Колпаковая металлическая печь для отопления дома

Обновлено: 18.05.2024

Печи из металла пользуются спросом за счет своего небольшого веса и высокого КПД. Однако у этой конструкции для дома или бани есть ряд недостатков, с которыми лучше ознакомиться заранее.

Сейчас предстоит разобраться в технологии производства домашних печей из металла, а также выяснить основные преимущества и минусы такой конструкции.

Содержимое обзора

Плюсы и минусы металлических печей

Легче пройти сертификацию — каждое устройство в доме должна проверить специальная инстанция, после этого признают ее безопасность. Устройства, которые делаются по чертежам металлических печей без допуска ошибок, без лишних вопросов получают одобрение.
Высокая теплопроводность — материалы не пористые, хорошо и быстро нагреваются. Этот момент больше касается КПД, на обогрев небольшого помещения, по типу бань или подсобок — такой печи будет достаточно.
Дешево — низкая стоимость регламентируется тем, что такую печь можно создать своими руками без особых навыков. Главное под рукой иметь заготовки материала, а также сварочный аппарат, который также можно взять в аренду или бесплатно у знакомых.

Такие печи не «дышат» — если кирпич при нагревании поглощает воздух вокруг, тем самым медленно, но эффективно его нагревает, то металл быстро остывает и требует больше ресурсов для отопления.
Риск пожара — стенки нагреваются настолько, что рядом стоящие предметы могут легко воспламениться.
Маленький срок эксплуатации — как показывает практика, время использования составляет максимум 20 лет. Многое зависит от частоты использования и условий, материал подвержен коррозии, даже самые толстые стенки под высокой температурой будут разрушены.

Если речь идет об оснащении бани или небольшом помещении, то какой вариант вполне подойдет. Главное соорудить конструкцию с учетом эксплуатационных правил, в этом поможет выделенная инструкция.

Как выбрать металл для печи

Технические характеристики зависят от материала, из которого будет сделана печь. Поэтому на этот нюанс нужно обратить особое внимание. Чаще всего умельцы делают устройство из того, что уже есть в подсобке или сарае.

Конструкционная сталь — выдерживает температуру до 400 градусов, лучше выбирать листы не менее 4 мм. Часто использовать не получится, так как за одну зиму может легко прогореть. Если использоваться будет для бани, которая топится раз в неделю, то прослужит долго.
Жаропрочная сталь — этот вариант способе выдержать 30 лет эксплуатации. Толщина должна быть не менее 1 см. Во многих магазинах продается готовая конструкция, которую нужно только собрать, сварка не требуется, что очень удобно и выгодно.
Чугун — долго нагревается, однако хорошо держит тепло и нагревает помещение. Отличается долгим сроком службы, такие печи могут обеспечивать теплом каждую зиму на протяжении 30-40 лет. Материал достаточно дорогой, однако полностью себя оправдывает. Самостоятельное изготовление достаточно сложный процесс. Такое устройство часто используется для обогрева теплиц и хозяйственных построек. Желательно выбирать толстый материал, так как листы до 1 см треснут при первом же перепаде температуры.

Отталкиваясь от этих рекомендаций можно выбрать хороший материал для изготовления металлической печи своими руками.

Классификация металлических печей

Камерные — в народе известны как «буржуйки». Дымоход укорочен до 2 метров, при выгорании топлива, остатки топочных газов способствуют догоранию. КПД — 60%, чистят такое устройство 1-2 раза в год. Главный плюс — нет конденсата, потому что дымоход нагревается до 100 градусов и любая жидкость просто испаряется.
Канальные — внутри присутствует лабиринт из газовых трубок. Действует по принципу конфорки. КПД выше, чем в предыдущем варианте составляет 80%. Можно пользоваться в нескольких режимах — пламенном и «догорании».
Колпаковые — при правильном конструировании дает КПД в 80%. Может работать на угле, за счет сгорания топлива в колпаке. Можно даже отопить дом в 60 кв.метров.

Какой вариант выбрать для бытовых нужд каждый решает индивидуально. Любой из типов можно соорудить собственными руками.

Изготовление печи для бани

Оборудование для сварки;
Болгарка;
Диоды на 3 мм.

Листы должны быть не менее 4 мм шириной, а арматура — 10 мм.

Важно! Такая печь из металла обеспечит безопасность за счет того, она быстро нагреется и не будет выделяться угарный газ.

Для начала нужно сделать фундамент. Для этого можно сделать деревянную опалубку в 20 см, площадь 1*1 м.
Далее монтируют арматурную сетку, сделать нужно таким образом, чтобы она не касалась земли или пола.
Далее необходимо замесить цемент и залить все раствором. Для этих целей подходит М400.
Сохнет фундамент минимум 4 недели.
За это время можно собрать металлическую печь по любому чертежу.
Далее делают кирпичный обод, поверх конструкции, которую ставят на фундамент.
Схватывается все в течение еще 2 недель. За это время можно обустроить конструкцию дымохода, так как она играет важную роль в безопасности.

Здесь не важно, будет ли владелец участка самостоятельно проектировать и собирать печь или же приобретет готовый набор. Так как большую часть времени занимает сама подготовка. При соблюдении всех правил — печь прослужит долго и будет радовать теплом на протяжении 20 лет.

Простая каменка для дачи

Такая отопительная металлическая печь хорошо подходит для быстрого обеспечения теплом небольшой бани или даже сауны.

Основные плюсы — она мобильна, проста в изготовлении.

Подготовка к парению — 1,5 часа, стенки быстро нагреваются. Один нюанс — к печи нужно приложить 2 дымохода. Первый будет участвовать в отоплении самого помещения, второй — для отвода угарного газа.

Сталь — листы железа не менее 3 мм.
Топливник лучше сделать из более толстой стали -6 мм.
В комплекте также есть задвижки и металлическая решетка.

Собирать такую конструкцию можно с помощью сварочного аппарата. Подобные наборы приобретаются в разборном состоянии, инструкция уже присутствует. Оформить металлическую печь не составит труда, так как она будет полностью соответствовать правилам пожарной безопасности.

Колпаковая печь для отопления дома своими руками: пошаговая инструкция по кладке

Обустройство печи в загородном доме или на даче – дело сегодня весьма популярное.

Несмотря на появление современных отопительных приборов на рынке, многие отдают предпочтение старинной доброй печи из кирпича, которая на протяжении долгих столетий служила единственным источником тепла и приготовления пищи в доме. Особенно актуальны такие конструкции там, где нет газификации.

Время не стоит на месте. На смену старым добрым «шведкам» и «голландкам» пришли новые и более усовершенствованные – колпаковые печи, которые ничуть не уступают своему канальному аналогу. Конструкцию колпаковой печи отличает принципиально новый метод использования горячего газа.

Принцип работы колпаковой печи

Колпаковая печь Кузнецова (в народе именуемая «Кузнецовка») получила название в честь своего создателя – И.В. Кузнецова, который занялся разработкой новой схемы отопления еще в начале 60-х годов прошлого столетия. Уникальная технология «свободного движения горячих газов» сразу же получила признание и стала пользоваться большой популярностью во всем мире.

Колпаковая печь Кузнецова: принцип работы

Особенность «Кузнецовки» заключается в том, что нагретые газы проходят и циркулируют по трубе благодаря собственной силе тяжести, в отличие от «принудительного» движения по дымоходу. Все мы знаем из уроков физики, что теплый воздух поднимается вверх, вытесняя холодный. Но, в отличие от канальных прототипов, здесь тепло не выходит из трубы, а собирается под колпаком. Постепенно он там остывает, и его вытесняют порывы борее горячего воздуха, поднимающиеся вверх.

Основным отличием канальной печи от колпаковой считается принцип движения горячего газа. В первой – дым как-бы вытягивается по трубе вверх, а в колпаковой – выталкивается. Сам колпак может служить емкостью для нагрева воды, приготовления пищи, сушилки и т.д. Таким образом, колпаковая печь может выполнять двойную функцию.

То есть по функциональной характеристике, «кузнецовки» можно разделиться на:

банные печи;
печи для приготовления еды (хлебные, варочные, под казан, барбекю, гриль и т.д.);
камин;
печи для отопления;
комбинированный тип.

Самыми распространенными являются именно комбинированные типы с возможностью приготовления еды и обогревом всего дома. Несмотря на возможность вариации стиля и формы, принцип действия колпаковой печи остается неизменным.

Схема движения газов в печи

Чтобы легче было понять основной принцип работы печи Кузнецова, представьте костер, разожженный на открытом воздухе. Из-за неограниченного доступа воздуха к огню, костер дает небольшое тепло. А теперь попробуем этот костер накрыть металлическим колпаком, оставив небольшой просвет снизу, чтобы совсем не загасить пламя. Горячий воздух пойдет вверх, нагревая стенки. Постепенно охлаждаясь, воздух начнет опускать к оставленному проему в то время, как его место занимает новая порция горячего воздуха. Это и есть принцип свободного движения горячих газов, который И.В. Кузнецов успешно применил в своей разработке.

Особенности конструкции

Сегодня в Сети можно найти более 150 разновидностей конструкции, но какой бы формы, стиля исполнения они ни были, все печи построены по одной методике. Конструктор, создавая схему кладки колпаковой печи, ставил перед собой две задачи: продуктивность и эффективность отопительной системы.

Возвести такую конструкцию не так-то просто. Необходимо четко придерживаться разработанной Кузнецовым И.В. порядовки. Изобретатель большую роль и внимание уделяет расположению внутренних каналов колпаковой печи.

Колпак представляет собой отдельную камеру для задержки нагретого газа, что способствует экономии топлива и повышению КПД работы печи.

Стандартная конструкция «кузнецовки» предполагает наличие двух колпаков. Нижний объединен с топочной камерой, а второй колпак находится в верхней части печи. Задача первого колпака – разделить газы на холодные и горячие потоки. Именно это выгодно отличает колпаковую печь от канальной, где нагретый воздух, под действием тяги, свободно выходит наружу. Здесь же, горячий поток газа, выходящий из топки, стремится вверх, где задерживается под первым колпаком и долго аккумулирует тепло.

Дальше, поток стремится через проход во вторую камеру, где тоже задерживается под вторым потолком, так как проход находится у основания. Вследствие этого, горячий воздух, прежде, чем выйти по дымоходу, долго аккумулирует тепло в печи. Это дает высокий КПД – до 95 %. Если сравнить с эффективностью работы традиционной русской печи (канальной), то это больше на 45-50%.

Кроме свободного движения газа, колпаковая печь предполагает и механическое управление потоками. Для этого в конструкции устанавливаются задвижки. Они, по мере необходимости, могут задерживать и перенаправлять горячие потоки. «Летняя» задвижка предназначена для теплого времени года, когда печь используется в качестве варочной поверхности для приготовления еды. Открыв летнюю задвижку, поток горячего воздуха устремится вверх по дымоходу, не заходя под второй колпак.

Колпаковая печь для отопления дома

Преимущества колпаковой печи

Если сравнивать кузнецовую печь с другими кирпичными аналогами, то она имеет огромную устойчивость к деформации. Она быстро нагревается и при этом долго сохраняет тепло. Даже при неплотно закрытой заслонке, образовавшееся тепло может долго сохраняться в такой печи.

длительная эксплуатация;
малое образование копоти и сажи (она практически полностью сгорает, превращаясь в золу);
КПД – до 80%;
легкая конструкция, которую можно осилить даже новичку;
усовершенствованная система нагрева по сравнению с канальным аналогом;
простая и практичная в уходе – нет необходимости часто ее чистить;
не трескается;
универсальность возведения (в доме, квартире, бане и т.д.)
большой выбор формы и дизайна;
не нужно брать в расчет высоту дымохода для обеспечения хорошей тяги;
высокая скорость растопки;
конструкция позволяет установить большой нагревательный элемент;
происходит равномерный прогрев печи;
печь дольше остывает по сравнению со своими кирпичными прототипами.

Основные правила монтажа

Внутренняя оболочка печи со всех сторон должна быть окружена пустым пространством, так как кирпич при работе топки будет сильно нагреваться.
Расположение источника тепла печи можно варьировать в зависимости от типа и формы, но он всегда должен находиться в нижней части колпака.
Каждый третий ряд кирпичной кладки должен перевязываться металлической проволокой. Это позволит усилить связку и предотвратит дальнейшую деформацию печи.
Форма колпака может быть любой формы и размера.
Монтируя печь, учитывайте тот факт, что при нагреве, все металлические элементы (решетка, дверца) будут расширяться. Поэтому все эти детали печной системы должны быть установлены с запасом на расширение. Между кирпичом и металлом необходимо огнеупорную установить прокладку.
При первой растопке уже готовой печи, не нужно сразу давать максимальную температуру. Печь необходимо обжигать постепенно, начиная с небольших температур.
После монтажа, следует обработать печь огнеупорным составом.

Сегодня существует огромное количество разновидностей колпаковых печей, ведь прогресс не стоит на месте. Сам Кузнецов положил лишь начало этому новому виду отопительной системы, а его последователи по всему миру уже вносят свои корректировки и работают над усовершенствованием печи. Конечно, гораздо проще возводить печь еще на этапе строительства дома. Но зачастую люди задумываются о необходимости размещения такого отопительного прибора уже после возведения стен. Здесь уже придется при разработке схемы учитывать высоту балок, расположение перегородок, крышу и т.д.

Если печь закладывается еще при строительстве дома, то лучше располагать ее таким образом, чтобы она отапливала сразу 2-3 помещения.

Описать инструкцию кладки всех разновидностей колпаковых печей просто физически невозможно, поэтому в этой статье мы приведем классический вариант монтажа колпаковой печи своими руками. Точно следуя нашим указаниям, у вас обязательно получится собрать добротную, красивую и функциональную печь.

Размеры печи, конечно, могут быть разными – от этого, соответственно будет зависеть объем материала. Но порядовку ни в коем случае менять нельзя!

Какие материалы понадобятся для монтажа печи

Прежде чем приступать к выполнению строительных работ, запаситесь всеми необходимыми материалами. Для того чтобы колпаковая печь радовала вас своей функциональностью и внешним видом долгие годы, материалы должны быть хорошего качества.

Как построить колпаковую печь на даче: инструкции и готовые схемы

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.

Леонид Котляр – металлург по образованию и заслуженный машиностроитель Татарстана. 46 лет посвятил разработке и осваиванию безотходных и малоотходных процессов металлообработки, является автором более 10 изобретений в точном пластическом деформировании металлов. Но кроме этого, Леонид Израилевич – увлеченный дачник, который разработал и изготовил печь для сжигания мусора, теплицу объемного выращивания, а также колпаковую печь, сохраняющую тепло до 19 часов.

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.

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:

кирпич обожженный – 1200 штук;
цемент фундамента – 500 кг;
уголок 3×32×32 – 12 м;
глина кладки – менее 1 куб.м,
песчано-гравийная смесь (ПГС) – 1200 кг;
щебень – 7 куб.м.

Узлы печи:

кружало – каркас свода колпака, сварная конструкция из уголков удерживает кладку свода;
рама перекидного рукава, сварная конструкция из уголков удерживает две порядовки кладки перекидного рукава.

Покупные изделия:

дверцы – 3 штуки (зольника, чистки перекидного рукава, миникамина);
дверца топливника (камера сгорания) – 1 штука (прозрачная);
пластина (конфорка) топливника (чугун должен быть), но по факту вышла сталь с толщиной листа 8 мм;
колосник (дно топливника с отверстиями);
узел заслонки – вьюшка (закрытие дымохода трубы на 2/3).

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:

самое надежное – расколоть на прутики сухое полено из осины годичной и большей давности;
при отсутствии сухих дров делаем то же самое с влажными дровами и утром складываем их колодцем в прогретую печь. За день топливник высушит содержимое, вечером будет растопка от одной спички;
лучше газеты для поджога дров подходит береста – верхний тонкий слой кары, даже влажной березы;
идеально для быстрой растопки подходят щепки сухой осины, ведь не зря из нее изготавливают спички.

Дополнения от автора

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.

По содержанию поступивших вопросов и длительной эксплуатации (14 лет) внес изменения в эскизы печи. Изменения касаются 11 ряда порядовки кладки и того, что устанавливается на нее (плита), и выше (на 16-й ряд - кружало). Изменения представлены эскизами.

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.

Торцевые стенки колпака завершают изготовление печи. Здесь кирпичи ставим на ребро, чем достигается min толщина стенки - 65 мм, чтобы иметь в кирпичной кладке две поверхности быстрой отдачи тепла. Данное качество полезно для быстрого прогрева комнаты после длительного отсутствия хозяев.

Читайте также: