Как построить колпаковую печь на даче: инструкции и готовые схемы
Добавление статьи в новую подборку
Вопрос обогрева дачного дома особенно актуален для тех, кто не уезжает в город вслед за устойчивым осенним похолоданием, а предпочитает свежий воздух городскому смогу.
Материалы о разработке и устройстве мусоросжигательной печи своими руками вызвали огромный отклик у наших читателей. В этот раз мы подготовили еще одну полезную разработку – колпаковую печь с чертежами автора.
Сегодня речь пойдет о построении печи такой конструкции своими руками по готовым эскизам и схемам.
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.
| Содержание минералов в древесной золе, % | ||||
| Вид дров | Р2О5 | К2О | СаО | Источник |
| береза | 7,1 | 13,8 | 36,3 | Освоение дачного участка / Ю.М. Андреев, Москва: ЭКСМО-Пресс: Лик пресс, 2001, – стр.114 |
| сосна | 2,0 | 6,9 | 31,8 | |
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.
Конструирование печи
На протяжении многих веков печь располагалась в центре избы, на ней готовили еду, обогревались и спали. Для этого надо было залезать на лежанку под потолком.
Теперь лежанку можно располагать на высоте сиденья дивана. Несмотря на давнюю известность такой простоты, как перекидной рукав между печью и трубой, в индивидуальном строительстве она не используется. Чтобы исправить эту досадную оплошность, а также в связи с необходимостью замены прогнившего пола, я занялся разработкой проекта колпаковой печи на бетонном фундаменте со стальным каркасом.
После разработки конструкторской документации (КД) стал искать печника. Провел много переговоров, но каждый предлагал изготовление уже освоенной им печи, на КД смотреть не желали. Тогда остановился на двух молодых людях, умеющих делать кирпичную кладку и сварку стальной арматуры. В течение лета изготовили фундамент печи, два месяца ушло на его выстаивание, и затем была завершена кладка всех элементов печи в соответствии с КД.
КД разработана по представленной схеме колпаковой печи. Данная схема известна, но в технической литературе я не нашел сведений о ее практическом исполнении (не было примеров порядовки кирпичной кладки).
Фундамент печи выполнен на слое щебенки, которой пришлось засыпать всю площадь комнаты (площадь, огражденную фундаментом). Это решение подсказало «озеро» воды после вскрытия прогнившего пола.
Общая характеристика печи
| Элементы колпаковой печи | Занимаемая площадь; габариты, м | Год запуска | Период сохранения тепла | Объем помещения, куб.м | Тип трубы |
| Печь отопительная; колпак h=1,6 перекидной рукав – 1,6 м; труба – 5,5 м. | 3 кв.м; ширина – 1,4, длина – 2,85, высота – 1,6 | 2005 | 19 часов после завершения топки | 35 – комната; 53 – комната с открытой дверью в коридор. | Выложена пятерочкой (дымоход –25×12,5см) |
Расходные материалы:
Узлы печи:
Покупные изделия:
При очередном заезде на дачу первая растопка печи начинается с прогрева трубы (мини-камин, расположен у основания трубы). Прогрев трубы длится 30-50 минут. Когда печь топится ежедневно, трубу прогревать не надо.
В основном в качестве дров использую березу. Каждую топку стараюсь завершать осиной, т.к. продукты ее горения очищают дымоходы. Во-вторых, осина при сгорании издает звуки мелких взрывов (треск дров). Пламя горения просматривается через прозрачное жаропрочное стекло дверцы топливника. Приятно засыпать в темноте комнаты, освещаемой пламенем и треском дров. Ночная сказка от всполохов пламени, особенно после бани. Крепкий сон, восстанавливает силы к новому дню – ночной санаторий.
Принцип работы печи
Поддерживаем тепло в доме в соответствии с погодой, печь удобно топить вечером 2-3 часа. Каждая закладка дров – 3-5 поленьев длиной 33 см ограничивается размерами топливника в плане – 38×38 см. При каждой топке сжигаем 12-17 поленьев, за сезон 4 куб.м с учетом бани и печи сжигания мусора.
Основная часть тепла аккумулируется в колпаке, позволяющем круглосуточно сушить мокрые полотенца, промокшую одежду. Перекидной рукав позволяет погреть спину, быстро снять усталость.
Печь работает следующим образом: продукты горения (дым) делают 4 поворота:
Схема движения (поворотов) дыма помечена цифрами в кружочках.
1-й поворот – на угол 90 градусов из топливника в колпак;
2-ой поворот – в колпаке дым разделяется на два потока и каждый огибает угол 180 градусов по дуге колпака;
3-й – на угол 90 градусов – правый поток дыма из колпака попадает в перекидной рукав (короткий путь), а левый поток, пройдя под колпаком (длинный путь), тоже оказывается в перекидном рукаве;
4-й – на угол 90 градусов из перекидного рукава в трубу.
Движение дыма в каждом элементе печи разное, и особенно это проявляется в перекидном рукаве, в его дымоходе, который по площади (25×25 см) в два раза превышает предшествующий дымоход колпака. Попав в перекидной рукав, дым там «отдыхает» – падает его давление, скорость, температура и он не торопится входить в трубу – делать последний поворот.
Поэтому в перекидном рукаве имеется трамплин, но и это еще не все. Устойчивая тяга трубы создается нагретым ее основанием и стенками дымохода. Заканчивая прогрев трубы, оставляем в ее основании раскаленные угли, закрываем дверцу мини-камина. Теперь (после длительного простоя) можно растапливать печь.
Высокий КПД печи обусловлен системой дымоходов, размещенных в колпаке. Дымоходы колпака прогреваются с двух сторон, поэтому нагреваются сильнее наружной кладки колпака. При остывании печи колпак дольше иных элементов хранит тепло, т.к. подогревается изнутри кладкой кирпичей внутренних дымоходов. За такое достоинство, как и за лежанку, полагается плата в виде занимаемой на полу площади.
Колпаковая печь занимает 16% площади комнаты (18 кв.м).
Зольник печи, благодаря большой высоте (25 см), позволяет удалять золу в течение месяца 1-2 раза, ее объем (8 л) удобно накапливать или сразу удобрить деревья и кустарники.
Когда печь выходит на нормальный режим работы, то дым из трубы вообще не виден или едва заметен. Иногда для малого прогрева комнаты пользуемся только микрокамином.
За период эксплуатации (14 сезонов) выявлены такие моменты в растопке:
Рекомендации по заготовке дров
Конечно, любая печь требует ухода и осторожности в эксплуатации, но насколько приятно осенью ощущать тепло и в доме, которое создает не электронагреватель, а живой огонь.
Если вы тоже сторонник такого способа отапливания жилища и готовы разобраться с представленными выше схемами, в вашем доме тоже может появиться колпаковая печь, которая «держит» тепло почти целые сутки. Узнать дополнительные детали проектирования, а также подробности строительства колпаковой печи от автора схем и ее владельца вы можете на странице его блога.
Фотографии Виталия Грошева.
Дополнения от автора
Поскольку к нам в редакцию продолжают обращаться читатели с просьбами уточнить некоторые детали построения печи, мы публикуем дополнения и еще несколько чертежей от автора, которыми он также решил поделиться.
Несмотря на представленное приложение к статье о колпаковой печи, остался без ответа простой вопрос:
1. Почему печь побелена?
Чтобы скрыть следы ремонта, который проводится летом, шпателем раскрываю трещины, образованные в швах между кирпичами. Возникновение трещин обусловлено интенсивной растопкой, когда в первые часы топки закладываем много дров. Осторожная умеренная растопка обязательна при запуске печи.
2. Раствор для ремонта, если нет сухой жаропрочной смеси – просеянная зола и цемент в дозах 1:1.
11-й ряд является верхним уровнем плиты, увеличена его ширина на пол кирпича (125 мм) и глубина на 65 мм, что увеличит теплоотдачу и полезную (рабочую) поверхность. При этом 13 кирпичей подлежат доработке. Чугунная плита оригинальная, в продаже отсутствует, надо размещать заказ изготовления отливки.
Традиционные конфорки со съемными кольцами заменены тонкой стенкой толщиной 4 мм, что предотвратит загрязнение дымом устанавливаемой посуды. Плоскость плиты должна совпадать с кирпичной кладкой. В кирпичах предварительно выполняются вырезы высотой 22 мм (высота шва и плиты).
Кружало устанавливается на 16-й ряд кирпичной кладки без раствора. Шнуры и прокладки при растопке печи сгорят, зазор теплового удлинения кружала останется. Внутреннюю поверхность кружала до установки следует проверить на шероховатость. Плоскость должна быть гладкой: в состоянии поставки холодно-катанного проката с промасленной поверхностью.
После выставления кружало обкладывается клиновыми шамотными кирпичами в три полукольца. Полукольца укладывать в два приема с интервалом не менее суток. Данное правило целесообразно использовать и при выполнении остальных порядовок печи. После укладки 4-х порядовок нужно сделать суточный перерыв под затвердевание раствора швов.
Колпаковая печь для отопления дома своими руками: пошаговая инструкция по кладке
Обустройство печи в загородном доме или на даче – дело сегодня весьма популярное.
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.
То есть по функциональной характеристике, «кузнецовки» можно разделиться на:
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.
Основные правила монтажа
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
Инструменты для кладки колпаковой печи
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.
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:
Если печь возводится в деревянном доме, то следует учитывать правила пожаробезопасности. Необходимо между конструкцией печи и перекрытиями проложить лист асбеста.
Подготовка фундамента печи
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.
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.
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.
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
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»
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.
Схема печной кладки
Шаг 5. Кладка второго уровня печи.
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
Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!
