не являются коммерческой тайной, поскольку сам автор предоставляет доступ к чертежам и схемам всем желающим. Учитывая огромное разнообразие отопительных агрегатов различного назначения, не составит труда найти колпаковую конструкцию, которая идеально подойдёт под ваши условия. Важно только помнить — в печном деле мелочей не бывает!

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.