Двухколпаковая отопительная печь своими руками

Как сделать двухколпаковую отопительно-варочную печь

Среди множества различных конструкций источников тепла двухколпаковая отопительно-варочная печь занимает особое место. Этот вид отопительных устройств отличается высокой эффективностью сжигания разных видов твердого топлива и наличием нескольких функций и режимов. В данном материале мы рассмотрим разновидности и конструктивные схемы двухколпаковых печей, а также дополним теоретические знания некоторыми советами от профессионалов.

Принцип действия печей с двумя колпаками

Секрет эффективности работы данной печи кроется в ее оригинальной конструкции, позволяющей накапливать и сберегать тепло в течение длительного времени. Чтобы понять принцип работы двухколпаковой печи, рассмотрим её конструктивную схему.

После растопки в зимнее время раскаленные дымовые газы поднимаются под свод нижнего колпака, передавая тепло окружающим стенкам и варочной панели. Но в камеру сгорания поступает новый воздух, процесс горения продолжается и выделение горячих продуктов сжигания продолжается, вытесняя под верхом колпака остывшие газы. Те, в свою очередь, опускаются и попадают в вертикальный канал, ведущий в верхний колпак, где двухколпаковая конструкция печи предусматривает повторение предыдущего процесса с выбросом газов наружу через дымоход.

Температура выходящих дымовых газов ниже любой другой печи с плитой, так как они интенсивно отдают свое тепло стенкам печки. По этой причине дымоходы источников тепла данной конструкции требуется защищать от разрушительного воздействия конденсата. После того как протапливание закончено, тепло еще долгое время сохраняется вверху обоих колпаков даже в том случае, если главная задвижка остается открытой. Холодный воздух, поступающий через поддувало, не может подняться под свод колпака и проходит в дымоход по пути, указанному на схеме синими стрелками.

Двухколпаковая варочная печь с плитой позволяет готовить пищу в летнее время благодаря дополнительной задвижке, открывание которой пропускает газы напрямую в дымоходную трубу. Если же задвижку открывать не полностью, то поток продуктов сжигания разделится на два, идущих по разным путям. Таким способом в осенне-весенний период можно регулировать интенсивность прогрева колпаков, то есть, тепловую мощность печки.

Разновидности двухколпаковых печей

Чтобы сделать варочные печи из кирпича своими руками, для начала нужно понять, какая площадь помещений будет отапливаться и подобрать оптимальную схему. На данный момент существуют проекты печей с двумя колпаками нескольких разновидностей:

• классическая, с варочной плитой и нишей для сушки вещей;
• двухколпаковая шведская печь с духовкой, плитой и нишей.

Прочие разновидности, изобретенные известными русскими мастерами, используют тот же принцип действия, но с некоторыми изменениями в конструкции, улучшающими рабочие показатели данных отопительно-варочных печей. Подробное описание работы классического варианта отопительно-варочного устройства можно изучить на видео, представленном ниже. Там же в доступной форме показана порядовка двухколпаковой печи в 3D режиме с комментариями.

Устройство двухколпаковых кирпичных печей не является каноническим и допускает внесение изменений в конструкцию, не нарушая принципа действия. Одно из таких изменений – добавление металлической духовки для приготовления выпечки или применения в качестве дополнительного источника нагрева воздуха в комнате. В классическом варианте она встраивается в пространство нижнего колпака, рядом с камерой сгорания. Ниже показана кирпичная печь с духовым шкафом в разрезе.

На рисунке видно, что дымовые газы из топливника нагревают металлический корпус духовки сверху и по бокам, после чего остывают и уходят в вертикальный канал.

В схеме реализовано главное преимущество шведских печек – в самом начале растопки, когда печь еще совсем холодная, из открытого духового шкафа уже можно получить поток приятного тепла.Полное описание кладки и порядовку такой печки можно просмотреть на видео.

Другой вариант установки духового шкафа предлагает схема печи Александра Бацулина. В этом случае шкаф встраивается в пространство верхнего колпака, находясь на пути потока продуктов горения, поднимающихся снизу. Преимущество технического решения в том, что раскаленные газы обтекают духовку со всех сторон, равномерно нагревая ее. Однако, процесс нагрева будет проходить не столь быстро, как в предыдущем варианте.

Также вместо арочного свода над варочной плитой с отводящим каналом здесь применяется простое перекрытие из кирпича на стальных уголках. Ниже на видео представлена кладка отопительных печей Бацулина с подробным описанием.

Двуколпаковая печь Подгородникова разработана в двух модификациях: простая отопительная (ИП-1) и с духовым шкафом (ИП-2), который установлен рядом с топливником, под варочной панелью.

Порядовка печи Подгородникова ИП-1

Особого внимания заслуживают двухколпаковые отопительно-варочные печи Кузнецова. В действительности под руководством И. В. Кузнецова было разработано и построено большое количество разнообразных печей. Все эти изделия созданы по принципу: процесс горения и передачи тепла должен проходить естественным образом, без воздействия тяги дымоходной трубы. Газы проходят по своим трактам за счет изменения их массы вследствие нагревания или охлаждения, а дымоход подхватывает их уже на выходе. За счет этого и прочих разработок «Кузнецовки» практически совершенны и обладают достоинствами:

• высокая эффективность – до 80%;
• сжигать можно любое твердое топливо;
• чистка дымовых каналов нужна раз в несколько лет;
• расход строительных материалов в «Кузнецовке» гораздо меньше, чем в классической конструкции такой же мощности;
• работоспособность сохраняется при невысокой дымовой трубе.

Изобретения и разработки, внедренные В. И. Кузнецовым, являются авторскими, поэтому каждая порядовка печи Кузнецова защищена авторским правом и размещена на его ресурсе stove.ru. Помимо чертежей и схем печей там есть множество рекомендаций, полезных для новичков, желающих выложить кирпичную печку самостоятельно.

Заключение

Двухколпаковые источники тепла относительно просты по своей конструкции, но непросты для строительства. Чтобы эту работу выполнить своими силами, мало изучать схемы и порядовки, надо иметь соответствующий опыт. Поэтому во избежание неприятностей и ошибок рекомендуется привлекать к решению вопроса специалиста хотя бы в качестве консультанта.

Источник

Двухколпаковая отопительно-варочная печь своими руками: технология кладки и порядовка

Ниша над плитой оборудуется полкой, на которой удобно сушить обувь. Особенно это актуально в сезон дождей и во время таяния снега.

Особенности конструкции

Устройство печи базируется на двух колпаках. Под этим элементом подразумевается камера с входным и выходным отверстиями для образующихся в ее нижней части газов. Одной из конструктивных характеристик можно назвать способность оборудования сохранять тепло на протяжении длительного периода, а также не остывать, даже если задвижка не была закрыта вовремя. К тому же продукты горения в виде газов свободно выводятся из прибора. Двухколпаковая печь станет отличным вариантом в том случае, когда нет возможности установить дымовую трубу необходимой высоты, что снижает силу тяги.

Технические параметры двухколпаковой конструкции

Подобная отопительно-варочная печь из кирпича – эффективное оборудование для обогрева помещения площадью до 45 м². При этом она отличается компактными размерами:

• основание равно 128х89 см; если измерять в кирпичах, то получится 5х3,5 бруска;
• высота печи составляет 225 см;
• глубина топки достигает 60 см.

Эта модель обладает максимальной мощностью теплоотдачи – 4200 кКал/час.

Устройство для сжигания топлива обкладывается шамотным кирпичом, который ставится на ребро. Над топочной камерой размещается варочная плита. При желании можно установить две конфорки.

Всю конструкцию венчает арочный потолок, который делает печку декоративным элементом интерьера и украшением помещения. Выше располагается камера для сушки. При внесении некоторых изменений вместо этой конструкции можно установить водогрейный бак.

Принцип работы двухколпакового оборудования

Отопительно-варочная печь с духовым шкафом устроена таким образом, чтобы происходило максимальное накопление и сохранение тепловой энергии долгое время. Это обеспечивает ее эффективность. Чтобы разобраться в подобной модели, внутреннем устройстве, принципе работы, следует рассмотреть представленную схему.

Итак, как функционирует двухколпаковая печь? Стоит сразу отметить, что такого рода оборудование имеет два автономных режима работы:

1. Летний режим предполагает использование печи в теплый сезон для процесса готовки пищи. В таком случае задвижка блокирует другие отделы конструкции, горячий воздух туда не поступает. Это позволяет элементам устройства оставаться холодными.
2. Во время зимнего периода необходимо открыть все задвижки, горячий воздух начнет беспрепятственно перемещаться по каналам. Теплые воздушные массы долгое время находятся внутри системы, хорошо прогревая стены, после чего выводятся через дымовую трубу.

Комплексный режим работы подразумевает следующее:

• топливное сырье, разгораясь в топке, выдает тепловую энергию, которая движется по направлению к боковым и задней стенкам;
• достигнув их, жар устремляется вверх по проходу из нижней камеры, то есть первого колпака;
• после того как газ охладился, он спускается в перетопочный канал;
• далее, через этот проход воздушные массы достигают верхнего яруса, из которого выводятся с помощью дымовой трубы.

Такое перемещение горячего воздуха характерно при закрытой задвижке. Когда прямой ход остается открытым, воздушные массы устремляются в верхнюю камеру и удаляются через трубу.

Теплоотдачу обогревательного прибора можно увеличить в разы, если над топкой разместить чугунную плиту. Ее толщина влияет на длительность периода выделения тепла.

Виды двухколпаковой печи

Существует несколько типов устройства на основе двух камер. Поэтому прежде чем приступить к работе по созданию двухколпаковой отопительно-варочной печи с духовым шкафом своими руками, следует определиться с модификацией устройства. Для этого нужно знать размеры отапливаемого помещения.

Основные типы двухколпаковой печи представлены следующими вариантами:

1. Классический. Агрегат состоит из варочной плиты и углубления для сушки.
2. Шведский тип. Помимо основных элементов, устройство предусматривает наличие духовки.

Другие же модели базируются на этих двух разновидностях. При этом отечественные умельцы вносят свои конструктивные изменения в обустройство агрегата, стараясь добиться улучшения работы печи.

Стоит отметить, что двухколпаковое кирпичное варочное оборудование не претендует на неизменность конструкции. Допускаются и даже приветствуются модификации, вносимые в устройство сооружения. Главное при этом – сохранить принцип действия агрегата. Таким изменением можно назвать установку духовки, выполненной из металла. В этом случае духовой шкаф послужит не только устройством для приготовления вкусной выпечки, но и может быть применен для обогрева помещения. Он станет своеобразным дополнительным источником тепла. Для традиционной модели характерно расположение духовки в нижнем ярусе возле камеры сгорания.

На рисунке представлен классический вариант печи с духовым шкафом в разрезе.

На изображении можно увидеть схему работы такого устройства. Дымовые газы, образующиеся в топливнике, на выходе нагревают металлическую верхнюю и боковые стенки духового шкафа. Затем они постепенно остывают и поднимаются по вертикальному каналу.

Такое конструктивное решение дает большое преимущество. Когда печь только растапливают, она еще остается холодной, и в это время уже можно начать нагревать помещение, приоткрыв духовку. Оттуда вы получите поток теплого воздуха.

Несколько слов о моделях двухколпаковой печи, созданных русскими мастерами. Подгородников разработал две модификации печного устройства:

1. ИП-1 – простой отопительный прибор.
2. ИП-2 – конструкция дополнена духовым шкафом, который находится под варочной панелью возле топливника.

Кузнецов спроектировал и воссоздал множество различных печей. Он работал как самостоятельно, так и с группой единомышленников, которыми руководил. Мастер не обошел вниманием и двухколпаковые отопительно-варочные печные сооружения. Главное отличие в работе Кузнецова – он создавал агрегаты, руководствуясь следующим принципом: все процессы, происходящие в системе оборудования, включая горение и передачу тепла, должны протекать естественно, без принуждения. Отсюда исключается воздействие дымоходной тяги на эти же процессы. Газовые массы совершают свое движение за счет изменений в собственном весе в период нагревания или охлаждения. Дымоход всего лишь затягивает их в последний момент.

Именно эти изменения делают двухколпаковые отопительно-варочные печи Кузнецова совершенными, обладающими рядом достоинств :

• высоким уровнем КПД;
• универсальностью, то есть подразумевается функционирование на любом виде топливного сырья;
• удобством ухода: дымовой канал можно прочищать раз в несколько лет;
• экономичностью: для возведения этого оборудования требуется меньше строительных материалов, чем для классического варианта с такой же мощностью;
• высоким результатом в работе, даже если установлена невысокая дымовая труба.

Определившись с моделью, разобравшись в принципах функционирования, можно смело переходить к самому процессу сооружения двухколпаковой отопительно-варочной печи Кузнецова. Для этого разобьем работу на последовательные этапы.

Этап 1: подготовка

Прежде чем приступить к сооружению печи, нужно запастись необходимыми инструментами. Нам понадобятся:

• мастерки разных размеров;
• деревянный молоток;
• правила;
• строительный уровень;
• лопаты и емкости под раствор;
• шваброчки;
• рулетки;
• молоток-кирочка;
• инструмент для расшивки швов.

Следующим шагом запасаемся качественными материалами, так как от этого будет зависеть не только внешний вид, но и работа устройства.

Итак, для создания печной конструкции потребуются следующие материалы:

• шамотный кирпич (65 шт.);
• красный кирпич (765 шт.);
• 80-сантиметровый металлический уголок размером 4×4×0,4 (2 шт.);
• компоненты для замеса состава: глина, цемент, песок;
• топочная (21×25 см) и поддувальная (14×25 см) дверцы;
• прочистная створка в количестве 5 штук (14×14 см);
• гидроизоляционный материал под фундамент;
• 2-сантиметровый колосник (25×25);
• чугунная варочная плита (40×70 см);
• духовой шкаф (30×25×50 см);
• две дымоходные задвижки (13×25 см) и одна размером 13×13 см;
• арматурные прутья сечением 12 мм.

Этап 2: возведение фундамента

К этой работе следует подойти со всей ответственностью, так как прочное и крепкое основание – залог устойчивости и надежности отопительного оборудования. Его делаем на 10 см больше, чем опора печи. Возведение фундамента состоит из следующих шагов:

1. Роем яму глубиной 60 см.
2. Дно котлована хорошо утрамбовываем, после чего укладываем 20-сантиметровый слой песка. Это будет своеобразной подушкой.
3. На нее льем воду и снова утрамбовываем.
4. Поднимаем опалубку.
5. Собираем арматурный каркас.
6. Подготавливаем раствор, замешивая песок, щебень и цемент.
7. Заливаем смесь в деревянную форму.
8. Для последнего слоя нам потребуется состав только из песка и цемента. Хорошо разглаживаем его с помощью правила.
9. Прежде чем начать заливать следующий слой, даем предыдущему время подсохнуть.
10. На фундамент размещаем гидроизоляционный материал, например, рубероид.
11. Варочную печь можно выкладывать только через месяц после заливки фундамента.

Этап 3: замешивание раствора для кладки

Чаще всего мастера прибегают к помощи глины как основного компонента для смеси. Подобный раствор можно назвать классикой для искусства возведения печей.

Помимо глины, в состав добавляется песок мелкозернистой структуры. Вся смесь тщательно вымешивается до однородной массы, по густоте напоминающей сметану.

Поскольку глина считается привередливым материалом, печные мастера рекомендуют предварительно с ней поработать: смешать ее с песком в разных пропорциях, тем самым получая несколько видов раствора. Пробный замес делайте в небольшом количестве, достаточно будет спичечного коробка. Так вы сможете выбрать оптимальное соотношение компонентов.

Можно подготовить четыре вида раствора, добавив в глину 10, 25, 50, 75% песка. Ингредиенты вымешиваем, скатываем шарики и оставляем фигурки подсыхать при комнатной температуре на несколько дней. После чего осматриваем элементы и отбраковываем те, на которых образовались трещинки.

Еще один способ проверки заключается в следующем: необходимо взять два кирпича или обструганные дощечки, разместить между ними 5-сантиметровый слой состава и оставить до полного высыхания.

Подготавливать раствор нужно правильно. Существует определенная последовательность его приготовления:

• хорошо просеять песок;
• замочить глину;
• с помощью сита протереть намокшую горную породу;
• подготовленные таким образом компоненты смешать и оставить.

Полученная смесь хранится долгое время. Если она немного подсохла, просто добавьте воды и перемешайте.

Этап 4: технология кладки

Прежде чем приступить к работе, специалисты советуют вымачивать кирпичи в воде в течение суток. Мастера утверждают, что тогда варочная печь простоит не года, а века.

Во время выполнения кладки обращайте внимание на толщину шва между кирпичами: она должна быть не больше 5 мм. Если сделать слой слишком толстым, то воздействие высоких температур неизбежно приведет к растрескиванию раствора. Образуются щели, сквозь которые будет происходить выделение угарного газа в помещение, подвергая опасности здоровье людей.

Чтобы лучше понять схему кладки и подогнать все кирпичики друг к другу, многие выполняют предварительную сухую кладку, выставляя бруски без использования раствора.

Ниже представлена подробная порядовка отопительно-варочной печи Кузнецова:

• 1 ряд: на гидроизоляцию размещаем 35 кирпичей сплошной линией;
• 2 ряд: таким же образом укладываем еще 35 брусков, но с закругленными углами; стачивать края или нет, каждый решает сам;
• 3 ряд: потребуется семь шамотных кирпичей и 15,5 красных; обозначаются места для поддувальной камеры и духового шкафа, вырисовывается форма нижнего колпака; между ним и конструкцией для приготовления пищи оставляется канал в 20 см; используя огнеупорный кирпич, производим футеровку возле нагревающихся элементов; не забываем, что при высокой температуре шамот расширяется, поэтому между ним и обычным кирпичом делаем промежуток в полсантиметра, куда можно поместить гофрированный картон, который, прогорая, оставляет необходимый просвет; производим установку поддувальной и двух очистных дверец;
• 4 ряд: потребуется 15 красных кирпичей и 6,5 шамотных; расстояние от духовки до нижнего колпака становится равным 18 см; в том месте, где планируется размещение конструкции для приготовления пищи, сзади с левой стороны кирпич укладываем так, чтобы он был выдвинут внутрь; у нас получилась подставка под короб духового шкафа;
• 5 ряд: потребуется 10 штук белых кирпичей и 16,5 красного; происходит очередное уменьшение расстояния от колпака до духового шкафа до 12 см; начинаем формировать топку, располагая ее над поддувалом; часть этой конструкции перекрываем кладкой, выполняем разрезы под размещение колосника; так как металлу при нагреве свойственно расширяться, между колосниковой решеткой и бруском оставляем небольшой зазор в полсантиметра;
• 6 ряд: необходимо 18 штук красного кирпича и 8 белого; шамотным материалом формируем стенки топки; создаем вертикальный канал, соединяющий нижний и верхний колпаки; оформляем пространство под духовку и переходим к установке ее конструкции; не забываем оставлять зазор в 0,5 см; в этом случае можно обмотать короб веревкой из асбеста; сзади корпуса оставляем промежуток в 2 см;
• 7 ряд: используем 15 штук красного кирпича и 6 белого; ставим дверцу для топки; оптимальный вариант – стеклянная створка с возможностью регулировки воздушного потока; для этой цели также подойдет чугунное изделие;
• 8 ряд: для укладки потребуется 16 красных кирпичей и 5,5 шамотных;

• 9 ряд выкладываем из 15,5 штук красного кирпича и 6 огнеупорного;
• 10 ряд: потребуется 17 красных кирпичей и 5 шамотных; перекрываем дверцу топки и корпус духового шкафа;
• 11 ряд: необходимо взять 18,5 красных и 6 белых брусков; создаем пространство под варочную плиту, устанавливаем ее;
• 12 ряд: повторяем кладку предыдущего уровня с применением 20 штук красного кирпича;
• 13 ряд: выполняем ход для летнего режима в полкирпича, используя 20,5 красных брусков;
• 14 ряд: количество кирпичей и способ кладки совпадает с 13 уровнем;
• 15 ряд: необходимо взять 19 штук красного кирпича; приступаем к сооружению арочного перекрытия высотой 26 см; брускам для арки придаем конусообразную форму, при этом широкая часть должна составлять 14 см, узкая – 4,5 см;
• 16 ряд: берем кирпич в количестве 22,5 шт. и перекрываем нижний ярус; ставим задвижку в оставленных проемах летнего хода с правой стороны; бруски, которые примыкают к арке, срезаем под углом;

• 17 ряд: количество кирпичей и способ кладки совпадает с 16 уровнем;
• 18 ряд: используя 17 кирпичей, формируем верхний колпак и устанавливаем две прочистные дверцы;
• 19 ряд укладываем так же, как и предыдущий, используя 19 брусков;
• 20 ряд: требуется взять 20,5 кирпичей; продолжаем формирование верхнего колпака, устанавливаем металлический уголок, который перекроет проем над плитой;
• 21 ряд: берем 30,5 кирпичей и завершаем перекрытие пространства над варочной панелью; остались открытыми верхний колпак и отверстие для дымовой трубы;
• 22 ряд: количество кирпичей – 30 штук, укладка аналогичным способом;
• 23 ряд: с помощью 22 кирпичей поднимаем верхний ярус, начинаем возводить сушильную камеру; ставим прочистную дверцу;
• 24 ряд: используя 22 кирпича, справа от конструкции для сушки формируем дополнительный канал, с помощью которого будет происходить циркуляция воздуха;
• 25, 26, 27 ряды выкладываются подобно 24 уровню, количество кирпичей – 23 штуки;
• 28 ряд: берем 23 бруска и в полученные проемы размещаем две задвижки;

• 29 ряд: используя 22,5 кирпича, объединяем все три вытяжки: от дымового канала, варочной и сушильной камер;
• 30 ряд: с помощью 26,5 кирпичей перекрываем конструкцию для сушки;
• 31 ряд: понадобится 41 кирпич, чтобы закрыть всю плоскость, оставив лишь отверстие под дымовой канал; при этом внешние бруски будут выдвигаться вперед примерно на 4 см, поскольку мы увеличили площадь уровня;
• 32 ряд: используя 35 кирпичей, возвращаем поверхности прежний размер; бруски, находящиеся с краю, сдвигаем снова внутрь на 4 см;
• следующими рядами начинаем возводить кладку под трубу; в каждом уровне по 5 кирпичей.

Завершает весь процесс возведения двухколпаковой печной конструкции кладка дымовой трубы с выходом на улицу.

Источник