Начиная с 1962 года инженер-изобретатель Игорь Кузнецов занимается разработкой и усовершенствованием печей. В его арсенале уже более 150 моделей и спрос на них у самых разных категорий населения неуклонно растет.

Принцип работы и отличия от других систем отопления

В основе лежит принцип свободного движения газов. Для циркуляции воздуха в обычной печи необходимо воздействие внешней энергии, то есть, создания принудительной тяги в трубе. Когда газы находятся в замкнутом пространстве, при наличии постоянного источника тепла, они под собственной тяжестью разделяются – холодные оседают вниз, горячие поднимаются наверх. При этом в области высоких температур давление растет, а там, где холодно – падает и вырабатывается энергия. Выходит, турбулентное движение возникает автоматически благодаря законам физики. Это значит, что если грамотно направить конвекционные потоки, то тепловая энергия будет переноситься самими массами газа. Заслуга Игоря Викторовича в том, что ему удалось подчинить систему свободного движения газов и использовать производимую ими энергию с максимальным КПД. Один из примеров печи Кузнецова можно увидеть на фото ниже.

При электрической подаче тепла тяговой трубы не требуется. Если печь отапливается дровами, то неизменно продукт горения должен выходить наружу. Благодаря хитрой конструкции, он скапливается на последней стадии своего пути, оказываясь как будто под колпаком. Там он снова перегорает, до конца отдавая своё тепло, и затем уже в виде бесполезного газа выводится на улицу, не охлаждая систему. Такие печи ещё называют колпаковыми.

Основополагающая особенность газового наполнения полостей состоит в том, что, сколько бы ни было отсеков у печи, они все заполняются газом равномерно и во всех происходят одинаковые физические процессы. Создать нечто подобное при помощи тяги, принципа противотока (широко применяемого в Европе) или других конвективных способов невозможно. Вот почему подобные печи – это инновация в системе печного отопления.

Они сами себя регулируют и, какую бы конфигурацию им ни придавали, они всегда работают по естественному принципу. Это дало простор инженерной мысли создателя, в результате чего им были придуманы десятки отопительных систем различных назначений и мощности:

• русские печи-теплушки;
• печи для бань и парилок с регулятором температуры воды и пара;
• различные бытовые печи с варочными поверхностями и лежанками;
• каминные, в которых стены камина являются полостями печи и кроме эстетической, выполняют обогревательную функцию;
• для двух- или трехэтажных домов – многоуровневые печи с транзитной трубой;
• система печей разного назначения в одном доме, которые работают на один дымоход.

Колпаковые печи Кузнецова могут быть оборудованы водяным котлом и представлять систему горячего водоснабжения в доме, при этом отапливаться от электричества. Такой резерв существенно снижает затраты.

Основные достоинства печей:

1. Экономичность. КПД доходит до 93%, в то время, как современные печи дают 70-80%, русские – 30%.
2. Равномерное прогревание закаляет кирпич и кладку, не давая ему трескаться.
3. Ровное распределение температур предотвращает появление «ямы» с холодным воздухом.
4. Сила выходящего потока больше сопротивления, в результате чего не возникает проблем с каминами или многоэтажными печами.
5. Дым от горения камина поступает в ходы печи и присоединяется к общему процессу обогревания.
6. Хорошо держат тепло даже при открытой задвижке.
7. Практически не засоряются сажей.

Как своими руками построить печь Кузнецова?

Начать стоит с определения ее правильного расположения и проведения подготовительных работ. Стены печи должны располагаться так, чтобы отапливались все комнаты, а мощность ее должна восполнять тепловые потери дома. Для этого чертим план помещения и рисуем местоположение. Стыковка межкомнатных перегородок и печи должна происходить через противопожарную кладку, а также должны соблюдаться разрывы между печной трубой и стропилами, а также другими деревянными элементами перекрытий.

Печи Кузнецова и их чертежи представлены для свободного доступа любому пользователю Интернет. Из их огромного множества вам остается лишь выбрать подходящий тип и экстерьер. Любую из них при необходимости можно выполнить в зеркальном варианте. В помощь строящим печи Кузнецова снято много видео материала и бесчисленное количество пояснений, так что, если есть желание и усидчивость, вы вполне добьетесь хорошего результата.

Есть такие понятия, как теплоотдача и теплопотеря. Так вот, перед началом строительства следует рассчитать потерю тепла дома. В расчет берутся материалы стен, наружное утепление, штукатурка, стеклопакеты, подвал или фундамент, структура пола, потолки, все внутренние перегородки и отделка. Плюс еще местность, в которой вы живете. У каждого материала своя плотность, из которой следует коэффициент теплопроводности (такие таблицы уже составлены). Возьмите в расчет также комфортную для вас температуру и по формулам высчитайте суммарную теплопотерю в единицах Вт/м².

Теперь выбираем из каталога печей ту, чья скорость теплоотдачи компенсирует потери вашего дома. Каждый квадратный метр печи при двух топках в сутки отдает примерно 500 Вт в час, то есть конструкция сечением 1 м и высотой 2 м с четырех сторон отдает 4 кВт тепла в сутки. Одноразовая топка снижает этот показатель на коэффициент 0,6-0,7. Для сравнения, многие зарубежные производители указывают в несколько раз большую мощность своих печей, но это объясняется все тем же низким КПД, когда для достижения эффективности требуется больше энергии.

Что еще нужно учитывать перед началом? Все печи Кузнецова разложены на порядовки – послойные кладки. Минимальный размер элемента – 1/8 кирпича. Все зазоры, расстояния и отверстия обозначаются дробью, например, 3/8, 1/4 кирпича. Таким образом, независимо от габаритов материала, вы можете возвести пропорционально верную конструкцию.

Принятые рекомендованные материалы и параметры:

• наружная кладка: глиняный кирпич 250х120х65 мм, минимальная марка – М150;
• внутренняя кладка: кирпич огнеупорный шамотный ШБ-8 250х123х65 мм, Ш-5 230х114х40 мм;
• шов наружной кладки – 5 мм;
• высота ряда со швом – 70 мм;
• 100-130 кг качественной глины и очищенный песок без органических примесей, около 1 мм, из расчета 1:2 либо готовая глинопесчаная сухая смесь из расчета 0,2 кубометра на 500 кирпичей;
• металлическая фурнитура: задвижка, топочная и поддувальная дверки, колосниковая решетка, 2 стальных уголка, 5 м проволоки.

Любое строительство начинается с хорошего фундамента. Его делают из бетона или бута, разведенного цементом с выступом в 5-10см по всему периметру печи. Верхний уровень оказывается заподлицо с фундаментом дома. Далее основа застилается рубероидом или другим изолятором. До нужного уровня докладывают кирпич с учетом металлических уголков для противопожарных выпусков. Недопустимо доливать бетонную смесь, так как кладка впоследствии будет усаживаться неравномерно.

Когда фундамент готов, начинаем выкладывать печь Кузнецова относительно схемы.

В целях пожарной безопасности нельзя использовать шамотный кирпич, так как это грозит перегревом печи. От высоких температур огнеупорный материал расширяется, поэтому между внешней и внутренней кладками необходимо соблюдать зазор 5-6 мм. Горизонтальные полости заполняются бумажным упаковочным картоном, а вертикальные – базальтовой или каолиновой ватой.

Металлические приборы включаются в кладку с расширительным зазором в 5 мм. Это расстояние тоже закладывается огнеупорной ватой.

Что делать когда печь готова?

Прежде чем начать эксплуатацию, её нужно просушить. Сначала протопите печь 2 раза в сутки малым количеством топлива, избегая бумажных составляющих – бумага дает резкое повышение температуры, из-за чего кладка попросту растрескается. Обязательно откройте заслонку и обе дверцы, пусть воздух циркулирует свободно. Затем топочная дверка закрывается, количество топлива постепенно увеличивается и печь сушится порядка восьми дней летом и двух недель в осенне-зимний период. При этом активно проветривайте помещение. Соблазн ускорить просушку чреват выходом печи из строя еще до начала пользования. Соблюдайте инструкции также по правильному растапливанию и эксплуатации печи и не стесняйтесь обратиться за консультацией к специалисту печнику, который не даст вашей конструкции выйти из строя.

Печь по системе свободного движения газов по сути очень проста и испортить ее сложно. Выполненная по индивидуальному проекту, она увяжется с любым интерьером и конструкцией здания. Огромное количество русских соборов, церквей, монастырей обогреваются по этому принципу. На сегодняшний день у печей Кузнецова много поклонников, как в жилищах сельских жителей, так и в домах высокопоставленных лиц.