Изготовление колпаковой печи для отопления своими руками

Особенности печи Кузнецова

Эффективность и экономия углеводородов – главная особенность этих разработок

Изобретатель главное внимание уделяет рациональной циркуляции газов внутри конструкции, — внутренние каналы устроены таким образом, что позволяет создать интенсивные потоки сгоревших продуктов с теплым воздухом внутри конструкции, которые передают максимально возможное тепло на стенки печи

Задержка нагретых воздушных масс в полостях – это главное и основное условие для максимальной теплопередачи от сгоревших углеводородов. Так называемая колпаковая конструкция позволяет закручивать воздушный поток внутри камер, задерживаясь там, что и отличает от всех других обогревательных устройств на дровах, где нагретый воздух не встречает сопротивления и почти вся тепловая энергия вылетает в трубу.

Принцип работы

Наиболее распространённым решение является конструкция с двумя колпаками, которые находятся друг над другом. При этом во вторую камеру воздух поступает с нулевого уровня, т.е. только на пути нагретого воздуха возводиться преграда. Таким образом, воздушные массы насильно удерживаются максимально возможное время в каждом колпачном отсеке, при этом передавая практически всю энергию кирпичным стенкам печи. КПД некоторых конструкций достигает 90%!

Видео о технологии Кузнецова:

Помимо вихревых движений воздушных потоков, создаваемых в конструкциях, последние оснащаются дополнительными задвижками, которые позволяют перенаправлять тёплые газы. Таким образом, есть возможность переключать тепловые режимы.

Разновидности для различных целей

Игорем Кузнецовым и его командой создано большое количество универсальных и специализированных моделей. Одни предназначены только для обогрева помещений, другие дополнены элементами для приготовления пищи или нагрева воды. В отдельное направление выделены камины.

Чертежи испытанных на практике вариантов собраны на сайте изобретателя. Для удобства конструкциям присвоены буквенно-цифровые обозначения.

Отопительные

Отопительная печь Кузнецова для двухэтажного дома позволяет экономить на топливе

Различные варианты компоновки куполов позволяют выполнять конструкции для обогрева одно- и двухэтажных домов.

Отопительные модели сокращённо обозначены как ОИК (отопительные И. Кузнецова). Можно найти варианты с топкой, находящейся внутри комнаты или в подсобном помещении.

Для разнообразия и придания нужных качеств есть печи, дополненные тёплыми лежанками (ОИК -6 леж. И ОИК 19 леж.) и сиденьями (ОИК-7с).

В некоторых изделиях встроены духовки. В этом случае в кодовое обозначение добавлена буква Д, например, ОИК-5Д.

К отопительным относятся и печи со встроенным камином.

Модели РТИК (русская теплушка И. Кузнецова) нужны для обогрева больших помещений. Они массивны, нуждаются в крепком фундаменте.

Варианты с камином

Модель с камином

Камины, помимо отопительной функции, выполняют роль украшения интерьера. Топка в этом случае открытая, огонь можно наблюдать визуально. Печи оборудованы топкой для обычного обогрева, которая может располагаться на фасаде, с правого, левого бока, или сзади.

Для строительства выбирают вариант, при котором удобно обслуживать печь из подсобного помещения или прихожей — дрова не придётся носить в жилую комнату. Работа с отходами (золой) также не подразумевает неизбежной грязи в помещении при чистке зольника и поддувала из прихожей.

Разработаны варианты ОИК-К с лежанками, встроенными духовками и угловым камином.

Котлы

Для организации водяного контура отопления разработаны варианты с обозначением КИК (котёл И. Кузнецова). Во второй купол встроен стальной теплообменник. Вода циркулирует по системе за счёт электрического насоса.

Модели рассчитаны на мощность 16, 17, 34 и 64 кВт. Первый вариант (16 кВт) оборудован варочной панелью.

Отопительно-варочные

Отопительно-варочная модель – сооружение, полностью вырабатывающее ресурс топлива

Универсальные отопительно-варочные печи предназначены для домов с круглогодичным пребыванием. В модели вмонтированы варочные панели и духовки, полочки для подогрева пищи и воды.

Топка может располагаться с фронтальной или боковой стороны, что позволяет выбрать вариант для любого варианта интерьера.

Опционно предлагается монтаж лежанки. Для больших помещений делают удлинённые топки, что позволяет использовать дрова большого калибра. Они дольше горят, подбрасывать топливо придётся реже.

Для бани

В отдельное направление И. Кузнецов выделил банные печи. Есть три разновидности: БИК, БИК БК и БИК ПК. Сокращение БИК соответствует назначению, а добавочные символы говорят, что конструкция оборудована камином.

Для разной планировки выбирают модели, которые различаются местом расположения топки и камина — в парной, комнате отдыха или в предбаннике.

Печь Кузнецова своими руками: чертежи порядовки и описание кладки печи

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.

Фото 1 Печь Кузнецова

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

Отопительно-варочные колпаковые печи

Главное их достоинство – совмещение в одной приборе функций варочной печи и отопителя помещения. Благодаря тому, что наиболее разогретая зона расположена внутри печи готовить на ней комфортно. Не ощущается чрезмерного жара от стенок. Не происходит перегрева верхней части печи и создания под потолком зоны повышенной температуры. Конвекция воздуха в помещении происходит равномерно.

Хозяйки смогут оценить достоинство печи Кузнецова не только пользуясь плитой, но и духовкой. В ней никогда не произойдет обугливания блюда, так как температура в верхнем колпаке печи никогда не поднимается выше 400°С, даже при самой интенсивной топке. Обычно она держится на уровне 200— 250°С. Постоянная конвекция печных газов внутри колпака равномерно разогревает духовку со всех сторон, не перегревая одну из стенок или дно.

Порядовка отопительно-варочной печи:

Особенности колпаковых печей

1. Отличительной чертой печей Кузнецова является изолированный от основной кладки топливник (камера сгорания) которая выполняется из шамотного кирпича. Это обусловлено высокой температурой внутри камеры, которая может достигать 1200 °С . Неравномерное расширение шамотного кирпича и обычного керамического без устройства зазора между топочной камерой и стенкой неизбежно привело бы к растрескиванию печи. Пространство между топливником и стенкой обычно составляет 5 мм. В целях повышения теплоотдачи оно заполняется минеральным уплотнителем: асбесто — или минеральным картоном.
2. Второй особенностью коппаковой печи является наличие «сухого шва» — узкой (20 — 30 мм) щели в стенке топочной камеры, которая заполняется воздухопроницаемым минеральным материалом (минеральной или асбестовой ватой). Сухой шов предназначен для дополнительного притока воздуха в топочную камеру из внутреннего объема печи. Приток нагретого воздуха повышает температуру горения топлива и способствует более экономичному расходованию дров.
3. Еще одной особенностью колпаковой печи является расположение калориферов, водогрейных баков и духовок в объеме второго колпака. Такое расположение исключает непосредственный контакт труб или металлического корпуса дополнительного оборудования непосредственно с открытым пламенем или раскаленными газами. Температура во втором колпаке обычно не превышает 400 ° С , что вполне безопасно для металла.
4. Колпаковая печь имеет относительно короткий дымоход. Его задача – отведение продуктов горения, и только во вторую очередь создание тяги в печи.
5. КПД колпаковых печей некоторых моделей достигает 80% по сравнению с max. 60% для печей других конструкций. Благодаря небольшим размерам топочной камеры расход топлива очень экономичный. Он на 20 — 50% ниже, чем в печах с прямоточным отведением печных газов.

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.

Почему именно на 21? Это число килокалорий необходимых для прогрева 1метра кубического до 18 градусов при уличной температуре в -30. Однако это не точное число. Оно может варьироваться от 21 до 50.

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.

7 причин заказать обновление покрытия чугунных ванн у нас

Виды колпаковых печей

И.В. Кузнецов разработал более полутора сотен моделей печей, которые могут использоваться для самых разных целей.

При этом их конфигурация и размеры могут варьироваться в зависимости от расположения колпаков. Обычно, в целях экономии площади занимаемой печью, колпаки располагаются вертикально. Друг над другом. Но могут быть расположены горизонтально. В этом случае печь получается низкой, но длинной.

Впервые столкнувшись с печами Кузнецова на его сайте, печники-любители путаются в маркировке печей, не зная, какую конструкцию выбрать для конкретных целей.

Система маркировки Кузнецовым своих печей не представляет сложности:

• ИОК – чисто отопительная печь ;
• ОВИК – отопительная-варочная без использования шамотного кирпича ;
• ОВИК БК – отопительно-варочная с боковым камином ;
• ОВИК ЗК – отопительно-варочная с задним камином ;
• ОВИК Л – отопительно-варочная с лежанкой ;
• Буква « Д » добавляется в индекс маркировки при наличии духовки ;
• ПКИК 1 К – печи со встроенным калорифером ;
• БИК – банные печи ;
• РТИК – колпаковые русские печи.

Ориентируясь на маркировку, можно выбрать необходимый тип печи. Достоинством любого проекта печей Кузнецова является то, что для каждого из видов существует несколько размеров с различной производительностью теплоотдачи. И каждый проект дается в привязке к планировке и площади отапливаемого помещения. Поэтому нет необходимости производить самостоятельные довольно сложные расчеты , чтобы остановить выбор на том или ином варианте.

Какой цвет выбрать?

Регулировка пластиковой балконной двери

Активное применение пластиковых модулей (окон и дверей) вызвано неоспоримыми преимуществами изделий указанного типа.

Высокие потребительские показатели, эргономичность, удобство применения, надежность и долговечность способствуют тому, что указанные строительные конструкции все чаще можно встретить на объектах промышленного и бытового предназначения.

Полезный совет!Однако, гарантировать заявленные показатели металлопластиковых систем можно лишь при полном соблюдении мероприятий по их техническому обслуживанию.

Ввиду чего целесообразно рассмотреть, как осуществляется регулировка пластиковой балконной двери своими руками.

Перед тем как приступать к проведению технических операций, рекомендуется приготовить место выполнения работ и запастись всем необходимым инструментом. То есть обеспечить беспрепятственный доступ к объекту и подготовить набор ключей (шестигранников) и отверток.

Сразу же следует отметить, что регулировка пластиковой двери может осуществляться в нескольких полостях: по вертикали (вверх-вниз), по горизонтали (вправо-влево), по прижиму (вперед-назад).

Регулировка дверей по горизонтали

Для того чтобы выполнить регулировку балконной двери по горизонтали можно воспользоваться регулировочными винтами (под шестигранник), которые располагаются под технологическими отверстиями верхних и нижних петель.

Для того, чтобы обеспечить доступ к месту регулировки, балконную дверь следует открыть. Тогда как сама процедура корректировки предполагает вращение регулировочного винта каждой петли по направлению, или против часовой стрелки.

Обратите внимание!Причем в первом случае дверь перемещается в сторону навеса, а во втором – от него. За счет указанного метода можно обеспечить ход двери на 2 мм, что позволяет устранить возможные перекосы или затирания

Вдобавок, за счет такой регулировки можно обеспечить отклонение балконной двери по вертикали (путем регулировки верхних и нижних навесов с различной интенсивностью).

Причем в некоторых дверных конструкциях для того, чтобы добраться до регулировки верхних навесов требуется вывести дверь из стандартного зацепления. Для чего следует в открытом положении нажать на язычок (с торца двери) и перевести рукоятку в положение «проветривание».

Регулировка дверей по вертикали

Обеспечение вертикальной регулировки конструкции можно обеспечить за счет нижнего навеса. Для чего вначале с механизма удаляется защитный кожух (пластиковый), а затем обеспечивается вращение регулировочного винта (расположен вертикально) до получения требуемого эффекта.

При вращении указанного винта по часовой стрелке дверь поднимается, а против часовой – опускается. Ход такой корректировки также составляет 2 мм.

Регулировка дверей фронтальная

Для возможности прижима конструкции к раме осуществляется фронтальная регулировка пластиковой двери.

Так, что касается регулировки за счет эксцентриков, то следует отметить, что изменение их положения (путем поворота) позволяет изменить и степень прижатия дверей к раме.

При этом, если выбрано смещение эксцентрика в сторону улицы, то дверь будет прижиматься более плотно (зимний режим), если же в обратную сторону – зазор между дверью и рамой будет более существенный (летний режим).

Выполнение ремонта блока питания для светодиодных лент

Источники напряжения 12В, вышедшие из строя, обычно поддаются наладке. Если у вас есть достаточно знаний и навыков, можно попробовать выполнить ремонт преобразователя напряжения самостоятельно. Неисправности можно устранить, используя схему блока питания для светодиодной ленты 12В или 24В, так как они идентичные.

В блоке питания имеются мощные сетевые фильтры

Наиболее часто встречающиеся неполадки в блоках питания следующие:

• выходят из строя конденсаторы С22, С23 – обычно наблюдается их вздутие или пересыхание;
• не функционируют транзисторы Т10-11;
• неисправен ШИМ-контроллер TL494;
• сдвоенный диод D33, конденсаторы С30-33.

Неисправности других составляющих преобразователей встречаются редко, однако их также стоит проверить.

Стандартные разъемы блока питания

Для диагностики и исправления неполадок необходимо выполнить такие действия:

• открыть корпус и проверить предохранитель. Если с ним все в порядке, необходимо измерить напряжение на конденсаторах (С22, С23), предварительно подав питание. Значение должно быть около 310В. Следовательно, сетевой фильтр и выпрямитель в норме;
• провести диагностику ШИМ (микросхема КА7500) – если на 12 выводе есть напряжение 12-30В, тогда проверяем микросхему. В противном случае следует проверить источник питания дежурного напряжения;
• напряжение на выводе 14 после подачи внешнего питания должно иметь значение приблизительно +5В. Если нет – необходимо заменить микросхему. Ели есть, необходимо с помощью осциллографа проверить микросхему.

Блок питания позволяет существенно экономить энергоресурсы

Ремонт блока питания заключается в замене неисправных элементов на такие же составляющие или их аналоги. Чтобы впоследствии не сталкиваться с проблемой поломки, необходимо выполнять рекомендации производителя, так как превышение допустимого предела нагрузки приведет к выходу из строя адаптера.

Правильный выбор блока питания и сопутствующих устройств для светодиодных систем гарантирует долговечность и качество освещения. Благодаря этим устройствам, светодиодные источники излучают яркий немерцающий свет, способный изящно преобразить ваш интерьер.

Необходимый инструмент

Принцип действия

Кузнецов предложил новый принцип построения кирпичных печей. Во всех придуманных/сконструированных ранее моделях горячие газы движутся по каналам. Проходя по ним, они нагревают кирпич, сами охлаждаются. Движение возможно только при наличии тяги. При таком принудительном принципе действия прогрев корпуса неравномерный, а приводит это к образованию трещин. Большое количество кирпичей занимает практически все пространство, и теплообменник при необходимости поставить некуда. Только поместить его в топку, где он будет контактировать с пламенем, из-за чего срок службы его очень ограничен. К тому же расположенный в зоне горения теплообменник отнимает значительную часть тепловой энергии, ухудшая условия горения топлива, что снижает КПД печи и повышает количество сажи.

Одна из канальных печей внутри выглядит так

Кузнецов использует другой, принцип движения газов в печи — свободный. Печь состоит из колпаков — перевернутых вверх дном сосудов (с отверстием вверху или без — по-разному в разных моделях). Колпаки могут располагаться друг над другом или один за другим, но обязательно сообщаются между собой при помощи сухого шва — пространства в 2-3 см, незаполненного раствором или теплоизолятором, через который и переходят газы из одного колпака в другой.

Первый колпак и топка объединены в единое пространство. При таком устройстве происходит вот что. Самые горячие газы поднимаются верх. На некоторое время они вверху и остаются, где передают часть тепловой энергии стенам, сами остывают. По мере остывания они опускаются вниз, а на их место поднимаются более горячие. При таком построении движение воздушных масс происходит только за счет естественных физических процессов.

Принцип движения газов в колпаковых печах

Наглядно продемонстрировать процесс можно, если в перевернутый вверх дном стакан запустить струю дыма. Она поднимается вверх, достигает верха, затем остывшая часть дыма вдоль стенок опускается вниз. Приметно те же процессы, только гораздо более сложные, проходя и в печи.

На рисунке красными стрелками показана схема движения горячего воздуха в колпаковых печах. Синими стрелками показано движение холодного воздуха, попавшего в печь. Очевидно, что вверх он подниматься не будет, потому как весит больше, а пройдет понизу и почти не повлияет на общую температуру в колпаке, что продемонстрировано на рисунке справа.

Но одного колпака для эффективного отбора тепла недостаточно, потому большинство печей имеют два или три свода в зависимости от мощности. В них происходят практически те же процессы, что и в первом: более горячие газы находятся вверху, нагревая кладку, холодные проходят понизу и выходят в дымоход. В верхней зоне второго свода и размещается теплообменник или любое другое необходимое для каких-либо целей устройство. Никакого открытого огня, только горячие газы и очень эффективный теплосъем: постоянно протекают воздушные потоки высокой температуры. Причем никакого влияния на процессы горения нагрев теплоносителя, камней или воды в баке не оказывает: от топки они отделены кирпичной стенкой.

Один из вариантов колпаковой печи

Конструкция печей разной конфигурации и назначения разная, но «потребляют» они немного топлива и долго остаются горячими. Об этом говорят отзывы владельцев. Например, в доме из бруса сложена такая печь. При -25оС топят утром и вечером по 5 полешек (всего в сутки получается порядка 18 кг дров). В домике +25оС и утром не холодно. При температуре «за бортом» до -10оС топят один раз. Так что насчет эффективности вопросов нет. Если и есть вопросы, то по поводы выбора исполнителя. Ведь параметры ее работы зависят от того, насколько правильно и грамотно сложена печь. И быстро ее не сделаешь: средних размеров и без наворотов — это 2-3 недели работы. Вообще с отзывами о печах Кузнецова все просто: люди довольны. Удовольствие, конечно недешевое, но однозначно оно того стоит. Это утверждают все владельцы таких печей. Никаких сложностей в эксплуатации, экономичны и не капризны, очень долго отдают тепло, а греются быстро.

Применение

Древесные гранулы высокого качества (белые и серые) используют для отопления жилых домов путём сжигания в гранульных котлах, печах и каминах. Они, как правило, бывают диаметром 6—8 мм и длиной менее 50 мм. В Европе их чаще продают в 15—20 килограммовых мешках. Кроме отопления современные малые паросиловые установки с котлами на пеллетах могут также совместно с теплом вырабатывать электроэнергию. Например, в России налажено производство таких систем с малыми паровыми аксиально-поршневыми двигателями мощностью от 6 до 60 квт.

Спрос на древесные брикеты и гранулы, оборудование для их сжигания и производства растёт пропорционально ценам на такие традиционные виды топлива как нефть и газ. В некоторых странах Европы, где рынок альтернативных источников энергии наиболее развит, гранулами отапливается до 2/3 жилых помещений. Такое широкое распространение объясняется и экологичностью этого вида топлива — при сгорании выбросы CO₂ равны поглощению этого газа во время роста дерева, а выбросы NO₂ и летучих органических компонентов значительно снижены благодаря использованию современных технологий сжигания.

Тёмные гранулы с большим содержанием коры сжигают в котлах большей мощности с целью получения тепла и электроэнергии для населённых пунктов и промышленных предприятий. Тёмные гранулы могут быть большего диаметра. Их продают навалом партиями от двух-трёх тысяч тонн и более.

Кроме использования по прямому назначению, топливные гранулы (их светлая, необожженная разновидность), благодаря своей гигроскопичности, хорошему удержанию запахов и способности сильно расширяться при намокании (пара пригоршней гранул дает слой опилок объемом в несколько десятков кубических сантиметров) получили широкое применение в качестве наполнителя для кошачьих туалетов.