Вся правда о твердотопливных котлах верхнего горения

Этот прибор, несмотря на наши бравые космические достижения, в нашей стране еще пока мало, кому известен. И уж совершенно точно, только единицы интересуются тем, как сделать ракетную печь своими руками, поскольку не понимают принципа ее работы.

Фото 1 Ракетная печь в интерьере

Это относительно новое слово в отечественной отопительной среде, пришедшее из Германии. Залогом небывалой популярности на родине выступают простая дешевая конструкция вкупе с высоким КПД и при малейшем отсутствии признаков сажи. Учитывая то, что изготовить самостоятельно оборудование совсем несложно, мы расскажем, как это сделать, приведем чертежи, рекомендации специалистов, видео и фото.

Как правильно загружать топливо и эксплуатировать агрегат

Агрегат длительного горения отличается от традиционной печи увеличенным объёмом загрузки и ограничением доступа кислорода в рабочую зону. От количества загруженного топлива зависит время работы котла, поэтому дрова укладывают максимально плотно, не оставляя больших зазоров между поленьями. Если же в качестве топлива используют такие материалы, как торф, мелкий уголь, стружка, опилки или паллеты, то их насыпают до уровня дымового канала, не утрамбовывая. Необходимое уплотнение горючего обеспечит тяжёлый металлический поршень.
Загрузку топлива выполняют в следующем порядке:

• с агрегата снимают верхнюю крышку;
• вынимают воздухораспределительное устройство;
• производят загрузку печи до уровня дымохода;
• сбрызгивают верхний слой горючего материала жидкостью для розжига;
• устанавливают регулятор воздуха;
• возвращают на место крышку;
• внутрь воздушного канала бросают клочок ветоши, смоченной в горючей жидкости.

Устойчивое горение сопровождается дымом, равномерно выходящим из трубы. По мере сгорания дров труба воздуховода опускается вниз. По ней можно судить об оставшемся времени работы твердотопливного агрегата.

Разжигать печь лучше всего при помощи ветоши, смоченной горючей жидкостью

Во время эксплуатации на дне бочки скапливается пепел и зола. Надо сказать, что на процесс горения их количество не оказывает никакого влияния. Тем не менее, продукты сгорания топлива периодически надо удалять, поскольку они уменьшают толщину слоя закладки. Для этого открывают нижнюю дверцу и выгребают золу при помощи обычного металлического совка.

Удаляя золу, оставьте слой толщиной 10–20 мм на дне печи. Особого влияния на количество дров это не окажет, однако, создаст отличную теплоизолирующую подушку, которая будет защищать днище агрегата от прогорания.

Какие виды топлива можно использовать

Когда речь заходит о системе отопления помещения для временного пребывания, например мастерская или гараж, то обычно берется во внимание два аспекта – экономическая целесообразность и безопасность. В плане экономической целесообразности самым доступным видом топлива сегодня выступает древесина
Жидкое топливо, такое как дизельное топливо или отработанное машинное масло применяется для отопления в основном подсобных помещений, в жилых помещениях использование этого горючего ограничено, поскольку имеет специфический запах. Каменный уголь обычно для печей длительного горения кустарного производства не используется, он предназначен для котлов отопления и стационарных кирпичных печей.

Таким образом, наиболее приемлемым видом топлива выступают дрова или паллеты – топливо из отходов деревообрабатывающего производства. И здесь как раз и кроется вся тайна печей длительного горения. Дело в том, что для получения максимального эффекта необходимо использовать только сухие дрова. В обычных, свежеспиленных дровах древесина содержит большое количество влаги, при горении получается что параллельно идут два процесса – горение древесных волокон и сушка, с выделением большого количества водяного пара. В результате получается большое количество несгоревшего топлива и горение при низкой температуре. Эти процессы не позволяют получить максимальное количество тепла.

Другое дело с сухими дровами. Содержание влаги в них минимальное, а значит, при повышении температуры до 300 градусов начинается процесс разложения древесины на простые вещества. Это позволяет существенно повысить теплоотдачу, в результате чего дрова сгорают полностью с минимальным образованием копоти и золы.

Преимущества и недостатки

При всех своих несомненных достоинствах устройство длительного горения с камерой догорания имеет и определенные недостатки. Прежде чем выбрать подходящую модель, рекомендуем ознакомиться с сильными и слабыми сторонами оборудования. Это поможет остановиться на оптимальном варианте.

К преимуществам подобных агрегатов относят следующее:

1. Высокая экономичность – главное достоинство такого типа печей.
2. Простота обслуживания. Если обычные агрегаты требуют частой закладки топлива, то в рассматриваемых устройствах оно горит очень медленно, потому периодичность загрузки горючего вещества варьируется от 5 часов до 2 суток.
3. Высокий КПД.
4. Большой выбор моделей. На сегодняшний день на рынке представлено множество подобных печей различных форм, размеров и мощности.
5. Неприхотливость в топливе. Оборудование успешно функционирует на разных видах горючих веществ. В продаже представлены также печи комбинированного типа.

Что касается недостатков, то среди них стоит отметить следующие:

1. Необходимость утепления дымохода. Это является обязательным условием нормальной работы печей длительного горения. Дело в том, что из камер сгорания в канал поступают горячие газы. В холодную погоду это вызывает мгновенное образование конденсата, что быстро приводит к накоплению сажи и сильному засорению трубы. Чтобы печь работала исправно, дымоход придется часто чистить.
2. Необходимость настройки. Если оборудование плохо отрегулировано, то сгорание топлива в ней будет неполным, что помешает достижению главной цели.
3. Высокая стоимость. Этот недостаток можно компенсировать, с одной стороны, самостоятельным изготовлением, а с другой – значительной экономией топлива, благодаря чему такая печь быстро окупится.

Подробнее в Металлические

Инструменты и приспособления

Для самостоятельного изготовления печи следует сначала определить место, где вы хотите поставить устройство. Это должно быть помещение, в котором проведено электричество и оно имеет большую площадь. Теперь о материалах. Проще всего использовать для печи бочку из стали с объемом в 200 литров. Но в целом объем не имеет большого значения, от него требуется лишь теплоотдача устройства, можно использовать газовый баллон и даже огнетушитель. Но все де, объем – из 27-литрового баллона можно сделать печь для обогревания бани, из огнетушителя устройство для очень маленького помещения. Также немалое значение имеет и толщина металла, так как чем толще он будет, тем дольше проработает печь. Если нет ничего подходящего, используйте стальные листы или толстостенную трубу. Металл должен быть без повреждений и следов ржавчина.

Также требуются еще некоторые материалы:

• Трубы, арматура или угольник для ножек, если печь будет круглой формы.
• Листы стали с толщиной 0,5 см по размеру торцевой стороны печи.
• Материал для создания герметичной дверцы.
• Труба с диаметром в 10 см, которая будет на 15 см длиннее, чем устройство.
• Труба 5 м и с диаметром в 15 см для дымоотвода.

Из измерительных приспособлений потребуется отвес, рулетка, строительный уровень, а еще мастерок, молоток и киянка.

Нюансы системы управления котла верхнего горения

В котлах длительного горения с верхним горением основным принципом управления является регуляция воздушных потоков, поступающих в камеру сгорания. Стандартные агрегаты для этого оснащены механическим приспособлением. Заслонка с цепным приводом приводится в действие в результате работы термостата.

Термостат в котле настраивается на определенный температурный режим. Когда теплоноситель нагревается до нужного уровня, заслонка автоматически устанавливается в определенное положение, снижая интенсивность нагрева. Резко снизить температуру невозможно, т.к. теплоноситель будет по инерции продолжать нагреваться, отапливая помещение.

Устройства с вентиляторами работают несколько иначе. Если понадобится увеличить силу теплоотдачи, то сделать это можно именно за счет вентилятора. Прибор будет нагнетать воздух. За счет него же можно и снизить инерцию котла. Управление происходит автоматически, а датчики фиксируют малейшие изменения температуры теплоносителя.

Особенности растопки

Разобравшись, что такое пиролизный котел и как он работает, следует научиться правильно его растапливать. Особенно в первый раз или после длительного простоя. Холодную топку нужно предварительно разогреть, для чего на дне сначала разжигают мелкую растопку и дают ей хорошо разгореться при открытой тяге. Щепу и тонкие поленья подкладывают до тех пор, пока камера не разогреется и в ней не образуются тлеющие угли, способные разжечь основную закладку.

Топку загружают до верха и дают дровам хорошо разгореться, после чего прикрывают заслонку и уменьшают тягу.

Принцип работы дровяных печек

Одной из особенностей приборов для обогрева является камера вторичного дожига, для которой характерно медленное сжигание топлива. Проще говоря, поленья в топке не горят, а тлеют. Этот эффект достигаться регулировкой количества поступающего воздуха в топливную камеру.

Камера сгорания разделена на два отсека. При тлеющих дровах несгоревший горючий газ поступает во второй отсек камеры, куда дополнительно поступает воздух с инжекторных трубок, после чего газ догорает полностью, а дрова остаются тлеть дальше.

Среди преимуществ системы стоит отметить: увеличение эксплуатационных ресурсов приборов, большую экономичность – печь работает 8-9 часов на одной закладке дров.

Недостатков немного больше: работает система только на сухих дровах, режим горения придется постоянно настраивать, что несколько неудобно. Также необходимо постоянно следить за чистотой дымохода и периодически выполнять его чистку.

Как работает печь-ракета?

Несмотря на громкое космическое название, данная отопительная конструкция не имеет ничего общего с ракетными системами. Единственный внешний эффект, придающий некоторое сходство – струя пламени, которая вырывается из вертикальной трубы у походного варианта ракетной печки.

Работа этого очага основана на двух базовых принципах:

1. Прямом горении — свободном перетекании топливных газов по печным каналам без побуждения тягой, создаваемой дымовой трубой.
2. Дожигании дымовых газов, выделяющихся при горении древесины (пиролизе).

Самая простая реактивная печь работает по принципу прямого горения. Добиться термического разложения древесины (пиролиза) ее конструкция не позволяет. Для этого необходимо выполнить мощную теплоаккумулирующую обмазку внешнего кожуха и качественную термоизоляцию внутренней трубы.

Несмотря на это переносные ракетные печи хорошо выполняют свои функции. От них не требуют большой мощности. Генерируемого тепла вполне хватает для готовки пищи и обогрева в палатке.

Виды устройств длительного горения

Обычные отопительные агрегаты требуют постоянной закладки топлива, которое очень быстро сгорает. Если это происходит ночью, то уже к утру печь успевает остыть, и помещение нужно прогревать заново.

В подобных устройствах твердое топливо не сгорает так стремительно. По сути, оно просто тлеет, при этом выделяет тепло продолжительное время. В таких печах можно использовать различные виды твердого топлива:

• дрова;
• уголь;
• пеллеты;
• опилки и т. д.

Наиболее популярными печами длительного горения являются следующие модели:

• буржуйки на отработанном масле;
• отопительные устройства Бутакова;
• «Булерьян».

Эти агрегаты существенно отличаются своей конструкцией, однако сходны в преимуществах, которые получает их владелец. Они характеризуются простотой обслуживания, экономичностью, пожаробезопасностью и долговечностью. Оборудования способны работать без закладки топлива длительное время и быстро нагревают помещение.

Приобрести подобную печь не составит труда: на рынке представлено множество различных моделей. Они имеют опрятный вид, компактны, но при этом и стоят очень дорого. Можно значительно сэкономить, соорудив такой агрегат самостоятельно, используя подручные материалы.

Чем лучше топить

Самым главным преимуществом применения твердотопливных котлоагрегатов является их универсальность по использованному топливу: дрова, брикеты, пеллеты и каменный уголь.

Выбирая топливо нужно исходить из его теплотворной способности:

• уголь, 15-25 Мдж/кг;
• дрова,15-17 Мдж/кг;
• древесные гранулы 12-17 Мдж/кг.

Не менее важно при выборе топлива учитывать время его сгорания в топке. При применении дров и брикетов, усредненное время функционирования котла на одной заправке не превышает 30 часов. В то же время, на прессованных пеллетах, он способен обогревать дом не меньше 72 часов.

Высокотехнологичные автоматизированные котлы на угольном топливе, могут отапливать комнаты 5 дней и даже больше, что значительно увеличивает практичность применения подобных агрегатов.

Сегодня особой популярностью пользуются комбинированные модификации, работающие как от твердого топлива, так и от электрических ТЭНов.

Подобное теплосиловое оборудование характеризуется практичностью, многофункциональностью и несложной эксплуатацией. В качестве базового топлива используют дрова либо уголь, а при их отсутствии включаются ТЭНы, что обеспечивает требуемый температурный режим в доме.

§ 3. Печи непрерывного горения

Если нагрев печи производить непрерывно с таким расчетом, чтобы она ежечасно воспринимала от сгораемого топлива и передавала в помещение такое количество тепла, которое требуется для его отопления, то отпадет необходимость в аккумуляции (запасе) тепла, т. е. отпадет потребность в большом объеме кирпичного массива.

Печь непрерывного горения будет равномерно отдавать тепло воздуху помещения, так как температура стенок ее будет одинаковой.

По режиму своей работы и по равномерности нагрева печи непрерывного действия соответствуют радиаторам центрального отопления.

Сокращение объема печи непрерывного горения получается весьма значительным (в 3—5 раз) по сравнению с объемом тепплоемкой печи. Экономия материалов, рабочей силы, затрат на транспортировку — все это результат уменьшения объема печи

И, что не менее важно, печь непрерывного горения занимает мало места

Печи непрерывного горения имеют некоторые отличительные особенности. К ним относятся:

1. загрузочная шахта (бункер), куда помещается запас топлива, необходимый на весь срок действия печи;
2. герметичная гарнитура для плотного закрытия всех отверстий в стенках печи (топочного, поддувального и др.);
3. устройство, с помощью которого регулируется подача воздуха для изменения скорости горения;
4. устройство для шуровки топлива и очистки зольника без перерыва работы печи.

В печах непрерывного горения происходит так называемое «нижнее» горение.

Печь длительного горения Академии коммунального хозяйства (АКХ-9) (рис. 82). Размеры печи 49 х 59 х 105 см. Теплоотдача — 2400 ккал/час; вес — 350 кг. Снаружи печь отделана изразцами.

Рис. 82. Изразцовая печь АКХ-9 длительного горения

Печь состоит из шахты 1, топливника 4, зольника 7, среднего газохода 8, промежуточной камеры 5, боковых газоходов 10, двух верхних 11, коллектора 9

Из шахты на колосниковую решетку по мере сгорания поступает топливо под действием собственного веса. В топливнике поддерживается постоянная толщина слоя топлива и небольшое зеркало горения. Равномерный процесс горения создает равномерную тпмпературу наружных стенок печи,

Шахта снабжена, в верхней своей части, дверцей для загрузки топлива. В нижней ее части находится топливник с колосниковой решеткой и топочной дверцей. Средняя часть колосниковой решетки свободно вращается. Это облегчает очистку от золы. Печь собрана в металлическом каркасе. Наружные стенки печи выполнены из глазурованных изразцов. Пустоты их заполнены керамическими плитками и щебнем на растворе. Внутреннее заполнение печи сделано из шамотных кирпичей, установленных на ребро. Промежуточная камера 3 защищает боковые стенки и перекрышу печи от местного перегрева.

В задней стенке на уровне сборного коллектора расположен дымоотводящий патрубок. На передней и боковых стенках печи сделаны отверстия для чистки коллектора и газоходов. Проемы закрыты керамическими глазурованными пробками.

Продукты горения поднимаются из топливника по среднему газоходу 8 в промежуточную камеру 3, из которой вытекают в боковые газоходы. Затем продукты сгорания поднимаются по наружным поверхностям стенок промежуточной камеры и заполняют пространство двух газоходов 11 под перекрышей печи. Охлажденные газы, как более тяжелые, опускаются по тем же боковым газоходам 10, но уже вдоль внутренних поверхностей наружных стенок печи. Охлажденные продукты сгорания через специальные проемы собираются в коллекторе 9, а отсюда через патрубок удаляются в дымовую трубу.

Розжиг топлива и очистка топливника производятся через растопочную дверцу 5. Загрузка топлива — через дверцу 2. Зола выгребается через поддувальную дверцу 6. Все три дверцы чугунные, герметически закрывающиеся. Интенсивность работы печи регулируется большей или меньшей подачей воздуха под колосники при помощи движка в поддувальной дверце. Одной полной загрузки печи антрацитом хватает для круглосуточного непрерывного горения с теплоотдачей в 1600ккал/час. Во время сильных морозов загрузка топлива в шахту печи должна производится два раза в сутки.

Печь изготавливается заводским способом и доставляется на место установки в готовом виде. Печь может устойчиво работать на коксе, антраците, брикетах торфяных или из угольной мелочи, стружек и опилок.

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: .

Печи для обогрева дачи

Ассортимент отопительных печей широк, в нем легко запутаться, поэтому еще до похода в магазин нужно четко представлять, какими функциями должна обладать печка. Для этого стоит разобраться в возможностях отопительных агрегатов.

Мощность

Самая важная характеристика, неправильный выбор которой сделает печь неэффективной. Все отопительные приборы обладают определенной тепловой мощностью, она выражается в кВт. Для нормально утепленного жилого дома расчет обычно производят по площади: делят общее количество квадратных метров дома на 10 и получают необходимую мощность в кВт.

Для дачного домика такой расчет не совсем подходит. При подборе мощности необходимо учитывать следующие тонкости:

• материал стен, пола и перекрытий и его теплоизоляционные свойства;
• сезонность — будет ли дом использоваться зимой, или отопление нужно только на прохладные дни весной, летом и осенью.

Наибольшая мощность печки потребуется в том случае, если дом выполнен по облегченной технологии, и планируются приезды на дачу зимой, в морозы. В этом случае необходимо выбирать печь с мощностью больше расчетной или устанавливать дополнительные отопительные приборы.

Режим длительного горения

Некоторые печи на дровах могут работать в режиме длительного горения. Он обусловлен особым режимом сгорания топлива — пиролизом. Печки пиролизного типа могут работать на дровах или пеллетах. При розжиге дрова нагреваются, и начинается процесс разложения их на твердую фракцию — угли и золу, и газообразную — дым.

В дымовых газах содержится множество горючих элементов, в обычных печках они полностью не используются и выходят через дымоход, сильно нагревая его и отдавая тепло в атмосферу. Таким образом, тепловой ресурс используется в лучшем случае на 60%.

В печках, оснащенных режимом длительного горения, дымовые газы дожигаются в специальной зоне, она называется дымооборот. Дым проходит по этим каналам, и его горючие составляющие сгорают, отдавая тепло стенкам печки.

Для успешного протекания этого процесса необходимо ограничить поступление воздуха в топку, чтобы вызвать тление дров и усиленное образование дыма. Оно регулируется с помощью задвижки на топочной дверце, при этом оптимальный режим подбирается опытным путем.

Материал корпуса и топки

1. Споры о том, какая печь лучше, чугунная или стальная, ведутся давно. Чем они отличаются?

Вес. Чугунные модели имеют более толстые стенки и массивную конструкцию, поэтому они тяжелее, их вес может превышать 250 кг. Если пол на даче деревянный, может потребоваться его укрепление, что приведет к дополнительным затратам. Стальные модели легче примерно в два раза. Коррозионная устойчивость. Чугун не подвержен коррозии в слабокислой среде — для печей, используемых периодически, это большой плюс. Перепад температуры при растопке ведет к образованию конденсата в топке. Смешиваясь с сажей, осевшей на них, вода образует слабую угольную кислоту. Стальные конструкции в этих условиях корродируют. Стойкость к прогоранию. За счет толстых стенок чугунные модели более устойчивы к прогоранию даже при очень высоких температурах. Цена. Стальные модели в 1,5-2 раза дешевле чугунных.

Популярные у дачников недорогие модели обычно комбинированные. Сильно нагреваемые и подверженные коррозии поверхности в них выполнены из чугуна, остальные конструктивные элементы — из стали, что позволяет совместить долговечность и небольшой вес. Цена на такие приборы находится в среднем диапазоне.

Дополнительные функции

Основная задача отопительных печей — быстрый прогрев дома

• . В зависимости от модели, они могут быть оснащены дополнительными полезными функциями:

варочная поверхность, сплошная или с конфорками; возможность подключения отопительного контура, водяного или воздушного; декоративные элементы, позволяющие создать на даче уютную атмосферу — панорамное стекло в топочной двери, декоративные вставки, кованые решетки.

Нужны эти функции или нет — дело личных предпочтений, но стоит учитывать, что их наличие влияет на цену печи.

Расчет необходимой мощности нагрева

Расчет тепловой мощности котлоагрегата должен покрывать все тепловые потери здания с запасом не менее 20 %. Если котел должен вырабатывать тепловую энергию для подогрева воды, мощность соответственно должна увеличиваться по объему водопользования в каждом конкретном случае.

Расчет теплопотерь здания является довольно сложным, он зависит от климатического района расположения объекта и материала стен и кровли.

Для приблизительного расчета в центральном районе России для домов, с кирпичной кладкой не менее, чем в 2 кирпича и межэтажной высотой 2,7 м можно воспользоваться практической формулой из расчета 1 кВт на 10 м2 площади объекта с запасом 20 %.

Например, для коттеджа с площадью 150 м2 тепловая мощность котлоагрегата на отопление будет равна:

150:10х1,2 = 18,0 кВт

Для семьи из трех человек необходим бак ГВС не менее 100 л с мощностью 5.8 кВт.

Таким образом, общая нагрузка на котел будет:

18.0 + 5.8 = 23.8 кВт

Порядовка печи

Прежде чем приступать к самостоятельной кладке печи, выполните несколько простых подготовительных мероприятий.

В первую очередь вымочите кирпич. Для этого кирпичи нужно окунуть в чистую воду и оставить их там примерно на сутки. Вода заполнит поры в структуре кирпича. Благодаря этому в дальнейшем строительный материал не будет впитывать воду из глиняного раствора.

Приготовьте глиняный раствор. Он будет состоять из молотой глины, некоторого количества песка и чистой воды. Конкретное соотношение компонентов подбирается в соответствии с особенностями глины.

Важно, чтобы готовый раствор имел нормальную пластичность и однородную структуру. В среднем на укладку сотни кирпичей уходит порядка 20 литров раствора

1 ряд. Ранее отмечалось, что этот ряд должен выкладываться исключительно по строительному уровню с дополнительной проверкой при помощи угольника. Выложите этот ряд сплошной кладкой. Внутри допускается использование половинок кирпичей.

2 ряд. Выложите по такой же схеме, как и 1-й ряд. Будьте внимательны и делайте все в строгом соответствии с технологией, т.к. первые два ряда выполняют функции основания печи, которое должно быть максимально надежным.

3-4 ряды. Продолжайте кладку, постепенно формируя зольную камеру. На этом же этапе кладки выполняется установка дверцы упомянутой камеры. Дополнительно монтируется 3 дверцы для прочистных люков и дверца для поддувала. С обратной стороны шведки выложите дымообороты. Они размещаются в вертикальном положении и сообщаются с топочной камерой посредством отверстия, обустраиваемого в процессе выкладки печи.

5 ряд. Установите готовую духовку и разместите в ней подходящую по размерам решетку колосника. Сформируйте перекрытие для очистных люков и дверцы поддувала.

6-10 ряд. Выложите стенки камеры топки и духовки. Между топочным отсеком и духовкой выкладывается перегородка из огнестойкого кирпича. Кирпич надо выкладывать на ребро. Перегородка должна быть на ряд ниже, чем непосредственно камеры. После того как будет готов десятый ряд, уложите с лицевой части конструкции стандартный уголок из стали и дополнительно плиту из чугуна. Для закрепления уголка используйте стальную проволоку и 2-сантиметровый слой глиняного раствора.

11 ряд. Завершите до конца перекрытие канала, посредством которого разделяется плита из чугуна и правая стенка печи.

12-16 ряд. Выложите отделение для варки и 3 вертикальных газохода. Дымоходные отверстия выкладывайте из огнепрочного кирпича.

17-18 ряд. Сформируйте перекрытие над отделением для варки. Для формирования перекрытия используйте уложенную на предыдущих этапах листовую сталь и уголок из такого же материала.

19-20 ряд. Закрепите на лицевой части конструкции дверцы 2 люков для чистки газоотводящих каналов.

21-28 ряд. Выложите дымоходные каналы. Не забывайте о перевязке швов. В процессе выкладки 27 ряда установите удобную задвижку. Над установленной дымовой задвижкой оставьте технологическое отверстие, через которое газоходы будут сопрягаться с воздуховодами.

29-30 ряд. Выложите перекрытие дымоходных каналов. На этом этапе ширину кладки по периметру необходимо увеличить на 50 мм. Благодаря подобному расширению будет сформирован карниз.

31 ряд. Доведите размеры перекрытия конструктивных размеров 27-го ряда.

32 ряд. Начинайте выкладывать дымоход. Стандартная конструкция дымохода имеет размеры равные 130х250 мм.

На этом выкладка печи может считаться законченной. В завершении останется лишь довести до конца устройство дымохода, а также при желании отделать печь, к примеру, краской либо керамической плиткой. Дополнительно можете купить разнообразные аксессуары, например, для хранения топлива.

Печь Шведка (вид спереди)

Сооружение лестницы в доме – процесс непростой, но выполнимый. Основная сложность заключается в расчетах угла наклона и параметров пролета, ведь от этого зависит не только удобство эксплуатации, но и долговечность конструкции. Прочная и красивая лест…

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

Преимущества и недостатки

Современные печи долгого горения имеют массу достоинств, которые при первоначальном выборе отопительного оборудования могут сыграть решающее значение. Тем не менее, недостатки существующих конструкций требуют взвесить все за и против, прежде чем принять решение о замене работающего отопительного агрегата новомодным пиролизным котлом.

К плюсам рассматриваемых конструкций относятся:

• многократное увеличение времени работы на одной закладке топлива;
• возможность полной автономности — при выходе на основной режим эксплуатация агрегата не требует вмешательства оператора;
• топливо сгорает практически без остатка;
• увеличивается интервал между загрузками;
• использование в качестве топлива не только угля и дров, но и щепок, опилок, сухих растительных отходов, пеллет и т. д.;
• уменьшенный вес и габариты;
• возможность регулировки процесса горения;
• КПД пиролизных котлов долгого горения достигает 90%;
• дымовые остатки не содержат сажи и вредных веществ;
• множество конструкций, доступных для изготовления своими руками.

Обязательно ознакомьтесь с недостатками печей этого типа:

• повышенные требования к дымоходу. Он должен иметь достаточную высоту и теплоизоляцию;
• в печах длительного горения можно использовать только сухое топливо. Излишки влаги снижают температуру пламени, а водяной пар перекрывает доступ кислорода, что делает невозможным работу агрегата в режиме газогенератора;
• пониженная температура дыма способствует наслоению сажи и других продуктов горения на стенках дымохода;
• при сжигании влажного топлива в дымовых остатках появляются тяжёлые фракции и опасные химические соединения;
• более высокая стоимость по сравнению с печами обычной конструкции.

Если взвесить все плюсы и минусы, нетрудно понять, что широкая популярность печей длительного горения — вовсе не случайность, а результат точных расчётов и тщательно проработанной конструкции.

Рекомендации для улучшения работы устройства

Печь верхнего горения следует топить, придерживаясь определенных правил. Для начала следует снять крышку, вынуть устройство регулировки (трубу с кругом для прижимания). После загружаем топку топливом, причем максимальная высота – это нижняя часть отверстия дымоотвода. Постарайтесь любое топливо укладывать плотнее, а по центру сверху должна быть сухие веточки, тряпка или бумага, смоченная в керосине. Установите прижим, крышку и бросайте к трубу загоревшуюся тряпочку или бумагу. Спички не помогут, так как они потухнут на лету. Когда топливо хорошо прогреется, следует закрыть воздушную заслонку и работа будет в режиме тления.

Устройством для полноценного использования длительности горения является инжектор. Это одна или две трубы с отверстиями, которые выходят в топку. В стенках аппарата для отопления следует вырезать отверстия по диаметру, а после приварить инжектор. Он будет расположен на высоте центра трубы дымохода, но спереди топки. Инжектор будет служить для того, чтобы воздухом подпитывать процесс горения, а верхняя стенка будет еще лучше прогреваться. Когда устройство перейдет в процесс тления, инжектор перестает работать.

Как видите, есть много вариантов и всевозможных конструкций, и мы поговорили лишь о некоторых – тех, которые являются наиболее популярными. Надеемся, что знания из этой статьи помогут вам самостоятельно сделать надежный и простой аппарат, который не требует постоянного ухода, и он будет радовать вас своей работой не один десяток лет!

Пошаговая инструкция по изготовлению печи длительного горения своими руками

1. Для изготовления корпуса печки используют болгарку, которой аккуратно срезают верх металлической бочки. Разумеется, в случае использования ёмкости толщиной более 3 мм применение газового резака будет более оправдано. Ещё раз напоминаем о том, что работу надо сделать аккуратно — из срезанной части в дальнейшем будет изготовлена крышка печи. Если в качестве корпуса используется труба, то к ней необходимо приварить днище, вырезанное из листового металла толщиной 5–6 мм.

Срезая крышку, помните, что этот элемент понадобится в дальнейшем

2. В нижней части к корпусу при помощи сварочного аппарата монтируют четыре ножки из швеллера или уголка. Отметим, что если корпус будет изготавливаться из металла и иметь прямоугольную форму, то можно обойтись и без дополнительных опор.

Один из вариантов обустройства опорных ножек

3. При помощи всё той же болгарки или автогена из листовой стали толщиной 5–6 мм вырезают распределитель воздуха — круг, который сможет входить в бочку с небольшим зазором. Края металлического блина необходимо тщательно зачистить, чтобы предотвратить возможность задевания за стенки печи.

4. По центру воздухораспределительного устройства прорезают отверстие диаметром 20 мм и приваривают трубу для подачи воздуха в зону горения.

Лопасти воздухораспределительного устройства крепят на одинаковом расстоянии

5. С обратной стороны плоского поршня приваривают четыре отрезка швеллера или уголка, равномерно расположив их по кругу. Заметим, что лопасти не должны выступать за пределы воздухораспределителя. В дальнейшем, благодаря этим элементам, между металлическим блином и дровами будет находиться воздушный зазор, необходимый для горения топлива.

В итоге воздухораспределительное устройство должно выглядеть так

6. Из отрезанной ранее верхушки бочки изготавливают крышку. Для этого с внешней стороны по всему контуру приваривают металлическую полосу так, чтобы её диаметр позволял свободно установить верх печки на корпус.

7. В крышке прорезают отверстие, на 3–5 мм больше диаметра трубы воздуховода. Кроме того, на её верх приваривают две ручки из полосок металла. С их помощью будет проще открывать люк для загрузки топлива.

8. В нижней части корпуса вырезают люк для чистки печи. Постарайтесь проделать эту часть работы при помощи болгарки с установленным тонким кругом. Так будет обеспечено более точное прилегание дверцы к корпусу. По периметру люка приваривают тонкую металлическую полосу, чтобы устранить образовавшуюся щель. Затем приваривают петли, устанавливают конструкцию на корпус и монтируют задвижку.

9. С другой стороны печи, на расстоянии 50–100 мм от её верхнего среза, врезают дымоотводный патрубок. В его качестве используют кусок стальной трубы, в которую с небольшим натягом будет входить дымоход.

Монтаж дымоотводящего патрубка

Лучше использовать дымоход разборной конструкции, состоящий из нескольких участков — в процессе эксплуатации его будет легче чистить.

На этом изготовление твердотопливного агрегата вертикального типа можно считать завершённым. Остаётся установить печь на место и присоединить дымовую трубу.

Печь длительного горения: окончательный вариант

«Ракета» или реактивная печь (РП)

Ещё одна разновидность энергоэффективных печей известна под названием «Ракета» или «Ракетная печь». Звучное имя она получила из-за реактивного процесса, основанного на теплообмене при значительном перепаде температур (и возникающей при этом тяге), который реализуют в том числе и в ракетных реактивных двигателях. Это природное явление вписано в базовые законы физики благодаря своей безотказной работе.

Конструкция

РП всегда имеет «колено» не более 90° в том или ином виде. То есть дымоход расположен под прямым или острым углом к дну топки. Обязательно наличие воздуховода (ВВ), который часто располагается смежно (через стенку) с топкой.

Принцип работы и преимущества

Главное отличие РП от описанных ранее печей — температура концентрируется не в топке, а в потоке воздуха, который находится в постоянной динамике. Непрерывная тяга, возникающая в месте нагрева (колено), заводит кислород с потоком воздуха для горения в топку через ВВ, в топке воздух получает тепловую энергию от сгорания топлива и отдаёт её в месте перепада температуры (колено и «окрестности»), благодаря чему тяга поддерживается.

В постоянном режиме РП не требуется регулировка подачи воздуха — природное стремление к балансу процессов обеспечивает тягу ровно такой силы, какая требуется для реализации температуры в топке. Выход отработанных газов проходит также естественно — давлением разогретого воздуха (поэтому РП не требует высокой трубы дымохода).

Эффект реактивности теплового потока мы будем реализовывать поэтапно, всё более усложняя конструкцию.

Этап первый. Поток в чистом виде

Как мы уже выяснили, основным элементом и условием существования потока служит колено канала. Сварив под углом 90° две трубы диаметром от 150 мм, соотносящиеся как 1/2, мы получим готовую «ракетную» топку с патрубком дымохода. Короткий участок — горизонтальный, длинный — вертикальный. Если развести огонь в горизонтальном, пламя будет выходить по вертикальной трубе.

Примитивный вариант подачи вторичного воздуха можно организовать, установив внутри топки на кронштейны лист металла — очаг будет отделён от воздуховода. При этом воздух, проходящий по нему, будет попадать в угол колена, что позволяет называть его вторичным. Такому устройству можно приваривать ножки и ставить на верхний канал решётку для сковороды.

Этап второй. «Ракетная буржуйка»

За основу берём конструкцию, описанную выше, и добавляем ещё один элемент — горизонтальный участок (канал). Прямоугольное сечение каналов будет удобнее в эксплуатации, чем трубы.

Ракетная буржуйка: 1 — пластина; 2 — область нагрева и теплообмена; 3 — поток воздуха

Воздуховод в данном случае может располагаться произвольно — главное, чтобы по нему проходил воздух. Это могут быть «щёчки», параллельные боковым стенкам загрузочного люка, или пластина на рёбрах по нижней стенке.

Далее к колену присоединяем дымоход из стальной трубы (он же — остаточный теплообменник) и устраиваем крышку. Точно описать конструкцию сложно, поскольку чаще всего её исполняют из подручных материалов. Важно понять и реализовать сам принцип образования потока.

Этап третий. Система с вертикальным теплообменником

Идея заключается в устройстве стального теплообменника с толстыми стенками на пути прохода горячего потока.

Конструкция представляет собой элемент из второго этапа, увеличенный в размерах, на котором вместо вертикальной трубы будет располагаться пустая ёмкость для сухого теплообмена (в идеале — пустой газовый баллон). В этом случае канал дымохода должен быть расположен соосно горизонтальному элементу.

Сам горизонтальный элемент (топка) может быть исполнен в разном виде — корпус печки, труба или короб. Он может служить предварительным теплообменником (если имеет достаточно большой размер). Для продолжительного (до 4-х часов) непрерывного горения нужно увеличить топливный отсек. Он может быть до 600 мм в высоту и принимать поленья вертикально. Горение будет происходить в нижней их части, и под собственным весом они будут прогорать постепенно.

Ракетная печь с теплообменником: 1 — зольник; 2 — холодный воздух; 3 — топливный отсек; 4 — крышка; 5 — дрова; 6 — граница пламени; 7 — область горения; 8 — теплообмен; 9 — дымоход; 10 — баллон

Подача первичного воздуха будет производиться через дверцу в районе топки, которая будет служить ревизионным люком для очистки. Вторичный — через отверстие или канал на колене, либо по каналу в топливном отсеке.

Этап четвёртый. Устанавливаем инжектор

Выше упоминались прообразы каналов подачи вторичного воздуха. На этом этапе мы установим отдельный канал для полноценного снабжения пламени кислородом на этапе дожигания топлива.

Для этого потребуется стальная труба диаметром 12–15 мм, изогнутая в форме канала, который получился из элементов системы. С одной стороны её нужно заглушить и просверлить в стенке 6–8 отверстий 5–6 мм на участке в 100 мм. Затем следует установить трубку таким образом, чтобы она проходила через всю систему, а её «глухой» конец с отверстиями находился в месте, куда достаёт пламя. Открытый конец должен выходить в «холодной» части системы и иметь доступ воздуха. Нагретый металл трубки создаст тягу, и свежий воздух будет подаваться на дожиг.

Варианты установки инжектора: 1 — зольник; 2 — холодный воздух; 3 — топка; 4 — топливный отсек; 5 — инжектор; 6 — граница пламени; 7 — теплообменник

Этап пятый. Турбонаддув

К инжектору подключается воздушный насос (возможно старый пылесос). Сам инжектор должен иметь бóльшую пропускную способность, чем при естественном снабжении. При включении насоса поток свежего воздуха создаёт избыточное дополнительное давление, и тяга усиливается пропорционально поданной мощности. Это обеспечивает повышение температуры теплообменника.

Этот способ известен мастерам с древних времён — функцию воздушного насоса выполняли кузнечные меха.

Принимая меры для развития ракетной печи, помните, что система должна быть гармоничной — все элементы нужно балансировать, иначе — перегрев и прогорание металла.

Печь шведка с тремя режимами топки своими руками

Печи-шведки отличаются от других отопительно-варочных печей наличием в задней части отопительного щитка. В этом кирпичном щитке устроена система газоходных каналов: с вертикальных или горизонтальных. Проходящий по ним дым разогревает сооружение, а от него уже греются помещения. Система получается эффективной и экономичной: то тепло, которое в традиционной русской печи уходило в трубу, используется на обогрев помещений. Но у обоих систем построения щитка (вертикальной и горизонтальной) недостатки.

При горизонтальном расположении газоходных каналов, весь щиток разогревается равномерно. Но, такая система нуждается в наличии большого количества прочистных отверстий и, соотвественно, дверок на них. Если учесть, что печное литье стоит сегодня совсем недешево, то эти дверки значительно влияют на конечную стоимость.

Отопительный щиток печи-шведки с горизонтальными и вертикальными газоходными каналами

При вертикальном расположении газоходных каналов в шведке, прочистной люк может быть один. Но тут есть другая проблема: пока топится печь, в первом канале, с той стороны, куда входят горячие газы из топки, щиток будет ощутимо горячее, чем в третьем — на выходе. Так как щиток обычно располагается в двух комнатах, то в одной из них будет намного теплее, чем в другой.

Есть еще третий тип устройства щитка: колпаковый. Он объединяет в себе достоинства обеих систем: прочистное окошко требуется одно, прогревается вся поверхность равномерно, еще и на строительство требуется меньше кирпича. Причем, при таком построении остывает печь медленнее: в верхушках колпаков долго держится самый теплый воздух, а «сквозняк» из дверец проходит только по центру.

При использовании колпакового принципа построения щитка тепло сохраняется дольше

Из всего сказанного выше следует, что наиболее экономичны и эффективный шведки со щитками, построенными по колпаковому принципу. Ими же легче управлять: есть возможность организовать «летний» и «зимний» режим функционирования, в которых в работу включается или только малая часть щитка (летом) или веся отопительная мощь: зимой. Есть даже вариант печи-шведки с тремя режимами топки: добавляется еще «осенний» режим, при котором в дымообороте участвует чуть больше половины дымоходных каналов.

Средства для изготовления и непосредственно процесс

При желании изготовить тематический агрегат придется рассмотреть немало фото печей из металла, сделанных своими руками, после чего составить чертеж и вооружиться:

• Сварочным оборудованием с электродами;
• Листовым металлом или «донорскими» конструкциями;
• Стальными уголками;
• Болгаркой с отрезным кругом;
• Большим и средним молотками;
• Арматурой диаметром 8 мм;
• Измерительными инструментами – рулеткой, уголком;
• Карандашом или острым гвоздем для проведения линий.

Когда все инструменты собраны, можно переходить непосредственно к мероприятию:

• Нарезание трубы и 5 прямоугольников посредством болгарки;
• Приваривание впритык стальных или чугунных листов сварочным аппаратом;
• Приваривание дна к стенкам с последующей проверкой ровности готовой конструкции;
• Разметка на стенках бочки мест, где будут находиться топка, зольник, дымоход;
• Приваривание уголков к «бочке» на уровне 10 см от ее дна (это необходимо для установки колосниковой решетки);
• Изготовление колосников из обрезков, которые можно достать из трубы 2-сантиметрового диаметра или соответствующих металлических прутков;
• Фиксация трубок и их приваривание;
• Приваривание двух арматурных отрезков вверху конструкции для организации отражателя;
• Приваривание крышки к «бочке» (первая уже должна располагать отверстием для дымохода);
• Изготовление дверных ручек из труб или пластин;
• Изготовление ножек из уголков или арматуры;
• Организация дымохода с помощью 135-180-миллиметровой трубы;
• Создание поворотной заслонки снизу дымохода;
• Установка печи.

Изготовление металлическое печи – вполне реализуемая задача. Надо только подходить к соответствующему проекту неторопливо и постепенно. Тогда готовый результат не разочарует.