Колпаковая печь для отопления дома своими руками пошаговая инструкция по кладке

Кузнецовские печи с колпаком

Если априори печь — это сооружение колпака над огнем, то нам, в принципе, нужно всего лишь на всего добиться нормальной теплоотдачи и эффективной циркуляции теплого воздуха. Поэтому хорошая печь

1. Отлично держит тепло.
2. КПД минимум 75, а порой и все 93 %.
3. Прогревается снизу доверху, что позволяет между кладками твердого топлива делать большие перерывы, порой до 3 суток.
4. Может долго эксплуатироваться.

Колпаковые печи Кузнецова дают равномерный прогрев комнат дачи или дома с минимальной разницей температурна полу и под потолком. Дымоход такой печи меньше засоряется сажей.

На схеме видно насколько упрощена циркуляция воздуха в колпаковых печах Кузнецова

Кстати, колпаковая печь первоначально использовалась в промышленности и только лет 60, как принципы ее функционирования взяты на вооружение для отопления бытовых помещений. Чаще всего она кирпичная и может быть достаточно небольшая.

Сделать ее, ну вот, правда, даже легче, чем канальную, потому как не надо рассчитывать высоту трубы.

Как ее сделать

Не устану повторять, что нет ничего сложного. Поэтому, как сложить печь своими руками? Элементарно. На схеме приведенной выше показано, как должен циркулировать воздух.  Он идет зигзагообразно снизу вверх

И это очень важно, сделать печь можно красиво, не переживая, как она устроена внутри, но гарантировать, что после ее работы угарный газ не заполнит все помещение нельзя

Поэтому, я советую перед тем, как сделать печь, попробовать ее сооружение на конструкторе. Так будет понятнее, как правильно сделать ее своими, пусть не совсем опытными, но будем надеяться, все-таки немножко золотыми руками.

Для строительства печи нужны:

• хорошие качественные чертежи,
• кирпич,
• глина,
• песок,
• цемент,
• топка,
• колосники, решетки.

Кстати, по конструктору можно просчитать и количество кирпичей для нашей печки.

Подготовительный этап

Начинать, естественно, нужно с фундамента. Он повторяет контуры нашего сооружения, его глубина должна быть не меньше 70 сантиметров. Я уже рассказывал в одной из статей, как сделать качественный фундамент. Повторяться не буду, напомню, что для его полного застывания нужно какое-то время. Поэтому сделав фундамент, дайте ему немного постоять. Кстати, связывать печной фундамент с домовым я не советую. Это должны быть абсолютно разные сооружения.

Как работать с глиной?

Если для фундамента вполне подойдет цементный раствор с песком и щебнем или готовый бетонный, то для кладки печи из кирпича нужна глина.  Глина должна отвечать некоторым требованиям:

1. Обязательно чистая и без примеси земли.
2. Сметанообразной консистенции.

Глину очищают, а затем заливают водой. Приблизительно через 5 – 7 дней, сливают лишнюю жидкость и смешивают готовую глину с песком в соотношении 1:3. Готовый раствор можно использовать для кладки кирпича.

Кирпич

Кирпичная кладка печи подразумевает использование двух видов кирпича. Для наружной кладки подойдет глиняный обыкновенный 250/120/65 мм. Для внутренней — шамотный ШБ-8 и Ш-5 стандартных размеров. Расход кирпича можно просчитать так:  количество кирпича в первом ряду умножить на количество рядов, результат умножить на коэффициент заполнения (0,8).

Для трубы кирпича нужно из расчета от 4 до 6 штук в ряду умноженных на количество рядов.

Кладка

На фундамент укладываем своими руками лист рубероида, затем выливаем небольшое количество глиняной смеси, разравниваем ее и кладем первый подготовительный ряд. И только на следующий день можно будет начинать внутреннюю кладку.

Стандартный ряд печи имеет высоту 7 сантиметров при толщине швов 5 мм. Когда делается внутренняя кладка из кирпича нужно в определенных местах (их указывают чертежи)  делать отметки.

Важно устраивать зазоры. Иначе наружную кладку разорвет внутренняя, расширяющаяся кладка

Основная задача — сделать своими трудолюбивыми руками внутреннюю кладку из кирпича плавающей и несоединенной с внешней. Тогда при нагревании она будет расширяться во все стороны, не мешая внешней части печи.

Внутреннюю часть печи обмазываем своими собственными руками асбесто-цементной смесью, можно и глиняным раствором, важно, чтобы не было пустот. Так мы своими руками повысим пожаробезопасность собственного шедевра

Все печные металлические части устанавливаются с зазором 5 мм. Если конструкция печи предполагает наличие плиты, то ее нужно укладывать в заранее сделанное гнездо из кирпича в одном из нижних рядов. Наружная кирпичная кладка должна быть армированной.

Я всегда делаю в день по одному ряду, а когда дело доходит до монтажа металлических частей, то могу после их установки сделать перерыв на 2 -3 дня. Но зато печи, которые я сделал своими руками,  служат очень долго. Советую и вам не торопиться, делать лучше медленнее, но надежнее. И все получится!

Колпаковая печь

Колпаковые печи, в которых вакуум создается под муфелем, могут иметь переносный колпак при неподвижных стендах либо поднимающийся и опускающийся колпак и перемещающиеся стенды.
 

Колпаковые печи, в которых вакуум создается под колпаком, на температуру до 1 200 — 1 300 С используются в промышленности для термической обработки электротехнических сталей.
 

Колпаковые печи выпускают с одним или двумя рабочими колпаками. Печи состоят из следующих основных узлов: рабочей камеры, стола и пульта управления.
 

Колпаковые печи предназначаются в основном для процессов безокислительного отжига листового проката, ленты, проволоки, прутков. Установленная на стенде загрузка закрывается жароупорным муфелем, под который подается защитный газ. Для некоторых сортов стали требуется вести нагрев в вакууме; для этого печи снабжаются вакуумной системой, и под муфелем создается разрежение.
 

Колпаковая печь состоит из колпака и футерованного стенда, неподвижного относительно пола цеха; на стенд устанавливается загрузка.
 

Колпаковые печи чаще всего применяются для процессов безокислительного отжига металлов: тонколистового проката в пакетах, рулонов ленты, бунтов проволоки. Так как при процессах отжига требуется длительное охлаждение под муфелем, то на один колпак приходится 2 — 4 стенда.
 

Колпаковые печи выпускают с одним или двумя рабочими колпаками. Печи состоят из следующих основных узлов: рабочей камеры, стола и пульта управления.
 

Колпаковые печи работают чаще всего с тремя подами. На одном поду происходит нагрев металла под нагревательным колпаком печи, на двух других — охлаждение садки, разгрузка и загрузка листов. Для осуществления охлаждения листов в защитной атмосфере стопа металла, кроме нагревательного колпака, закрывается металлическим муфелем из листовой окалиностойкой стали, под который и подводят защитный газ.
 

Колпаковые печи для отжига рулонов строят с одностопной и многостопной загрузкой. Колпаковые печи с одностопной загрузкой более производительны и обеспечивают более равномерный нагрев металла.
 

Колпаковые печи ( рис. 60.3, табл. 60.2) применяются преимущественно для светлого отжига пакетов листовой стали, рулонов ленты и бунтов проволоки. Колпаковая печь состоит из неподвижного футерованного стенда, на который устанавливается загрузка, накрываемая жароупорным муфелем, и колпака. Колпак, несущий основную часть нагревательных элементов печи, может перемещаться с помощью мостового крана с одного стенда на другой. Так как при отжиге требуется длительное охлаждение изделий, на один колпак предусматривается два-четыре стенда. Нагрев и охлаждение изделий осуществляются под жароупорным муфелем в атмосфере защитного газа или в вакууме. Форма колпака, стенда и муфеля в зависимости от конфигурации загрузки может быть цилиндрической, эллиптической или прямоугольной.
 

Колпаковые печи являются печами периодического действия. Цикл работы этих печей состоит из загрузки деталей, опускания колпака, откачки ( или продувки водородом), включения нагревателей и подъема температуры, выдержки при заданной температуре, выключения нагревателей и остывания, напуска воздуха ( или продувки воздухом), подъема колпака и выгрузки деталей.
 

Кладка первого уровня колпаковой печи из кирпича

Схема кладки колпаковой печи.

Колпаковая печь, построенная по классической схеме, подразумевает расположение топливника в ее нижней части, благодаря чему печь отлично прогревается, не образуя при этом сажу. Для того чтобы построить такую печь своими руками, потребуются следующие материалы и инструменты:

• кирпич огнеупорный;
• кирпич полнотелый;
• раствор глиняной смеси (вода, глина, конский навоз);
• колосник;
• перфоратор с насадкой-миксером;
• стальная пластина;
• мастерок.

Перед началом выкладки первого ряда необходимо настелить отражающую фольгу. Она обеспечит защиту от потери тепла, перенаправляя идущий вниз поток обратно. Материал должен иметь чуть большие, чем фундамент, размеры, чтобы в дальнейшем имелась возможность подрезания краев. Для кладки колпаковой печи своими руками используют отшлифованные кирпичи, укладывать которые необходимо строго по схеме.

Кладка осуществляется равномерно по всей площади. Боковые стенки кладут ложковым методом справа налево. Таким образом, слева должно быть видно 3 кирпича, справа 2 и сзади 4 кирпича. Правый ряд расположен между двумя крайними кирпичами заднего и переднего рядов. Во время кладки второго ряда нужно установить поддувало и окошко для чистки. Благодаря удобной конструкции внутренней части печи для них можно использовать любое удобное место, единственное условие — окошко для чистки должно находиться под топкой. Третий ряд будет выкладываться таким же образом.

Схема устройства колпаковой печи.

На четвертом ряду разъем для падения продуктов горения уменьшают на 1,5 кирпича вширь. В дальнем от топки углу появится перегородка, которая будет вести в верхний отсек как труба. Следующий ряд повторяет предыдущий, только ободок сброса необходимо обкладывать огнеупорным кирпичом, а поверх него класть колосник. На 6 ряду появляется топка-камин, это будет ее первым рядом. Из топки нужно будет вывести дымоход в соседнее воздушное отделение. Следующий ряд выкладывается таким же образом. На 8 ряду топка накрывается обычным кирпичом, а ее внутренняя часть обкладывается половинками огнеупорного. На 10 ряду кладка топки из половины кирпича вырастает до целого, а на 11 из огнеупорного материала выкладывается решетка. Вся кладка снова происходит в полкирпича до следующего ряда.

На 12 и 13 ряду убирается решетка, но появляются 2 дымохода. На 14 боковые огнеупорные кирпичи из половинок снова становятся целыми. Дымоходы в воздушное отделение перекрывают. Стальная пластина закрывает ход дыма наверх, перекладывается кирпичом нижний дымосборник. Ход наверх останется только через канал, оставленный при возведении 4 ряда.

Схема работы колпаковой печи.

Как построить колпаковую печь

Колпаковые печи являются одним из самых распространенных вариантов, ничуть не уступающим по своими характеристикам канальной печи. Эта печь является новейшей разработкой в консервативном деле — проектировании и монтаже печей. От других типов эта печь отличается принципиально новым методом использования горячих газов. В стандартной конструкции горячие и холодные газы движутся благодаря тяге воздуха, который поступает через зольник.

Схема колпаковых конвективных систем.

Колпаковая печь проектируется таким образом, что движение газов осуществляется благодаря их собственной тяжести — независимо от тяги. Такая система перемещения газов называется свободным движением. Принцип работы такой системы достаточно прост. Всем известно, что теплый воздух обычно поднимается вверх. В колпаковой печи он, поднимаясь вверх, вытесняет холодный воздух, поступающий вниз. Внизу холодный газ превращается в горячий, и цикл вытеснения повторяется заново. Все это происходит в колпаке, который может иметь самые различные формы. Основным условием является наличие трубы, выводящей холодный воздух. Благодаря этому элементу печь и получила свое название.

Колпак помимо циркуляции воздуха может быть использован и для хозяйственных нужд. В него можно помещать различное оборудование, например, плиту для приготовления пищи, котел для нагрева воды или сушильный шкаф. Таким образом, помимо отопления дома такая печь имеет двойную функциональную нагрузку. Колпаковая печь своими руками делается достаточно легко, однако при ее кладке необходимо строго соблюдать порядовку, так как многие варианты печей несут двойную функцию. Это позволяет применять их не только для дома, но и для бани. Банный вариант отличается более совершенной системой регуляции температурного режима. Кроме того, в них можно регулировать не только температуру, но и влажность.

Виды печей

Когда спрашивают, как сделать печь? Я всегда говорю, что надо знать, какую печь нужно сделать. Всего специалисты выделяют 6 основных видов печей, которые подойдут для дома или дачи. Итак, печь может быть

1. Отопительная.
2. Отопительно-варочная.
3. Русская.
4. Камин.
5. Банная.
6. Отопительный котел.

Отопительная печь

Она предназначена исключительно для отопления помещения. Сделать такую печь целесообразнее всего в центре дома (дачи), чтобы все комнаты граничили с ней хотя бы одной, лучше двумя стенами. Приветствуется вариант постройки из кирпича. Такие печи, используемые исключительно для отопления, бывают

• канальные,
• колпаковые.

Об их отличие и эффективности речь пойдет чуть ниже.

Отопительно-варочная

Фактически, это печь, которая, прежде всего, построена, возможно, даже своими руками  для отопления дома или дачи, но она имеет металлическую (чаще чугунную) поверхность, на которой можно приготовить пищу. Однако, сделать это достаточно сложно, а без опыта почти не реально, так как ни о какой регулировке температуры речь в этом случае не идет.

Русская печь

Огромная печь в пол избы предназначалась первоначально исключительно для приготовления пищи. Затем, поняв, что каменная поверхность над очагом достаточно долго остывает, решено было увеличить ее площадь и так печь стала использоваться и для отопления.

Даже современные чертежи русских печей базируются на их больших размерах, то есть это никак не может быть маленькая компактная печь где-нибудь в углу. Еще один недостаток — циркуляция воздуха идет от середины конструкции вверх, а низ всегда остается более холодным.

Камин

Да-да, я не ошибся. Камин — это тоже печь. В Европе до сих пор в некоторых родовых поместьях нет централизованного отопления. Так что приходится именитым наследникам обогреваться исключительно каминами. Это самые малоэффективные печи. Камин для дачи или дома может быть использован как элемент декора,  но ни как полноценное устройство для отопления. Фактически, при наличии камина тепло только в непосредственной близости от него. Однако процент КПД можно увеличить за счет установки своими руками жаропрочного стекла по размерам топки.

Печь для бани

Из названия понятно, что главная ее задача нагрев помещения, а заодно и воды, в бане. Такая печь может быть разной

• по-черному,
• по-белому,
• по-серому,
• с поверхностью.

Такая печь априори очень мощная. Она может быть и большой, и маленькой. Ее можно сделать своими руками из кирпича и камня, можно сварить из железа.  Чаще всего для отопления бани используют дровяные печи, но есть и газовые, и электрические.

Отопительный котел

Это самый мощный и одновременно экономный вариант, при котором печь — аккуратное сооружение, где происходит оптимальная циркуляция воздуха, что позволяет отапливать максимум пространства. Котел соединен с трубами, расположенными по всем помещениям дачи или дома. По трубам циркулирует энергоноситель, за счет этого котел не нужно нагревать до высоких температур. Отопительная печь (котел) имеет достаточно высокий КПД — от 80 %.

Основные элементы конструкции

Схема устройства колпаковой печи Кузнецова.

Топливное отделение, которое часто называют попросту топкой, представляет собой часть печи, в которую загружается топливо. Там же происходит процесс его сгорания. Что касается специфических характеристик топливного отделения, автор разработки рекомендует делать его не слишком большим по объему, поскольку только в этом случае возможно достижение максимальной температуры сгорания топлива, которая обеспечит минимальный объем отходов горения.

Емкость, расположенная над топкой, или колпак, представляет собой сопоставимое с ней по объему отделение печи, которое предназначено для циркуляции газов, получающихся в результате горения. При этом отверстие, предназначенное для их выхода, необходимо располагать в нижней части конструкции. Такое требование имеет под сбой сразу несколько обоснований, которые лежат в основе эффективности колпаковой печи.

Во-первых, такая специфическая форма расположения основных пространств в печи обеспечивает незамедлительное разделение продуктов горения сразу после их образования: в силу известного закона физики горячие газы направляются в верхнюю часть конструкции, благодаря чему во внутренней части колпака быстро достигается весьма высокая температура, которая поддерживается в течение длительного времени. Помимо этого, такая концентрация печных газов в колпаке приводит к тому, что твердые частицы, попавшие туда в результате воздействия направленного потока воздуха, полностью сгорают в условиях высокой температуры, обеспечивая тем самым минимальное количество отходов процесса горения. Дополнительным преимуществом указанного эффекта является то, что изнутри печь подвергается очень незначительным загрязнениям, поэтому, в отличие от традиционной печи, ее придется чистить гораздо реже.

Порядовка кладки печи: продольные (А-А, Б-Б) и поперечные (В-В, Г-Г) разрезы.

Более холодные печные газы, температура которых изначально была ниже, или те, которые успели остыть в процессе циркуляции, вследствие действия того же закона физики опустятся в нижнюю часть колпака. Именно там расположено отверстие, предназначенное для выхода газов, поэтому они будут устранены из печи и не будут снижать общую температуру, которая поддерживается внутри нее.

Таковы основные общие принципы, используемые при конструировании колпаковых печей Кузнецова, предназначенных для самых различных целей. Попытаемся теперь разобраться, чем будут отличаться печи, основной функцией которых является обогрев теплиц, и как обустроить их на практике.

(голосов пока нет)

Загрузка...