В холодный период отопительного сезона как никогда актуальным становится вопрос обогрева помещений. И если в городских квартирах за это, как правило, отвечают службы ЖКХ, то жителям частного сектора приходится разбираться со всеми возникающими проблемами самостоятельно. Для обычной дровяной печи необходимо закупать значительный объем поленьев и зачастую это серьезно бьет по карману потребителей. Кроме того, некоторым требуется обогревать не только жилые, но и вспомогательные помещения, такие как гаражи или теплицы. Поэтому возникает закономерное желание найти способ наиболее экономичного и эффективного отопления.
Печь бубафоня своими руками: схема и чертеж
Для начала нам необходимо разобраться в том, как на самом деле происходит горение дров. Чтобы древесина воспламенилась, ее сначала нужно нагреть до температуры порядка полутора сотен градусов от внешнего источника тепла. Как правило, эту задачу выполняет подожженная спичкой бумага или щепки. Дерево начинает медленно обугливаться и при достижении отметки около 250 градусов – разлагаться на простые химические составляющие. Дым белого цвета, который мы можем наблюдать, разжигая костер, — это газы и водяной пар, выделяемые нагретой древесиной. И вот, перешагнув уровень в три сотни градусов выделившиеся из дерева газообразные вещества воспламеняются, способствуя дальнейшему ускорению термохимической реакции.
Само по себе разложение органического топлива, такого как, например, дерево, на простые элементы носит название пиролиза. И все бы хорошо, но обычное горение древесины не до конца использует весь заложенный в энергоносителе потенциал. Остается множество отходов, что, в конечном итоге, никак не способствует экономии.
Пиролизные печи, один из вариантов которой мы рассмотрим в данной статье, используют топливо намного более эффективно. Основной секрет заключается в том, что горение выделяющихся при нагреве древесины газов происходит отдельно от самого энергоносителя. При этом первичное топливо медленно тлеет, что позволяет добиться гораздо большего времени работы на одной закладке поленьев. В печах типа «бубафоня» и других пиролизных отопительных приборах все сгорает практически на 100%, оставляя после лишь небольшое количество пепла.
Как происходит горение
История создания пиролизной печи «бубафоня»
Впервые «бубафоню» собрал народный умелец по имени Афанасий Бубякин проживающий в Колыме. Собственно, в его честь она и была названа. За основу своего изделия мастер взял пиролизный котел Strоpuva, изготовленный в Литве. Афанасий максимально упростил конструкцию таким образом, чтобы ее легко можно было повторить самостоятельно. Именно поэтому самодельная пиролизная печь «бубафоня» славится достаточно высокой популярностью.
Сразу следует оговориться, что, поскольку самодельный отопительный прибор изготавливается из доступных подручных материалов, он редко обладает привлекательным и эстетичным видом. Основное достоинство «бубафони» — ее простота, надежность и эффективность.
Ниже вы можете увидеть пример самодельной печки конструкции Афанасия Бубякина, сделанную из старого газового баллона.
Внутреннее устройство печи длительного горения «бубафоня»
- Основным элементом в конструкции «бубафони» является ее корпус. Как правило, он имеет цилиндрическую форму: баллон, большой огнетушитель, бочка или толстая труба с приваренным днищем.
- Дымоход для отвода отработанных продуктов горения. Делается, в большинстве случаев, из металлической трубы 11-25 сантиметров в диаметре, приваренной к верхней части корпуса.
- Поршень-подаватель. Он представляет собой металлический круг с наваренными на нижней части ребрами, в центре которого закреплена труба воздуховода. Ребра позволяют создать дополнительную воздушную прослойку между поршнем и поленьями, что положительно влияет на процесс тления и активность выделения пиролизных газов.
- Регулирующая задвижка, которая позволяет управлять подачей окислителя внутрь печи.
- Крышка с отверстием для воздуховода. Вместе с поршнем образует вторичную камеру сгорания, в которой и происходит воспламенение пиролизных газов.
Преимущества и недостатки пиролизной печки
В первую очередь следует отметить положительные качества данного обогревательного прибора:
- «Бубафоня» имеет очень простую конструкцию. Владея сварочным аппаратом и базовыми навыками работы с металлом любой человек легко и просто может сделать печь своими руками.
- Пиролизная печка «бубафоня» совершенно не привередлива в плане выбора твердотопливного энергоносителя. Она будет исправно гореть на дровах, угле, опилках, щепках и прочих отходах древесного производства. Кроме того, в нее можно загружать пеллеты – недорогое и экологичное гранулированное топливо.
- Время работы. Пиролизная печь после одной загрузки дров может непрерывно функционировать и нагревать воздух помещении вплоть до 24 часов. Данный показатель, впрочем, может в существенной степени варьироваться, в зависимости от объема камеры, скорости подачи окислителя и прочих параметров.
Но за все приходится платить, и поэтому простота внутреннего устройства печи «бубафоня» приводит к возникновению некоторых недостатков:
- «Бубафоня» не обладает высокими показателями по коэффициенту полезного действия. Это связано с неравномерностью нагрева корпуса баллона (бочки) и более низкой теплоотдачей. Пиролизные печи более сложных и совершенных конструкций, в свою очередь, могут похвастаться прекрасными показателями по КПД, практически достигая значения в 90%.
- «Бубафоню» достаточно неудобно чистить от остатков продуктов сгорания: пепел с золой приходится вынимать через верх. Впрочем, данный самодельный обогреватель можно улучшить, приварив внизу дверку, позволяющую легко выгребать со дна печи все лишнее.
- Эстетическая непривлекательность. Конструкция довольно грубая на вид и вряд ли станет украшением внутреннего интерьера помещения, в котором будет установлена.
Изготовление печи самостоятельно
Весь процесс создания самодельного пиролизного котла «бубафоня» можно условно разделить на пять основных этапов:
- Подготовка помещения, материалов и инструментов для работы
- Монтаж и сборка конструкции
- Обустройство дымохода
- Укладка фундамента для пиролизной печи
Давайте рассмотрим каждый из них подробнее.
Чертеж пиролизной печи «бубафоня». Расчет основных пропорций.
Основополагающей пропорцией в процессе конструирования самодельной пиролизной печи из газового баллона является математическое отношение величины внутреннего диаметра корпуса к его высоте. На чертеже диаметр обозначен буквой D, а высота – H. Отношение Н к D должно находиться в пределах от трех до пяти к одному. Сам диаметр в оптимальных условиях составит порядка 30-80 сантиметров. Корпус для печи меньше 30 сантиметров выбирать не стоит, поскольку окислитель слишком быстро будет проходить через камеру сгорания, не вступая полноценно в реакцию с топливом. Это в значительной степени снизит КПД устройства. Диаметр более 80 сантиметров нежелателен по иной причине: в таком котле дрова с краю горят очень медленно, а по центру – быстрее. При выгорании топлива сформируется яма, в которую провалится поршень, что приведет к угасанию «бубафони».
Толщина стенок Δ – вторая по значимости расчетная величина. Для оптимального теплообмена прекрасно подойдет стальной корпус в 4-5 мм. Меньшая толщина стенок значительно сократит срок службы обогревателя и время его работы на одной заправке.
Размеры прижимающего блина поршня:
Зазор с между поршнем и внутренней поверхностью корпуса оптимально рассчитывается равным 0.05*D. Соответственно, диаметр самого блина будет вычисляться по формуле d =D-2*H
Высота прижимающих ребер из металлопрофиля считается сложнее. Здесь зависимость между величинами параметров нелинейная. Эмпирически для диаметров корпуса печи от 60 до 80 сантиметров это число принимаем равным 0.1*D. Для «бубафони» меньшего размера пользуемся уравнением-пропорцией, приняв во внимание, что при D 0 =30 см h 0 =4 см.
Пример расчета по пропорции. Внутренний диаметр баллона 40 см. Необходимую высоту швеллеров считаем так: h=D*h 0 /D 0 =4*40/30=5,3 см
Толщина блинов σ. Данный параметр обратно пропорционален внутреннему диаметру «бубафони» D. Нужно чтобы поршень с оптимальной силой давил на слой топлива. При слабом давлении снизится коэффициент обратного действия печи и возникнет риск обратного возгорания котла с последующим выходом дыма через воздуховод. Слишком тяжелый поршень, в свою очередь, не оставит достаточной для тления дров воздушной прослойки и «бубафоня» погаснет.
Данную величину можно узнать, воспользовавшись таблицей ниже. Особых требований к соблюдению данного параметра нет, его достаточно придерживаться хотя бы примерно.
| D | σ |
|---|---|
| 30 см | от 6 до 10 мм |
| 40 см | от 6 до 8 мм |
| 60 см | от 4 до 6 мм |
| 80 см | от 2,5 до 4 мм |
Расчет минимальной необходимой площади дымохода. Наименьшая допустимая величина площади S трубы вычисляется исходя из максимального энерговыделения топлива в час. S(см 2)=1.75*Е(кВт/час). При этом Е=m*q где m – это масса загружаемого топлива, которую можно узнать, умножив максимальный объем закладки V=H f *(π*D 2 /4) на ее плотность (узнаем из таблицы ниже). Коэффициент q, в свою очередь, это удельная энергия сгорания единицы объема топлива в час (также берем из справочной таблицы).
Вычисление диаметра воздухозаборника
Подготовка помещения, материалов и инструментов для работы
Поскольку сборка «бубафони» требует использования сварочного аппарата, нам подойдет для работы далеко не каждое помещение. Обязательно нужна качественная вентиляция, бесперебойная подача электричества и надежная проводка (работа сварки может вызвать перегрузку в цепи). Кроме того, монтаж может занять не один день, поэтому помещение должно быть защищено от действия атмосферных осадков и являться достаточно просторным. Немаловажна также хорошая звукоизоляция рабочего места, поскольку шум от работы болгарки, сварки и прочих инструментов вряд ли порадует ваших соседей.
Выбрав подходящее место для монтажа приступаем к подготовке материалов.
- Основой для пиролизной печи нам послужит старый газовый баллон. Вместо него можно использовать также объемную (около 200 л) стальную или чугунную бочку с прочными стенками без следов коррозии, большой израсходованный огнетушитель или даже металлическую трубу с приваренным дном из стального круга.
- Далее нам понадобятся заготовки для опорных «ножек». В принципе, можно попробовать обойтись и без них, но «бубафоня» на ножках будет намного более устойчивой, ее сложнее случайно перевернуть неловким движением. Опоры можно изготовить из металлопрофиля, арматуры и даже отрезков стальных трубок.
| Различные варианты самодельных печных ножек | ||
|---|---|---|
|
|
|
- «Ручки» для более удобной переноски самодельной печи мы также можем создать из обрезков арматуры. Также они не будут лишними на крышке «бубафони»: это значительно упростит процесс загрузки дров и чистку котла от золы.
Вспомогательными материалами для создания «бубафони» послужит:
- Листовая сталь для изготовления поршня;
- Две металлические трубы для дымохода и воздуховода. Оптимальный диаметр подающей воздух трубы составляет около 85-100 мм, а ее длина должна быть примерно на 150 мм превышать высоту баллона. Дымоход потребует более широкой трубы, диаметром порядка 150 мм. Что касается его длины, то она должна быть равна, как минимум, поперечному сечению баллона;
- Металлопрофиль (швеллер);
- Щебенка, бетон и огнеупорный кирпич для изготовления фундамента;
Список необходимых инструментов будет небольшим. Мы будем пользоваться:
- Молотком;
- Тисками;
- Лопатой;
- Мастерком;
- Портативным аппаратом для электросварки с комплектом электродов;
- Болгаркой для нарезки деталей;
- Рулеткой, карандашом, отвесом и уровнем;
Монтаж и сборка конструкции. Обустройство дымохода.
- В первую очередь выполняем аккуратный разрез в верхней части баллона. Получившийся колпак послужит нам позже в качестве крышки для печи.
- Ко дну баллона электросваркой закрепляем самодельные ножки. Корректность их установки можно проверить с помощью уровня либо отвеса.
- Изготовление поршня «бубафони» происходит в три этапа:
- Сначала вырезаем из стали круг. Его поперечные габариты должны быть меньше внутреннего диаметра газового баллона примерно на 3.5-4.5 см, чтобы обеспечить свободный выход образующимся пиролизным газам во вторичную камеру. В центральной части круга делаем еще одно отверстие таким образом, чтобы можно было плотно вставить торец трубы-воздуховода.
- Свариваем между собой круг и металлическую трубу.
- На основу заготовки для поршня закрепляем сваркой обрезки швеллера.
Готовое изделие будет выглядеть примерно следующим образом:
- Конструируем крышку печи. В центре отрезанной верхней части старого газового баллона выполняем разметку под отверстие. Делать это нужно с таким расчетом, чтобы труба воздуховода с закрепленным подающим поршнем свободно могла в нем перемещаться. По разметке делаем необходимый вырез. По бокам импровизированной крышки привариваем ручки из согнутых с помощью тисков и молотка отрезков арматуры.
Монтируем в верхней части импровизированной пиролизной печи дымоход. Болгаркой вырезаем аккуратное отверстие по размерам трубы-заготовки и скрепляем делали между собой сваркой.
Видео: Как вырезать ровное отверстие под дымоход болгаркой.
Для обеспечения более качественной тяги дымоход должен состоять из двух «колен», соединенных под прямым углом. Для этого на торцах горизонтальной трубы, выходящей из баллона и еще одного отрезка того же диаметра делаем болгаркой ровные срезы под углом в 45 градусов и привариваем трубы друг к другу.
Кроме того, крайне желательно предусмотреть защиту для дымохода в виде специального колпака-отражателя. Это позволит не допустить проникновение влаги и атмосферных осадков внутрь печи с последующим ее затуханием.
На этом основную часть монтажных работ можно считать завершенной. Печь теперь полностью готова к работе. Нам остается только, по желанию, обустроить для нее специальный фундамент и начать непосредственную эксплуатацию.
Укладка фундамента для пиролизной печи
Работы по обустройству фундамента для «бубафони» будут проходить в три этапа:
- Сначала нам необходимо выкопать яму квадратной формы размером примерно полтора на полтора метра. Оптимальная глубина под фундамент составит примерно 20-30 сантиметров.
- Засыпаем внутрь щебень и заливаем его сверху бетонным раствором. Поверхность выравниваем с помощью мастерка. После высыхания проверяем качество полученной плоскости уровнем и дополнительно корректируем ее, при необходимости.
- Когда бетон полностью высохнет, укладываем поверх основания несколько рядов огнеупорного кирпича. Как правило, двух-трех кирпичных слоев будет вполне достаточно.
Розжиг печи «бубафоня»
Вытаскиваем изнутри поршень-подаватель с приваренным воздуховодом, предварительно сняв крышку с баллона.
Кладем внутрь деревянные поленья. Располагать их необходимо горизонтально впритык друг к другу. Вертикальное размещение дров может иметь довольно неприятные последствия в случае, если недогоревшее стоящее ребром полено будет препятствовать движению поршня. Это приведет к тому, что вместо тления в первичной камере разгорится полноценный костер. В результате нарушится правильный режим работы печи, дрова сгорят быстрее и, в добавок ко всему, она может начать дымить через воздуховод. Поленья нельзя закладывать выше места расположения дымохода.
Поверх дровяной закладки насыпаем щепки с опилками либо мелкие ветки. Вымачиваем в жидкости для растопки (керосин также прекрасно подойдет) кусок старой ткани и кладем ее на слой щепок. Альтернативой для тряпки может послужить бумага.
Прижимаем закладку поршнем и надеваем назад крышку печи.
Поджигаем дрова, забросив внутрь через трубу-воздуховод кусок зажженной ветоши или бумаги. Спичка для распалки «бубафони» не подходит, поскольку успевает потухнуть до того, как упадет вниз.
Через 15-25 минут, после того, как закладка хорошо разгорится, необходимо прикрыть задвижку на воздуховоде. Это ограничит подачу воздуха в первичную камеру сгорания и приведет к тому, что поленья начнут тлеть, выделяя пиролизные газы. Таким образом, «бубафоня» перейдет в свой основной рабочий режим.
Видео-инструкция. Розжиг печи «бубафоня»
Основная проблема, влияющая на показатели КПД у «бубафони» это неравномерный нагрев ее корпуса и, как следствие, ухудшение процесса теплообмена с окружающей средой. Частично решить ее можно с помощью довольно простой доработки конструкции.
Для проведения модификации нам понадобится гофрированный лист металлопрофиля. Из него необходимо сделать своеобразную «рубашку» для печи, плотно зафиксировав на поверхности баллона сваркой либо иным доступным способом. Подобное улучшение будет способствовать формированию восходящих конвекционных потоков воздуха: холодный у нас втягивается с нижней части ребер, а горячий выпускается сверху. Кроме того, можно дополнительно обложить всю конструкцию кирпичом. Подобный шаг позволит стенам вокруг печи накапливать излучаемое ею тепло, более равномерно и дольше обогревая помещение.
Видео-инструкция. Изготовление самодельной печки пиролизного типа «бубафоня» самостоятельно
Среди широкого разнообразия металлических печей особую популярность получила печь медленного горения. Другое название, которое можно встретить, - печь длительного горения. Она довольно экономна и проста в эксплуатации, подходит как для гаражей и небольших дачных домиков, так и для больших частных домов с постоянным проживанием. На рынке можно встретить широкое разнообразие таких печей, но многие предпочитают изготавливать их самостоятельно. В этой статье мы узнаем, что собой представляет печь медленного горения, какие у нее есть разновидности и как изготовить ее своими руками.
Конструктивные особенности
Данный отопительный прибор имеет такие отличительные черты:
- Объемная топка и большая дверка для загрузки дров. Это позволяет удобно накладывать дрова большими партиями.
- Деление топки на две части. Одна из них предназначена для тления дров, другая - для сжигания газа. Именно благодаря этой особенности устройство называют «каталитическая печь медленного горения».
- Наличие так называемого «зуба» - отбойника пламени от дымохода. Он представляет собой пластину, приваренную в верхней части топки. Задача «зуба» - воспрепятствовать попаданию пламени в трубу.
Отличия от простой печки
Отопительная функция простой печки состоит в нагреве корпуса печки и последующей отдаче тепла в помещение. Сгорание в ней проходит довольно интенсивно. Если печь металлическая, это некомфортно. Топливо не сгорает полностью, его нужно постоянно добавлять, а температура в комнате то опускается, то поднимается. Печь медленного горения устроена более удобно.
Простая печь разжигается снизу. Пламя в ней может распространяться вверх и в сторону. Оно быстро развивается и набирает максимальную величину, в результате чего дрова быстро прогорают и остается много углей. Мощность пламени в стандартной печке обусловлена тем, что снизу постоянно идет приток воздуха. В печи длительного горения все наоборот - дрова поджигаются сверху, а огонь распространяется вниз. Воздух поступает только к месту огня. В результате получается медленное горение дров в печи, которое даже правильнее будет назвать тлением. Тепла выделяется меньше, и температура воздуха в комнате сохраняется на одном уровне.
Кроме поленьев, в печке длительного горения сгорает пиролизный газ. Он образуется при тлении дров и перемещается во вторую камеру сгорания, где смешивается с воздухом. Как результат - продукты окончательного сгорания почти не содержат веществ, вредных для человека, КПД повышается, а расходы на отопление снижаются.
Сильные и слабые стороны
Прежде чем печь медленного горения выйдет на нормальный режим работы, ее надо растопить, чтобы поднять температуру помещения до нужного уровня. Затем можно уменьшить тягу и перевести печь на медленное горение. При этом температура воздуха в помещении будут держаться на одном уровне.
Итак, рассмотрим преимущества таких печек:
- Высокий КПД - 80-85 %.
- Малые габариты.
- Если в помещении отсутствует электричество и газ, такая печка является единственным вариантом обогрева.
- Абсолютная энергонезависимость.
- Удобство эксплуатации. Загрузив топливо, нужно лишь отрегулировать уровень тяги. Одной загрузки хватает на 5-6 часов полноценного обогрева.
- практически безвредны.
- Отопительные приборы подобной конструкции подходят для разных по площади и способу применения помещений.
Без недостатков тоже не обошлось:
- Дымоход должен быть максимально высоким и прямым.
- Сырые дрова не годятся для горения в таком режиме.
- Из-за того, что дым поступает в дымоход с небольшой скоростью, в нем накапливаются отложения.
Теперь рассмотрим процесс самостоятельного изготовления печки. Основное отличие печи длительного горения - две камеры сгорания, которые соединяются просто решеткой или колосниками. В зоне загрузки происходит тление дров. Этот процесс протекает при небольших количествах кислорода. После тления дрова разлагаются на кокс и пиролизный отправляется во вторую камеру, где происходит его горение. Побочные продукты уходят в дымоход.
Чтобы сделать простую печь такого типа, понадобится:
- Листовой металл толщиной 3-4 мм.
- Металлические уголки.
- Стальная арматура.
- Труба для дымохода (стальная или чугунная).
- Болгарка.
- Аппарат для сварки.
- Измерительные инструменты.
Изготовление
Печка делится на три зоны: область загрузки дров с колосником снизу, сборник золы, область сгорания газа, отделенная отбойником пламени от трубы.
Для начала нужно вырезать из металлического уголка 4 ножки, длиной около метра, и перекладины (их длина зависит от размеров печи, которые вы планируете получить). Далее из перекладин нужно сварить каркас печки, на который будут крепиться листы металла. Затем к каркасу привариваются ножки.
Чтобы увеличить теплоотдачу печки и продлить срок ее службы, не стоит брать слишком тонкий металл для стенок. Листы металла нарезаются по размерам каркаса и привариваются к нему. На передней стенке нужно сделать отверстие для двух дверок (одна для погрузки, а другая для зольника).
Еще до окончательной сборки на передней части необходимо приварить завесы и засовы для дверей. Далее нужно сделать сами двери и прикрепить их. Чтобы зазор между дверками и стенкой был минимальным, нелишним будет приварить шинки. На одной из боковых поверхностей нужно сделать распределитель воздуха. Для этого необходимо проделать в стенке отверстие, а также приварить к нему круг с трубой и заслонкой. Нужно это для регулирования интенсивности потока. Чтобы дрова тлели, а не горели, отверстие не должно быть более 20 мм в диаметре.
На внутренней поверхности боковых стенок заранее стоит сделать крепежи для перегородки между двумя отсеками печки. В качестве перегородки может выступать решетка из арматуры или колосник. На крышке печки нужно вырезать отверстие для дымохода и установить отбойник пламени.
Безопасная эксплуатация
Поверхность, на которую ставится печь медленного горения для дома, должна быть идеально ровной и горизонтальной. На пол и стены поблизости отопительного устройства нужно наложить какой-либо Металлическую трубу дымохода нужно обработать негорючим составом, а между трубой и стеной положить негорючую теплоизоляцию.
Прежде чем растопить печку впервые, необходимо проверить ее герметичность. Для этого в топку кладется материал, который при горении выделяет много дыма. Если обнаружите шов, через который просачивается дым, эту проблему обязательно нужно устранить.
Чистка
Чтобы печь работала бесперебойно, дымоход необходимо периодически чистить, а из зольника выбирать золу. Если в системе есть труднодоступные для чистки места, в начале сезона рекомендуется прожечь в ней осину. Она обладает способностью очищать стены дымохода. Это простейшая версия печи - буржуйка медленного горения. Но есть и более технологичные и эстетичные виды. О них пойдет речь ниже.
Водяной контур
Печь медленного горения с водяным контуром, в отличие от простой печки, может обогреть сразу несколько комнат. Кроме высокой отопительной эффективности такие печи, как правило, имеют интересный современный дизайн, который можно подобрать под интерьер дома. Это еще одна черта, отличающая их от изделий, которые ставят в гаражах, подвалах, котельных или, на крайний случай, на небольших, редко посещаемых дачах. При правильном выборе дровяная печь медленного горения с водяным контуром может стать истинным украшением интерьера и альтернативой камина. Особенной популярностью пользуются модели, топка которых имеет прозрачную переднюю стенку. Визуальный эффект здесь играет важнейшую роль. Ведь огонь создает уютную миролюбивую атмосферу в доме. Получается не просто печь, а своего рода печь-камин медленного горения.
Благодаря использованию системы труб и радиаторов печь отлично прогревает весь дом. При этом она позволяет существенно сэкономить на дровах, не говоря уже об экономии газа и электричества. Если в сильные морозы регулярно не протапливать печь, то очень велика вероятность, что вода в трубах замерзнет. Поэтому специалисты предлагают при использовании печи медленного горения для дачи добавлять в воду специальные присадки. Они повысят температуру кристаллизации воды.
Автоматическая загрузка дров
Наиболее технологичной печью медленного горения является печь с автоматической загрузкой дров. Она, как можно понять из названия, позволяет прогревать дом без постоянного участия человека. Причем делать это она может на протяжении нескольких дней.
Принцип работы такой печки одновременно прост и сложен. Благодаря тому, что дрова подаются в топку автоматически, обеспечивается постоянное горение. Сложность состоит в том, что подачу дров нужно организовать соответствующим образом. Для этих целей внутри печки устанавливаются специальные стеллажи, на которые укладываются дрова. Чтобы при падении температуры в топку подавалась новая порция дров, нужен датчик тепла.
Еще один важный нюанс - новый подход к распилу дерева. Если обычно дрова пилятся на пеньки, а затем колются топором, то здесь необходимо напилить дерево круглыми «блинами». Такая форма нужна для того, чтобы топливо максимально удобно попадало в топку. Заготовленные деревянные круги ставятся в печку ребром на наклонный стеллаж. Когда срабатывает датчик, они катятся в нужное место. Самостоятельное изготовление такой печи довольно проблематично, поскольку процесс требует точнейших расчетов, а также соблюдения всяческих требований.
Преимущества дровяного отопления
Выбирая котел для обогрева своего дома, люди сравнивают сильные и слабые стороны тех или иных вариантов. Рассмотрев несколько видов дровяных печей медленного горения, познакомимся с преимуществами дровяного отопления в целом. По сравнению с другими видами отопления, оно имеет довольно много сильных сторон:
- Экологичность. Дровяная печь не наносит вреда окружающей среде, и в этом плане ей просто нет равных. Сгорая, древесина выделяет не больше углекислого газа, чем при гниении в естественной среде. А по сравнению с тем вредом, который наносят экологии остальные виды горючего, это просто мелочь.
- Экономичность. К сожалению, многие думают в первую очередь о финансовой выгоде, а потом уже об экологии. Но и в этом плане дровяные печи преуспели. Дрова стоят меньше других видов топлива.
- Данный агрегат можно применять не только с целью обогрева жилья, но и для приготовления еды. Это особенно актуально для тех, чей дом находится далеко от газопровода.
- При всей эффективности дровяного отопления оно вовсе не сложно. Если все сделано правильно, печка даже без радиаторов будет хорошо прогревать дом.
- Печная тяга создает теплообмен между улицей и домом, благодаря чему достигается оптимальный уровень температуры и нормализуется влажность
- Дровяной котел дает приятный аромат, создает уютную атмосферу и напоминает нам о наших корнях.
Заключение
Сегодня мы узнали, что собой представляют печи медленного горения. Безусловно, это перспективный вариант отопления жилых помещений, ведь в последнее время вопрос сохранения экологии и экономии топлива стал особенно актуальным, а конструкция каталитической печи позволяет ей избавиться от недостатков других, устаревших видов дровяных печей.
Самая простая печь — буржуйка.
Твердотопливные котлы и печи пиролизного типа могут выступить прекрасным источником тепла, давая полную энергонезависимость многоквартирному или частному дому. Вышеуказанные приборы устанавливаются в качестве дополнительного нагревательного элемента, помогая людям экономить деньги. Ведь все знают о теплопотерях централизованного отопительного контура, за которые приходится платить потребителю. Многие, используя профессиональный чертеж печи длительного горения, пытаются соорудить оборудование самостоятельно. Насколько полученный результат оправдает надежды своего создателя? Целесообразно ли вообще выполнять пиролизные печи своими руками?
Суть пиролизных печей
Прочитать правильно чертеж печи длительного горения и на его основе сделать качественное нагревательное оборудование можно, если понять всю суть процессов, которые протекают при пиролизном разложении топлива. Он отдаленно напоминает крекинг нефти, но выполняется с твердым топливом в несколько другом диапазоне температур.
Пиролиз твердого топлива проходит при температуре 450°C и в условиях недостатка кислорода. В результате получается газ, состоящий из фракций древесины. Его температура воспламенения значительно выше, по сравнению с энергией, которая выделяется при сжигании твердого топлива. Это и обуславливает высокий КПД отопительного оборудования (80-85%).
Этапы преобразования энергоносителя.
Принцип работы печи длительного горения основывается на следующих стадиях пиролиза твердого топлива:
- просушка энергоносителя;
- непосредственно пиролиз;
- горение легкой, летучей фракции и параллельная карбонизация горючего;
- разложение тяжелых фракций до летучего состояния;
- реакция восстановления при температуре +400°C.
В результате последней реакции получаются чистый водород, угарный газ. Именно в результате их окисления выделяется большое количество тепла. Однако устройство печи длительного горения должно быть организовано таким образом, чтобы температура в ней не опускалась ниже +250°C. В противном случае угарный газ и водород не окислятся, а уйдут наружу, так и не отдав свою часть тепла.
Схема работы печи . Независимо от типа, формы и размеров оборудования, во всех случаях принцип работы печи длительного горения по своей сути схож. Эксплуатация прибора начинается с загрузки топлива.
Для вышеуказанного оборудования используется только древесина. Уголь и кокс в результате высокой температуры горения приводит к чрезмерно скорому выгоранию вторичного воздуха. Печь просто задыхается. Горение в ней прекращается.
Конструкция печи в дожигом пиролизных газов.
В нижнюю часть камеры подается первичный воздух, дрова поджигаются. В печи происходит обычная реакция горения до тех пор, пока температура в камере не поднимется до нужных +400°C. Тогда первичный воздух перекрывается. В камере начинается крекинг древесины. Полученные в результате газы поднимаются в верхнюю часть камеры. Туда же подается вторичный воздух, в среде которого происходит дожиг сублимированных продуктов. В результате получается большое количество тепловой энергии. Задача печи – максимально эффективно и с наименьшими потерями передать тепло либо окружающему воздуху в помещении, либо водяной рубахе.
От характера отвода тепловой энергии зависит устройство печи длительного горения. Так, ее корпус может оснащаться экраном. Он предотвращает возгорание близ находящихся предметов и улучшает теплообмен. В некоторых случаях экран заменяется водяной обвязкой, которая подсоединяется к . В данной ситуации нужно учитывать, что при контакте с холодной водой корпус печи будет быстро остывать. Это отрицательно скажется на пиролизе внутри. Именно потому либо увеличивают производительность нагревательного элемента (что очень затруднительно), либо рубаху размещают на некотором расстоянии от корпуса.
Делаем печь для гаража или дачи
Практичная печь длительного горения на опилках для гаража или дачи.
Самодельное нагревательное оборудование идеально подойдет для нежилых зданий или домов, которые посещаются людьми от случая к случаю. В данной ситуации речь идет о немалой выгоде. Во-первых, не нужно тратиться на дорогостоящие материалы и изготовить прибор из подручных материалов. Во-вторых, не нужно уделять большое внимание дизайну изделия, а сконцентрироваться на его производительности. В основе любой работы лежит чертеж и схема печи длительного горения от профессионалов.
Необходимые материалы:
- металлическая бочка (до 200 литров) или металлическая труба (диаметр до 600 мм);
- лист стали;
- швеллера;
- труба, диаметром до 200 мм и длиной до 2,5 м;
- труба, диаметром до 100 мм;
- сварка;
- автоген;
- ножовка по металлу;
- строительный уровень.
Бочка или труба – это корпус нагревательного элемента. В случае с трубой, к ее нижней части приваривается дно. Оно вырезается из листа металла. Вторым этапом будет организация дымооборота. От также делается из листа металла. Его диаметр должен быть несколько меньше, чем диаметр выбранной бочки или трубы. К полученному металлическому «блину» приваривается швеллер. Он увеличит массу дымооборота, в результате чего он будет опускаться вниз по мере прогорания энергоносителя. К металлическому диску приваривается труба. Ее длина должна быть больше, чем высота корпуса печи.
Самодельная печь из бочки, так называемая «Бубафоня».
Далее, вверху и внизу боковой части бочки вырезаются отверстия, диаметр которых приравнивается диаметру трубы-дымохода. Трубы и корпус соединяются. Трубы должны быть достаточной длины. Это позволит вывести их наружу здания для забора первичного и вторичного воздуха. На дымоходах устанавливаются заслонки. Крышкой печи служил круглый лист металла.
Подобные конструкции печей длительного горения не отличаются эстетичностью. Однако здесь есть существенные преимущества. Это низкая себестоимость, простота в управлении работой. В случае поломки можно организовать новый нагревательный элемент из подручных средств, не тратя деньги на ремонт старого.
Недостатки печей длительного горения:
- низкий КПД (до 70%);
- необходимость в постоянном контроле;
- недолговечность.
Следовательно, вышеописанный нагревательный элемент не может использоваться для жилых помещений. Для обогрева частного дома специалистами приводится схема печи длительного горения по типу буржуйки с водяным контуром.
Современные буржуйки с водяным контуром
Традиционная печка буржуйка рассчитана на обогрев одного помещения за счет конвекции теплового воздуха и, частично, в результате генерации ИК-излучения. В ее основе также лежит пиролиз древесины. Но, в отличие от твердотопливного котла, топка буржуйки не разделяется на две части. Как результат при неправильной организации системы топка-дымоход, пиролизные газы быстро покидают зону горения и выходят наружу, так и не отдав свое тепло. Именно потому, выполняя все работы своими руками, нужно уделять должное внимание:
- объему камеры горения;
- диаметру дымоходной трубы;
- контролю температуры в топке.
Так, например, объем топки составляет 40 л. В таком случае дымоход выполняется диаметром до 106 мм. Подобное соотношение позволит задержать пиролизные газы в верхней части печки и газ успеет сгореть. С другой стороны, дымоход подобного диаметра достаточно быстро выведет наружу продукты горения и предупредит задымление комнаты.
Второй нюанс изготовления печи – это колосниковая решетка. Чтобы в нагревательном элементе проходил пиролиз, колосниковую решетку удаляют. Таким образом, исключается искусственный надув кислорода в топку. Тлеющая масса самостоятельно будет втягивать в себя нужное количество воздуха через поддувало. Его делают округлой формы.
Конструкция печки-буржуйки.
Третий нюанс: для спешной работы нагревательного оборудования необходимо следить за температурой внутри его топки. Легче всего это делать, наблюдая за температурой отходящих газов. Если она упадет до +100°C, это указывает на нарушение процесса пиролиза. В таком случае в дымоходе выпадет конденсат. Он превращается в твердую массу, что затрудняет процесс чистки.
Как устроена печь длительного горения с водяным контуром по типу буржуйки? От традиционной модели ее отличает Г-образный патрубок, который приваривается к поддувалу. Он выполняет функцию воздуховода. Для этого в нижней его части выполняются мелкие (диаметром до 8 мм), радиальные отверстия. Они прикрываются винтовой пробкой. Навинчивая или отвинчивая последнюю, нетрудно регулировать подачу газа в топку, следовательно, регулируется и интенсивность горения.
Чертеж печи длительного горения с водяным контуром предусматривает наличие водяной рубахи для системы отопления дома. Она монтируется вместо теплового экрана и представляет собой прямоугольную емкость с водой.
Водяную рубаху нельзя размещать вплотную к корпусу печки. Это приведет к быстрому остыванию топки, что отрицательно скажется на процессе пиролиза внутри.
Как работает печь длительного горения, указанная на рисунке:
- для начала происходит закладка дров;
- Г-образный воздуховод полностью открывается, топливо поджигается;
- как только температура корпуса буржуйки достигнет нужного предела, об этом судят по ее красному цвету, отверстия воздуховода закрываются.
Таким образом, ограничивается подача воздуха. В топке начинается процесс пиролиза. Тепло от стен буржуйки передается водяной рубахе и далее системе отопления дома. Полезно знать: « «.
Специалисты указывают на минусы печей длительного горения подобного типа – про это малая мощность. Здесь нецелесообразно увеличивать объем топочной камеры, так как нарушится закон квадрат-куба. Устройство на вышеописанной схеме подойдет для обогрева помещения, площадью до 25 м. кв. Также запрещается брать воду из контура для хозяйственных нужд.
Кирпичные печи и пиролиз
Кирпичные печи до сих пор пользуются спросом, хотя их пик популярности давно канул в лету.
Принцип работы кирпичной печи основывается на противодействии горящего топлива и футеровки. В самом начале реакции пиролиза горят легкие летучие газы. Их тепло поглощается футеровкой через дымоход. Таким образом, в топке и печке температура поднимается до достаточно высокого уровня. Это обеспечивает крекинг более тяжелых, летучих компонентов и карбонизацию древесины. Разогретая футеровка выступает своеобразным, тепловым буфером. При недостатке тепла она его выделяет, при избытке – забирает.
В кирпичную печь пиролизного типа новое топливо закладывается постепенно. Нельзя использовать энергоноситель с высокой теплоемкостью. В противном случае топка «задохнется», что отрицательно скажется на КПД оборудования. Он упадет до 70%. Возможны также варианты с аварией, если футеровка не справится с сильными скачками температуры.
Какую печь выбрать?
Сегодня можно найти чертежи и схемы печи длительного горения самой разнообразной конструкции, размера и производительности. Однако насколько эффективным будет выбранное оборудование, сделанное в домашних условиях, и где его можно использовать? Специалисты на данный вопрос отвечают следующее: для нежилых помещений прекрасно подойдет самодельная пиролизная печь из подручных материалов. Однако она будет маломощной и недолговечной.
Для жилых помещений важна не только эстетика, но и производительность. В этом случае нужно обратить внимание на буржуйку в современной модификации. Ее измененный воздуховод и водяная рубаха позволят обогреть помещение до 25 м. кв площадью. Чтобы увеличить производительность и обогреть дом большей площади, размер печи длительного горения нельзя увеличивать. Для решения данной задачи останавливают свой выбор на кирпичных пиролизных агрегатах. Тематическое видео о том, как сделать буржуйку своими руками:
Для более комфортного использования твердого топлива для обогрева, лучше всего использовать пиролизную печь,изготовленную своими руками, чертежи и фото таких агрегатов можно с легкостью найти на специализированных сайтах, посвященных системам отопления помещений.
Котлами на твердом виде топлива люди начали пользоваться достаточно давно. До определенного времени этот способ обогрева помещений в холодное время был единственным из возможных. Дальнейшее развитие отопительных систем позволило создать агрегаты, работающие на жидком и газообразном топливе. Однако при всем разнообразии оборудования твердотопливные котлы не потеряли своей привлекательности. Дело в том, что развитие современных технологий позволило создать установки способные работать без вмешательства человека в процесс горения длительное время.
Приобретение печи длительного горения, изготовленной в условиях промышленного производства, позволяет получить в пользование агрегат, имеющий презентабельный вид и гарантированный срок службы. Помимо этого такое устройство обеспечивает высокую степень безопасности эксплуатации. Недостатком таких устройств является высокая стоимость агрегатов. Это вынуждает многих задумываться над вопросом о том, как сделать печь длительного горения своими руками. Пиролизную печь сделать своими руками достаточно сложно. Прежде чем браться за изготовление печи длительного горения своими руками, следует изучить принцип работы и устройство такого агрегата. Помимо этого человек, решивший сделать печь длительного горения своими руками, должен обладать большим опытом работы с металлом и владеть определенными профессиональными навыками.
Печи длительного горения, изготовленные своими руками способны работать на следующих видах твердого топлива:
- дровах;
- угле;
- опилках.
Все перечисленные виды топлива имеют относительно невысокую стоимость, что и обеспечивает популярность этого типа оборудования для обогрева. Наиболее распространенным агрегатом среди домовладельцев стала печь длительного горения на дровах своими руками, изготовленная в домашних условиях.Это обусловлено невысокой стоимостью топлива и его общедоступностью практически в любом регионе.
Изготовление конструкции из листового металла является наиболее сложным вариантом конструирования и сборки установки, так требует выполнения большого количества операций по монтажу. Изготовление этого варианта печи потребует от мастера:
- проведение точных расчетов размеров всех конструктивных элементов и точной разметки листового металла;
- точности проведения обработки всех частей агрегата;
- точности при проведении сварочных работ.
Установки, изготовленные из листового металла, могут иметь различную форму. Форма конструкции в данном случае зависит от предпочтений мастера и наличия свободного места для монтажа печи.
Наибольшее распространение получили те печи, которые в качестве топлива используют дрова.
Их условно разделяют на два основных типа:
- Для периодического функционирования.
- Для длительного горения.
Во втором случае, речь идёт обычно о промежутке времени примерно от 6 до 10 часов. Заметим, что при использовании печей обычного типа, используемое топливо полностью сгорает за пару часов.
Помещение нагревается быстро, а затем происходит столь же быстрое остывание. В холодную погоду это способно причинить значительные неудобства. Для того, чтобы такого не происходило, нужно периодически загружать топливом.
Такое решение может быть весьма неудобным. В ночное время для этого придётся провести бессонную ночь или помещение промёрзнет. Часть тепла уйдёт в такой ситуации в дымоход вместе с дымом. Горение, потребляя кислород в помещении, тоже может создать проблемы.
Печи длительного горения избегают таких проблем. Главная их особенность состоит в том, что используется процесс медленного горения, который создаётся при помощи ограничения поступления кислорода.
Работает такая конструкция следующим образом: о на ставится отдельно, в нужном для обогрева месте. В ней обычно делается два отделения. Поступление воздуха для поддува регулируется особой конструкцией - шибером. Также используется поддувало.
В некоторых случаях дополнительно устанавливается газовая или жидкостная теплообменная система. Она предназначена для того, чтобы организовать наиболее рациональное использование создаваемого тепла. Шибер - это фактически заслонка, которая полностью или частично может закрыть дымоход.
Устройство
Существуют две основных его конструкции:
- Поворотная конструкция.
- Конструкция в виде задвижки.
В некоторых случаях могут потребоваться дополнительные устройства для ограничения степени поддува. Как было сказано выше, для достижения эффекта длительного горения, поступление кислорода должно быть ограничено наиболее оптимальным образом. Кроме этого, при использовании должен быть обеспечен отвод дыма.
Для их работы используется загрузка большого объёма топлива и горение при ограниченном притоке воздуха. При этом не происходит быстрого сгорания топлива и этот процесс идёт длительное время при очень низкой интенсивности горения.
Температура горения в этом случае является более высокой, чем в обычной печи. Также в это время образуется особый «топливный газ», который потом тоже сгорает, давая дополнительное тепло.
Самостоятельное изготовление
Схема печи на опилках
В качестве топлива удобно использовать самый распространённый его вид - дрова. Расскажем подробно, как это можно осуществить.
Перечислим необходимые для этого инструменты и материалы:
- 200-литровая бочка;
- 2 небольших куска стальной трубы , один из них должен быть немножко длиннее другого;
- кусок металлического швеллера ;
- ножовка , которую применяют для работы по металлу, также, нужен молоток, топор и киянка;
- измерительные приспособления (рулетка, отвес);
- примерно 50 красных кирпичей ;
- отражатель ;
- листовая сталь (небольшой кусок);
- сварочный агрегат ;
- строительная смесь для приготовления раствора;
Процесс самостоятельного изготовления:
- Основной частью является бочка. Для использования её надо подготовить. Прежде всего нужно срезать верхнюю крышку. Сделать это необходимо аккуратно. Эта деталь понадобится чуть позже. Если приготовить боку не было возможности, для этой же цели можно использовать отрезок трубы большого диаметра.
- Из листа стали вырезается круг , диаметром немного меньше бочки так, чтобы его внутри можно было бы свободно перемещать. В нём вырезается отверстие для более длинного отрезка трубы. Снизу на диск привариваются горизонтально расположенные швеллеры.
- Из отрезанной верхушки бочки делается верхняя крышка. В ней прорезается отверстие для выхода трубы.
- В нижней части делаются 2 отверстия. Одно повыше и побольше для закладки топлива. Другое - поменьше и у самого низа для выгребания золы и углей. Оба отверстия нужно оборудовать дверками с ручками.
- В верхней части делается отверстие для дымохода и подсоединяется соответствующий кусок трубы. Она ставится на фундамент. Это связано с большим нагревом при работе.
- В некоторых случаях печь можно обложить кирпичом , а рядом находящиеся пол и стены - отражателем. Но это не является обязательным.
- Для дымохода удобно брать трубу диаметром до 15 сантиметров. Она приваривается к верхнему отверстию создаваемой печи.
- Использование отражател я способно сильно увеличить показатели эффективности.
- Обкладывать кирпичом не стоит , если печь будет использоваться в хозяйственных помещениях.
- Вблизи неё нужно освободить пространство и не располагать там предметов или материалов, которые не обладают устойчивостью к возгоранию.
- Дымоход должен быть доступен для регулярной его очистки.
- Перед началом эксплуатации, нужно попробовать её в различных рабочих режимах и выбрать их них наиболее подходящий.
Преимущества и недостатки
Почему выгодно использовать такую разновидность?
Перечислим основные причины для этого:
- Эти конструкции отличаются компактностью и относительно небольшими размерами.
- У них достаточно высокий КПД. Он может достигать 75% – 85%.
- Максимальная длительность горения может составлять 10 часов.
- Потребление топлива гораздо меньше , чем в обычной ситуации.
- В отличие от большинства типов печей , добавить новую порцию дров можно во время процесса горения, не дожидаясь его окончания.
- Здесь есть возможность проводить эффективную регулировк у интенсивности процесса горения.
- Допускается использовать для горения не только дрова , но также и уголь и .
- Чугунные печи имеют долгий срок эксплуатации. Он может достигать 50 лет.
- Они отличаются высокой степенью универсальности. Их можно установить практически везде, где есть возможность сделать дымоход.
- Они не являются слишком тяжёлыми. Два человека могут без особых усилий перенести их на новое место.
- Привлекательный дизайн. Это позволяет использовать печи длительного горения в самых разнообразных случаях.
- Относительно низкая стоимость.
- Экологически чистые топливные материалы.
Наряду с перечисленными положительными особенностями, здесь присутствуют также и определённые недостатки.
- Эти устройства не приспособлены для работы на основе жидкого топлива.
- Особые требования к дымоходу из-за низкой скорости движения дыма (дымоход не должен быть изогнутым).
- Настройка правильной работы является достаточно сложной.
- Низкая температура на выходе, что приводит к повышенному образованию конденсата.
- Невозможность работы в полностью автоматическом режиме. Здесь требуется постоянный присмотр.
- Пространство вокруг расположения печи необходимо защитить от возгорания.
Различные виды
«Булерьян»
Одна из популярных разновидностей таких устройств печей канадского производства. Он имеет форму, похожую на бочку и сделан из стали. Топка имеет два яруса. Сборник золы в этой конструкции не предусмотрен. Имеются воздуховоды.
Последнее обстоятельство позволяет отапливать соседние помещения.
Такие печи могут работать в одном из двух режимов:
- Режим растопки.
- Режим длительного горения.
В первом случае речь идёт о первых полчаса работы. В это время происходит разогрев печи и окружающего пространства. Одна закладка способна гореть до 12 часов. Особые требования предъявляются к сухости дров, закладываемых в топку. В этом типе печей, генераторный газ сгорает не полностью. Также, есть необходимость обеспечить утепление дымохода.
«Бренеран»
Она во многом похожа на описанный выше канадский бренд. Но есть и некоторые отличия. Для того, чтобы провести отопление в соседние помещение, на конвекционные трубы нужно надеть специальные алюминиевые рукава.
Но при их использовании происходит существенная утечка тепловой энергии. Существует альтернативный вариант. Для этого, нужно приобрести специальный кожух, который уменьшит теплопотери. Но его стоимость примерно соответствует стоимости самой печи. На дымоходе предусмотрено устройство для сбора конденсата. К сожалению, его нельзя сделать полностью герметичным.
С другой стороны, производится множество разновидностей печей этой марки. Для каждой конкретной ситуации вполне возможно подобрать печь подходящего объёма. В отличие от канадской модели, здесь можно использовать различные виды твёрдого топлива.
Также, есть возможность подключить водяное отопление. Но в последнем случае, время длительного горения будет сокращено из-за дополнительных затрат на прогрев воды.
“Профессор Бутаков”
Ещё одна достаточно известная отечественная марка. Она отличается более продуманным внешним видом. Здесь используются колосники (решётка, на которой находится горящее топливо).
Конвекционные трубы здесь гораздо более эффективны, чем в предыдущем типе печей. Конденсат при горении стекает в печь и полностью сгорает. При установке, необходимо ставить такую печь на специальный постамент. Длительное горение менее предположительно, чем в канадских печах. Связано это с использованием колосников.
Похожие статьи
