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
Таблица: достоинства и недостатки печей длительного горения
| Достоинства | Недостатки |
|
|
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.
В печах Булерьян роль теплообменника выплняют изогнутые трубы, расположенные внутри корпуса печи
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.
В печах шахтного типа зона горения находится непосредственно над колосниковой решёткой
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».
В качестве корпуса для самодельной печи можно использовать старый газовый баллон
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.
Пиролизные газы догорают в дополнительной камере над топливником
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.
В обычной печи топливо сгорает быстро, в пиролизной - медленно тлеет
Для изготовления печей можно использовать практически любые подручные средства. В нашей следующей статье вы узнаете, как можно сделать буржуйку длительного горения из бочки: .
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.
Вариант печи «бубафоня» с водяной рубашкой
Размер печи
При отсутствии каких-либо чертежей и схем для изготовления печи можно самому сделать все необходимые расчёты.
расчёт параметрв печи «бубафоня»
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.
Диаметр металлического блина должен быть чуть меньше внутреннего диаметра корпуса печи
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.
Ещё один вариант печи длительного горения - Бубофоня. Описание принципа работы, расчёт материалов, а также пошаговая инструкция по монтажу в нашей статье: .
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.
Стены рядом с печью необходимо отделать изоляционным материалом
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:
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.
Над топочной камерой предусмотрена варочная панель для приготовления пищи
Подготовка фундамента
Поскольку кирпичная кладка довольно массивна, для печи обязательно нужен прочный фундамент. Глубина фундамента должна обеспечивать устойчивость конструкции. Подготовка фундамента происходит следующим образом:
- Сначала необходимо выкопать небольшой котлован глубиной 30 см. Его ширина и длина должна быть на 10 см больше предполагаемых габаритов печи.
- Дно ямы разровнять и покрыть рубероидом либо другим изолирующим материалом.
- Сверху насыпать слой песка толщиной 10 см, который необходимо утрамбовать.
- Сверху песчаной подушки насыпать слой мелкого гравия аналогичной толщины.
- 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.
- Уложить решётку в котлован так, чтобы она не касалась дна. Для этого под металлический каркас подложить обломки кирпичей.
- Залить бетонную смесь марки М-200 или М-250. Бетон должен полностью покрыть металлический каркас.
Для надёжности фундамент можно армировать металлической решёткой
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:
- Первый и второй ряд необходимо выложить сплошными слоями.
- На втором ряду будет установлен зольник, поэтому нужно предусмотреть место для дверцы.
- На пятом ряду над дверцей устанавливается перекрытие. Впоследствии в него будет установлен короб сушильной камеры.
- Шестой и седьмой ряд предназначены для размещения колосниковой решётки и установки дверцы в топочную камеру.
- 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.
- Одиннадцатый ряд выполняет функцию потолка топочной камеры и формирует область для дымохода. Сверху этого ряда необходимо уложить стальную арматуру и залить её цементной смесью.
- На двенадцатом ряду формируется место для варочной панели.
- Начиная с тринадцатого - четырнадцатого ряда закладываются ряды для дымохода. Его высота изготавливается по индивидуальным проектам, поэтому количество рядов можно увеличивать в несколько раз.
Порядок укладки кирпичей для печи длительного горения с варочной панелью
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.
Изогнутые рёбра на поршне помогут улучшить тягу
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.
Дополнительная заслонка сделает обогрев более комфортным
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.
Яркое пламя в печи появляется вследствие горения пиролизных газов. В их составе есть органические соединения, сажа, водород и окись углерода. В обычных конструкциях газы не выгорают полностью, так как для этого не хватает кислорода. В самодельных печах длительного горения для догорания пиролизов установлены отдельные камеры с постоянным допуском воздуха.
Печь длительного горения можно сделать своими руками
Преимущества и недостатки
Самодельные печи длительного горения на дровах имеют свои достоинства и недостатки, как и любое другое устройство.
Среди преимуществ выделяют:
- высокий коэффициент полезного действия;
- экономичный расход топлива;
- возможность топки дровами, опилками, древесными брикетами, отходами деревообрабатывающих компаний;
- незначительные габариты;
- простая конструкция, которая позволяет быстро изготовить печь в домашних условиях;
- простое управление подачей воздуха - с помощью заслонки.
Недостатки распространяются и на заводские агрегаты, и на устройства, сделанные своими руками. Среди них выделяют необходимость первой топки в обычном режиме и сложную конструкцию дымохода. Во время работы печи выделяется конденсат, он оседает на внутренней поверхности дымохода, а сверху накладывается слой сажи. Поэтому дымовая труба должна быть изготовлена без углов и изгибов.
Перед длительным горением агрегат нужно растопить в обычном режиме. Это прогреет внутреннюю часть печи и дымоход. После топки выбирают золу из поддувала и настраивают устройство на работу в течение 10-12 часов без дополнительной закладки дровяного топлива.
В єтом видео вы узнаете, как сделать печь длительного горения на дровах:
Конструкция и применение
Главная особенность устройства печи длительного горения - это две камеры. В одной воспламеняются дрова, во второй дожигаются газы. В некоторых моделях топку располагают в верхней части корпуса, а вторую камеру - под ней или через перегородку. Горение начинается с верхних слоёв топлива, затем дрова опускаются. С помощью вентиляторов подают новые потоки воздуха.
Нужно ответственно подойти к выбору материалов для изготовления печи
Другой вариант - расположение одной камеры внизу, а второй сверху. Газы пиролиза поднимаются в верхний проём без дополнительной тяги. Объем топки у таких печек меньше, но нет необходимости устанавливать вентилятор.
Используют самодельные печки на дровах чаще всего для отопления больших теплиц, гаражей, мастерских или подсобных помещений. Если сделать конструкцию герметичной и правильно оборудовать дымоотвод, то можно поместить агрегат в жилом доме. В этом случае нужно оснастить устройство водяным контуром, который подключают к радиаторам отопительной системы.
Как сделать самодельный котел длительного горения:
Материалы и инструменты
Для изготовления самодельной печи на дровах нужно выбирать качественные материалы и инструменты. Необходимо подготовить:
- стальные листы, металлическая бочка или пустой пропановый баллон;
- металлические трубы для патрубка и дымохода;
- шлифовальная машинка;
- болгарка;
- сварочный аппарат;
- решётка из колосников;
- дрель со свёрлами из металла;
- ящик для зольника;
- ручки, дверцы и петли.
При проведении работ нужно защищать глаза специальными очками, надевать костюм для работы со сваркой. Все швы лучше покрыть герметиком или алебастровым шнуром.
Готовую печь верхнего горения необходимо проверить с помощью опилок. Это топливо позволяет медленно прогреть корпус агрегата и проверить правильность всех соединений.
Как сделать буржуйку длительного горения:
Печь из бочки
Печники могут изготовить небольшую печку из старых металлических бочек разных размеров. У большей ёмкости болгаркой срезают верхушку, из стального листа делают тонкую полоску и крепят её к крышке, делая герметичной. Также приваривают ручку. В нижней части нужно сделать проём для зольника, вставить в него подходящий металлический ящик.
В бочке меньшего размера необходимо сделать круглое отверстие в дне. Малый корпус ставят в большую ёмкость на треугольную подставку так, чтобы проём был расположен над зольником. В боковой части наружной бочки прорезают отверстие для патрубка. Отрезают от трубы короткую часть и сваривают с корпусом. К этой детали нужно прикрепить другие отрезки дымохода под таким углом, чтобы его можно было вывести наружу из помещения.
Самодельную печь длительного горения можно сделать из бочки В топку нужно установить деревянное полено, закрыв им отверстие в нижней части. Затем в ёмкость насыпают опилки и утрамбовывают их. Топливо поливают небольшим количеством зажигательной жидкости и поджигают. Конструкцию накрывают крышкой, газ в процессе горения выделяется в большую бочку, где он догорает второй раз. Готовую печь устанавливают на автомобильный диск.
Мастера из клуба печников изготавливают разные модели печей длительного горения. Их используют как стационарные или мобильные агрегаты.
На работу затрачиваются простые материалы, что позволяет сэкономить, ведь приобретённая конструкция довольно дорогая. Весь процесс изготовления занимает мало времени.
Подробнее о котле 12-ти часового длительного горения:
Когда бюджет позволяет, можно приобрести печь длительного горения, выпущенную на предприятии. Этот вариант обладает изящным видом, может прослужить очень долго. К тому же агрегат точно безопасен в работе. Однако не все могут позволить себе такую покупку. И тогда встаёт вопрос о самостоятельном изготовлении подобной печки. Её ещё именуют пиролизной. Процесс создания относительно сложен, требует чёткого соблюдения всех нужных технологий и алгоритмов. Вначале необходимо основательно изучить, как функционирует этот аппарат. У вас должен иметься опыт работы с металлом и другие токарные навыки.
Основные характеристики и преимущества печей длительного горения
Печи длительного горения, созданные самостоятельно, могут функционировать на следующих разновидностях твёрдого топлива:
- дрова;
- уголь;
- опилки.
Стоимость топливных элементов невысока. По это причине они получили очень широкое распространение. Большую популярность среди собственников домов завоевала именно дровяная печь длительного горения. Её создают в домашних условиях, называя «бубафоней».
Что такое печь длительного горения
В конструкциях печей длительного горения могут быть небольшие отличия. Но принцип их функционирования схож - это выработка тепловой энергии при пиролизе (не по методу открытого пламени), когда на древесину воздействует внушительная температура при ограниченном количестве кислорода. И топливо тлеет, образуя раскалённый газ. В его составе присутствуют:
Плюсы и минусы печей длительного горения
Применение печей длительного горения, работающих на твёрдом топливе, в отопительной системе помещений помогает ликвидировать практически все недочёты, свойственные стандартным конструкциям на аналогичном топливе:
- Пиролизные агрегаты отличаются более высоким КПД, если сравнить с классическими модификациями.
- Печи длительного горения не нужно постоянно загружать дровами или углем.
- Работа пиролизной системы может быть автоматизирована.
По поводу последнего преимущества необходимо сделать небольшую оговорку. Когда задействуют самодельный аппарат, генерирующий тепло, надобность в автоматизации обычно отпадает, поскольку даже одна загрузка топливных элементов гарантирует бесперебойную работу в течение 20 часов.
Конструктивные особенности пиролизных печей
Горение в пиролизной печи отличается слабой динамикой и высокой эффективностью. Оно обеспечивается подачей воздуха при помощи регулятора. Когда топливные элементы основательно разгораются (ориентировочно, спустя 20 минут после загрузки), нужно перекрыть отверстие для подачи воздуха. Так минимизируется прохождение кислорода.
Основной вклад в генерацию тепла в пиролизной печи вносят топочные газы, которые находятся в специальном герметичном отсеке
Топливо тлеет и почти полностью преобразуется в газ. А топочные газы концентрируются в отсеке розжига. Когда они догорают, образуется много тепла. Если пытаться реализовать такой способ горения в обычной печи, направив её работу в режим тления, можно нанести серьёзный ущерб собственной безопасности . В лучшем случае газы устремятся в дымоотвод. В худшем - окажутся в помещении, минуя дверки со слабой герметичностью.
Изготовление печи длительного горения своими руками
Перед тем как начинать монтажно-сборочные работы, необходимо правильно рассчитать режим работы печи и её конструкцию, а затем подготовить все необходимые материалы и инструменты. Процесс изготовления печи мы будем рассматривать по шагам, начиная с создания подробной схемы теплового агрегата.
Расчёт параметров печи по чертежам
Для предварительной оценки предстоящего объёма работ и конфигурации основных элементов пиролизной печи необходимо изучить общую схему её устройства.
Для ориентира представим таблицу зависимости основных параметров печи от диаметра её основания
Таблица: толщина заготовки и высота рёбер воздуховода при различных диаметрах основания печи
| Внутренний диаметр цилиндра печи (D), мм | Толщина заготовки блина (q), мм | Высота рёбер воздуховодов (H), мм |
| 300 | 8÷10 | 40 |
| 400 | 6÷8 | 50 |
| 600 | 4÷6 | 60 |
| 800 | 2,5÷4 | 80 |
Когда диаметр цилиндра не подходит под указанные в таблице значения, толщину просчитывают пропорциями, ориентируясь на стандарт металлического листа (его толщину).
Воздушные каналы необходимо делать скруглёнными и располагать по спирали. Это обеспечит оптимальный режим перемещения дымовых газов.
Необходимые инструменты и материалы
Очень важный этап подготовки - подбор необходимых материалов и инструментов. Ключевая составляющая - это чугунная бочка ёмкостью в 200 литров. Можно работать и с бочкой из стали. Главное, чтобы у неё не было дефектов и ржавчины. Если в наличии нет подходящей бочки, можно задействовать:
- элемент очень толстой трубы;
- листовую сталь;
- массивный огнетушитель;
- неиспользуемый газовый баллон.
Основное требование - это толщина стенки. Она определяет эксплуатационный срок печи.
Прочие материалы:
- Металлические изделия для изготовления ножек. Подойдёт арматура, элементы малогабаритной трубы или швеллеры.
- Сталь толщиной 5 мм. Нужно два круга, имеющих такой же диаметр, как и бочка.
- Готовая или сделанная самостоятельно дверка.
- Труба диаметром 10 см и длиной на 15 см больше самой бочки.
- Труба диаметром 15 см длиной примерно 5 м. Она необходима для дымохода.
Инструменты:
- Болгарка. Вместо неё можно применить автоген.
- Топор и молоток.
- Измерительные средства: уровень, отвес, рулетка.
Подбор места для установки
После установки печи делают отражатель, но планируют это до замеров и сварочных работ. Он помогает оптимально направлять тепловые потоки так, чтобы помещение прогревалось равномерно. Кроме этого, отражатель серьёзно увеличивает уровень безопасности в процессе обогрева.
Участок, предназначенный для установки печи, не должен нарушать ни один из критериев пожарной безопасности, поскольку раскалённый печной корпус - это потенциальный источник возникновения пожара. И таким он становится, когда пользователь нарушает правила эксплуатации этого агрегата, неверно рассчитывая количество опилок или дров.
Не следует располагать печь у стен или каких-либо горючих предметов. Вокруг неё должно сохраняться достаточное пространство. Например, расстояние до деревянных стен не может быть меньше 25 см.
Ещё до процесса сборки необходимо подобрать рабочее помещение. Там и будут происходить все стадии производства. К помещению предъявляются такие критерии:
- наличие электропитания;
- наличие необходимого пространства;
- мощная звукоизоляция;
- защита от осадков;
- возможность хранить заготовки.
Звукоизоляция нужна для того, чтобы не причинять дискомфорта соседям. Ведь работы получаются довольно шумными. Без этой изоляции можно и обойтись, когда рабочее помещение находится далеко от жилых домов.
Пошаговая инструкция по самостоятельной сборке печи длительного горения
Последовательность действий такова:
- Предположим, в работу идёт то, что есть в частных гаражах или мастерских. Это старые газовые баллоны. Их к работе подготавливают так: аккуратно срезается верхняя сторона конструкции. Образованный элемент и станет основой. Для резки здесь используется болгарка или автоген.
У газового баллона срезают верхнюю часть и делают окно для загрузки дров
- После обрезки верхней стороны в корпусе баллона делается боковое отверстие. Оно нужно для загрузки топлива в печь во время её работы. Основываясь на параметрах отверстия, нужно сделать дверку, а затем поставить её на место. Дверка должна очень плотно закрывать это отверстие.
- Ниже обозначенного отверстия делается ещё одно размером поменьше. Через этот отсек будет убираться зола. Ещё он выполняет функции поддувала.
- Когда баллон готов, наступает следующая стадия: подготовка исходного материала. Здесь берётся труба диаметром 10 см и металлический лист. Из него готовится круг чуть меньшего диаметра, чем баллон. В его центре создаётся отверстие под рабочую трубу. На неё круг одевается и приваривается.
На круг чуть меньшего, чем у баллона, диаметра наваривается труба и получается крышка, которой накрываются горящие дрова
- На нижнюю сторону круга приваривается 2–3 швеллера. Их роль - увеличение массы крышки.
- Затем круг опускается в подготовленный (обрезанный) газовый баллон. После этого в крышке создаются отверстия для трубы. После чего крышка ставится на свою позицию и приваривается.
Видео: бубафоня из газового баллона своими руками
Особенности изготовления печи из листового металла
Рассмотрим работу с основой из листового металла. В работе мастер должен точно:
- Рассчитывать параметры всех конструктивных составляющих.
- Размечать листовой материал.
- Обрабатывать все элементы аппарата.
- Осуществлять сварочные операции.
Обязательные условия:
Модернизация печи, увеличение КПД
Есть три основных пути для увеличения КПД печи: один из них связан с дымоходом, второй - с топливом, а третий - с условиями эксплуатации.
Оптимизация конструкции дымохода
Для дымоотвода, как уже было замечено, применяется труба диаметром 15 см и длиной 5 м. Если поставить трубу меньших размеров, особенно диаметра, то она не справится с возникающими нагрузками. А сама печь будет работать с пониженным КПД. Для настройки тяги в трубе устраивают задвижку. В нижней части дымоотводной трубы создаётся дверка для удобной чистки.
В любых трубах формируется и накапливается конденсат. А в трубах при пиролизе его получается ещё больше, так как газы, расставшись со всем своим теплом, на выходе имеют отрицательные температуры. Такая тенденция становится причиной для качественного утепления труб. С этой задачей великолепно справляется технология «сэндвич». Её суть: в одну трубу внедряется вторая, а между ними делают слой теплозащиты.
Сэндвич-трубу можно также сделать своими руками, обернув дымоход утеплительным материалом и защитив конструкцию внешней трубой
На участках, где трубы проходят через кровлю, необходимо выполнить теплоизоляцию при помощи металлического короба, заполненного утеплителем. На оголовок трубы ставится дефлектор. Он не даёт осадкам проникать в систему, а также защищает от воздействия ветра.
Если место установки печи - это кочегарка, необходимость в отражателе отпадает. Когда печь располагается в комнате, то окружающая её кладка выполняет две функции:
- Защитный экран для стен и вещей.
- Аккумулятор тепла.
Так как корпус конструкции металлический, то печь стремительно нагревается и охлаждается. Охлаждение происходит сразу после прогорания топлива. Поэтому кирпичный экран, созданный с трёх сторон от печи, копит тепло и отдаёт его в течение долгого времени. В качестве отражателя можно применять профнастил или гладкий металлический лист.
Какое топливо лучше использовать в печах длительного горения
КПД печи зависит и от применяемого топлива. Лучше всего использовать сухие поленья. Но так как печь самодельная, то можно сэкономить и на топливе. Аппарат может трудиться даже на мусоре из природного материала.
- шишки;
- щепа;
- опилки;
- ореховая скорлупа;
- солома.
Хорошую температуру горения даёт уголь. Но его применение обосновано, когда печь сделана только из материалов с приличной толщиной. В противном случае такой агрегат стремительно прогорит. Ориентиром может послужить таблица, показывающая удельную теплоотдачу различных материалов.
Таблица: удельный коэффициент закладки и удельная теплоотдача различных видов топлива
Эксплуатация печей длительного горения
На первый взгляд может показаться, что для топки пиролизной печи нужно просто закинуть дрова в топочный отсек. Это только поверхностное впечатление. Здесь важно выполнить следующие действия:
- Снять крышку, вынуть прижимной круг и трубу. На дно печи поместить топливо. Предел заполнения - это отверстие дымоотводной трубы. Топливные элементы складываются максимально плотно друг к другу. Поверх них накидываются лёгкие мелкие веточки. А их покрывает тряпка, пропитанная в керосине. Можно поместить и бумагу.
- Затем прижимной круг нужно возвратить на место, а крышку - закрыть. Когда агрегат разгорится, требуется закрыть заслонку, проводящую воздушные потоки. И в таком положении она будет находиться долгое время.
Создавая дымоотвод, обязательно предусмотрите удобные способы его чистки. Лучше всего, если конструкцию можно быстро разбирать. Когда делается составная дымоотводная труба, её части присоединяются так, чтобы места стыков располагались в обратном направлении по сравнению с движущимися газами.
Чистка и ремонт печей длительного горения
При неправильной эксплуатации печи может произойти ухудшение её характеристик и снижение КПД. Поэтому проводите периодические проверки аппарата на предмет возникновения трещин и прочих дефектов. Особенно хорошо необходимо изучить зоны по периметру дверцы топочного отсека и плиты. Если обнаружены серьёзные трещины, дефектные детали требуется заменить. Небольшие щели можно заполнить герметиком.
Все прогоревшие и растрескавшиеся детали печи нужно своевременно заменять
Видео: печь длительного горения - чистка и проверка
Если у вас есть небольшой домик, гараж, или просто нужно качественно отопить подсобное помещение, печь длительного горения - это оптимальный вариант. Обладая определённым опытом работы с металлом и навыками сварщика, такой аппарат можно соорудить за 1–2 дня. При успешном итоге вы сможете сэкономить финансы и получить удовлетворение от процесса изготовления полезной вещи своими руками.
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:
Загрузка...