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

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

Колпаковая печь

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.

Печь «Кузнецовка»

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

• банные печи;
• печи для приготовления еды (хлебные, варочные, под казан, барбекю, гриль и т.д.);
• камин;
• печи для отопления;
• комбинированный тип.

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.

• длительная эксплуатация;
• малое образование копоти и сажи (она практически полностью сгорает, превращаясь в золу);
• КПД – до 80%;
• легкая конструкция, которую можно осилить даже новичку;
• усовершенствованная система нагрева по сравнению с канальным аналогом;
• простая и практичная в уходе – нет необходимости часто ее чистить;
• не трескается;
• универсальность возведения (в доме, квартире, бане и т.д.)
• большой выбор формы и дизайна;
• не нужно брать в расчет высоту дымохода для обеспечения хорошей тяги;
• высокая скорость растопки;
• конструкция позволяет установить большой нагревательный элемент;
• происходит равномерный прогрев печи;
• печь дольше остывает по сравнению со своими кирпичными прототипами.

Розжиг «Кузнецовки»

Основные правила монтажа

1. Внутренняя оболочка печи со всех сторон должна быть окружена пустым пространством, так как кирпич при работе топки будет сильно нагреваться.
2. Расположение источника тепла печи можно варьировать в зависимости от типа и формы, но он всегда должен находиться в нижней части колпака.
3. Каждый третий ряд кирпичной кладки должен перевязываться металлической проволокой. Это позволит усилить связку и предотвратит дальнейшую деформацию печи.
4. Форма колпака может быть любой формы и размера.
5. Монтируя печь, учитывайте тот факт, что при нагреве, все металлические элементы (решетка, дверца) будут расширяться. Поэтому все эти детали печной системы должны быть установлены с запасом на расширение. Между кирпичом и металлом необходимо огнеупорную установить прокладку.
6. При первой растопке уже готовой печи, не нужно сразу давать максимальную температуру. Печь необходимо обжигать постепенно, начиная с небольших температур.
7. После монтажа, следует обработать печь огнеупорным составом.

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	Огнеупорная мастика (готовая смесь) для кладки шамота.
Шамотный кирпич	Огнеупорный кирпич для топки (шамотный) ША-8.
Кирпич М150	Кирпич керамический (марка не ниже М150).
Цемент	Глина, песок и цемент для кладки кирпича и создания фундамента.
Листы фанеры	Фанера для сооружения опалубка.
Стальные пластины	Пластина из стали.
Арматура	Металлическая проволока или армирующий прут.
Уголок	Стальной уголок.
Деревянные бруски	Деревянные бруски (50х50 мм) – 4 шт.
Дверки для печи	Дверки и задвижка.
Фольга	Фольга под первый слой кирпича (по размерам фундамента).
Топочная плита	Топочная плита.
Колосниковая решетка	Колосниковая решетка.

Инструменты для кладки колпаковой печи

• строительный миксер или дрель с насадкой;
• дисковая пила;
• плоскогубцы (для затяжки проволоки);
• мастерок;
• совковая лопата;
• строительный уровень;
• болгарка;
• строительные перчатки.

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.

• Рассчитайте размер ямы под фундамент. Учитывайте, что она должна быть шире на 10 см, чем сама отопительная конструкция.

Фундамент печи

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:

• Рисуем маркером на деревянных досках размер будущего фундамента и дисковой пилой по периметру вырезаем отверстие.

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

Подготовка фундамента печи

• Выкапываем яму глубиной 80 см и шириной 1,5м *1м. Следите, чтобы все стенки были ровными. Для этого лучше использовать штыковую лопату. Насыпаем песок на дно ямы толщиной в 15 см, тщательно трамбуем. Необходимо дождаться усадки песка (в течение 2 суток).
• Приступаем к созданию опалубка. Можно для монтажа опалубка использовать любые старые деревянные двери, ненужные доски, но, в идеале, лучше взять фанеру. Отмеряем длину и ширину досок по размерам фундамента, опускаем в яму и соединяем их шурупами. Если опалубок не весь погружен в землю, тогда дополнительно соединяем углы деревянными брусками (50х50). Если же опалубок погружается в яму на всю высоту, то можно этого не делать.
• Армируем металлическим прутом.

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.

• Готовим цементный раствор (песок+цемент+вода) и медленно заливаем в яму. Старайтесь наливать слоями, каждый раз, слегка размешивая лопатой. Это позволит выйти наружу лишнему воздуху и создаст устойчивое основание. Оставляем фундамент высыхать. Это займет не менее недели, но иногда приходится ждать полного схватывания раствора 20-25 дней. В этом деле спешить не стоит, так как от прочности фундамента зависят эксплуатационные свойства печи.
• Пока еще раствор сырой, необходимо четко определить строительным уровнем, насколько площадка получилась ровной. При необходимости, подкорректируйте.
• Для этого берем строительный уровень и проверяем место, где будет установлена печь.
• Когда раствор полностью застыл и фундамент готов, можно приступать к укладке печи. Не спешите с возведением печи. Фундамент должен быть прочным и основательным, от этого зависит дальнейшая эксплуатация печи.
• Стелим под первый слой кирпичной кладки слой отражающей фольги. Это предотвратит потерю тепла и перенаправит направление теплового потока снизу вверх. Берите материала чуть больше, чем периметр фундамента. После укладки кирпича, потом ровно нужно будет отрезать ножом края.

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.

Шаг 4.

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.

• Ряд №1. Кирпич будет равномерно выкладывать по всей площади печи. Первый ряд идет сплошным, соблюдайте ровные углы. Начинайте с боковых стенок «кузнецовки», выкладывая ложковым методом, двигайтесь справа налево. (Рисунок 14). Кирпич укладывается продольной частью в длину. Каждый следующий слой укладываем краем по центру, а недостающую часть докладываем, отбив необходимый размер от нового кирпича.
• Кладем ряд №2 кирпичей. На этом уровне устанавливаем поддувало (согласно разработанной ранее схеме) и окошко для очистки печи (их может быть 2). Конструкция колпаковой печи позволяет расположить дверь для чистки и поддувало в любом месте, но окошко обязательно должно находиться ниже топки. Здесь будет нужно разделить один кирпич напополам и установить их так, чтобы они выступали из общего ряда наружу. Когда будете укладывать второй ряд, не следует их соединять раствором. По завершению строительных работ, вам будет необходимо прочистить печь от упавшей глины. А уже после того, как проведете очистку печи, тогда закрепите их раствором.

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

• Ряд кладем №3 аналогично предыдущему. С 3-го ряда мы начинаем поднимать сам топливник, выкладывая его из жаростойкого кирпича. Между передней стенкой печки, выложенной из красного кирпича и самой топкой (из огнестойкого кирпича) прокладываем базальтовый картон или гофрированная фольга. После выгорания, она создаст идеально ровный тепловой зазор в 5 см.

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»

• Ряд №4 делаем чуть уже (на 1, 5 кирпича), чтобы уменьшить разъем для опадания продуктов горения (на схеме видно). Конструируем таким образом, чтобы в дальнем углу от топки появилась перегородка, ведущая в верхний отсек.
• Ряд №5 выкладываем аналогично 4-му ряду, только поверх ободка сброса нужно положить колосник. Кладем его без раствора, а зазоры засыпаем песком.
• Ряд №6 укладываем аналогично.

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.

• Ряд №7. Выводим дымоход шириной в 0,5 кирпича из топки в смежную воздушную камеру.
• Ряд №8 укладывается аналогично седьмому.
• Ряд №9. Выводим стенки топки шамотным кирпичом. Здесь же формируется проход между топкой и первым колпаком для отвода продуктов горения (видно на схеме).
• Ряд №10 выкладывается по аналогии с предыдущим.
• На 11 ряду работы в полкирпича переходят в кладку целого.
• Ряду №12 – выкладывается решетка из шамота. Снова продолжаем укладывать в полкирпича по указанной выше схеме порядовки.
• Ряд №13 – такая же укладка, как и на 12-м ряду.
• Ряд №14 – убираем обрешетку и оставляем 2 дымохода.
• 15й ряд – аналогично, а вот на 16 используем целый кирпичи вместо половинок. Перекрываем два дымохода в воздушные отсеки.
• 17й ряд. Стальной пластиной перекрываем движение дыма. Таким образом, канал, который вы создали на кладке ряда №4 сейчас остается единственным.

Схема печной кладки

Шаг 5. Кладка второго уровня печи.

• Ряд №18 укладываем аналогично 17-му, но на этом ряду крепим заборную пластину, которую фиксируется с трех сторон цементным раствором.
• Ряд №19. Сооружаем колонну под самую верхушку конструкции. За плитой делаем пазуху небольшого размера(на ширину кирпича) для того, чтобы дым уходил по трубе.
• Ряд №20. Укладываем так же, как и 19-й ряд.
• Ряд №21. Этот ряд укладываем так, чтобы перекрыть канал, ведущий к трубе. Дым будет выходить через пазуху, которую вы оставили внизу (на 19 ряду).
• Ряд №22. Из четвертинки кирпича выполните вытяжку, которая идет из паросборника. Перекрываем стальную часть потолка.
• Ряд №23. Кладем аналогично ряду №22.
• Ряд №24. В этом ряду необходимо соединить закрытым каналом дымоход с паросборником
• Ряд №25-26. Укладываем аналогично предыдущему ряду.
• Ряд №27. Монтаж заборной пластины.
• Ряд №28. Накрываем конструкцию крышей из кирпича.
• Ряд №29. Делаем дополнительный слой аналогично предыдущему.
• Ряд №30. Практически полностью перекрывается кирпичом ряд.
• Ряд №31. Закладывает основание трубы. Выводим трубу диаметром в 1 кирпич.
• Ряд №32. Формируется труба дымохода.

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