Починаючи з 1962 року інженер-винахідник Ігор Кузнєцов займається розробкою і вдосконаленням печей. У його арсеналі вже більше 150 моделей і попит на них у самих різних категорій населення неухильно зростає.

Принцип роботи і відмінності від інших систем опалення

В основі лежить принцип вільного руху газів. Для циркуляції повітря в звичайній печі необхідно вплив зовнішньої енергії, тобто, створення примусової тяги в трубі. Коли гази знаходяться в замкнутому просторі, при наявності постійного джерела тепла, вони під власною вагою поділяються - холодні осідають вниз, гарячі піднімаються наверх. При цьому в області високих температур тиск зростає, а там, де холодно - падає і виробляється енергія. Виходить, турбулентний рух виникає автоматично завдяки законам фізики. Це означає, що якщо грамотно направити конвекційні потоки, то теплова енергія буде переноситися самими масами газу. Заслуга Ігоря Вікторовича в тому, що йому вдалося підкорити систему вільного руху газів і використовувати вироблену ними енергію з максимальним ККД. Один із прикладів печі Кузнєцова можна побачити на фото нижче.

При електричної подачі тепла тягової труби не потрібно. Якщо піч опалюється дровами, то незмінно продукт горіння повинен виходити назовні. Завдяки хитрої конструкції, він накопичується на останній стадії свого шляху, опиняючись як ніби під ковпаком. Там він знову перегорає, до кінця віддаючи своє тепло, і потім вже в вигляді непотрібного газу виводиться на вулицю, не охолоджуючи систему. Такі печі ще називають Колпакова.

Основна особливість газового наповнення порожнин полягає в тому, що, скільки б не було відсіків у печі, вони все заповнюються газом рівномірно і у всіх відбуваються однакові фізичні процеси. Створити щось подібне за допомогою тяги, принципу протитоку (широко застосовується в Європі) або інших конвективних способів неможливо. Ось чому подібні печі - це інновація в системі пічного опалення.

Вони самі себе регулюють і, яку б конфігурацію їм ні надавали, вони завжди працюють по природному принципу. Це дало простір інженерної думки творця, в результаті чого їм були придумані десятки опалювальних систем різних призначень і потужності:

• російські печі-теплушки;
• печі для лазень і парилень з регулятором температури води і пари;
• різні побутові печі з поверхнями для приготування їжі і лежанками;
• камінні, в яких стіни каміна є порожнинами печі і крім естетичної, виконують огрівальну функцію;
• для дво- або триповерхових будинків - багаторівневі печі з транзитною трубою;
• система печей різного призначення в одному будинку, які працюють на один димохід.

Ковпакові печі Кузнєцова можуть бути обладнані водяним котлом і представляти систему гарячого водопостачання в будинку, при цьому опалюватися від електрики. Такий резерв істотно знижує витрати.

Основні переваги печей:

1. Економічність. ККД доходить до 93%, в той час, як сучасні печі дають 70-80%, російські - 30%.
2. Рівномірний прогрівання загартовує цегла і кладку, не даючи йому тріскатися.
3. Рівний розподіл температур запобігає появі «ями» з холодним повітрям.
4. Сила виходить потоку більше опору, в результаті чого не виникає проблем з камінами або багатоповерховими печами.
5. Дим від горіння каміна надходить в ходи печі і приєднується до загального процесу обігрівання.
6. Добре тримають тепло навіть при відкритій засувці.
7. Практично не засмічуються сажею.

Як своїми руками побудувати піч Кузнєцова?

Почати варто з визначення її правильного розташування та проведення підготовчих робіт. Стіни печі повинні розташовуватися так, щоб опалювалися всі кімнати, а потужність її повинна заповнювати теплові втрати будинку. Для цього креслимо план приміщення і малюємо розташування. Стиковка міжкімнатних перегородок і печі повинна відбуватися через протипожежну кладку, а також повинні дотримуватися розриви між пічної трубою і кроквами, а також іншими дерев'яними елементами перекриттів.

Печі Кузнєцова та їх креслення представлені для вільного доступу будь-якому користувачеві Інтернет. З їх величезної кількості вам залишається лише вибрати відповідний тип і екстер'єр. Будь-яку з них при необхідності можна виконати в дзеркальному варіанті. На допомогу будують печі Кузнєцова знято багато відео матеріалу і незліченну кількість пояснень, так що, якщо є бажання і посидючість, ви цілком доможетеся хорошого результату.

Є такі поняття, як тепловіддача і тепловіддача. Так ось, перед початком будівництва слід розрахувати втрату тепла будинку. У розрахунок беруться матеріали стін, зовнішнє утеплення, штукатурка, склопакети, підвал або фундамент, структура статі, стелі, всі внутрішні перегородки і оздоблення. Плюс ще місцевість, в якій ви живете. У кожного матеріалу своя щільність, з якої випливає коефіцієнт теплопровідності (такі таблиці вже складені). Візьміть до уваги також комфортну для вас температуру і за формулами вирахувати сумарну тепловіддачу в одиницях Вт / м².

Тепер вибираємо з каталогу печей ту, чия швидкість тепловіддачі компенсує втрати вашого будинку. Кожен квадратний метр печі при двох топках на добу віддає приблизно 500 Вт на годину, тобто конструкція перетином 1 м і висотою 2 м з чотирьох сторін віддає 4 кВт тепла на добу. Одноразова топка знижує цей показник на коефіцієнт 0,6-0,7. Для порівняння, багато зарубіжних виробників вказують в кілька разів більшу потужність своїх печей, але це пояснюється все тим же низьким ККД, коли для досягнення ефективності потрібно більше енергії.

Що ще потрібно враховувати перед початком? Всі печі Кузнєцова розкладені на порядовки - пошарові кладки. Мінімальний розмір елемента - 1/8 цегли. Всі зазори, відстані і отвори позначаються дробом, наприклад, 3/8, 1/4 цегли. Таким чином, незалежно від габаритів матеріалу, ви можете звести пропорційно вірну конструкцію.

Прийняті рекомендовані матеріали і параметри:

• зовнішня кладка: глиняну цеглу 250х120х65 мм, мінімальна марка - М150;
• внутрішня кладка: цегла вогнетривка шамотна ШБ-8 250х123х65 мм, Ш-5 230х114х40 мм;
• шов зовнішньої кладки - 5 мм;
• висота ряду зі швом - 70 мм;
• 100-130 кг якісної глини і очищений пісок без органічних домішок, близько 1 мм, з розрахунку 1: 2 або готова глінопесчаном суха суміш з розрахунку 0,2 кубометра на 500 цегли;
• металева фурнітура: засувка, топкова і піддувальна дверки, решітка, 2 сталевих куточка, 5 м дроту.

Будь-яке будівництво починається з гарного фундаменту. Його роблять з бетону або буту, розведеного цементом з виступом в 5-10см по всьому периметру печі. Верхній рівень виявляється урівень з фундаментом будинку. Далі основа затьмарюється руберойдом або іншим ізолятором. До потрібного рівня доповідають цегла з урахуванням металевих куточків для протипожежних випусків. Неприпустимо доливати бетонну суміш, так як кладка згодом буде сідати нерівномірно.

Коли фундамент готовий, починаємо викладати піч Кузнєцова щодо схеми.

З метою пожежної безпеки не можна використовувати шамотна цегла, так як це загрожує перегрівом печі. Від високих температур вогнетривкий матеріал розширюється, тому між зовнішньою і внутрішньою кладками необхідно дотримуватися зазор 5-6 мм. Горизонтальні порожнини заповнюються паперовим пакувальним картоном, а вертикальні - базальтової або каолінового ватою.

Металеві прилади включаються в кладку з розширювальним зазором в 5 мм. Це відстань теж закладається вогнетривкої ватою.

Що робити коли піч готова?

Перш ніж почати експлуатацію, її потрібно просушити. Спочатку протопите піч 2 рази на добу малою кількістю палива, уникаючи паперових складових - папір дає різке підвищення температури, через що кладка просто потріскається. Обов'язково відкрийте заслінку і обидві дверцята, нехай повітря циркулює вільно. Потім топкова дверцята закривається, кількість палива поступово збільшується і піч сушиться близько восьми днів влітку і двох тижнів в осінньо-зимовий період. При цьому активно провітрюйте приміщення. Спокуса прискорити просушку загрожує виходом печі з ладу ще до початку користування. Дотримуйтесь інструкції також по правильному розтоплення і експлуатації печі і не соромтеся звернутися за консультацією до фахівця пічник, який не дасть вашій конструкції вийти з ладу.

Піч по системі вільного руху газів по суті дуже проста і зіпсувати її складно. Виконана за індивідуальним проектом, вона увяжется з будь-яким інтер'єром і конструкцією будівлі. Величезна кількість російських соборів, церков, монастирів обігріваються за цим принципом. На сьогоднішній день у печей Кузнєцова багато шанувальників, як в оселях сільських жителів, так і в будинках високопоставлених осіб.