Особенности и преимущества конструкции печи Кузнецова

Печь Кузнецова является высокоэффективной конструкцией, где для отопления можно использовать топливо разного типа. Она имеет довольно оригинальную конструкцию, что позволяет существенно повысить производительность. Такая разновидность отопительного агрегата встречается во многих домах, и ничем не уступает другим разновидностям печек.

Устройство печи Кузнецова

Печь Кузнецова является эффективным отопительным прибором, работающим с максимально возможной продуктивностью для дровяных агрегатов. Это обеспечивается особенностями конструкции, которая позволяет осуществить «правильное» движение газов внутри системы.

Облицованная печь Кузнецова в избе

Особенности строения

Благодаря внутреннему строению горячий воздух может дольше находиться в печи, отдавая по максимуму свое тепло. При этом остывшие газы довольно быстро выходят, что обеспечивается наличием специального углубления.

Данным печкам дают название колпаковые. Такое определение агрегат Кузнецова получил из-за особенностей конструкции. В нем очаг и нижняя часть объединены в единое целое. Именно колпак выполняет роль разделителя. С его помощью воздушные массы с отличительной температурой могут осуществлять движение по оптимальной схеме, которая обеспечит максимальную продуктивность.

Колпаковая печь характеризуется довольно высоким КПД, чего не скажешь о традиционных моделях. Продуктивность обычных топок редко превышает 25%, что очень мало. Именно система свободного движения газов в агрегатах Кузнецова обеспечивает все их многочисленные преимущества.

Разновидности колпаковых печек относительно их назначения

Устройство колпаковых печек может значительно отличаться. На это влияет сфера применения конкретной модели, которая определяет особенности ее конструкции. В частности, выделяют:

варочные печи, использующиеся для приготовления пищи;
отопительные, применяющиеся для обогрева одного помещения или целого дома;
печки, устанавливаемые в банях;
уличные устройства, которые могут иметь вид целых комплексов или простого барбекю;
хлебные печные системы, которые часто совмещают с варочными панелями.

Чертеж колпаковой печи Кузнецова

В любом случае колпаковые печки выполняют эстетическую функцию. При их создании используются тщательно продуманные проекты. В них должны сочетаться практичность, эстетичность и эффективность в работе с учетом сферы применения.

Идеальная конструкция колпаковой печки

Колпаковая печь, разработанная Кузнецовым, в идеале должна иметь круглое сечение. В данном случае роль второго колпака будет играть внешняя стенка устройства. Под ее сводом осуществляется нейтрализация отработанных газов, которые имеют отравляющее действие. В дымоход попадает только диоксид углерода и влага, что положительно сказывается на окружающей среде.

Одновременно колпаковые модели круглого сечения имеют ряд недостатков:

очень сложно установить дверцы, которые будут плотно закрывать топочную камеру;
появление трудностей во время чистки от сажи.

Именно из-за этих недостатков колпаки предпочтительней устанавливать друг над другом и соединять их дымоходом.

Принцип работы агрегата

Кузнецов создал совершенно новую отопительную печь, имеющую множество преимуществ относительно стандартных моделей. Варианты, созданные ранее, работают по принципу, который подразумевает движение газов по специально созданным каналам. Во время перемещения по трубопроводу из кирпича они охлаждаются, нагревая его стенки. Движение воздушных масс в данных каналах осуществляется благодаря наличию тяги.

Из-за такого «несовершенного» принципа действия, корпус агрегатов нагревается неравномерно, что приводит к образованию трещин. Традиционные модели сооружаются из большого количества кирпичей, которые занимают все пространство. В результате места для теплообменника не остается. Если поместить его в зоне горения, значительно снизится качество сгорания топлива и КПД устройства.

А как работает печь Кузнецова?

Колпаковая печь, которой дали название Кузнецова, работает по совершенно другому принципу. В данной модели движение воздушных масс осуществляется свободно. Это возможно благодаря наличию двух колпаков. Они представляют собой перевернутые вверх дном сосуды, которые могут иметь сверху отверстия или быть без них.

В отопительных агрегатах Кузнецова колпаки чаще всего размещаются друг над другом или друг за другом. В любом случае они должны соединяться между собой при помощи сухого шва, который имеет ширину 2-3 см и заполняется раствором или обычным теплоизолятором. В колпаковой печи это обеспечивает перемещение газов с одного сосуда в другой.

Топка агрегата Кузнецова соединяется с первым колпаком, что позволяет добиться следующего:

самые горячие воздушные массы, нагретые в процессе горения топлива, поднимаются наверх;
они некоторое время еще остаются в нижней части колпаковой печи;
часть тепловой энергии от горячих газов отдается стенам, отчего они существенно остывают;
через некоторое время холодный воздух опускается, а его место занимают вновь подогретые массы;
в системе происходят только естественные физические процессы, что делают ее эффективной.

Почему устанавливаются два колпака?

Колпаковые модели редко оснащаются одним колпаком. В таких агрегатах невысокая мощность, чего недостаточно для обогрева больших помещений. Поэтому печи Кузнецова часто оборудуются двумя или трема сводами. Такая конструкция позволяет добиться оптимальных мощностных характеристик.

Порядовка колпаковой печи Кузнецова

Двухколпаковые печи работают по следующему принципу:

горячие воздушные массы концентрируются сверху, прогревая кирпичную кладку;
холодные газы опускаются и покидают печь через дымоход;
в верхней части второго свода находится теплообменник;
нагрев теплоносителя осуществляется без участия открытого огня. Высокая температура достигается движением горячих газов.

Колпаковые печки – саморегулирующиеся приборы

Особенностью колпаковых моделей является то, что они работают с возможностью саморегулировки. В случае когда в топочной камере топливо начинает слишком интенсивно гореть, выделяется много горячих газов. Они полностью заполняют колпак, поэтому начинают двигаться вниз. Постепенно их становится все больше.

Но благодаря продуманной конструкции колпаковой печки, разогретые газы не могут покинуть систему, пройдя вверх. Постепенно плотность воздушной массы растет, и она начинает давить на пламя. В результате интенсивность горения значительно снижается.

Когда плотность разогретого газа в колпаковой печи снижается, пламя разгорается и процесс протекает сначала по той же схеме. Именно так осуществляется саморегулировка печек колпакового типа.

Преимущества системы

Печи Кузнецова имеют множество преимуществ, что позволило им достичь большой популярности:

высокие показатели КПД. Отопительные приборы, созданные за проектом Кузнецова, работают с продуктивностью 80%;
сжигание твердого топлива происходит при высоких температурах, что делает этот процесс более продуктивным;
печи Кузнецова способны работать на любом типе твердого топлива. Оно сгорает до конца с минимальным образованием золы;
колпаковые агрегаты не нужно часто чистить, что облегчает их эксплуатацию;
низкая материалоемкость между растопками печи;
в доме, где отапливают агрегат Кузнецова, нет стремительного перепада температуры на протяжении дня;
для эффективного обогрева закладка твердого топлива может происходить дважды в сутки;
колпаковую печь без проблем можно совместить с водяным отоплением, которое будет обогревать весь дом;
для эффективной работы печки Кузнецова нет нужды возводить высокий дымоход. От этого никак не страдает тяга;
благодаря широким возможностям относительно конструкции печи Кузнецова, ее можно устанавливать в помещении любой конфигурации;
в колпаковых приборах переход из режима топки до остывания происходит в автоматическом режиме;
печь Кузнецова прогревается очень быстро, но остывает довольно медленно из-за особенностей конструкции;
колпаковый отопительный прибор может иметь практически любую форму и довольно оригинальный дизайн.

Схема колпаковой печи

Печь Кузнецова, изготовленная из металла

Печи Кузнецова можно устанавливать в небольших по площади помещениях. Чтобы уместить такой агрегат в маленьких комнатах, необходимо уменьшить его габариты. Это приводит к существенному снижению продуктивности, что негативно сказывается на эффективности всей отопительной системы.

Чтобы избавить колпаковую печку от этого недостатка, рекомендуется выполнять ее из металла. В данном случае не желательно использовать чугун. Он не только хрупок, но и довольно тяжел. Предпочтительней сделать корпус агрегата из стали и обработать его порошковой краской. Высокая прочность и надежность колпаковых моделей из стали обеспечивается отсутствием больших нагрузок на сдвиг.

Единственная проблема стальной печи Кузнецова — устройство свода первого колпака. Именно в этом месте собираются отработанные газы, имеющие большую температуру. Сделать футеровку таких печек довольно сложно, особенно если они характеризуются небольшими габаритами. Поэтому кирпичные колпаковые модели никогда не утратят актуальности.