Как нагреть самые дальние уголки дома? Установка печи Кузнецова с котлом водяной системы отопления
Среди разнообразия устройств отопления для дома особенным уважением пользуются экономные печи, конструкция которых разработана еще в первой половине 60-ых годов XX века И. В. Кузнецовым.
С той поры открытие только совершенствовалось и нынче насчитывается около 150 разных моделей, учитывающих все допустимые нужды жизни в личном доме.
Печи Кузнецова выделяются особенным строением и рабочим принципом, использующим натуральное движение потоков холодного и воздуха который нагрелся. Специализированный колпак не даёт жарким газам отступать в дымотвод и держит их изнутри печи.
Более прохладный воздух передвигается к нижней камере сгорания, где нагревается и подымается кверху, вытесняет уже остывший. Такой круговорот тепла изнутри печи повышает их КПД до 80–95%, что намного превосходит отдачу тепла обыкновенных радиаторов.
Специфики печей Кузнецова
Помимо большей эффективности, данные устройства выделяются следующими хорошими качествами:
- Обычная чистка — из-за больших температур в топочной камере горит даже зола, уменьшая кол-во нужных операций по уборке.
- Универсальность — кузнецовки часто оборудуются варочной плитой, духовым шкафом, котлом чтобы нагреть воду.
- Конструкция дает возможность строить печи разной формы, размеров, это обеспечивает их наиболее комфортное размещение в доме, и также расширяет выбор декоративного оформления приборов.
- Одинаковый прогрев стен печи хорошо сказывается на прочности кладки, благодаря этому кузнецовки выделяются долголетием.
Постройка подобной печи окажется вполне потенциальной для умелого мастера — если же опыта не хватает, рекомендуется обратиться для расчета чертежа к профессионалу. При самостоятельной работе по готовой схеме требуется с большим вниманием следовать советам, не меняя порядовку подобранного проекта на свое усмотрение.
Схема печи с гидроконтуром
Устройство, подключенное к гидроконтуру, еще более повышает собственную результативность, давая возможность при такой же мощности нагреть намного большую площадь.
При строительстве подобной печи котел ставится над камерой сгорания в зоне первого колпака — воду греют раскаленные газы, обволакивающие железные стены.
Горячая вода через верхний провод труб отправляется в радиаторную систему, а через нижний поступает прохладная вода.
Остывший воздух после повторного нагрева вытесняется в территорию второго колпака, таким образом поддерживая отдачу тепла ключевой печи.
Теплообменный аппарат, устанавливаемый в печи, бывает 2-ух разновидностей:
- однокамерный — собой представляет отсек для воды, выполненный либо в плоской форме, или в виде котла;
- трубчатый — в таком теплообменнике вода регулярно продвигается вперед по трубам, размещенным друг над другом.
Более практичным считается тип второй — благодаря меньшему объему труб, вода быстрее нагревается и расходится по радиаторной системе. Трубный диаметр подбирается минимум в 50 мм — иначе вода в них может кипеть. Размеры печи с любым типом трубного змеевика зависят от численности колпаков, набора добавочных функций. Если печь ложиться только для отапливания, довольно будет миниатюрного вертикального устройства размерами 1м х 1,2м х 2м.
Постройка собственными руками. Материалы
Чтобы удачно сложить кузнецовку, требуется большое внимание выделить корректному подбору материалов — в виду того, что температуры в камере сгорания существенно превышают средние нормы, для прибора не сможет подойти простой кирпич.
Лучше подобрать самый прочный термоустойчивый материал на основе шамотной глины, и также специализированную кладочную смесь из магазина по продаже строительных материалов.
Делать раствор для кладки собственными силами рекомендуется только если есть наличие необходимого опыта — маленькие нарушение пропорций в дальнейшем приведут к трещине и разгерметизации кладки.
Главное! Для стен с внешней стороны печи необязательно использовать кирпич большой устойчивости к огню — это может привести исключительно к уменьшению службебного срока конструкции. Не получая отличного нагрева, подобный кирпич и кладочный раствор достаточно оперативно разрушатся.
Теплообменный аппарат понадобится приобрести в специальном магазине — очень часто для их изготовления применяется очень хорошая сталь необходимой толщины либо чугун. Нужными для приобретения будут разные добавочные детали — задвижки, дверки, петли, ручки и все детали крепежа, разрешающие присоединить теплообменный аппарат к трубопроводу.
Инструменты
При строительстве подобной конструкции потребуется сделать работы как с кирпичной кладкой, так и с железными частями. Благодаря этому инструментальный набор понадобится подходящий:
- инструменты для измерений;
- емкость для замешивания раствора;
- мастерок-кельма;
- печной молоток-кирка;
- правило;
- угловая шлифмашина с отрезными кругами по металлу и по камню;
- инверторный аппарат.
Чтобы уберечь себя при производстве работ, понадобится средства защиты — очки и маска, закрывающая лицо от искр, пыли, специализированные перчатки.
Подготовка места
Правильное размещение печи увеличит ее отдачу тепла и снизит риск появления пожароопасной обстановки. Устройство не устанавливают вблизи от стен или перегородок — расстояние до них должно быть не меньше 30 см, аналогичный отступ оставляется от поверхности потолка.
Все поверхности вблизи прибора обшиваются материалом негорючим. Место для дымоотвода также очень значимо, как и возможность его правильной изоляции при прохождении через перекрытия. При расположении печи с гидроконтуром в первую очередь принимается во внимание удобное подключение к отопительной системе.
При строительстве прибора в первую очередь оснащается фундамент:
- Вырывается котлован, превышающий размеры сторон грядущего устройства на 15— 20 см.
- На днище сыпется специализированная песчаная подушка и раскрошенного щебня толщиной на 15 см.
- На затрамбованный слой водоотвода ставится сбитая из досок из дерева опалубка, которая заливается смесью бетона.
- Фундамент оставляют до полного отвердевания.
После окончательного застывания фундамента поверхность его выступает над уровнем пола на десять сантиметров, на нее ложится гидро-изоляция из рулонного кровельного материала толщиной в 2 слоя.
Рабочие шаги. Порядовка конструкции
Строительство печи начинают с кладки начального ряда основания на сухую, после исполняют этапы:
- Выстраивается часть находящаяся внизу печи — высота отличается в зависимости от подобранного проекта.
- Ложиться днище топочной камеры из огнеупорного кирпича. Между слоем и керамическим Основанием не укладывают раствор.
- Еще до оборудования стен камеры сгорания ставятся и подключаются трубы гидроконтура.
- Строится топочная камера и стены с внешней стороны печи — между слоем кирпича и теплообменным аппаратом остается просвет не меньше 15 мм, просвет 5—10 мм оставляют между стенками камеры сгорания и слоем поризованного керамического камня.
- Образовывается второй колпак также с необходимым воздушным зазором.
- Ложиться и изолируется дымотвод.
Фото 1. Порядовка печи Кузнецова с водяным котлом, которая состоит из 20 рядов. Дальше следует становление дымоотвода.
Для правильного подсоединения к отопительной системе в большинстве случаев применяется циркулярный насос. Он существенно увеличивает результативность движения воды по трубам, а естественно и КПД всей системы. Во время работы соблюдают конкретную очередность:
- На месте выходов труб ставятся краны — размер диаметров отводящих труб не меньше 20 мм. При выполнении подсоединения применяются огнеупорные уплотнители — в большинстве случаев асбестовый шнур.
- От выводящей трубы выполняется разветвление отводов к системе отопительных приборов по подобранной схеме.
- К входящей трубе подсоединяется отвод с холодной водичкой и насос для наполнения трубного змеевика.
- В первую очередь ставится расширительный бачок — он дает возможность не сливать теплообменный аппарат, когда необходимо провести маленькие работы по ремонту.
На выводящей трубе рекомендуется установить термостатический клапан для температурные регулировки и контроля интенсивности работы устройства.
Какие могут быть трудности
Нехватка опыта при производстве работ порой приводит к типичным ошибкам:
- Неверно замешенный раствор — уменьшается долговечность кладки.
- Теплообменный аппарат касается кладки — из-за увеличения металла при нагревании швы крошатся и трескают.
- Места выхода труб заделываются раствором — при нагревании он даст трещину и разрушит непроницаемость, с целью решения проблемы оставляется маленькой просвет, куда кладут уплотнитель.
- Отсутствие пространства воздуха между стенками камеры сгорания и печи — также приводит к неодинаковому расширению и разрушению кладки (огнеупорный кирпич имеет очень высокие показания увеличения, чем керамический).
Выстроить прибор с гидроконтуром собственными руками очень не просто, благодаря этому лучше в процессе выполнения работ советоваться со знающим профессионалом, это даст возможность избежать значительных ошибок.
Нужное видео
Видео, в котором в режиме слайд-шоу показаны все строительные этапы печи Кузнецова с гидроконтуром.
Правила безопасного применения котла водяной системы отопления
Чтобы прибор с нагревательным гидроконтуром работал с очень большим коэффициентом полезного действия, рекомендуется наблюдать за соблюдением ряда правил:
- Печь никогда не растапливают при слитом теплообменнике — это приводит к его необратимому повреждению.
- Если растворить печь и подать холодную воду в уже нагревающийся теплообменный аппарат, это может привести к его деформации и трещине металла.
- При отсутствии насоса циркуляционного уменьшится скорость продвижения воды по трубам и подходящее качество отдачи тепла.
- Для того чтобы избежать застывания воды в трубах, размещенных вблизи стен с внешней стороны, в зимнее время в контуре применяются специализированные антифризы.
- Если остановить продвижение воды по трубам при еще работающей печи, есть риск взрыва перегретого трубного змеевика.
При воплощении всех эксплуатационных правил печь Кузнецова с гидроконтуром обеспечит наиболее хорошее теплоснабжение помещения и большой служебный срок всех систем.
Что необходимо помнить про печи Кузнецова
Говоря об искусстве конструирования и строительства печей сделанных из кирпича, невозможно не припомнить об одном из очень талантливых русских печных профессионалов современности – И.В. Кузнецове. Его имя стоит в одном ряду с подобными знаменитыми печными разработчиками прошлого, как В.Е. Грум-Гржимайло и И.С. Подгородников. На счёту Игоря Владимировича более полутора сотен разработок, воплощенных в жизнь, а колпаковые печи Кузнецова обрели большую популярность как на постсоветском пространстве, так и за границей. В этой публикации мы попробуем разобраться, в чем секрет успеха таких разработок, и также рассмотрим разновидности кузнецовских печей.
Чуть-чуть теории
Классические бытовые печи с варочными плитами, «голландки» и «шведки», несмотря на конструктивные различия, соединяет между собой одна общая характерность. Она оказывает влияние на рабочую эффективность таких тепловых приборов — это натуральная тяга дымоотвода. Без тяги не будет работать ни одна из множества популярных печей, недалеко ушли в данном отношении и котлы твердотопливного отопления.
Обмолвимся: ни одна, помимо кузнецовской, ведь только детища Игоря Владимировича не просят для собственной работы естественной тяги.
Секрет хорошей работы, что выделяет двухколпаковые печи Кузнецова от всех прочих, прячется как правило свободного перетекания газов, для которого не требуется добавочная энергия снаружи.
Подробнейшим образом и доступно об этой теории изложено в публикациях, расположенных изобретателем на страничках своего веб-ресурса www.stove.ru. Там же в открытом доступе есть проекты печей, уже введенных в эксплуатирование. Мы будем рассматривать теорию кратко, сравнивая классический способ сжигания твёрдого топлива с процессами, происходящими в колпаковой печи. Итак, в обыкновенной или канальной печи типа «голландки» движение воздуха и газообразных, жидких и твердых веществ вызвано наличием тяги в дымоходной трубе.
Натуральная тяга считается фактором извне, существующим в зависимости от:
- перепада высот между входом в поддувало и верхним срезом трубы;
- температурной разницы воздуха снаружи и газов дыма;
- нагрузки ветра.
Другими словами, тяга есть даже тогда, когда отопитель бездействует, только бы была открыта заслонка. В рабочем режиме печи тяга увеличивается неоднократно, скорость газов резко увеличивается. В результате в топочную камеру поступает много воздуха, температура горения падает, КПД сжигания дров уменьшается. Ограничивая доступ воздуха заслонкой, мы заставляем горючее тлеть в случае дефицита кислорода, что тоже не считается идеальным режимом для извлечения энергии тепла из дерева.
Правильная печь с большим коэффициентом полезного действия должна отнимать максимум тепла у продуктов згорания, чтобы оно не вылетало в дымовую трубу. В работе это осуществить не очень просто и вот почему:
- при открытой заслонке раскаленные газы быстро двигаются по кирпичным каналам, не успевая передать стенкам теплоту;
- если заслонку закрыть, то быстрота потока станет меньше, но материал каналов не может вобрать всю отличающуюся теплоту и передать ее в пространство помещения, благодаря этому часть энергии все же летит в трубу.
В связи с этими причинами КПД применения практически всех имеющихся печей нечасто может достигать 60%. В разработках Кузнецова удачно решены две проблемы, КПД сжигания топлива и КПД применения выделяющейся теплоты находятся на уровне порядка 80%. Аналогичный показатель может выдать далеко не всякий котел, действующий на твёрдых видах топлива. И.В. Кузнецов изложил основы конструирования печей соответственно с принципом свободного перетекания газов, который мы будем рассматривать ниже.
Схема печи Кузнецова
С целью визуализировать рабочий принцип печи, приведем примитивный пример. Представьте маленькой костер, горящий на пространстве открытого типа. Доступ воздуха безграничен, но температура горения низкая, а тепло хаотично рассеивается во все стороны. Если покрыть пламя большим чаном — колпаком, оставив внизу достаточный просвет, то костер не погаснет, но характер процесса изменится.
Раскаленные газы по настоящему поднимутся в верхнюю территорию чана и сделают преграда неограниченному воздушному потоку снаружи. И только отдавая тепло стенкам чана, они будут охлаждаться, спускаться к проему и поэтапно выходить наружу, уступая место более нагретому потоку. Подобным образом, в территорию горения попадет именно столько воздуха, сколько необходимо для сжигания топлива. Разогретые газы не могут быть вытеснены холодным воздухом, пока не остынут сами, процесс становится саморегулируемым.
Фокус в том, что строительство печей по системе Кузнецова происходит при помощи не одного колпака, а 2-ух, которые соединены между собой по вертикали каналом. Цель подобного улучшения – избавится от проблемы с эффектной передачей теплоты сжигания в помещение. Продукты горения с большой температурой поднимаются под свод первого колпака, отдавая теплоту его стенкам. В результате газы охлаждаются и начинают спускаться вниз под своей тяжестью и давлением восходящего горячего потока из топочного отделения.
В оптимизации процесса И.В. Кузнецов пошёл намного дальше, он изобрел способ деления потока газов по температуре еще на первой стадии процесса – сразу же после топливника. Для этого пространство колпака отсоединяется от камеры сгорания перегородкой, не доходящей до самого свода. Вследствии этого горячий поток с ходу проникает в верхнюю территорию. Для газов с невысокой температурой предназначен сухой шов в печах Кузнецова, устроенный в перегородке в виде щели заданного размера. Сущность процессов показана ниже на схеме печи:
В результате под первым колпаком образуется постоянное турбулентное движение газов с одинаковым распределением по температуре. Это приводит к тому, что в печь не может попасть больше воздуха, чем требуется, его «не пустят» горячие продукты под сводом и перегородка. В подобных условиях горючее горит полностью, оставляя отход соответственно с зольностью.
В другом, верхнем колпаке, происходит такое же движение. Продукты с невысокой температурой стелются понизу, тогда как горячие газы поднимаются под свод и продолжают остывать, передавая энергию кирпичным стенкам. Охладившись, они опускаются вдоль вертикальной перегородки, после этого проникают в дымотвод.
В нижнем и верхнем колпаках регулярно есть давление газов, под его влиянием они и побуждаются к естественному движению, тяга трубы для дымохода не требуется.
Разновидности печей Кузнецова
Все порядовки печей Кузнецова (они есть в открытом доступе на ресурсе разработчика) можно поделить на следующие группы:
- печи для бани (серия БИК);
- котлы кирпичные для отапливания и водонагрева на нужды ГВС (серия КИК);
- печи для отопления (серия ОИК);
- варочные печи с плитой (серия ОВИК);
- другие (хлебные, калориферные, тепличные и русские печи).
Выборочно рассмотрим очень популярные разновидности печей – отопительные и банные.
Печки для бани
Рабочий принцип печей для бани Кузнецова не меняется – натуральное перемещение газов через два колпака. Иное дело, что тут есть каменка, которую необходимо хорошенько прогревать для получения хорошего пара. Разработчиком предложено и по сей день применяется подходящее техническое решение, где каменная засыпка размещается в духовке из стали выдерживающей жару. Духовая печь размещается именно над топливником.
Тепловая энергия, аккумулирующаяся в верхнем и нижнем колпаках, применяется для подогрева воды и теплоснабжения не только помещения сауны, но и всех прилегающих комнат. Полотенцесушитель для воды ставится под первым колпаком поэтому, чтобы можно было его легко отремонтировать или сменить. Установочное место можно определить, изучив чертежи печей.
Кроме готовых модификаций печей для бани И.В. Кузнецов даёт советы по их правильной установке, по планировке помещений с целью выбора идеального варианта. Также имеется возможность выбора, среди разработок есть как малые печи для протапливания маленьких бань, так и намного серьезные модели с большими бачками чтобы нагреть воду.
Печи с традиционным отоплением
Современные печи Кузнецова с традиционным отоплением серии КИК (кирпичные котлы) представляют особенный интерес. В сущности, это колпаковый котел, выложенный из кирпича и который обладает неплохим КПД – порядка 70—80%, другими словами, подобным собственным металлическим «собратьям». Как достигается столь большая эффективность, было нами описано выше.
В тело печи встраивается 1 или 2 регистра из труб из стали (в зависимости от мощности). Готовые вариации котлов имеют ряд мощностей 17, 34 и 63 кВт. Более того, автором предлагаются и двухконтурные модели с возможностью подогрева воды для хознужд. В собственных рекомендациях по строительству аналогичных обогревательных приборов И.В. Кузнецов указывает, что для увеличения экономности и рабочей эффективности корпус кирпичного котла необходимо теплоизолирвать базальтовым волокном.
Во множестве куполообразных моделей печей внедрено современное техническое решение, обеспечивающее дожигание горючей составляющей газов дыма. Для этой цели под свод верхнего колпака или другое место, в зависимости от конструкции, организована подача вторичного воздуха. При эксплуатации древесины соответствующего качества такой тепловой прибор будет работать как газогенераторная печь.
Заключение
Мы изложили много полезных теоретических сведений о «кузнецовках», но воплотить теорию в кирпич и раствор, а потом и в тепловой прибор не так уж легко. В консультациях на данную тему большую помощь как правило оказывает сам изобретатель или остальной человек из его команды. Если у вас есть желание и хотя бы маленькой опыт в печном деле, то колпаковая печь Кузнецова, выполненная собственными руками, в первую очередь обрадует вас собственной прекрасной работой.
Печи Кузнецова с традиционным отоплением — устройство и отзывы
Так что это за чудо такое печь кузнецова с традиционным отоплением? В середине прошлого века в Академии наук СССР была разработана доктрина, которая включала в себя следующие специфики:
Печи прямого сжигания обладают невысоким КПД, ориентировочно 30 процентов, и чтобы его сделать больше академики В.Е. Грум-Грижайло и кандидат наук И.С Подгородников разработали новый в принципе подход к данному вопросу.
Сущность его заключалась в том, что для хорошего сгорания, в конструкции печи был применен специализированный колпак, который располагался сразу же после камеры сгорания, и имел вид перевернутого стакана. Благодаря чему все сгораемые газы не вылетали «в трубу», а догорали уже под этим колпаком. Конструктивной спецификой этой печи являлось то, что тяга при этом не усугубилась, а КПД вырос с 30% до 93%.
А Игорь Кузнецов воплотил эту теорию в реальность. Примерно так и возникли печи кузнецова с традиционным отоплением.
Плюсы таких печей
Для того чтобы эта печь приносила в ваш дом тепло, и работала так как нужно, необходимо, чтобы ее изготовлением занимался настоящий специалист этого дела. Тогда все ее плюсы будут работать, а это:
- Самое высокое КПД сгорания топлива, и как последствие маленькой его расход.
- Нет необходимости в постоянной чистке каналов, как в традиционных русских печах.
- Довольно обычная работа.
- Высокий эксплуатационный срок. Правильно выложеная печь служит до тридцати лет!
- Эффективное использование при водяном домашнем отоплении.
В этом виде печей довольно эффективно использование трубного змеевика, который конкретно размещается в колпаке, в котором догорают газы. В связи с чем, теплообменный аппарат получает долгий и одинаковый нагрев, что хорошо сказывается на климате в доме, оборудованном такой печью.
Процесс установки и установка печи
Во время установки печи должны использоваться все нормы и правила, которые прописаны в правилах пожарной безопасности, и данный пункт не подлежит даже малейшему нареканию. При установке используются два способа установки трубного змеевика в печь. Первый – это укладка уже сразу с теплообменным аппаратом, и вмонтирование трубного змеевика в уже готовую печь.
Первый способ гораздо лучше второго, так как в другом способе необходимо демонтировать камеру сгорания, а это ненужная головная боль.
Более того, размер камеры сгорания значительно станет меньше, что приводит к надобности закладки дров.
Благодаря этому, если вы начинаете ставить эту печь, то сразу устанавливайте в нее теплообменный аппарат, ну а если она есть уже в вашем доме, то тогда ничего не остается, как делать заново камеру сгорания.
При укладывании печи кузнецова с традиционным отоплением стоить учесть, что толщина труб в теплообменном аппарате, должна составлять минимум 5 миллиметров, а при эксплуатации в качестве топлива угля даже чуть-чуть больше. Также расстояние мимнимум между трубами трубного змеевика и стенками камеры сгорания должно составлять 1,5 сантиметра, для того, чтобы было место для увеличения при нагревании.
Диаметр применяемых труб в теплообменном аппарате должен составить не менее 50 миллиметров, для того, чтобы вода в трубах не закипала.
Благодаря этому подведем итоги.
Если вы выполнили эту печь в своем доме правильно, с применением материалов высокого качества для корпуса и трубного змеевика, то подобная печь будет хорошей заменой котлам, работающим на твёрдом топливе, и вы сбережете большую сумму денег.
Отзывы людей уже применяющих эти печи
Валентина, 40 лет: «В прошедшем сезоне поставили у себя на дачном участке печь кузнецова с традиционным отоплением, и до этих пор не можем нарадоваться этому чуду. Кроме того, что можно готовить пищу, лежать на тёплой лежанке, так и еще можно менять температуру в доме. Просто супер печь. Одно, что летом нет возможности готовить на ней, так как без воды теплообменный аппарат быстро прогорит. Но не бойтесь, супруг купил встраиваемую панель газового типа на кухню, и подключил к ней баллон с пропаном, который до этих пор не израсходовался».
Николай, 50 лет: «Решили в собственном доме, который расположен за городом по совету знакомых соорудить такую печь. Специалист достаточно долго ее делал, и мы уже начинали нервничать. Но после того, как он работу закончил и мы прибыли в дом на первый зимний уик-энд, мы не имели возможности ей нарадоваться, и даже дали мастеру премию за работу. Печь прекрасная, долго удерживает тепло в доме, не дымит и занимает места не очень много, как мы думали в первую очередь. Для дачного домика, да что греха скрывать, и для дома то что нужно!»
Как можно заметить, если судить по комментариям, люди, которые уже воспользовались данным типом печи, довольны ее качествами.
Основное, чтобы ее изготовлением занимался настоящий специалист, а вот чтобы найти подобного, необходимо уже попытаться.
