Как строится колпаковая печь своими руками?

Берясь за реализацию такого проекта, как колпаковая печь, своими руками, не помешает пополнить свой багаж теоретическими знаниями в этой области. Имея хотя бы общее представление о конструкции и особенностях такого решения, а также представляя, пусть даже в общих чертах, происходящие в изделии физико-химические процессы, будет значительно легче вести изготовление.

Готовая конструкция

Канальные и бесканальные конструкции

Огромное многообразие существующих печных конструкций можно условно разделить на 2 большие группы, отличающиеся между собой принципом, обеспечивающим сгорание топлива. Канальные печи представляют собой топку, в которой происходит горение, и простую или сложную систему дымоходов, где осуществляется отдача тепла. Причем, чем больше длина канала дымохода, тем меньше тепла «улетит в трубу». С другой стороны, движение дымовых газов по системе дымоходов подчиняется законам аэродинамики, не вдаваясь в тонкости которой можно понять, что чем больше длина канала, тем большее сопротивление испытывают отходящие газы. Это сопротивление компенсируется высотой печной трубы, т.е. разностью давления в области поддувала и конька трубы.

Регулировка тяги в канальной печи осуществляется закрытием поддувала.

Колпаковый вариант работает на принципе, основанном на том, что разные по температуре газы имеют различную плотность. В отличие от канальных печей движение газов внутри печи обеспечивается не тягой, создаваемой трубой, а именно свойствами самого газа. Нагретый газ поднимается и упирается в крышу – колпак, вытесняя вниз более холодные, попадающие в зону горения. Таким образом, теплые газы циркулируют внутри печного пространства, более эффективно отдают тепло сгоревшего топлива стенкам и наружной поверхности.

Совет от мастера!
Такое решение обеспечивает многообразие конструктивных исполнений, рассчитанных на разные помещения и выполняющих, кроме отопления, функции варочной поверхности печи-каменки для бани или водогрейного котла.

Преимущества

До середины прошлого века такое решение применялось исключительно в промышленных масштабах, но именно В.И. Кузнецов разработал методики и инженерные решения, позволяющие в домашних условиях реализовать те достоинства, которые обеспечивает колпаковая печь. Преимущества такой печи следующие:

более высокий в сравнении с канальными печами коэффициент полезного действия, достигающий, по оценкам теоретиков, 80%, в то время как КПД канальных печей редко достигает 65%;
более высокая температура сгорания, а это значит, что образование копоти и сажи при использовании аналогичного по влажности и качеству топлива будет меньше (как тут не вспомнить канадские буржуйки, которые требуют дрова с влажностью не более 20%);
малое количество сажи и копоти снижает требования к частоте и тщательности обслуживания самой печки – чистка дымохода печи типа булерьян (бренеран) предполагает ежемесячное обслуживание;
обеспечение требуемой тяги при меньшей высоте печной трубы, т.е. снижается материалоемкость постройки;
возможность удобного встраивания в поверхность колпака водогрейного котла для отопления и горячего водоснабжения либо обустройства каменки, если предполагается использование для отопления бани;
гибкость размеров – соблюдая общие принципы укладки порядовок, можно органично «вписать» конкретную конструкцию в существующий интерьер с учетом текущих размеров;
при обустройстве поверхности колпака варочной поверхностью возникает универсальное решение: варочная печь и устройство обогрева помещения.

Однако при всех указанных достоинствах колпаковые, а в особенности двухколпаковые печи, не лишены недостатков:

значительно большая материалоемкость, связанная с изготовлением самой печи, – экономим на печной трубе, но проигрываем при кладке печи;
важность соблюдения технологического процесса кладки, правильность в выборе используемых материалов;
более высокие требования к квалификации кладчика.

Монтаж печки

Приступая к реализации такого проекта, как колпаковая печь, своими руками, необходимо учитывать особенности монтажа, кладки или строительства, которые обуславливаются именно конструкцией сооружения и принципами работы. Прежде всего, это высокая тепловая нагрузка, которая создается в относительно тонкостенной конструкции. Важно учитывать следующее:

Сначала приобретается схема порядовки – схемы продуманы с особой тщательностью и позволяют выполнять кладку с учетом многолетнего опыта.
Повышенные требования к качеству фундамента, его прочности и ровности. Двухколпаковая варочная печь особенно критична к качеству фундамента. Необходимо уделить ему первостепенное внимание.
Скрупулезность в выборе материала – от его закупки до ручной обработки и шлифовки каждого кирпича. Каждый кирпич шлифуется вручную, что обеспечивает необходимое качество кирпичной кладки.
Топка такой печи выполняется из кирпича, изготовленного по определенной технологии из специальной шамотной глины. Для изготовления топки рекомендован кирпич марки ШБ-5.
Конструкция такой топки выполняется плавающей, т.е. сложенная из особого кирпича топка нигде не контактирует с поверхностью самой печи.
Стенка, положенная на глиняный раствор, менее прочная, чем аналогичная конструкция на основе песчано-цементного состава, а с учетом повышенной тепловой нагрузки и относительной тонкости самой конструкции предъявляются повышенные требования к аккуратности выполнения работ.