Что такое колпаковая печь

Разновидности отопительных колпаковых печей — принцип работы и монтаж

Среди всех видов отопления печное все ещё играет большую роль. Не везде есть возможность поставить котел. Поэтому печи используются в некоторых частных домах, а также на дачных участках и банях. Несмотря на то, что это наиболее древний вид отопления, прогресс коснулся и его. Ярким примером этого является колпаковая печь.

Что такое колпаковая печь

Это один из вариантов доработанной конструкции обычной печи. Сначала такой принцип действия использовался для работы промышленных агрегатов. С середины прошлого века колпаковый тип отопления начал распространяться и в частных домах.

Сейчас колпаковые печи считаются наиболее пригодным вариантом для эксплуатации. При постройке они не требуют сложного расчета высоты дымохода для создания искусственной тяги. Процесс растопки и нагревания проводится значительно быстрее, чем, например, у канальной печи.

Основное отличие от последней заключается в способе отведения дыма: канальная печь вытягивает отработавшие газы за счёт дымохода наружу, а колпаковая, наоборот, выталкивает дым. Благодаря этому снижается скорость его движения в дымоходе и соответственно увеличивается КПД (примерно до 93%). Также снижается риск задувания пламени и отравления угарным газом.

Русские строители всегда славились мастерством кладки печей. Лучшим существующим вариантом выполнения такой печи является конструкция, предложенная Кузнецовым. Секрет заключается в использовании гладких кирпичей, раствора из глины и особой схеме расположения, при которой кирпичи делят пространство на несколько полостей, являющимися колпаками.

Преимущества и недостатки

Купольная печь обладает большим количеством положительных сторон:

Помимо положительных имеются и негативные стороны применения данного вида печей:

Принцип действия

До того, как начала применяться колпаковая система для отопления дома, были наиболее востребованы канальные сооружения. Нагретый воздух вместе с отработавшими газами поднимались по каналу вверх, осуществляя нагрев его стенок. Далее дым поступал в дымоход и выводился наружу из-за действия искусственной тяги.

Обратите внимание! Система нагревалась неравномерно и быстро остывала, из-за чего спустя некоторое время нарушалась целостность кладки. Ещё одним недостатком этого способа было большое количество образовывающейся сажи.

При работе колпаковой печки движение горячего воздуха происходит само по себе: его выталкивает новая порция газа. По сути, любая такая система — двухколпаковая печь, так как в ней всегда присутствует два колпака, которые находятся либо рядом, либо друг над другом. В них задерживаются горячие газы. Обе полости соединяются перемычкой, по которой происходит циркуляция горячего воздуха.

Первый колпак отходит непосредственно от топки. Поступающий в него воздух задерживается и не может двигаться вверх. После этого в зависимости от степени нагревания стенок колпака газ либо отдает тепло и охлажденный попадает снова в топку, где повторно нагревается, либо поступает во второй колпак. Вторая полость служит для создания тяги и более равномерного нагрева.

Данная система таким образом сама регулирует температуру и режим горения, увеличивая или уменьшая пламя в зависимости от того, будет направлено движение газа во второй колпак или в топку.

Обратите внимание! Благодаря постоянно находящемуся в контуре горячему воздуху, который не покидает его, пока максимально не отдаст тепло, КПД печки возрастает до 93%.

Основные виды колпаковой печи

Колпаковые печи бывают нескольких видов:

Разновидности

Существует множество вариантов и модификаций колпаковых печей:

Монтаж своими руками

Монтаж печи проводится в три основных этапа:

Подготовительный этап

Сначала нужно собрать все необходимые инструменты и материалы для возведения печной системы. Для этого понадобится:

Далее все действия выполняются поэтапно:

Важно: нужно дождаться полного застывания фундамента. Это займет около недели, хотя бывают случаи, когда этот процесс длится до 25 дней.

Кладка первого уровня

На данном этапе понадобится:

Кладка выполняется следующим образом:

Кладка второго уровня

Отзывы пользователей о колпаковых печах

Александр, Москва: «Уже который год на дачном участке источником тепла и пищи служит двухколпаковая отопительно-варочная печь. Проста в обслуживании и очень эффективна. Небольшим недостатком является неравномерный прогрев».

Татьяна, Вологда: «Заказала возведение печи в частном доме у местного мастера. Всем довольна. Правильный расчет и строительство четко по чертежам привели к тому, что печь идеально равномерно прогревается сама и согревает дом».

Колпаковый тип отопления — универсальное решение, которое способно заменить отопление в тех местах, где это невозможно. Также она может выполнять функции плиты и осуществление горячего водоснабжения.

Источник

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.

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

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.

Источник

Колпаковая печь: принцип работы и пошаговая инструкция по изготовлению

Колпаковая печь – одна из популярнейших разновидностей печей. Её ещё называют “Кузнецовка” по фамилии создателя В.И. Кузнецова. Колпаковые печи отличаются своей эффективностью и экономичностью от других типов печей. А с правильной схемой в руках, многие самостоятельно собирают подобные тепловые устройства. Главное придерживаться точных размеров и использовать только качественный материал при строительстве.

Принцип работы колпаковой печи Кузнецова

Основой принципа работы колпаковых печей является свободное движение газов.

Колпаковая печь Кузнецова

Обычное канальное отопление (традиционные русские печи), подразумевает под собой движение разогретого воздуха по дымоходу. Стенки дымохода нагреваются, передавая тепло в помещения, а остывающий воздух под действием тяги выходит через трубу наружу. Однако у канальных печей есть существенные минусы:

Процесс работы колпаковой печи Кузнецова, заключается в вытеснении остывающего воздуха из под колпака горячим потоком. В конструкции данной печи присутствуют один или два колпака, которые задерживают тёплый воздух. Остывая, он вытесняется новыми горячими потоками. Проходя через колпаки, воздух под действием вытеснения выходит из печи. Процесс мощности горения и регулировки температуры в колпаковой печи происходит самостоятельно. Количество колпаков обуславливается количеством отопительных помещений. Чем большую площадь нужно обогреть, тем больше колпаков необходимо. Так достигается требуемая производительность.

Колпаковая печь может играть двойственную функцию. Колпак может служить для приготовления пищи или выполнять функцию ёмкости для нагрева жидкости. В связи с функциональными отличиями печи Кузнецова можно разделить на такие виды, как:

Независимо от вида и функциональности колпаковой печи, принцип действия не меняется.

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.

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.

Необходимые материалы

Перед началом строительства, необходимо купить все требуемые материалы и подготовить необходимые инструменты, что бы ни приостанавливать постройку.

Огнеупорный кирпич

Материалы для строительства печи:

Инструменты для строительства “Кузнецовки”:

Так будет выглядеть минимальный набор инструмента, без которого не удастся добиться нужного результата.

Возведение колпаковой печи

Перед постройкой печи Кузнецова своими руками, необходимо знать некоторые правила:

Порядовка – это набор чертежей, для поэтапного возведения печи. На чертежах изображён каждый ряд кирпичей в подробностях. Вносить поправки в эти схемы категорически не рекомендуется, так как это проверенные работы.

Пошаговое строительство колпаковой печи:

Шаг 1 — фундамент

После выбора схемы будущей печи, необходимо сделать качественный фундамент под неё. Фундамент печи не должен быть соединённым с фундаментом дома. Основание должно быть ровным во избежание дальнейшем деформации постройки. Сам фундамент должен быть на 20 сантиметров выше уровня пола и на 10 сантиметров больше по периметру, чем сама печь. После откапывания ямы и сооружения опалубки, необходимо насыпать песочную подушку около 20 см, закрепить армирующий каркас из металлических прутьев и можно заливать раствор.

Шаг 2 — кладка печи

После полного застывания основания можно приступать к кирпичной кладке. Перед кладкой первого ряда, необходимо постелить на фундамент слой отражающей фольги. Если дом деревянный, то перед фольгой требуется положить лист асбеста.

Порядовки колпаковой печи:

Красным обозначен керамический кирпич, жёлтым – огнеупорный.

Некоторые кирпичи придётся разделять пополам, некоторые стачивать и делать нестандартную форму.

Кладку нужно производить равномерно. Кладка боковых стенок должна происходить справа налево. Во втором ряду устанавливается дверца поддувала и окошко для чистки печи. По окончанию второго ряда можно начинать делать канал для дыма.

Далее укладываются ряды между поддувалом и дверцей печи. В это же время создаются внутренние перегородки. На 5 ряду нужно установить колосник.

Возведение печи по порядовке, несложное задание, однако необходимо всё делать внимательно что бы не допустить ошибку.

Шаг 3 — проверка

После окончания кладки, должно пройти не менее суток, для полноценного застывания раствора. По истечению этого времени, можно провести проверку печи.

Для первой растопки достаточно небольшого количества топлива. Постепенно температуру необходимо увеличивать. Во время такой проверки печь подвергнется обжигу, определиться работоспособность, а так же герметичность.

При обнаружении нарушений герметичности, необходимо как можно быстрее устранить их. При пробном разогревании, температуру требуется поднять до 700-900 градусов.

Особенностью колпаковых печей Кузнецова, является технология “плавающей топки”.

Для такого типа топки используется сухой шов.

Сухой шов – это специальный зазор, который находиться на дне топки возле крайнего угла. Благодаря этому шву, происходит безопасное разделение газа в топке на горячий и холодный.

При кладке граней, можно использовать закруглённый кирпич. Он подойдёт к разным видам интерьера. Ещё один плюс закруглённых краёв заключается в меньшей деформации от физических воздействий.

При выборе материла для теплоотражения, может встать вопрос о покупке рубероида вместо теплоотражающей фольги. Лучше использовать фольгу, вследствие металлической составляющей.

Подводя итоги можно сказать, что печь Кузнецова по готовым порядовкам, сможет сделать человек без опыта. Однако стоит помнить, что строгое исполнение правил и технологий готовых чертежей – прямой залог успеха. Можно изменять размер, но следует помнить о правильной порядовке. Собственные изменения могут привести к разрушительным последствиям.

При появлении определённых сложностей, лучше обратиться к специалистам. Особенно при строительстве печи с 2 и более колпаков.

Преимущества и недостатки “Кузнецовок”

Колпапоковые печи отличаются от других видов печей большим количеством преимуществ:

Колпаковая печь

Недостатков у таких печей гораздо меньше чем преимуществ. К минусам можно отнести:

Правильно подобранный тип колпаковой печи, сможет обеспечить не только обогревом жилых помещений, но и помочь при готовке пищи или нагреве воды

Источник