Пічне опалення в сільських будинках, заміських котеджах, на дачах - не така вже й рідкість. У міському приватному секторі поряд з централізованими системами в якості обігрівального споруди і декоративного інтер'єрного елемента багато хто використовує каміни. А для тих, хто планує встановити в будинку потужний універсальний джерело тепла, який замінює і радіатори, і варильну плиту, і духовку, підійде Ковпакова піч - винахід російського інженера Ігоря Кузнєцова.
Короткий екскурс в історію
Опалювальний ефект відкритого вогню помітили ще наші предки, запалюючи багаття в печерах. На зміну вогнищ прийшли частково закриті осередки, а потім - перші неефективні каміни, велика частина тепла яких йшла в димохід.
Російська піч, викладена по канальної технології, на відміну від знаменитої «Кузнецівці» ефективна лише на 30-40%
Згодом придумали своєрідний ковпак, що затримує гарячі гази всередині споруди, і навчилися розділяти розпечене повітря на кілька потоків. Перелом в технології стався, коли питанням зайнявся І. С. Подгородніков, відомий в нашій країні інженер-теплотехнік. Ним було винайдено «двоповерховий ковпак», який трохи по-іншому організовував вихід топкових газів. Однак практики було недостатньо, і остаточне втілення в життя ідея отримала завдяки І. В. Кузнецову.
Варіант Колпакова пристрої дров'яної печі з духовкою
Ігор Вікторович створив потужну теоретичну базу про Колпакова горінні, яку і зумів благополучно втілити на практиці. Тільки завдяки його працям пічне опалення стало по-справжньому ефективним. Їм розроблено понад 150 різних стандартів, зібрані десятки типових рішень і схем. Максимально вдосконалені модифікації стали популярні, сотні майстрів взяли на озброєння порядовки колпакових печей Кузнєцова. Спробуємо розібратися, як працює «Кузнецівка».
Принцип дії Колпакової конструкції
Раніше, до відкриттів Кузнєцова, опалення було канальним, тобто гаряче повітря з топки піднімався вгору всередині пристрою, нагріваючи його стінки. Віддаючи тепло цеглин, гази охолоджувалися і під дією тяги йшли в трубу. Згодом у зв'язку з нерівномірним нагріванням виникали тріщини, і кладка вимагала ремонту. Мінуси канального нагріву - швидке охолодження, велика кількість сажі.
Рухи газів, по теорії Кузнєцова, відбувається вільно. Гаряче повітря всередині споруди затримують два ковпака, розташовані або один над іншим, або поруч. Існують варіанти з отворами в середині куполів. Обидва елементи з'єднані за допомогою так званого «сухого шва» - вільного простору, необхідного для циркуляції газів.
Схема руху газів в Колпакової печі
Коли паливо згорає, гарячі гази надходять під перший ковпак, з'єднаний безпосередньо з топкою. Зростаючи, вони не можуть рухатися вгору і зупиняються в обмеженому просторі, де згодом охолоджуються, або надходять вниз, знижуючи тягу і затримуючи процес горіння. Таким чином, регулювання температури і потужності горіння відбувається самостійно.
Другий ковпак створює додаткову тягу, в результаті чого спочатку відбувається повне згорання твердого палива, а отримане тепло зберігається завдяки піролізного газам, що скупчилося під склепінням. Завдяки тому, що розпечений повітря не випаровується моментально, а циркулює всередині пристрою, ККД джерела тепла досягає 93%. Крім цього, відбувається відчутна економія палива (брикетів, дров або вугілля), а осадження сажі зводиться до мінімуму.
Зведення «кузнецовок»: схеми і порядовки
Порядовка печі для лазні
На відміну від російських печей, «Кузнецівці» менш габаритні і, відповідно, займають мінімум місця. Кількість цегли також зменшено, що пояснюється великою кількістю вільного внутрішнього простору. Завдяки оптимальній товщині стінки прогріваються швидко, а що особливо цінно - остигають досить повільно. Якщо ви уважно проаналізуєте купольні порядовки, то побачите, як багато незаповненого цеглою місця знаходиться всередині конструкції.
Багатофункціональний виконання печі Кузнєцова
Частина вільного простору займають ковпаки, зафіксовані в горизонтальному або вертикальному порядку, необов'язково симетричному. Розмір куполів може бути однаковим або різним. Вертикальне розташування часто застосовують для економії місця в приміщенні, особливо якщо заплановано пристрій духовки або сушарки. Завдяки варіативності установки куполів можна звести споруду будь-якої форми, спроектоване під конкретне приміщення або спеціальні умови.
Порядовка опалювальної печі
Простір під другим ковпаком часто використовують для монтажу теплообмінників, варильні поверхні, хлібних духовок і т.д. У проектах, складених для лазні, в ньому встановлюють бак для гарячої води або кам'янку.
Якщо правильно «прочитати» порядовку, складену досвідченим майстром, можна досягти вражаючих результатів. Наприклад, для підтримки кімнатної температури в будинку з оциліндрованих колод в зимовий період буде потрібно 2 топки (вранці і ввечері) всього по 5-6 полін, в міжсезоння досить однієї топки.
Порядовки для будівництва каміна
Різні модифікації колпакових печей
Послідовники І. Кузнєцова створили незліченну кількість варіантів, придатних для самостійного будівництва, проте кожного разу вони відштовхувалися від одного з типових проектів. Розглянемо деякі з них, які можна використовувати для благоустрою приватного будинку або дачі.
Опалювальні споруди для будинку
Існує більше 25 стандартних схем-порядовок зведення обігрівальних всередині будинкових конструкцій, частина з яких виконує тільки опалювальну функцію, але деякі варіанти мають корисні додатки у вигляді лежанки або духовки.
Опалювальні купольні печі
Місце вибирають не біля стіни, а в центрі кімнати, що тягне за собою ряд переваг:
- рівномірний і ефективне прогрівання кімнати;
- відсутність охолоджуючого елемента (зовнішньої стіни будинку);
- можливість вільного доступу для обслуговування (наприклад, чищення склепінь);
- можливість додавання записаних файлів (вручений поверхні, сушарки, водогрійного контуру).
Слід зазначити естетичну досконалість колпакових споруд: вони займають мінімум місця і виглядають витончено, незважаючи на наявність таких деталей, як фундамент. Модифікації, виконані «під стелю», мають коротку трубу (характерна риса багатьох «кузнецовок») і стрункі обриси. Можливості дизайну безмежні і залежать виключно від смаку і побажань власників житла.
Варильні модифікації для кухні
Перетворити опалювальне цегляна пристрій в варильне не так вже й складно - досить додати металеву плиту з парою конфорок і злегка змінити конструкцію підстави. Однак повноцінні варильні споруди включають в себе кілька додаткових горизонтальних поверхонь (лотків або решіток для сушки), а також духову камеру.
Варильна «Кузнецівка» в інтер'єрі сільського будинку
За якістю приготованих страв купольное пристрій не поступається брендовому газовому або електричному обладнанню, яким звикли користуватися жителі міст. Серед типових конструкцій є спеціально створені для випічки хліба, які так і називаються - хлібні. Для фермерів, садівників і завзятих городників це справжня знахідка: можна і ягоди парити, і фрукти з грибами сушити, і овочі консервувати за старовинними рецептами.
Очевидно, що пристрій для готування є одночасно і джерелом тепла, тому його більш точну назву - опалювально-варильне. Кращим місцем для установки є кухня або великий зал, який об'єднує в собі і кухонне приміщення, і їдальню, а іноді і вітальню - в російських національних традиціях.
Банні печі-кам'янки
Для позначення банних пристроїв існує спеціальне маркування - БИК. Навіть зовні готові «Кузнецівці» вигідно відрізняються від інших кам'янок. З одного боку, дуже ретельно відбирається матеріал для виготовлення, з іншого - встановлення куполу не заважає будувати акуратні і практичні конфігурації. Наприклад, власники лазень оцінили закруглені кути, при яких нанесення травм і отримання опіків зводиться до мінімуму.
Печі-кам'янки для лазні
Встановивши піч в правильному місці, можна одночасно опалювати і забезпечувати гарячою водою кілька приміщень - парилку, душову, передбанник (або кімнату відпочинку). Причому частини споруди, що виходять в те чи інше приміщення, будуть виконувати різні функції: створювати пар для парної, нагрівати воду для помивочной, помірно опалювати передбанник.
У лазні прекрасно реалізується принцип тривалого збереження тепла, характерний для «кузнецовок». Обслуговування зводиться до мінімуму, так як поліна або брикети необхідно підкидати зрідка - і все завдяки купольному виконання.
Каміни для прикраси вітальні
Каміни Кузнєцова, на відміну від більшості купольних модифікацій, мають відкриту конструкцію і зменшений показник ККД, однак параметри тепловіддачі у них досить високі. Ковпак перешкоджає швидкому виходу тепла в димохід, затримуючи розпечені гази в верхній частині будівлі. При використанні звичайного каміна після закінчення процесу горіння приміщення починає охолоджуватися, при Колпакова обігріві в кімнаті ще довго зберігається комфортний мікроклімат.
Будівництво каміна з порядовке Кузнєцова
Можливості змінювати конструкцію і декорувати фасад каміна безмежні. Крім звичної полички можна спорудити ряд функціонально корисних елементів - невеликі сушарки для взуття або одягу з нішами і гачками, а також облицювати зовнішню сторону керамічною плиткою або кахлями. Цікаво те, що каміни входять в конструкцію деяких багатофункціональних споруд.
Рішення для приготування їжі на вулиці
Спеціально для готування на свіжому повітрі розроблені цілі пічні комплекси, які відрізняються функціональністю і зручністю використання. Найбільш просте виконання - цегляна міні-конструкція для барбекю. Вона тримає жар тривалий час і дозволяє збільшити період готування.
Барбекю, побудоване за кресленнями Кузнєцова
Рекомендації для самостійного зведення
Вирішивши звести піч по одній з порядовок Кузнєцова своїми руками, приготуйтеся до ретельної і скрупульозної роботи. На схемах ви знайдете графічне зображення кожного ряду, однак перед початком кладки необхідно познайомитися з особливостями техніки, зокрема:
- вибором і попередньою обробкою цегли;
- купівлею металевих деталей (плит, заслінок, дверцят, засувок);
- визначенням найбільш підходящого місця;
- підготовкою підстави і фундаменту;
- можливістю обладнання димоходу і ін.
Кращим матеріалом для внутрішньої кладки «кузнецовок» визнаний шамотний вогнетривку цеглу (Ш-5, ШБ-8), для зовнішнього оформлення - кераміка (М-150). Для посилення цегляних стін використовують металеві елементи (арматуру, дріт). Щоб піч функціонувала з максимальною тепловіддачею, досвідчені майстри відточують не тільки свої вміння, а й кожну цеглинку - в буквальному сенсі. Вони шліфують кожну деталь, саме тому проекти, виконані професіоналами, виглядають бездоганно.
Кладка з шамотної цегли
Будівництво опалювально-варильної печі
Процес зведення «Кузнецівці» з лежанкою
Проект опалювально-варильного варіанти
Будівництво печі Кузнєцова - одне з найбільш вдалих рішень для дачного або сільського будинку. Виконана на ваше замовлення в професійному виконанні купольна конструкція стане незамінною помічницею і прикрасою інтер'єру. Якщо ви хочете самостійно звести джерело тепла, скориставшись порядовкой, почніть з простого варіанту, наприклад вручений річної плити.