Печь кузнецова с котлом водяного отопления




Печи Кузнецова

Решение проблемы отопления дачи или загородного дома в холодный период года даёт возможность посещать их круглогодично.

Отопительные печи Кузнецова позволяют не только обогревать строения, но и готовить пищу.

Основные принципы нового способа сжигания топлива

Горение в чистом виде представляет собой химическую реакцию, в результате которой из простых веществ – водорода и углерода – при взаимодействии с кислородом образуются другие вещества. Процесс осуществляется с выделением тепла. Если окислителем в реакции горения выступает воздух, то в топке образуются балластные газы. Это – азот, избыточный воздух, не участвовавший в горении, водяные пары, появившиеся при выпаривании воды из топлива. Такие газы участия в горении не принимают, а, наоборот, отбирают на себя полезное тепло. В печах традиционной конструкции, работающих по принципу принудительного движения газов (ПДГ), все газы, в том числе, балластные, смешиваются в один поток. В результате этого температура топочного пространства снижается, условия сгорания топлива ухудшаются.

И.В.Кузнецов предложил свой механизм снижения влияния балластных газов на сжигание топлива и улучшение использования выделившегося тепла. Основной идеей, на которой базируются печи Кузнецова, является выведение балластных газов из зоны сжигания топлива, с использованием естественных физических явлений. Под влиянием собственной силы тяжести холодные газы опускаются вниз, а горячие – более лёгкие – поднимаются вверх.

Организовать такое естественное движение газов в топочном пространстве возможно только в теплогенераторе, сооружённом по особой схеме. Весь цикл газообмена происходит в колпаке печи, который может изготавливаться самой различной формы.

Внимание! Помимо обеспечения циркуляции воздушных масс, колпак может выполнять и другие функции. В него можно разместить котёл для подогрева воды, шкаф для сушки или плиту для приготовления пищи.

Особенности конструкции отопительных установок Кузнецова

Основной формулой строения теплогенераторов данного типа является объединение топливника и нижнего яруса в единое пространство, называемое колпаком. Колпак представляет собой сосуд, повёрнутый вверх дном. В нём находится топливник, соединённый с колпаком с помощью «сухого шва».

Определение! «Сухой шов» представляет собой щель шириной 20-30 мм.

Топливники могут различаться как конструктивно, так и по способу сжигания топлива. Это может быть верхнее, нижнее, обратное горение, принцип газогенерации. По количеству колпаков отопительные агрегаты данного типа различают на одно- и двухколпаковые.

Существует несколько типов отопительных агрегатов Кузнецова, отличающихся по функциональному назначению, а, следовательно, по конструктивному исполнению –отопительные, отопительно-варочные, отопительные с хлебной камерой, Русские Теплушки, с лежанкой, с водонагревателем, печи-котлы, печи-камины, печи для бани, агрегаты специального назначения, наружные печные комплексы.

Распространёнными моделями колпаковых теплогенераторов являются модели ОК-2 (отопительная печь Кузнецова) и русская печь РТИК-5.

Печи-камины Кузнецова, помимо основной, отопительной, функции могут нести дополнительные нагрузки. Существуют проекты каминов с варочной панелью и грилем.

Внимание! Увеличение объёма нижнего колпака можно увеличить площадь обогрева, что позволяет использовать агрегат для отопления нескольких комнат.

Отличие колпаковых установок Кузнецова от традиционных отопительных агрегатов

Рассмотрим конструктивные и эксплуатационные особенности данного отопительного оборудования:

  • Сжигание топлива в отопительных установках Кузнецова происходит при достаточно высоких температурах. Благодаря этому любой тип топлива сгорает практически полностью с образованием минимального количества золы и без появления сажи.
  • Колпаковая конструкция агрегата обеспечивает полный прогрев внутреннего пространства печи, поскольку топливные газы опускаются до 2-3-го ряда кладки.
  • Теплогенераторы Кузнецова отдают тепло более равномерно, по сравнению со стандартными конструкциями печей.
  • Если заслонка по забывчивости осталась открытой, то печь не теряет тепло, удерживая температуру в течение длительного периода. Это происходит благодаря наличию колпаков, в которых продолжается циркуляционный процесс холодных и разогретых газов.
  • Отопительные агрегаты Кузнецова всех типов, помимо основной топки, оснащены топкой летней. После длительного простоя печи достаточно в летней топке сжечь небольшое количество топлива. Это просушит внутреннее пространство агрегата и обеспечит его быстрый разогрев и эффективную работу.

Основные правила расположения печи Кузнецова

Внимание! Поскольку печи Кузнецова по своей сути представляют собой инфракрасные обогреватели, поэтому наибольшее количество тепла, поступающего в помещение, обеспечивается прямым излучением. Максимальной мощности рабочего режима можно достичь выбором правильного расположения отопительного агрегата.

По этому поводу существует несколько полезных рекомендаций:

  • Центр отапливаемого помещения – оптимальный вариант расположения печей Кузнецова.
  • Один из вариантов – использование печей в качестве разделителя двух функционально различных пространств. Например, между кухней и гостиной или гостиной и спальней.
  • Для сохранения тепла внутри помещения следует избегать размещения отопительного агрегата возле наружной стены. Наименее приемлемым является размещение печи в нише, устроенной на наружной стене.

Для правильной работы кирпичный отопительный агрегат Кузнецова должен сооружаться соблюдением всех тонкостей кладки и в полном соответствии с чертежами и порядовками.

Особенности, виды печей Кузнецова. Рекомендации по созданию своими руками

Проектированием печей за всю их историю занималось много людей, однако особого внимания заслуживает И. В. Кузнецов. Именно благодаря этому специалисту нам известны печи Кузнецова. Ему удалось придумать и реализовать множество конструкций, усовершенствовать их. Он начал работать во второй половине 20 века. За это время накоплен огромный опыт, создано множество устройств. Рассмотрим особенности предлагаемых вариантов, в чем их особенности, возможно ли сделать их своими руками.

Особенности

Кузнецов всегда стремился в своей деятельности к повышению продуктивности функционирования печи. Поэтому он постоянно их улучшал, дополнял. Так, у одних моделей он добавлял оборудование, в других изменял топку или вносил иные корректировки в конструкцию. В результате печи становились эффективнее и популярнее. В итоге все больше появляется желающих, осведомленных в продуктивности печей Кузнецова, пытаются сделать конструкцию своими руками.

Итак, высокое КПД стоит во главе угла, если это печи Кузнецова. Разработчик очень внимательно отнесся к организации внутренней системы перемещения газов. В результате определенных изменений горячий воздух дольше задерживается в конструкции, обеспечивая сохранность тепла.

Примечание: печи Кузнецова часто именуют «колпаковыми». Это вызвано особенностями внутренней организации пространства в конструкции. Образованный колпак выступает в роли разделителя горячих и холодных газов.

Первые собираются в нем, концентрируя тепло. Это приводит к существенному росту температуры горения, в результате чего возрастает КПД. И если печь Кузнецова имеет этот показатель на уровне 95%, то традиционные устройства способны обеспечивать только 40%.

Такие конструкции обеспечивают свободное перемещение газов, благодаря чему снижается количество сажи печи. Устройства не используют тяговый принцип, движение газов организовывается за счет их силы тяжести. При этом создается равномерный нагрев. Такая схема работы оказалась весьма эффективной.

Между холодными и горячими газами происходит циркуляция за счет разности температур. Словом, внутри колпака создается турбулентное перемещение газов, которые улучшают восприятие теплоты стенками колпака. Струи газа и обеспечивают перенос тепловой энергии.

Преимущества

О высоком КПД уже было сказано, однако печь Кузнецова имеет и другие качества:

  • высокая эффективность;
  • привлекательный внешний облик;
  • долговечность;
  • простота обслуживания;
  • равномерность прогрева, теплоотдачи;
  • экономичность;
  • стойкость к появлению трещин;
  • обеспечивается горение без дыма и сажи, что упрощает обслуживание и улучшает эффективность;
  • низкий уровень теплопотерь;
  • можно проводить эксперименты с формой, внешним видом печи Кузнецова.

Совокупность преимуществ таких конструкций обеспечивает их востребованность.

Основные принципы

Условия функционирования в печи можно охарактеризовать несколькими параметрами:

  • колпак способен создавать эффект «газовой вьюшки»;
  • обеспечивается равномерность нагрева стенок колпака;
  • может быть несколько источников нагрева, которые обязательно находятся ниже;
  • повышение температуры в колпаке сопровождается увеличением давления;
  • холодные газы собираются снизу колпака, горячие – в верхней точке;
  • тепловая энергия переносится естественным путем, обеспечивается турбулентность движения газов.

Проекты

По своему основному назначению бытовые печи могут быть разными:

Это часть тех вариантов, которые могут быть реализованы по проектам Кузнецова. И многие из них можно сделать своими руками, используя особые схемы. При этом можно смешивать виды, добиваясь необходимой функциональности. Популярное решение – отопительно-варочные конструкции, которые обеспечивают и отопление помещения, и приготовление пищи.

О варочной печи

Варочная печь уже давно уступила лидерство другим модификациям – электрическим, газовым плитам. Поэтому проигрывают в этом отношении и конструкции Кузнецова.

Если сравнивать с устройством для отопления, колпаковые варочные изделия имеют более усложненное исполнение. У такой конструкции должна присутствовать плита, возможно наличие духового шкафа. Однако и в этом случае устройство Кузнецова используется принцип свободного перемещения газов.

В конструкции сохраняется высокий КПД, к тому же ее можно использовать как камин. Такие устройства позволяют не только варить, жарить, запекать и коптить еду, но и греть воду, сушить и даже лечить.

Печи Кузнецова с камином характеризуются повышенной теплоотдачей, низкой температурой уходящих газов. Такой вариант исполнения способен обогреть помещения большой площади.

Конечно, наиболее высокой степенью теплоотдачи характеризуются банные конструкции Кузнецова. Одна печь способна прогреть и помещения для отдыха, и помывочную, и даже парилку. Поэтому ее могут использовать в качестве устройства для обеспечения эффекта русской бани.

Поскольку конструкции хорошо сохраняют тепло, нет необходимости постоянно подкидывать дрова. Соответственно, прогрев печи зависит от размеров колпака: чем он больше, тем лучше.

Печи Кузнецова не устанавливают к внешней стене дома, поскольку это снижает эффект от работы устройства. К тому же при возведении конструкции требуется учитывать возможность доступа к колпакам для чистки, если используется двухколпаковая конструкция.

Еще одно преимущество применения печей Кузнецова для отопления – возможность использования для приготовления пищи. Для этого могут задействоваться разогретые в камине угли.

Перед созданием

Конечно, прежде чем приступить к возведению печи Кузнецова своими руками, стоит четко понимать, для каких целей она будет использоваться. Ведь разработчиком придумано свыше 150 схем приборов, поэтому можно подобрать оптимальный вариант с учетом всех своих требований. Например, если будет использовано водяное отопление или интересует варочная поверхность.

Мы же рассмотрим простой вариант. И перед началом действий необходимо осмотреть помещение, где будет устанавливаться печь. Не рекомендуется встраивать такую систему отопления в построенный дом, лучше, чтобы конструкция была внесена в проект. Ведь придется организовывать дымоход .

Фундамент создается больше размеров печи, используя бетон.

Рекомендации

Огнеупорная оболочка должна «зависнуть» внутри конструкции. Ведь нужно помнить о расширении кирпича при нагреве. Внутреннюю кладку из шамотного кирпича нужно делать на ребро. Через каждые два ряда прокладывается проволока.

Все элементы нужно устанавливать с учетом их возможного расширения. Между металлом и кирпичом делается прокладка. После постройки кирпич рекомендуется обрабатывать огнеупорным составом.

Примечание: порядовка представляет собой комплекс чертежей, демонстрирующих пошаговую выкладку конструкции. Не стоит вносить изменения в схемы, поскольку они проверены опытным путем. Порядовка была проработана много лет. В каждом случае проводились наблюдения последствий тех или иных изменений. Поэтому нужно лишь сделать выбор оптимального варианта порядовки, чтобы работать.

Важно при проведении работ действовать планомерно, спокойно и внимательно, тогда своими руками удастся возвести действительно эффективную печь, которая будет служить не один год.

Этапы и рекомендации по возведению печи Кузнецова.

Секреты и схемы строительства печей Кузнецова.

Рекомендации по возведению небольшой печи Кузнецова.

Котлы Кузнецова

Чтобы увеличить полноту сгорания топлива И.В. Кузнецов предложил перенести теплообменник из топки в колпак. Подробнее можно ознакомиться в его статье

Вот фотографии установки теплообменника в колпак

У меня нет опыта строительства и эксплуатации котлов с теплообменником в колпаке. Напишу то, о чем вычитал на форумах.

1.Топливо сгорает полнее, значит требуется меньше дров для отопления по сравнению с теплообменником в топке

2.Система с регистром в колпаке более инерционная, т.е. дольше нагревается и дольше остывает, по сравнению с теплообменником в топке.

1.Сложнее в изготовлении, больше требуется металла при одинаковой мощности, а следовательно дороже.

2.Труднее процесс очистки теплообменника от сажи. Нужно или разбирать котел, чтобы почистить механически, или сливать воду из системы и протопить без воды, чтобы сжечь сажу на регистре. Теплообменник расположенный в топке почистить проще через открытую топочную дверку. Для этого можно использовать металлическую щетку или шпатель.

3.На регистре в колпаке образуется большое количество конденсата, пока теплоноситель не нагреется больше 50 градусов. Конденсат на теплообменниках в топке я не наблюдал.

Для того чтобы уменьшить образование конденсата нужно нагреть теплоноситель в обратке. Для этого соединяют подачу и обратку регистра и в начале топки пускают поток теплоносителя по малому кругу. Когда теплоноситель нагреется постепенно пускают поток по большому кругу. Чтобы это автоматизировать ставят специальный клапан, который работает как термостат в автомобиле. Или другой способ, его я прочитал в описании системы отопления у Юрия Болотова, когда в обратке вода подогревается электрокотлом.

Это усложняет и удорожает систему отопления. Видимо поэтому мои клиенты выбирают котлы с теплообменником в топке.

У меня был опыт установки теплообменника в отпуском канале за топкой, вот его фото

Периметр сварен из 2-х дюймовой трубы. Две средние трубы 1 3/4 дюйма. Высота 0,5 м, ширина 0,3 м.

Первое время система отопления нагревалась быстро, но постепенно грелось все хуже. Оказалось, что теплообменник зарос сажей, да так сильно, что сажа перекрыла весь канал и печь перестала работать. Сажа наросла за 3 месяца ежедневной топки.

Стоял он в этом месте -показано синим.

Печь пришлось разбирать и вырезать регистр. Чтобы выйти из сложившейся ситуации с минимальными затратами разобрал заднюю стенку топки и вместо нее сварил параллелепипед с размерами 260х350х100, который и стоит до настоящего времени. Отработал больше 10 лет.

А это разрез отопительного щитка моей печи.

Котлы Кузнецова. 19 комментариев

Александр Залуцкий пишет -Первое время система отопления нагревалась быстро, но постепенно грелось все хуже. Оказалось, что теплообменник зарос сажей, да так сильно, что сажа перекрыла весь канал и печь перестала работать. Сажа наросла за 3 месяца ежедневной топки.
Возвращаемся к вопросу сажи. Образно выражаясь, СО+СО=СО2+С, причина сажи -СО, недожиг топорчных газов. Одна молекула у другой отнимает атом кислорода, а ей куда без кислорода, только и остается цепляться за теплообменник. А если кислорода достаточно, пусть с избытком, два атома кислорода не отдадут углерод какому-то теплообменнику, так и вылетят в обнимку в трубу, сажа накапливаться не будет.
У меня были мысли о теплообменнике, который опускается в первый канал, висит на плите, положенной на кладку, из плиты выходит подача, обратка выходит из модифицированной прочистной дверцы. Такой теплообменник можно вынуть вверх, отделив плиту от кладки, прочистить, потом намазать кладку глиной и опустить теплообменник в канал.
Задам вопрос теоретика экспериментатору -на сколько отличается температура теплоносителя на подаче от температуры поверхности печи при двух разовой топке перед топкой?

Температура печи в среднем 45-50 градусов. Вода через 2 часа после топки остывает до комнатной температуры. Я ей не даю остыть. Когда температура на подаче понижается до 45 градусов -включаю электрокотел.

Александр, ты прав когда не хочешь ставить в топку котел. Котел снизит температуру горения в топливнике. А в начальные периоды топки к образованию сажи. Сажа -могильщик любой печки. 1 см сажи снижает теплоотдачу зеркала печи в два раза.В случае с котлами в печи Кузнецова, мне,кажется,необходимо хорошо рассчитать площадь нагрева котла. Что бы не получилось как в твоем случае с котлом из труб. Когда ты уменьшил площадь(сделав котел прямоугольным)- обрастание сажей мне кажется уменьшалось.

Площадь уменьшилась примерно в 1,5 раза. Обрастание сажей меньше. Почистить от сажи легче. Теплообменник стоит как раз под конфоркой в плите. Конфорку убираю и шпателем чищу.

Для стабилизации работы системы отопления (котла на угле) вместо электрообогрева лучше использовать водяной аккумулятор на обратке. У меня 8 батарей, аккумулятор 1 м.куб. В отопительный сезон при двухразовой топке(в сутки), температура в обратке 45-75гр.С. И не бывает закипания в котле. Котел избыточной мощности. Использую более 15 лет.

А что. Щиток без летнего хода?

Да, без летнего. Летом печь не топлю. Готовлю при необходимости на газу.

Источники: http://kotel-otoplenija.ru/pechi-kuznecova, http://opechi.com/pechi/osobennosti-vidy-pechej-kuznecova-rekomendacii-po-sozdaniyu-svoimi-rukami.html, http://sdelaipech.ru/post/1230


Комментариев пока нет!

Ваше имя *
Ваш Email *

Сумма цифр внизу: код подтверждения