Печь длительного горения своими руками чертежи

Перед владельцами частных домов часто встаёт вопрос об эффективном и продолжительном обогреве помещений при малых затратах на топливо. Чтобы совместить все эти критерии в одной печи, потребуется приобрести дорогостоящее отопительное оборудование. Как же быть, если необходим такой источник тепла, а финансов недостаточно? Из этой ситуации есть выход: можно самостоятельно сделать печь длительного горения. Всё, что потребуется — это подручный материал, навыки работы со сварочным аппаратом или опыт работы каменщиком.

Что представляет собой печь длительного горения, где она используется, её достоинства и недостатки

Печь длительного горения представляет собой отопительное сооружение, оборудованное дополнительной камерой для сгорания выделяемого топливом газа. В такой печи замедляется процесс горения топочного материала, в результате чего обогрев помещения осуществляется в период от нескольких часов до полутора суток.

Под воздействием постоянной температуры топливо в печи распадается на древесный кокс и пиролизный газ. При взаимодействии с кислородом газ начинает гореть интенсивнее, при этом выделяется большое количество тепловой энергии, достаточное не только для отопления, но и для подогрева воды.

Печи длительного горения отличаются от традиционных конструкций тем, что в них предполагается дозированная подача кислорода не с нижней части, а сверху.

Печи длительного горения применяют для обогрева дачных домиков, частных домовладений, гаражей, мастерских, подвалов, курятников, амбаров и других хозяйственных и жилых построек. В зависимости от размера и модернизации конструкции эти отопительные сооружения используют и в промышленных помещениях.

В просторечии эти отопительные сооружения ещё называют печами долгого горения.

Эти эффективные источники тепла приобрели большую популярность благодаря своим функциональным качествам. Однако такие печи имеют ряд как положительных, так и отрицательных критериев.

Таблица: достоинства и недостатки печей длительного горения

Виды печей длительного горения и их выбор для самостоятельного изготовления

Эти печи обычно изготавливаются из кирпичей, металла или камня. Могут иметь круглую, цилиндрическую, квадратную либо неправильную форму. В зависимости от своей конструкции и способа сжигания топлива печи длительного горения различаются по видам.

Классическая печь долгого горения

Конструкция, в которой распространение пламени происходит снизу вверх, проталкивая горящие газы через слои топочного материала, является классической. Этот вид печей оборудуется теплообменником и камерой дожига, в которую осуществляется подача дополнительной порции воздуха. Яркими представителями этого вида являются печи длительного горения: булерьян (бренеран), печь Бутакова, а также изменённые конструкции с разными теплообменниками.

Шахтная печь долгого горения

Другим видом таких сооружений является шахтная печь. В этой конструкции зона горения смещена к колосниковой части. Продукты сжигания топлива выведены через соседний отсек, в котором они догорают, создавая теплообмен. Этот вид лучше всего возводить из кирпича, что подтверждено на протяжении многих веков.

Подовая печь

Это конструкция с верхним горением, в которой поджигается верхняя часть топочного материала, а направление огня осуществляется в противоположную сторону. Такой прибор требует подачи кислорода под сгоревший слой, поэтому печь должна содержать специальные каналы доставки воздуха. Простота конструкции в сочетании с эффективностью и функциональностью способствовала созданию множества вариантов, которые можно изготовить своими руками. При этом материалом для её изготовления послужат использованные ёмкости цилиндрической формы. Ярким примером такого вида отопительных агрегатов является печь под названием «бубафоня».

Газогенерирующие печи

Газогенерирующие печи или сооружения с дополнительным сжиганием пиролизных газов. В такой конструкции топочный материал сгорает под воздействием двух факторов: высокой температуры и малого количества кислорода. Это приводит к выделению горючих газов, которые догорают в дополнительной камере. Конструкции такого вида печей являются наиболее сложными в изготовлении, однако их эффективность и удобство эксплуатации превосходят предыдущие варианты.

Конструкция печи, её особенности и принцип действия

Прежде чем приступать к самостоятельному изготовлению печи, необходимо тщательно изучить все характеристики устройства.

Если предполагается сделать агрегат для обогрева большого помещения, то печь должна обладать высокой производительностью тепла. Например, для дома или помещения площадью 150 м² следует выбирать печь, рассчитанную на обогрев до 200 м². Этот «запас» мощности необходим для полной уверенности в том, что каждый уголок дома будет в тепле.

Нужно учитывать и то, что не каждое помещение примыкает к источнику тепла, поэтому для его обогрева потребуется больше времени и мощности отопительного устройства.

Если рассчитано обогреть помещение площадью 30–50 м², то печь можно изготовить без указанного «запаса». В таком небольшом помещении утечка тепла будет минимальной, поэтому агрегата с небольшой мощностью достаточно. Автоматическая заправка топлива позволит значительно упростить её обслуживание. При изготовлении такой печи на её корпусе можно предусмотреть варочные панели для приготовления еды. Если печь будет не только источником тепла, но и предметом интерьера, то в её корпусе можно сделать окна из огнеупорного стекла.

Особенности конструкции печей длительного горения

Отопительные приборы длительного горения имеют конструктивные особенности, отличающие их от других печей:

• топочная камера имеет объём для загрузки большого количества горючего материала;
• корпус печей длительного горения оборудуется большой дверцей;
• топочный отсек в корпусе печи разделён на две камеры; одна камера предназначена для тления горючего материала, вторая — для сгорания газа;
• конструкция такой печи предусматривает наличие специального отбойника, который препятствует попаданию пламени в дымоход;
• этот элемент каркаса печи изготавливается из металлической пластины, которую приваривают в верхней части топочного отсека.

Различия обычной и пиролизной печи

Чтобы понять принцип действия печи длительного горения, нужно сравнить его с работой обычной печи.

Работа обычной печи заключается в нагреве её поверхности и отдаче тепла в помещение. Розжиг топочного материала осуществляется снизу, отчего пламя распространяется по сторонам, направляясь вверх. Это происходит из-за доступа большого количества воздуха в топочную камеру. Топливо в такой печи сгорает быстро, из-за чего температура воздуха в помещении нестабильна — она, то опускается, то поднимается.

Принцип работы печи длительного горения другой. Дрова поджигаются сверху, а огонь распространяется вниз, при этом подача воздуха осуществляется только на место горения. В результате материал тлеет, равномерно выделяя тепло на протяжении долгого времени. Помимо топочного материала выделяется пиролизный газ, который тоже служит в качестве горючего, дополнительно создавая тепло.

Необходимые материалы и инструменты

Для изготовления печи длительного горения потребуются следующие материалы:

• металлическая бочка из-под ГСМ ёмкостью 200 литров; в качестве альтернативного материала можно использовать стальную трубу соответствующего чертежу диаметра либо пустой газовый баллон ёмкостью от 50 до 100 л; также можно использовать листовую сталь толщиной от 3 мм;
• для изготовления канала подачи воздуха потребуется труба диаметром не менее 50 мм;
• для дымохода необходим отрезок трубы диаметром 100 мм;
• стальной швеллер или отрезок уголка с шириной полки в 55–65 мм;
• для распределителя воздуха потребуется металлический лист не менее 3–5 мм, диаметром немного больше окружности корпуса;
• для изготовления крышки потребуется стальной лист толщиной не менее 3–5 мм;
• металлические петли для дверцы;
• если корпус печи будет оборудоваться водяным контуром, то потребуются листовая сталь и два резьбовых патрубка.

Инструментами, без которых не обойтись при изготовлении такой печи, являются:

• сварочный аппарат, электроды;
• болгарка;
• напильник;
• электродрель;
• свёрла по металлу различного диаметра (в том числе корончатые);
• молоток;
• наковальня либо другая устойчивая твёрдая поверхность;
• измерительная рулетка;
• строительный уровень;
• карандаш.

Расчёт основных параметров

Печь длительного горения на твёрдом топливе можно изготовить из подручных материалов, таких как: использованный газовый баллон, отрезок большой стальной трубы или металлической бочки. Следует подбирать материал с толщиной стенок не менее 5 мм. Это обусловлено тем, что меньшая толщина корпуса через некоторое время прогорит.

Размер печи

При отсутствии каких-либо чертежей и схем для изготовления печи можно самому сделать все необходимые расчёты.

В этом случае вернее будет говорить о её диаметре — D и высоте — H. Эти величины должны быть пропорциональны друг другу, где соотношение в пределах от 1:3 до 1:5 считается оптимальным. Высоту печи обычно делают не менее 100 см, так как этот параметр напрямую связан с длительностью работы агрегата. Однако изготавливать слишком высокую конструкцию не стоит, так как её неудобно будет загружать дровами. Также это может негативно сказаться на силе тяги. Она может снизиться настолько, что поддерживаемое пламя внутри топочной камеры потухнет.

Как показали многочисленные теплотехнические исследования, не стоит делать печь с маленьким диаметром. Из этого узкого агрегата воздух попросту вытянется в дымоходную трубу, отчего мощность печи существенно снизится.

Если изготовить каркас печи слишком широким, то равномерного горения топлива около внутренних стен камеры и в середине очага не будет. В этом случае выгорит только центральная часть топочного материала. Металлический круг поршня просядет и закупорит очаг, в результате чего пламя потухнет. Оптимальный диаметр такой конструкции составляет от 300 до 900 мм.

Толщина используемого материала

Этот критерий необходимо учитывать, так как тонкие стенки корпуса через некоторое время прогорят. В связи с этим необходимо подбирать материал с толщиной не менее 5 мм. Это особенно важно, если планируется оборудовать каркас водяной рубашкой, превратив его в котёл. На изображении толщина стенки обозначена условным знаком Δ.

Если использовать материал с толщиной стенок до 4–5 мм, то это чревато тем, что печь будет терять свою мощность. Из-за тонких стен корпуса упадёт температура над блином поршня. В результате снизится догорание пиролизных газов, а следовательно, уменьшится выделяемое тепло.

Однако для обогрева небольших помещений, таких как гараж, сарай или маленькая мастерская, толщина такого материала вполне приемлема.

Параметры металлического блина

Для эффективной работы печи важен не только диаметр круглой пластины на поршне, но и его толщина. Ведь металлический блин является перегородкой и одновременно нагревающей поверхностью для воспламенения пиролизных газов.

При изготовлении металлического блина следует придерживаться оптимального размера. Расстояние от его внешнего края до внутренней стенки печи должно составлять 5%. На изображении этот зазор обозначен в виде формулы С=5%D.

Параметры выходного патрубка

На изображении диаметр трубы для дымохода обозначен буквой S. Её диаметр рекомендуется делать не менее 80 мм.

Размеры трубы, подающей воздух

На схеме её диаметр указан буквой d. Для конструкции такой печи можно использовать трубу 75 или 80 мм. Трубу необходимо приварить к металлическому кругу (в его отверстие в середине). В результате получится деталь, называемая поршнем.

Подготовительные работы и выбор места установки печи

Если печь будет изготавливаться из листовой стали, то необходимо разрезать её на заготовки в соответствии с чертежом:

• из уголков нарезать одинаковые фрагменты, которые послужат в качестве колосниковой решётки;
• для изготовления подставок и ручек для корпуса можно тоже использовать металлические уголки;
• также необходимо заранее нарезать патрубки.

Место для установки печи длительного горения выбирается с тем условием, чтобы в собранном виде она не была установлена ближе, чем на 100 см к стене.

Так как корпус печи будет полностью нагреваться, необходимо заранее побеспокоиться об изолирующем материале. Для этого из кирпича можно построить подставку, которая должна быть на 30 см больше основания корпуса. Как вариант, можно приварить к каркасу печи стальные прутья или уголки.

На месте установки, со стороны дверцы в топочную камеру, необходимо проложить изоляционный материал. В качестве такового используют базальтовый или асбестовый слой, сверху которого размещают стальной лист площадью 100 см.

Печь длительного горения своими руками: схема и пошаговая инструкция

Наиболее распространённые материалы для изготовления печей длительного горения — металл и кирпич.

Изготовление печи «бубафоня» из газового баллона

Для самостоятельного изготовления печи «бубафоня» лучше всего подойдёт использованный газовый баллон объёмом 50 л. Порядок выполнения работ следующий:

1. Срезать верхнюю часть баллона на месте закругления корпуса с помощью болгарки. Этот фрагмент послужит крышкой в будущей конструкции.
2. К верхнему краю (на месте среза будущей крышки) приварить металлическую полосу. Такой бортик не даст крышке съезжать.
3. Далее необходимо изготовить прижимной поршень, благодаря которому топочный материал будет придавливаться во время горения. Из толстого стального листа вырезать круг диаметром немного меньше корпуса. Круг должен свободно опускаться внутрь баллона. Зазор между стенкой корпуса и кругом должен быть шириной 8–10 мм.
4. В середине круга просверлить отверстие диаметром 100 мм. Удобно это сделать, используя корончатое сверло.
5. Взять трубу с аналогичным диаметром и приварить один её конец к середине круга. В результате получится деталь с общим отверстием.
6. Затем к тыльной стороне круга приварить четыре отрезка швеллера в крестообразном порядке. Они образуют своеобразные каналы, по которым в топочную камеру будет поступать воздух.
7. Приварить рукоятки и подставки.
8. Зачистить острые и выступающие фрагменты сварки напильником или болгаркой.

Видео: как сделать печь «бубафоня» из газового баллона

Изготовление печи длительного горения из кирпича

Безусловно, в сравнении с самодельной металлической конструкцией кирпичная печь смотрится более выигрышно. Однако её самостоятельное изготовление — процесс трудоёмкий, требующий определённых навыков и времени.

Подготовка фундамента

Поскольку кирпичная кладка довольно массивна, для печи обязательно нужен прочный фундамент. Глубина фундамента должна обеспечивать устойчивость конструкции. Подготовка фундамента происходит следующим образом:

1. Сначала необходимо выкопать небольшой котлован глубиной 30 см. Его ширина и длина должна быть на 10 см больше предполагаемых габаритов печи.
2. Дно ямы разровнять и покрыть рубероидом либо другим изолирующим материалом.
3. Сверху насыпать слой песка толщиной 10 см, который необходимо утрамбовать.
4. Сверху песчаной подушки насыпать слой мелкого гравия аналогичной толщины.
5. Для надёжности основания его можно армировать металлической решёткой. Для этого используют арматурные прутья, соединённые между собой проволокой. Ширина ячеек решётки должна составлять не более 10 см. Толщина прутьев подбирается в пределах от 8 до 12 мм.
6. Уложить решётку в котлован так, чтобы она не касалась дна. Для этого под металлический каркас подложить обломки кирпичей.
7. Залить бетонную смесь марки М-200 или М-250. Бетон должен полностью покрыть металлический каркас.

Порядовка кирпичной кладки

Через несколько дней, когда основание затвердеет, можно приступать к кирпичной кладке печи длительного горения. Прежде чем начинать строительные работы, необходимо замочить кирпич на сутки в воде. Это необходимо сделать, чтобы уложенный в ряды кирпич не вытягивал влагу из смеси. Кирпичи следует укладывать следующим образом:

1. Первый и второй ряд необходимо выложить сплошными слоями.
2. На втором ряду будет установлен зольник, поэтому нужно предусмотреть место для дверцы.
3. На пятом ряду над дверцей устанавливается перекрытие. Впоследствии в него будет установлен короб сушильной камеры.
4. Шестой и седьмой ряд предназначены для размещения колосниковой решётки и установки дверцы в топочную камеру.
5. С восьмого по десятый ряд будет размещена топка. Во время кладки топочной камеры необходимо использовать огнестойкий материал — шамотный кирпич. В качестве склеивающего вещества для кладки использовать смеси, основанные на глине. В продажу поступают готовые смеси, предназначенные для кладки печей.
6. Одиннадцатый ряд выполняет функцию потолка топочной камеры и формирует область для дымохода. Сверху этого ряда необходимо уложить стальную арматуру и залить её цементной смесью.
7. На двенадцатом ряду формируется место для варочной панели.
8. Начиная с тринадцатого — четырнадцатого ряда закладываются ряды для дымохода. Его высота изготавливается по индивидуальным проектам, поэтому количество рядов можно увеличивать в несколько раз.

Видео: кирпичная печь длительного горения, смоделированная на детском конструкторе

Как самому модернизировать печь длительного горения

Чтобы самодельная печь доставляла меньше хлопот, её можно улучшить.

Модернизация печи «бубафоня»

Вес конструкции печи «бубафоня» обычно достигает 150–170 кг. Это создаёт неудобство, поскольку для очистки от золы и других остатков горения её необходимо переворачивать. Чтобы этого избежать, можно усовершенствовать конструкцию, сделав в ней отверстия с дверцами. Однако следует учесть, что особенность такой печи именно в отсутствии лишних щелей, через которые может проникнуть воздух. Поэтому при изготовлении дверок потребуется их тщательная герметизация в закрытом положении. Этого можно достичь, приварив к корпусу металлические борты и уплотнения.

Воздушная тяга в топочной камере улучшится, если изменить количество и форму рёбер на круглой пластине поршня конструкции. Для этого вместо отрезков швеллера нужно приварить стальные пластины. При этом они должны иметь небольшой изгиб по всей длине детали. Такая форма даст возможность закручиваться поступающему воздуху, который равномерно распределится в топочной камере. Для получения нужного эффекта достаточно от 6 до 8 пластин.

Модернизация кирпичной печи

Печь длительного горения из кирпича займёт намного меньше места, если её конструкция будет напоминать форму треугольника и размещаться в углу помещения. На порядовку такой конструкции потребуется меньше строительного материала и соответственно — финансовых вложений.

Кирпичный вариант печи длительного горения можно модернизировать отдельной заслонкой для переключения зимнего и летнего режима обогрева. В осенне-весенний период, когда нет заморозков, но воздух пропитан сыростью, эта заслонка поможет сделать обогрев не слишком жарким.

Особенности эксплуатации печи длительного горения

Функциональность и эффективность этих отопительных приборов зависит от правильности их эксплуатации:

• для уменьшения скорости сгорания топлива необходимо снизить количество поступаемого в топочную камеру воздуха;
• чтобы избежать возникновения конденсата в трубе, необходимо рассчитать точное количество оборотов и исключить лишние изгибы;
• желательно, чтобы влажность загружаемого твёрдого топлива не превышала 20–25%;
• во время работы печи не следует открывать дверцу топочной камеры, так как угарный газ будет попадать в помещение;
• 3–4 раза в месяц необходимо топить печь в максимальном режиме; это поможет сжечь все шлаки, накопившиеся на стенках печи;
• во время очищающей топки рекомендуется использовать дрова из ольхи; эта древесина не выделяет сильного жара и осадочной гари;
• эффективность работы печи повысится, если в неё закладывать большие поленья дров.

Научившись делать печь длительного горения своими руками, можно получить не только источник тепла, но и сохранить денежные средства. Получив ценный опыт в возведении печей длительного горения, можно помочь не только друзьям и знакомым, но и сделать его источником дохода.

aqua-rmnt.com

Собираем сами – последовательность действий

Наиболее удобно применить бочку или газовый баллон. В них аккуратно отрезаем верх – материал еще пригодится. В баллоне предварительно откручиваем вентиль, сливаем остатки газа и на несколько дней оставляем, пока не перестанет чувствоваться запах газа. В корпусе вырезаем место для крепления герметичной дверки, через которую удаляется зола. Из 5-миллиметрового металла вырезаем круг, по диаметру несколько меньший внутренней части.

Посредине привариваем трубу для подвода кислорода. Она в нижнем положении должна выступать над поверхностью отопительного устройства на 15 см. Снизу привариваем 6 лопастей высотой 5 см под некоторым углом. Для модели, в основе которой газовый баллон, применяем верхнюю часть корпуса, где вырезаем место под трубу, в бочке для этих целей используем крышку. Воздухоподводная труба должна свободно передвигаться вверх-вниз. Снизу корпуса привариваем ножки для устойчивости. Сбоку верхней части вырезаем круглую дырку и крепим трубу 150 мм для отвода дыма.

Из листового железа изготовить агрегат сложнее. Требуется точность расчетов и разметки всех деталей, разрезать и приварить. Устройство круглой формы сделать в домашних условиях без специальных валков для выгибания металла практически невозможно, конечно, если не применяется тонколистовая жесть, что нерационально. Если нет возможности для скручивания листов, выходом станет изготовление прямоугольной печи. Возможный вариант представлен на чертеже.

По внешнему виду она напоминает известную всем печь-буржуйку, но в конструкцию внесены изменения, повышающие эффективность. Основные изменения касаются поддувала. Оно выполнено из 80-миллиметровой трубы наподобие буквы Г, но для простоты можно выполнить прямым. На патрубке с резьбой сверлим отверстия диаметром 6–8 мм. На резьбу устанавливаем глухую пробку, поворачивая которую по резьбе регулируем горение с большой точностью.

Правильную подачу кислорода определяем по раскаленному пятну на дымоходе – сначала оно должно быть подальше от печи, со временем постепенно смещается в ее сторону.

Буржуйка в процессе работы раскаляется, поэтому ее используют не только как отопительную, но и в качестве варочной. По сторонам снаружи устанавливаем экран на расстоянии от стенок 50 мм. Ребра наваривать не стоит – агрегат эффективно работает при раскаленном нутре. Экран служит защитой помещения от инфракрасных лучей, предотвращает перегрев помещения. Их он отражает не менее половины, поддерживая оптимальную температуру в отопительном устройстве.

obustroen.ru

Что такое печь длительного горения? На каком принципе основывается ее работа?

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.

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:

1. Подготовка помещения, материалов и инструментов для работы
2. Монтаж и сборка конструкции
3. Обустройство дымохода
4. 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 D₀=30 см h₀=4 см.

Пример расчета по пропорции. Внутренний диаметр баллона 40 см. Необходимую высоту швеллеров считаем так: h=D*h₀/D₀=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.

Расчет минимальной необходимой площади дымохода. Наименьшая допустимая величина площади S трубы вычисляется исходя из максимального энерговыделения топлива в час. S(см²)=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*D²/4) 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

Зная размеры трубы дымохода рассчитать диаметр воздуховода поршня не составит особого труда. Данная величина, обозначаемая как d, равна половине значения квадратного корня из отношения 4S/π.

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.

• «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.

1. В первую очередь выполняем аккуратный разрез в верхней части баллона. Получившийся колпак послужит нам позже в качестве крышки для печи.

2. Ко дну баллона электросваркой закрепляем самодельные ножки. Корректность их установки можно проверить с помощью уровня либо отвеса.
3. 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:

4. 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:

1. Сначала нам необходимо выкопать яму квадратной формы размером примерно полтора на полтора метра. Оптимальная глубина под фундамент составит примерно 20-30 сантиметров.

2. 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.

3. 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»

Рекомендации по увеличению КПД самодельной печи

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.

kamin-expert.ru

Другие статьи по теме:

Мангальная зона из кирпича проекты Печь из трубы своими руками Печь на два этажа Печной комплекс для беседки Буржуйка своими руками Каминопечь своими руками порядовка