Самые экономные печи на дровах. Рейтинг печей длительного горения. Печка из бочки

В наше время эффективное и экономичное использование топлива является весьма актуальным.

Ведь в холодное время года зачастую приходится самостоятельно отапливать частные дома, дачи, гаражи, теплицы и другие помещения.

Многие из нас задумываются о том, как сделать это качественно и с минимальными финансовыми затратами. С одним из таких простых и действенных решений мы ознакомимся ниже.

Перед тем, как мы перейдем к непосредственному рассмотрению предмета нашей статьи, необходимо познакомиться с таким термином, как пиролиз. Это процесс, во время которого происходит разложение любых сложных химических соединений на более простые составляющие. Обязательным условием для этого является воздействие на вещество высокой температуры, о чем нам однозначно говорит приставка «пиро», присутствующая в термине.

В более узком смысле под пиролизом подразумевают разложение топливных элементов, таких как древесина, уголь, пеллеты (гранулированное топливо из отходов древесного либо органического производства) и некоторых других. Наверное, многие удивятся, но при горении дров воспламеняется не древесина, а газообразные продукты, выделяемые во время ее нагрева. Фактически, разжигая обычный костер мы все равно сталкиваемся с процессом пиролиза. Но в обычных условиях горение происходит при наличии достаточного количества кислорода, что, в конечном итоге, негативно сказывается на общей эффективности нашего костра либо печи. Полноценный же пиролиз требует ограничения подачи окислителя и сжигания газов отдельно от тлеющих дров либо иного горючего, для более полного и экономичного использования топлива.

На сегодняшний день существует множество вариаций и конструкционных решений, позволяющих создать печь длительного горения. Однако, несмотря на все технические различия, принцип действия таких отопительных приспособлений остается одинаковым. Для обеспечения более качественного и эффективного расхода топлива дровяная печь длительного горения использует рассмотренный выше эффект пиролиза. Таким образом, основная часть тепловой энергии вырабатывается благодаря сгоранию газов, выделяемых в процессе тления деревянных поленьев: метана, водорода и прочих веществ. Тление дров вызывают специально дозируя подачу кислорода в печь с помощью регулятора. Сначала дают топливу возможность качественно разгореться в течении примерно получаса, а затем минимизируют доступ окислителя в топку. Тлеющие дрова в таких условиях выделяют максимально возможное количество легко воспламеняемых газов, которые, сгорая в отдельной камере, и обеспечивают нагрев корпуса пиролизной печи и качественное отопление помещения.

Не стоит пытаться увеличить эффективность обычной дровяной печки, добиваясь ее перехода в режим тления. Пиролизная печь должна быть полностью герметичной! Обычная же в режиме тления просто безрезультатно выпустит горючие газы сквозь дымоход. А возможен и вариант похуже: угарный газ и другие продукты тления проникнут в дом сквозь негерметичные створки печной дверцы, создавая серьезную угрозу вашей жизни.

Зачастую в конструкции пиролизной печи предусматривают наличие контура водяного охлаждения, превращая ее в полноценный котел для отопительной системы. Пример схемы такого котла вы можете увидеть на рисунке ниже.

Преимущества и недостатки печей длительного горения

Собственно, начнем с преимуществ пиролизных печей, благо их в данной конструкции предостаточно:

Практически полное сгорание топлива. Вследствие этого котлы длительного горения имеют прекрасные показатели КПД, достигающие уровня в 85%

Чистка и обслуживание печей длительного горения делается достаточно просто, поскольку после прогорания топлива золы практически не остается.
Экологичность. При полном сгораниии любых органических соединений продуктами окисления являются лишь водяной пар и углекислота. Неприятный запах, выделяемый при горении отходов органического производства – это следствие неполного сгорания топлива, когда в результате остаются токсичные недоокисленные соединения. В пиролизной печи горючие материалы разлагаются полностью, поэтому в качестве энергоносителя для нее можно спокойно использовать различные производственные отходы, сжигание которых в обычных условиях допускается лишь в значительном удалении от жилых массивов на специальных полигонах.
Загрузку новой партии дров либо иного топлива необходимо выполнять гораздо реже, примерно раз в 10-15 часов, что в два раза превосходит показатели обычных буржуек и печей. Некоторые промышленные модели пиролизных котлов могут проработать на одной порции горючего еще дольше.
Высокая скорость нагрева теплоносителя при наличии контура теплообмена для отопления дома.
Возможность качественной и точной регулировки мощности работы котла. В обычных условиях управлять работой нагревательных установок на твердом топливе довольно сложно, в отличие от аналогов, использующих жидкое либо газообразное горючее. Но поскольку в пиролизной печи газ, выделяемый твердым топливом, дожигается в отдельном отсеке, эта проблема также вполне эффективно решается.

К недостаткам пиролизных установок можно отнести:

Высокую стоимость готовых пиролизных котлов. Самостоятельное изготовление позволяет компенсировать данный недостаток.
Более серьезные требования к влажности топлива. Если вы используете недосушенные дрова и попробуете перевести установку в рабочий режим до того, как они высохнут, огонь может погаснуть и полноценный пиролиз не начнется.
Достаточно внушительные габариты. Кроме того, у вас возникнет необходимость обеспечить дополнительное место для складирования дров либо иного топлива.
Невозможность полностью автономной работы. Горючее необходимо будет загружать в печь руками.
Промышленные модели пиролизных котлов зачастую используют дополнительный поддув камеры сгорания и насосы для перекачки теплоносителя в отопительном контуре. Таким образом, установке необходимо будет обеспечивать бесперебойную подачу электроэнергии.
Риск гашения пиролизной камеры под действием слишком сильно остывшего теплоносителя из контура отопления. Данная ситуация носит название «обрат». Для предотвращения подобной оказии в конструкции дополнительно монтируют обходную трубу-байпас, через которую к остывшей воде подмешивают уже нагретую. Как следствие, устройство котла усложняется, а стоимость – увеличивается. Впрочем, самодельная пиролизная печь без подключенной системы отопления лишена данного недостатка.

Как сделать печь длительного горения самостоятельно?

Конечно, проще всего приобрести готовую печь, благо ассортимент доступных моделей весьма широк. Однако, если вы хотите сэкономить, и вам интересно сделать пиролизный котел своими руками, то, безусловно, следует продолжить чтение данной статьи. Изготовить печь длительного горения можно из старого газового баллона, металлической бочки, листовой стали или же других подходящих подручных материалов. И сейчас мы узнаем, как это сделать.

Видео: пиролизный котел из старого газового баллона

Подготовка материалов и инструментов

Итак, из материалов нам понадобится:

Основные материалы
	Большая металлическая бочка. Предполагаемая вместительность ее должна составлять порядка двухсот литров. Стенки ее обязаны быть прочными, из стали либо чугуна, без ржавчины и иных видимых повреждений.
	Старый огнетушитель большого объема
	Кусок широкой металлической трубы с толстыми стенками;
	Использованный газовый баллон
	Листы стали
Дополнительные материалы
Для котла с основой круглой формы необходимы будут ножки-опоры. Их можно сделать из:
	Отрезков арматуры;
	Кусочков тонкой трубы;
	Металлического профиля (швеллера);
Кроме того, понадобится: Стальной лист, толщиной пять миллиметров, из которого мы будем вырезать круги, диаметром равным диаметру самой бочки; Металлопрофиль; Дверца для печки (купленная либо изготовленная самостоятельно); Металлическая труба диаметром 10 сантиметров и по длине превышающая габариты бочки на 150 мм; Труба для дымохода диаметром 15 сантиметров и длиной примерно в пять метров;

Что касается инструментов, то их список достаточно невелик. В работе нам пригодятся:

Топор с молотком;
Электросварочная переносная (либо стационарная) установка;
Болгарка либо ее заменитель в виде автогена;
Стандартный набор разметочных и измерительных инструментов в виде уровня, отвеса и рулетки;

Немаловажен также выбор помещения, в котором будут производиться монтажные работы. У вас должен быть постоянный доступ к электрическому току, хорошее освещение и вентиляция. Следует выбирать просторные помещения с качественной звукоизоляцией, которые будут защищены от воздействия осадков и где можно будет безопасно хранить все изготовленные элементы пиролизной печи.

Инструкция по сборке дровяной печи

Алгоритм монтажа пиролизной печи длительного горения состоит из следующих шагов:

	Снимаем крышку с бочки. Если в качестве основы используется огнетушитель либо баллон, то его верх необходимо аккуратно срезать с помощью болгарки (либо автогена). Распил баллона следует производить, предварительно открыв вентиль и залив внутрь воду. Помните, что верхняя деталь нам еще пригодится потом, не спешите ее выбрасывать.
	Делая печь из листовой стали учтите, что большей устойчивостью будет обладать корпус квадратной, а не округлой формы.
	На круглое дно основы нашей печи привариваем опорные ножки из трубок, арматуры либо швеллера.
	Делаем прижимной круг. Он вырезается из стального листа таким образом, чтобы свободно проходить внутрь бочки.
	Соединяем круг с трубой. Для этого по центру прижимного круга вырезаем отверстие диаметром 10 см и привариваем ее к кругу так, чтобы при размещении получившейся детали внутри бочки труба выступала над ее уровнем на 15 см.
	На обратную сторону круга крест-накрест навариваем швеллеры, которые будут способствовать более качественному прижатию тлеющих дров.
	Делаем для нашей печи крышку. Ею может стать как отрезанная на первом этапе верхняя часть, так и второй стальной круг. В крышке также делаем круглое отверстие с таким расчетом, чтобы внутренняя труба с прижимным кругом свободно двигалась под своим весом и при этом плотно прилегала к его краям.
	Монтируем дверцу. В нижней части основы нашей пиролизной печи вырезаем отверстие под дверцу и закрепляем ее так, чтобы после прогорания дров можно было легко доставать золу.
	Крепим дымоход. Вырезаем в верхней части корпуса печки круг диаметром 15 сантиметров и с помощью сварки закрепляем трубу дымохода. Помните, что минимальная длина трубы должна быть больше поперечного сечения бочки или иной основы.
Желательно предусмотреть для дымохода задвижку, которая позволит дополнительно регулировать уровень тяги. Чтобы его можно было чистить, многие делают данный элемент конструкции печи разборным либо монтируют специальную дверцу для проведения очистки. В дымоходе пиролизных печей активнее собирается конденсат, поэтому желательно его утеплить. Например, можно покрыть трубу теплоизолирующим материалом и надеть сверху еще одну большего диаметра. Кроме того, теплоизоляцию следует также обеспечить в тех местах, где дымоход проходит через стены, потолок и кровлю дома. Конец трубы, во избежание попадания атмосферных осадков внутрь, дополнительно необходимо защитить отражателем.

После сборки пиролизной печи желательно обложить ее вокруг кирпичом, который будет аккумулировать тепло и поможет защитить от избыточного жара окружающие предметы интерьера.

Особенности эксплуатации и технического обслуживания

Дровяная печь длительного горения, в виду своих конструкционных отличий, имеет ряд индивидуальных особенностей, связанных с эксплуатацией и обслуживанием готового изделия. Давайте рассмотрим их подробнее.

Растопка печи длительного горения

Растапливать пиролизную печь необходимо следующим образом:

Снимаем крышку и достаем изнутри бочки прижимающий круг с приваренной трубой.
Загружаем дрова (или альтернативное топливо). Максимальный уровень загрузки дровами будет находиться на нижнем крае дымоходной трубы. Укладывать поленья нужно максимально плотно друг к другу, с минимальными зазорами. Сверху на слой дров бросаем немного мелких сухих веток, которые накрываем смоченной в керосине (или иной жидкости для растопки) ветошью. Если же тряпки под рукой нету, ее может заменить обычная бумага.

Устанавливаем прижимной круг и закрываем бочку крышкой. После этого поджигаем кусок тряпки либо бумаги и забрасываем внутрь трубы с прижимным кругом.
Для розжига пиролизной печки длительного горения вам не подойдут спички, поскольку за то время, пока они будут лететь внутри трубы, огонь на их конце потухнет.

Примерно через полчаса, после того, как дрова хорошо разгорятся, ограничиваем доступ воздуха в печь с помощью заслонки и долгие часы наслаждаемся теплом и уютом.

Нюансы эксплуатации пиролизной печи

Устанавливая печь в комнате, соблюдайте следующие правила:

Поскольку печь длительного горения очень сильно нагревается, следует класть подальше от нее любые легкоплавкие и горючие материалы.
Вокруг пиролизной печи должно быть много свободного места. Ставьте ее на расстоянии от стен и предметов мебели, чтобы избежать их повреждения из-за избыточного нагрева. Впрочем, как уже было написано выше, данная и предыдущая проблемы частично решаются установкой кирпичной кладки по периметру печи.
После чистки печи всегда оставляйте небольшой слой пепла. Это убережет наш агрегат от преждевременного прогорания днища и выхода котла из строя.

Альтернативное топливо для печи длительного горения

Конечно же наилучшим топливом для пиролизного котла будут сухие поленья. Но, поскольку одна из главных целей установки печи – экономия на обогреве помещения, то вполне подойдут и некоторые другие горючие материалы, постоянно находящиеся под рукой.

Заменить дрова смогут недорогие пеллеты (топливные гранулы), изготовленные из прессованных древесных и сельскохозяйственных отходов, например из шишек, опилок, щепок, шелухи от семечек или лука, а также других экологичных материалов. Уголь также подойдет, однако необходимо учитывать тот факт, что данный вид топлива отдает очень мощный жар. Его можно загружать в печи с толстым стальным корпусом, иначе пиролизная печь быстро придет в негодность.

Видео: Пиролизная печь из бочки

Видео: Самодельная пиролизная печь

Видео: Печь длительного горения из баллона

Печное отопление переживает второе рождение, и тому есть веские причины. Лейтмотив печного ренессанса – печь длительного горения. Не только и не столько потому, что ее можно сделать своими руками, владея начальными навыками слесаря и умея кое-как прихватить сваркой две железяки друг к другу. Печи длительного горения обладают прежде всего важными принципиальными преимуществами перед прочими.

Какими именно? Чтобы понять, нужно в физической лаборатории, хотя бы и школьной, дважды с помощью калориметра измерить полное количество тепла, выделяемое одной полностью сгоревшей спичкой. Первый раз, держа ее головкой книзу, чтобы лучше горела; второй – головкой кверху, лишь бы хоть как-то догорела до конца. Во втором случае спичка тепловой энергии выделит существенно больше.

Дело в том, что непосредственно возле пламени происходит пиролиз твердого топлива: оно разлагается, выделяя горючие газы ; подробнее см. далее. Они способны дать еще много тепла, но для их догорания кроме, естественно, кислорода, нужна еще достаточно высокая температура, от 350-400 градусов.

Если держать спичку головкой книзу, пиролизные газы проскальзывают мимо пламени и зря рассеиваются или, в печи, вылетают в трубу. А если пиролиз протекает прямо под пламенем, пирогазы попадают в него и, при достаточном притоке воздуха, сгорают, давая еще тепло. Другой хороший пример эффективности совмещения пиролиза с пламенным горением – обычная стеариновая свеча. Попробуйте-ка сжечь просто комок стеарина в плошке! Не надо, вони и копоти будет… А в свече стеарин не только испаряется, но и подвергается пиролизу. Замечали в самом низу ее пламени узенькую зону сине-фиолетового цвета? Здесь образуются и загораются пиролизные газы.

В печах длительного горения на твердом топливе оно тоже горит сверху, как спичка головкой кверху, и разжигается сверху. В «длинных» печках на жидком топливе горючее (чаще всего масло) испаряется, как стеарин в свечке, разлагается до легко горючих компонент пиролизом, а те уж сгорают. В любом случае, кроме дополнительного тепла от той же массы топлива, появляется возможность регулировать в широких пределах мощность печи путем дозировки подачи воздуха, а дымовые газы становятся чище.

Почему?

Мощный отопительный котел промышленного типа имеет КПД практически 100%. Но при строительстве теплоцентралей в проект закладывают до 30% теплопотерь в магистральных и распределительных трубопроводах. Новых, сделанных по всем правилам и с неповрежденной изоляцией. Автономное отопление любого типа этих 30% не теряет, и его КПД определяется только таковым печи или водогрейного котла.

Маленький маломощный котел в принципе прожорливее большого – действует закон квадрата-куба, а в Россия богата топливными ресурсами. Поэтому после революции в СССР и был взят курс на развитие централизованного отопления, тем более что и экология тогда еще не давила.

Из воспоминаний. Автор этой статьи, побывав в 70-х в Чехословакии, удивлялся: где котельные-«авроры»? Оказалось, там на дом или подъезд, в многоквартирном доме – автоматические автономные мини-котельные. Почему? Дипломатично объяснили: «Ну, ваша страна богатая, вы можете себе позволить центральное отопление».

С тех пор многое изменилось. Дно всемирной топливной цистерны уже ясно прощупывается, экология на всех одна, а наука с компьютерным моделированием позволяют получать точный результат там, где в эпоху логарифмических линеек и таблиц Двайта приходилось только догадываться.

Какое это имеет отношение к печкам-самоделкам? Самое прямое: самодельная печь длительного горения может, будучи совсем корявой на вид, иметь КПД более 90%. И при этом сжигать практически любое твердое топливо, в т.ч. и бросовое, до углекислого газа, воды и золы. CO2 и H2O, конечно, тоже парниковые газы, но, при мировом КПД по топливу 90% вместо 70%, глобальному потеплению придется угомониться.

У печей циклического действия (протопка-остывание-протопка-остывание-…) КПД редко достигает принципиально важных 70%. Кроме , она дает более 80%, но сложна, дорога, громоздка, тяжела и к условиям современной жизни плохо приспособлена. Так что совершенствование «долгих» печей – задача не только выгодная и увлекательная, но и важная вообще для всех людей.

О пиролизе и сублимации

Как получается такой высокий КПД и всеядность? За счет термохимического разложения твердого топлива – пиролиза, во-первых. Образуются при этом легко и полностью сгорающие компоненты, а в трубу улетает совсем немного. Поэтому о пиролизе нужно поговорить подробнее.

Стадии процесса пиролиза (см. след) могут быть разделены в пространстве, тогда говорят, что это пиролизная печь. Но пиролиз может и происходить последовательно во времени в одном и том же медленно тлеющем слое топлива. В таком случае говорят, что это печь на тлении.

Во-вторых, за счет того, что в массе твердого топлива накапливается много тепла и выделение летучих компонент происходит путем сухой возгонки – сублимации. К примеру, тоже пиролизные, но масло нужно сперва испарить, на что требуется тепло, и КПД выше тех же 70% получить трудно. А запас тепла в раскаленных парах невелик, поэтому при малейшем ухудшении качества топлива (его обводненности, например) или КПД резко падает, или нужны сложные форсунки с системой подготовки топлива.

Как идет пиролиз?

Схема пиролиза представлена на рисунке. Процесс состоит из 4 стадий (этапов):

Сушка – из закладки топлива удаляются излишки влаги. Сушка может осуществляться как отдельно, в процессе подготовки топлива, так и в топке, за счет тепла растопки.
Собственно пиролиз – из топливной массы сублимируются летучие компоненты, причем тяжелые составляющие – смолы и битумы – разлагаются до летучих. Начинается карбонизация топливной массы, т.е. ее обугливание.
Когда температура достигнет точки вспышки пиролизных газов, то при наличии свободного кислорода начинается горение. Температура повышается до более 600 градусов, и начинает гореть карбон.
Летучие и основная масса карбона выгорели, а остатки углерода в раскаленном шлаке при недостатке кислорода и температуре более 400 градусов действуют как катализатор восстановительных реакций: из водяных паров выделяется свободный водород, а из углекислого газа – моноокись углерода, угарный газ; оттуда и оттуда – свободный кислород.

Последняя стадия – вредная. На разложение воды и углекислого газа тратится много энергии, т.к. это реакции эндотермические. При температуре более 250 градусов восстановленные газы тут же образуют исходные соединения, отдав обратно тепло. Но, если они быстро остынут, то не успеют вновь найти друг друга, и затраченная на восстановление энергия вылетит в трубу, а угарный газ, кроме того, ядовит. Поэтому одна из серьезных задач при конструировании пиролизной печи – добиться задержки восстановленных газов в горячей зоне, обеспечив туда же доступ свежего подогретого воздуха. Иначе высокого КПД не добиться.

Примечание: не принципиальное, но существенное преимущество длительного горения – простота эксплуатации печи. Раз-два в сутки догрузил топлива, раз-два в неделю выгреб золу, и все.

О водожогах

Среди печников-любителей есть когорта энтузиастов, обычно именуемых водожогами. Идея такова: отводим остывшие дымовые газы в катализационнную камеру. Катализатором не обязательно будет аморфный углерод (карбон); несть числа предложений разного рода хитрых мембран и порошков. На катализаторе восстановленное быстренько вновь соединится обратно, выделив тепло, и – готово! Вот «сверхединичная», с КПД более 100%, печка!

Но закон сохранения энергии пока стоит незыблемо, хотя и проявляет себя частенько окольными путями. В данном случае – необходим подогрев приходящих восстановленных, иначе реакция не пойдет. Сопоставлять с автомобильными дожинателями неправомерно: там догорают остатки топлива, еще способные дать положительный тепловой баланс, т.е. реакция идет экзотермическая.

Откуда брать тепло для подогрева катализационной камеры? Или от закладки топлива, или из постороннего источника, электроспирали, допустим.

Если представить себе катализационную камеру, абосолютно изолированную от окружающей среды, и систему рекуперации тепла, охлаждающую выхлоп до абсолютного нуля, то мы остаемся при своих: выделившееся при соединении восстановленных тепло в точности компенсирует его затраты на подогрев компонент. Но, поскольку без теплопотерь ничего не бывает (тут действует другой фундаментальный принцип – энтропия), то и общий тепловой баланс выйдет отрицательным. Ну не жгите воду, не горит она…

От теории к практике: дрова-уголь

За городом до сих пор одним из самых доступных видов топлива являются дрова. Поэтому дровяная печь длительного горения – конструкция весьма актуальная и востребованная. Сжечь дрова из кряжа до водяных паров, углекислого газа и золы нетрудно. Но древесина доступнее всего в бросовом виде, весьма и весьма разнородная по свойствам и качеству – опилки, стружка, щепа, отходы ДВП и ДСП, мелковеточный хворост – хамырь, солома. Поэтому систем . Мы рассмотрим некоторые наиболее эффективные, в которых можно добиться КПД более вожделенных 70%

Буржуйка

Буржуйкой эту печку прозвали вовсе не за буржуйскую прожорливость. Наоборот, очень экономна, а вкус у нее непривередливый. Как так вышло?

Буржуйка появилась в России сразу после революции, во времена военного коммунизма. Представить себе тогдашние лишения современному человеку трудно. Маяковский, который для большевиков чужим отнюдь не был, одно из тогдашних своих стихотворений посвятил тому, как он по разнарядке получил «полполена березовых дров». А «недобитым буржуям», не захотевшим или не сумевшим покинуть Родину, ни на какие талоны-купоны рассчитывать не приходилось. Хочешь жить – соображай как.

Но среди «бывших» были не только кровососы-экплуататоры; те-то еще в благополучные 1912-1913 перевели капиталы за границу, а в 18-м, едва был заключен мир, быстренько драпанули кто куда. Среди оставшихся были лучшие умы России. Хотя они и были нужными «спецами», однако победивший пролетариат их не жаловал; наверное, как раз за ум. Но уж соображать-то они умели.

Печка-буржуйка гениально проста по устройству, см. рис. Ее прообразом, несомненно, является русская печь (которую, кстати, «буржуйские спецы» тоже неоднократно усовершенствовали) с ее феноменальным для циклических печей КПД. В верхнюю дверцу подбрасывали топливо, а нижней, открывая-закрывая ее, регулировали процесс горения за счет подачи воздуха.

Принцип действия буржуйки тоже гениально прост, но дойти до него было совсем не просто.

Задача: хотя бы в одной комнате суровой зимой до утра поддерживать температуру, не исключающую проявлений жизнедеятельности. Топить кирпичную печь невозможно: для ее прогрева нужны фунтов 20 тех самых «полполен». Но есть венский стул, которого по физике с химией должно хватить, если жечь очень медленно и тепло тут же отдавать к комнату. Еще на «толкучке» можно буржуйский скарб выменять на фунт-другой угля, что примерно то же по теплотворной способности.

Но как высокоактивное, быстро горящее топливо сжечь медленно? Стоп, есть ведь такая штука – пиролиз. До сих пор в бытовых печах он считался лишь сопутствующим горению процессом. Пиролиз гораздо медленнее цепной реакции горения. Растянем горение по стадиям, вот и получится то же общее тепло медленно понемногу. Печка с дымоходом успеют его полностью отдать, а комната – усвоить.

Да, печка должна работать и на угле, раз его можно достать. По свойствам уголь – очень даже не совсем древесина, но что у них в печи общего? Рыхлая, воздухопроницаемая закладка. Теперь, как организовать в ней пиролиз?

Оказалось – нужно всего-навсего убрать колосниковую решетку, а поток воздуха из поддувала направить прямо в массу топлива. И еще – не набивать топливник битком. Объем закладки – не более четверти от объема топки.

В таком случае, печь получается и саморегулирующейся. Допустим, прикрыли мы поддувало. Летучие в большом свободном объеме сгорают мгновенно; угара не пойдет, просто горение поутихнет. Упадет температура в топке, остынет закладка, уменьшится пиролиз, т.е. выработка летучих и горючих. И карбон угара не даст: весь поступающий кислород тут же перехватывают летучие. Откроем поддувало – наоборот. По постоянным времени реакций все хорошо сходится; пиролиз и цепная хоть и разные процессы, но по существу сходные.

Опыт подтверждает выкладки: при манипуляциях дверцей поддувала раскаленная зона дымохода смещается туда-сюда по его длине, в то же время расширяясь и сжимаясь, в точном соответствии с расчетом. Все, буржуйка готова!

Итак, что же в результате получилось? В русской печи дожигание летучих и обратное соединение восстановленных обеспечивается в горниле, за счет порожка на его устье. В буржуйке камерой дожигания является длинная, от центра комнаты до окна, горизонтальная или немного наклонная часть дымохода. При выполнении его из металлической трубы почти все остаточное тепло остается в помещении.

КПД тогдашних буржуек был неоднократно измерен Грумм-Гржимайло, Кузнецовым и другими авторитетными теплотехниками. Он, как правило, превышает 80%, если горизонтальный участок жестяного дымохода более 3 м длиной. Буржуйка работает на любом твердом топливе, кроме опилок и т.п. Она практически мгновенно прогревается; это . Может быть выполнена как коробом, так и круглой из бочки. Одно условие: диаметр дымохода – от 85 до 150 мм.

Чертеж буржуйки современного вида представлен на рис. справа. Основное отличие – в конструкции поддувала; сейчас не военный коммунизм, и небольшие сварочно-токарые работы вполне доступны. В образующей резьбовой части патрубка Г-образного воздуховода (его, ради упрощения, можно сделать и прямым) насверлены мелкие (6-8 мм) радиальные отверстия. Навинчивая или отвинчивая глухую резьбовую пробку, можно точно и удобно регулировать горение. Показатель правильной подачи воздуха – нагрев дымохода. На нем должно быть раскаленное пятно, по мере выгорания топлива смещающееся ближе к печке.

Любая буржуйка при топке раскаляется докрасна, поэтому она не только отопительная печь: ее верхнюю поверхность можно использовать как варочную. Но с боков обязательно нужен экран, отстоящий от стенок тела печи на некоторое (40-60 мм) расстояние. Наваривать ребра радиатора для улучшения теплоотдачи и повышения пожаробезопасности нельзя: раскаленное нутро – непременное условие эффективности буржуйки. Экран не только защищает помещение от перегрева ИК-лучами. Отражая назад не менее половины их, он и поддерживает температуру печи на оптимальном для максимума КПД уровне.

Примечание: е сли температура в дымоходе где-то упадет ниже 100 градусов, образуется конденсат, о котором подробнее см. далее о печах на опилках. В таком случае необходим дымоход особой конструкции, о чем там же.

На основе буржуйки можно без труда получить водогрейный котел на дровах. Для этого достаточно экран заменить П-образной металлической водогрейкой; она ничуть не хуже отразит назад ИК. Но, опять же, придвигать водогрейный контур вплотную к телу печи нельзя – она остынет из-за контактной (прямой) теплопередачи, и КПД резко упадет. Нужно выдержать такой же, как для экрана, отступ.

Буржуйка указанных размеров дает тепловую мощность до 15 кВт, в зависимости от вида топлива, и в водогрейку уйдет что-то около пятой ее части. Поэтому горячую воду от такой печки можно получить только для хозяйственных нужд, а обогреваемая площадь – до 25 кв. м. Увеличивать размеры буржуйки ради повышения мощности бесполезно – теория запрещает, из-за того же закона квадрата-куба добиться оптимального режима горения не получается. Буржуйку придумали для обогрева одной комнаты в буржуйской квартире. Печь длительного горения должна быть устроена иначе и сложнее.

О буржуйке подробнее

Чтобы пройти дальше, придется вернуться к буржуйке и выжать из нее самую суть. А суть ее – в размерах закладки топлива в определенных пределах и согласовании их с размерами топливной камеры. При этом параметры печи оказываются не зависящими от свойств топлива – буржуйка выжмет из него все тепло, которое оно способно отдать.

Разберем подробнее закон квадрата-куба. Кислород потребляет, и тепло вырабатывает, объем топливной массы, который зависит от линейных размеров закладки по кубу. А выделяет тепло наружу ее поверхность, которая зависит от них же по квадрату, т.е. с увеличением размеров нарастает медленнее.

Отсюда – первое следствие: оптимальная для пиролиза температура в массе топлива обеспечивается только в некоторых пределах размеров закладки. В слишком маленькой закладке избыточная поверхность будет быстро выстуживать нутро, и топливо будет просто сгорать по мере поступления кислорода.

В слишком большой закладке, наоборот, нутро из-за недостаточной поверхности перегреется, все там сублимирует и останется шлак с карбоном, когда на поверхности еще дрова. Пиролиз опять оказывается подавлен, и топливо просто сгорает послойно.

Размеры топки и диаметр дымохода тоже должны соответствовать размерам закладки. Дело в том, что поток воздуха из поддувала отжимает вниз и направляет в топливо циркуляция топочных газов, они же, не сразу уходя в трубу, хорошо догорают. Для этого конвекционный поток от поверхности топлива должен быть несколько избыточен относительно пропускной способности дымохода; буржуйка работает, так сказать, с виртуальным хайлом.

В слишком большой топливной камере и/или при малой закладке, огонь теплится, и сама печь только теплая. Конвекционная циркуляция вялая, кислород из поддувала растекается по объему топки, пиролиз подавлен, КПД низкий. При догорании нормальной закладки это уже не страшно: основное тепло ранее выделено и использовано. Но пытаться экономить, подтапливая по щепочке, бессмысленно: все щепки сгорят по одной, а помещение не прогреется – из-за малого КПД теплоотдача печи окажется ниже теплопотерь комнаты.

Если же топку забить дровами, то для конвекционного вихря просто не остается места. Кислород-то моментально потребляется большой массой топлива, но до нутра ее не доходит, весь расходуется на поверхностное горение. Топливо в массе постепенно прогревается за счет теплопроводности, но она низкая, и пиролиз опять подавлен: все, что сублимировало, тут же и сгорает, только зря раскаляя нутро. Пламя не бьется в печке, а тянется в трубу. Печь горячая, но не раскалена, а дымоход светится красным чуть ли не по всей длине.

Следствие второе и окончательное: нельзя сделать буржуйку любой мощности и размеров. Размеры ее определяются свойствами пиролизных газов, чтобы образовалась циркуляция, а от размеров печи зависит и величина закладки топлива. От буржуйки при КПД более 75% можно получить тепловую мощность примерно от 8 до 20 кВт.

От буржуйки к котлу

20 кВт для полноценного обогрева мало. И для отопления многокомнатного жилища нужен встроенный в печь проточный полнопоточный водогрейный контур. То есть, нужен длительного горения. Можно ли его получить, основываясь на заложенных в буржуйку принципах?

Да, возможно, причем двумя путями. Вернемся немного назад, и выжмем уже квинтэссенцию: буржуйка экономична благодаря пиролизу. Пиролиз срывается, если температура в массе топлива выходит за определенные пределы. А температура нутра закладки зависит как от поступления кислорода воздуха, так и от характера конвекции в топливной камере. Отсюда и пойдем.

Котел-1 или способ первый

Для контроля над всем процессом необходимо знать всего один параметр: температуру в камере сгорания. Держится в пределах оптимума – все остальное ОК; основная масса тепла выделяется здесь.
Для оптимизации тепловыделения по максимуму КПД регулировать нужно тоже всего одну величину: интенсивность наддува. Температура в камере сгорания связана с расходом воздуха от наддува линейной зависимостью, и автоматика получается предельно простой.
Поскольку сгорание пиролизных газов происходит в потоке, система нечувствительна к температуре стенок камеры сгорания, т.е. водогрейку можно встроить любым технически удобным способом и отбирать в воду практически все вырабатываемое тепло.
Когда в пиролизной камере остается шлак с карбоном, восстановление пресекается увеличением наддува, что обеспечивает избыток кислорода. Естественный приток через поддувало избыточным быть не может. Аналог: вода, или свободно вытекающая под действием силы тяжести, или подаваемая под давлением.
Возможна догрузка новой партии топлива на любой стадии процесса и в любом допустимом размере – наддув усилится и продует. Буржуйку тоже можно подтапливать, но понемногу, чтобы не сбить температуру и не заглушить пиролиз, не то КПД резко упадет и большая часть подтопки сгорит зря.

Примечание: скорость пиролиза и состав пиролизных газов существенно зависят от сорта топлива. Учитываются эти факторы также просто – регулировкой противодавления на выходе путем дросселирования дымохода. В котлах промышленного производства его регулятор снабжается отметками, соответствующими рекомендуемым видам топлива.

В прямоточных котлах мощностью до 30-40 кВт температуру в дожигателе можно отслеживать косвенно, по важному эксплуатационному параметру – температуре воды на подаче. При больших мощностях тепловая инерция системы может привести к «раскачке» процесса – циклически нарастающим колебаниям температуры в камере сгорания, что уже предаварийная ситуация. Поэтому мощные котлы дополняют термопарами в дожигателе и камере пиролиза. Пока раскачкой не пахнет, держится температура воды. Показала запредельное значение «горящая» термопара – переходим на регулировку по ней, пусть лучше вода немного остынет. Не помогло – снижаем до минимума температуру пиролиза по пиролизной термопаре. Трехступенчатая регулировка обеспечивает 100% работоспособность, и до аварийной автоматики дело доходит только при физическом воздействии извне. КПД прямоточного котла может превышать 90%

Котел-2 или способ второй

Прямоточный котел хорош всем, кроме одного: ему нужно электропитание. Пропало электричество – котел заглох, а потом нужно выгребать и выдирать из топливника спекшуюся массу, загружать новую закладку и выпускать в трубу свои деньги, пока процесс не стабилизируется.

Однако на мощность до 50 кВт можно сделать пиролизную печь с водогрейкой, не требующую автоматики и электричества (справа на рис.) Принцип ее работы основан на противодействии друг другу двух законов квадрата-куба: в закладке топлива и в футеровке из шамотного кирпича. Такая кирпичная печь работает по следующему алгоритму:

В начале пиролиза он протекает интенсивнее всего из-за сублимации самых легких летучих. Этот «первый жар» проходит по дымооборотам и поглощается футеровкой. В буржуйке первый жар расходуется на образование вихря, а в прямоточном котле подавляется уменьшением наддува.

На стационарной стадии процесса футеровка работает как тепловой буфер: при избытке пиролизного тепла поглощает его, а при остывании закладки отдает.

После полной карбонизации закладки футеровка постепенно отдает тепло, не позволяя упасть температуре в печи ниже критической, и восстановленные успевают прореагировать, прежде чем дойдут до холодных частей дымового тракта. Это возможно потому, что масса и теплоемкость футеровки (пропорциональные объему) больше, чем у груды шлака. Футеровка заставляет его остывать со своей скоростью, карбон сгорает, прежде чем температура упадет, и катализатора восстановления при температуре ниже критической уже не оказывается в наличии.

В пиролизный котел с тепловым буфером свежую закладку топлива нужно загружать постепенно, как в буржуйку. Резких колебаний температуры очень инерционная футеровка парировать не сможет. И, если свойства топлива слишком сильно отличаются от допустимых, печь с теплоаккумулятором может или заглохнуть (от вялого топлива), или пойти враскачку вплоть до аварии, от топлива слишком горючего. И КПД, из-за того, что первый жар не подавляется, не превышает 76-78%, что ниже буржуечного, ведь футеровка исключает мгновенную теплоотдачу наружу.

Попутно о каминах

Огонь притягателен, и декоративно-эстетическое его значение велико. Печей и каминов – элементов интерьера едва ли не больше, чем отопительных приборов. И посидеть у огонька хочется не только олигархам, могущим себе позволить любые расходы на топливо. Отсюда вопрос: а нельзя ли сделать печь-камин длительного горения? КПД и теплоотдача тут не столь важны, лишь бы огонек теплился до конца вечера.

Что там – нельзя ли. Есть такое устройство. Это старый добрый , показанный в разрезе на рисунке.

Обратите внимание на дымовой зуб. Он, как порожек в русской печи, формирует циркуляцию дымовых газов, не пускающую свежий воздух уйти вверх и подталкивающую его в закладку топлива, как в буржуйке. Наверное, ее безвестные авторы и у камина посиживали в своем «бывшем» буржуйском благополучии.

Примечание: при растопке английского камина сырыми дровами видно, как в устье валиком клубится дым, не выходя в комнату.

КПД камина из-за большого устья невелик даже при наличии в дымоходе дымооборотов; он не превышает 50%. А тление с выделением тепла держится от позднего вечера до утра только при закладке корнуоллского угля или аналогичного ему коксующегося. В Донбассе пласты антрацита такого качества давно уже выбраны, а карагандинский уголь прогорает за 4-6 часов. Говорят, в старые времена английские лорды предпочитали топить корневищами сосен, выросших на прибрежных скалах, но ныне этот вид топлива вряд ли доступен кому-то вообще.

Попутно к попутному. Сидит английский лорд вечером после охоты на лису у камина, потягивает виски, покуривает сигару. Ноги задрал на каминную решетку, пялится задумчиво на огонь. Подходит дворецкий: “Сэр, прошу прощения, что прерываю Ваш отдых, но позвольте обратить Ваше внимание на то, что Ваши носки начинают дымиться” – “Носки? Джеймс, вы хотите сказать – сапоги?” – “Сапоги, сэр, уже сгорели”.

Второй вариант «долгой» печи-камина – обычная . Нужно перед растопкой закрыть поддувало, загрузить топлива на четверть топки по объему, как в буржуйку, и держать дверцу топки настежь открытой. Большая часть тепла улетит в трубу, но вечерок огонек продержится при редкой небольшой подтопке, и декоративный эффект налицо.

Для примера

Описанные выше котлы требуют сложной профессиональной работы и/или промышленных условий для производства. Здесь же для примера мы приводим чертеж печи длительного горения, доступной для изготовления умелому мастеру-самодельщику в домашних условиях. Обратите внимание на сборный узел В, ходящий вниз-вверх на телескопической штанге. Его назначение мы вскоре разберем подробно.

Мощность такой печи – около 35 кВт. Работает она на угле или топливных пеллетах. КПД при этом – до 85%; продолжительность горения – около 12 час. При загрузке дровами КПД снижается примерно до 75%, а длительность горения уменьшается до 8-10 час.

Ха-ха! Опилки и труха!

Печь на опилках – хороший пробный камень для теплотехника. Но не потому, что опилки и другие отходы деревообработки везде кучами валяются. Распиловочные отходы, да будет известно читателю – ценное вторичное сырье и утилизируются многими способами для разнообразных целей.

Но в природе есть огромные и почти пока нетронутые запасы минерального топлива, столь же калорийного, как опилки, и так же плохо горящего – горючих сланцев. До сих пор технологии полного и безопасного сжигания сланца в промышленных масштабах не существует. Подземная газификация сланцевых залежей экологически очень опасна, что бы ни утверждали авторы новейших разработок. США, активно предлагающие иностранным партнерам свои сланцевые откровения, у себя дома газифицируют сланец эпизодически и в небольших масштабах.

Но бытовая опилочная печь – другое дело. Тут энтузиастам есть куда приложить и ум, и руки. И примеры успешных конструкций уже есть.

Бубафоня

Сланцами еще со времен СССР активно занимаются прибалты, там их большие запасы; фактически, горючий сланец – единственный легко доступный в Прибалтике вид природного топлива. В Литве давно уже серийно выпускают сланцевый котел STROPUVA. Рунет с ним познакомил пользователь под псевдонимом bubafonja, и ныне печка-бубафоня – излюбленный образец для копирования печниками-любителями.

– печь не идеальная, но в ее конструкции заложены принципы, позволяющие создавать приборы более совершенные. Поэтому с бубафоней нужно разобраться обстоятельнее. Схема бубафони приведена на рис.

Принцип действия бубафони прост: топливная закладка тлеет сверху тонким слоем как цельный массив. Если заложить в бубафоню цельный круглый деревянный чурбак, он истлеет точно так же. Все стадии пиролиза перемешаны и в пространстве, и во времени. В полости над закладкой дожигаются незначительные остатки летучих.

Воздух поступает в центр зоны тления по вертикальной трубе-воздуховоду. А уйти вверх ему не дает гнет с лопастями, в просторечии именуемый блином (деталь В, помните? Там ее конфигурация доработана под активное топливо), наваренный на устье воздуховода. В отличие от распространенного убеждения, блин не придавливает закладку. Тяжесть ему нужна, чтобы под собственным весом опускаться вниз вслед за сгорающим топливом без заедания, иначе печь легко заглохнет, а выковырять недотлевшую спекшуюся закладку очень трудно.

Лопасти блина – не просто перегородки, образующие воздушные каналы. Они должны быть изогнутыми, чтобы выходящие из-под блина дымовые газы закручивались по часовой стрелке, если смотреть сверху. Это необходимо, чтобы газы, прежде чем уйти в дымоотвод, сделали несколько оборотов над блином, задержались в топке и догорели. Если блин с прямыми перегородками, КПД бубафони вряд ли превысит 60%. Неправильный (слева) и правильный блины показаны на рис.

Примечание : приваренная в центре правильного блина негодная звездочка не даст образоваться там столбику недогоревшего топлива (если оно слишком влажное), затыкающему воздуховод. А по центральному отверстию звездочки воздух пройдет и в центр зоны тления. Очень разумное решение.

О дымоходе и конденсате

Для нормальной работы бубафони необходим расширяющийся, плавно или скачком, дымоход, т.наз. дымоход с неравномерной по длине тягой. «Свистящий» дымоход равного по длине сечения вытянет в себя воздух из-под блина, прежде чем тот успеет прореагировать с топливом. Именно поэтому дымоход бубафони рекомендуют собирать в противоток дымовым газам, т.е. постепенно увеличивая диаметр составляющих его труб. Но это сложно, а вот Г-образный стык из двух труб разного диаметра (дальняя – большего) даст тот же эффект вследствие образования скачка давления на стыке.

Для оптимального сгорания в бубафоне важны и соотношения размеров газовоздушного тракта. Диаметр воздуховода должен составлять 1/5-1/7 от диаметра топливной камеры. Дымоотвод должен быть раза в полтора шире, а дымоход – еще в полтора раза шире. В большинстве случаев это обеспечивается при диаметре воздуховода в 100 мм, дымоотвода – 150 мм и дымохода – 250 мм.

И древесина, и сланец, пригодные для топки, содержат от 8% до 30% влаги. Бубафоня переварит и топливо с 50% влажностью. Эта влага (между прочим, именно она соблазняет водожогов) в дымоходе, там, где температура падает ниже 100 градусов, образует обильный конденсат. Из дымохода буквально льет ручьем. Поэтому в нем должен быть предусмотрен и водосборник со сливным шаровым краном. Именно шаровым – конденсат, мягко говоря, далек от ключевой чистоты, а шаровый кран легко прочищается проволокой без разборки.

Бубафоня-котел

На бубафоню можно надеть водогрейный контур (справа на рис. выше), соблюдая то же условие, что и для буржуйки – небольшой отступ от стенок. Иначе КПД резко упадет, а на стенках пойдет оседать спекшийся в камень нагар, который не отдерешь потом. Кстати, и экран для бубафони нужен так же, как и для буржуйки. Для нормальной работы бубафоня тоже должна раскаляться докрасна. Горение в бубафоне регулируется дросселем на воздуховоде.

Самодельная бубафоня из бочки показана на рис. справа. Это ее максимальные размеры, а минимальные таковы:

Полная высота, без учета выступающей части воздуховода – 600 мм.

Внутренний диаметр топочной камеры – 200 мм.

Диаметр блина – 140 мм.

Диаметр воздуховода – 75 мм.

Диаметр дымоотвода – 85 мм.

Диаметр дымохода – 100 мм.

Что в бубафоне не так?

Как уже сказано, бубафоня – печь не идеальная. Во-первых, она не работает на высокоактивном топливе – угле, пеллетах и т.п. Точнее, работает некоторое время после растопки, а потом задыхается. Когда дело доходит до карбонизации, тлеющий слой с блином раскаляются до того, что местная микроконвекция просто не пускает внутрь воздух. Когда же горячий слой подостынет, то противоестественной, сверху вниз, подачи воздуха оказывается недостаточно, чтобы вновь разгорелось. Ставить наддув бесполезно – принудительное воздействие на саморегулирующуюся систему приводит к тому, что воздух пролетает над топливом и вылетает в трубу, унося с собой неизрасходованный кислород.

Во-вторых, КПД бубафони – в лучшем случае где-то 75-78% В-третьих, бубафоня не годится для готовки: единственное место, где можно устроить варочную поверхность, занято воздуховодом. И, наконец, догружать топливо до истлевания предыдущей порции никак нельзя, сама же загрузка тяжеловата и неудобна: нужно поднимать и как-то фиксировать тяжелый воздуховод с блином. Так что бубафони пока серийно делают только прибалты.

Видео: пример самодельной бубафони

Слобожанка

Печь-слобожанка, похоже, продукт народного творчества на Слобожанщине; это значительная часть Харьковской, Сумской, Белгородской и Воронежской областей. Хотя по принципу действия она похожа на бубафоню, но родилась независимо от нее. И, надо сказать, результат получился куда лучше продукта бывших советских отраслевых НИИ, потом ставших национальными исследовательскими центрами.

Слобожанка – . Достигается освобождение верхней поверхности под кастрюли с выварками благодаря тому, что воздух подается в тлеющий слой сбоку, описывая при этом U-образную траекторию: сначала вниз по Г-образному воздуховоду, а затем через накрывающий его перфорированный кожух (поз А на рис.) Такое решение, безусловно, продукт чисто русской смекалки:

Воздух, нагреваясь над топливом, стремится, конечно, уйти вверх, ничем не придерживаемый. Но и закладка топлива более проседает возле кожуха, и поток с кислородом скользит по ее поверхности безо всяких блинов, а топливо берет, сколько ему нужно.

Тлеющий слой подсасывает себе воздух по потребности, а избыток уходит вверх, обеспечивая нейтрализацию восстановленных.

Благодаря возможности доступа воздуха во все слои топлива, горячий слой оказывается толще, чем в бубафоне, и пиролиз идет активнее.

Вследствие последнего обстоятельства слобожанка прекрасно работает и на угле с пеллетами. Снизу в карбонизированный слой поступают легко горючие пиролизные газы, обеспечивая температуру, при которой углерод полностью сгорает. Поэтому слобожанка – экономная печь. Ее КПД превышает 80%

Соотношение размеров, конструкция дымового тракта и водогрейки для слобожанки такие же, как и для бубафони. Также и экран необходим. Но при тех же размерах ее мощность можно увеличить ценой некоторого усложнения конструкции. Для этого внутренний перфорированный кожух нужно растянуть на всю окружность, и связать его с внешним неполными перегородками. Чтобы устроить поддувало с дросселем, придется сделать еще третий, узкий кожух, охватывающий воздухозаборники на внешнем (поз. Б на рис; обечайка печки условно развернута в плоскость). Закладка топлива при этом проседает от центра к краям.

Слобожанка с грибком

У классической, если можно так выразиться, слобожанки, остаются два недостатка. Во-первых, она не терпит смолистого и жирного топлива. ДВП, ДСП и бытовой мусор дают твердый нагар, и более всего как раз там, где он вреднее всего – на перфорированном кожухе воздуховода или на краях отверстий внутреннего кожуха.

Во-вторых, дозаправлять недотлевшую закладку нужно осторожно. Хотя бы небольшой тлеющий участок возле перфорации кожуха должен остаться свободным. Это не всегда удобно: время есть только плюхнуть все сразу, а уйдешь – закладка догорит и печка остынет, нужно снова разжигать, терпя холод и выпуская в трубу свои кровные.

Между тем в мелких удаленных гарнизонах Советской Армии (отдельных ротах, стационарных связистских точках и т.п.) еще в 70-х можно было встретить отопительно-варочно-мусоросжигательную печь производства какого-то п/я, см. поз. В на рис. Это – та же слобожанка, но с центральным коническим перфорированным воздуховодом, снабженным шляпкой-грибком. Конус вставлялся в выгрузочный люк топки свободно, и для прочистки вынимался. Закладка проседала от краев к центру.

Роль грибка, видимо, была двоякая. Во-первых, его выступающие края отбрасывали «бухнутое» топливо к краям, и под шляпкой всегда оставалось тлеющее кольцо, достаточное, чтобы печка вновь «раскочегарилась». Догружать топливо можно было в любой момент и сколько угодно.

Во-вторых, поля шляпы направляли в зону тления дополнительный поток воздуха. Это обеспечивало полную всеядность. Чего только не валили в печку нерадивые дневальные – приличному человеку и вспоминать-то тошно…

Экономичность и мощность печи не автором не измерялись, но полутора ведер угля-семечки хватало, чтобы в одинарной армейской палатке морозной зимой 14 душ личного состава хорошо высыпались в одном х/б и без сапог, под армейскими байковыми одеялами.

Из недостатков «слобожанки с грибком» был замечен только один: при топке бытовым мусором или сырой сосной нужно было раз в 2-3 дня проверять нагар. Если проворонили – конус прикипал в гнезде намертво, и раскачать его и вынуть, не исковеркав, было сложновато.

Видео: сборка самодельной слобожанки из бочки

А купить?

А не выпускается ли такая замечательная печка серийно? Можно ли ее где-то купить готовую? Крупные производители, похоже, сосредоточились на весьма востребованных для и теплиц , не раскаляющихся при топке. Но мелкие частники-производственники делают, и предлагают. Образец показан на рис.

Эта слобожанка имеет небольшое, но полезное усовершенствование: свободно лежащий под подом внешний зольник, вторая слева поз. Его можно аккуратно вынести и опорожнить, не пыля золой в жилом помещении. Но в печь все равно приходится лезть: крышка выгрузочного люка (она видна на днище на крайней справа поз.) при топке должна быть закрыта.

О топливе

Топливо для печи длительного горения вовсе не нужно искать на бытовой или промышленной свалке. Производители наперебой предлагают отлично тлеющие пеллеты по цене где-то 4000 руб. за тонну. Учитывая экономичность «долгих» печей, это выходит совсем недорого.

Пеллеты изготавливаются из любой сгорающей биомассы: тех же опилок, щепы, соломы, луковой и чесночной шелухи, лузги подсолнечника, шишек, коры, корок цитрусовых, ореховой скорлупы, и пр., и пр., см. рис. Технология чем-то напоминает производство МДФ: сухое прессование при повышенной температуре.

По теплотехническим свойствам топливные пеллеты похожи на каменный уголь. Выпускаются от «трухи» 6-мм диаметром до 30-70 мм полешек. В процессе производства из массы сырья удаляются компоненты, способные дать вредные летучие, поэтому пеллеты без труда дожигаются до углекислого газа и воды. В общем, очень хорошее и стабильное по свойствам топливо.

Обычно дачникам скучно зимой, так как в это время года в загородных домах очень холодно. А ведь так хочется просто отдохнуть от всей этой суеты и пожить на даче. Теперь обогрев помещения - это не проблема. На помощь придет знаменитая печь Бутакова.

Немного истории

Создатель знаменитой печи работал раньше в Уральском политехническом институте, где усердно трудился в области теплоснабжения. Профессор хорошо разбирался и в области вентиляции. Это доказывают изданные им книги и монографии данной тематики.

Главная заслуга Бутакова - изобретение гениальной печи, конструкция которой поднимала коэффициент полезного действия (КПД) до значительных высот. За это печку и назвали в честь изобретателя.

Внешний вид

По внешнему виду печь Бутакова мало чем отличается от обычной буржуйки, которая, кстати, является главным прародителем этой конструкции. С виду это просто черный ящик с вентиляционными отверстиями сверху и по бокам. На самом деле внутри - сложная сеть вентиляционных труб, которые максимально нагревают воздух вокруг. К самой печи подводится дымоходная труба.

Печь Бутакова: отзывы о принципах работы

Рекомендованная зона применения котла - отдаленные участки, те места, где нет ни электричества, ни газа. В отдаленных загородных домах, на больших складах и в помещениях выгоднее всего устанавливать печь профессора Бутакова. Отзывы говорят, что такая чудо-конструкция выгоднее обычной каменной печи в два раза, а буржуйка вообще "берет" в десять раз больше топлива.

Работает экономное изобретение чисто на твердом топливе. Хороший плюс данной печки - непривередливость. Ее можно загружать дровами, бумагой, торфом, щепками, остатками картона или мелким углем. Все это печка внутри себя эффективно преобразует в тепло и распространит по всему дому.

Сам принцип работы схож с обыкновенными циклонными топками, но конструктор внес ряд своих изменений. Холодный воздух нагнетается снизу, потом в котле нагревается и выходит наружу. Именно поэтому в ней такая сложная вентиляционная система. Тогда чем же отличается печь Бутакова от обыкновенных печей? Ее выделяет среди остальных особенность сгорания топлива. В отличие от других видов топок, в бутаковской твердое топливо не сгорает, а тлеет. Конструкция устроена так, чтобы не дать кислороду в большом количестве проникнуть внутрь котла и не дать разыграться огню. Тепла, в свою очередь, выделяется очень много, и, как показывает практика, менять твердое топливо нужно нечасто. Этим и хороша печь Бутакова. Отзывы отмечают эту ее особенность и высказывают благодарность производителям.

О модельном ряде

Профессор Бутаков сконструировал целый модельный ряд печей, каждая из которых должна была служить для отдельных целей. Появились такие вида топок: "Гимназист", "Студент", "Инженер" и "Доцент", "Профессор" и "Академик". Самые популярные из них - это "Студент", "Инженер" и "Доцент".

"Студент"

Топка под названием "Студент" - это самое первое изобретение Бутакова из ряда твердотопливных печей. Она и является самой маленькой по размерам. Ее мощности не хватит на большие хоромы, но для маленького домика или склада вполне подойдет. "Студент" своими силами может обогреть помещение объемом до 150 кубических метров. Габариты у нее довольно маленькие: всего 65 сантиметров в высоту и 37 сантиметров в ширину. Она поместится где угодно. Печь Бутакова "Студент" оснащена специальным механизмом контроля горения, чтобы можно было регулировать температуру и потребляемость топлива. Удивительно, но маленький "Студент" может продолжать свое горение до семи часов только на одной закладке топлива, что в который раз доказывает эффективность данного изобретения.

Еще несколько десятилетий назад все владельцы частных особняков стремились к установке в доме котлов обогрева, типа «Титан», поскольку газ был самым дешевым и эффективным средством отопления. Сейчас все кардинально изменилось – тарифы растут, а качество поставляемого природного газа оставляет желать лучшего.

Естественно, что после окончания холодного времени года каждый экономный хозяин задумывается о том, как выбрать самый экономичный обогреватель для дома. Рассмотрим некоторые из них – самые популярные.

Газовый конденсационный котел

Не нужно отказываться от газового отопления, поскольку дело не столько в нем, сколько в устаревшем типе котла. К примеру, конденсационный газовый отопитель позволяет обогревать дом с максимальным сбережением энергоносителя, поэтому многие специалисты считают, что это самый экономичный газовый котел отопления.
Кроме того, с его помощью можно существенно уменьшить выброс моно- и двуокиси углерода в окружающую среду.

Очень эффективное использование энергии от сжигания газовой смеси делает его КПД практически недостижимым для других типов газовых котлов.

Газовый котел отопления (конденсационный) отводит концентрированный горячий дым на трубки коллектора, по которому проходит жидкость-теплоноситель, в результате чего дым охлаждается, передавая тепло жидкости. На выходе дым охлаждается до температуры 40 градусов по Цельсию, в то время как в стандартных котлах она составляет около 170 градусов.

Экономичная печь на дровах

В случае если газовые магистрали к вашему дому еще не подведены, или это просто дачный домик, обратите внимание на то, что может быть выбрана самая экономная печь на дровах.

Это не только приятно (по мнению врачей, треск горящих поленьев помогает успокоиться и сосредоточиться), но и экологично, а также не влияет на состояние здоровья живущих в доме.

Давайте же разберемся, как функционирует самая экономная печь на дровах.

Здесь нет ничего сложного — необходимо приобрести агрегат, заложить его дровами и поджечь их. Древесина сгорает, для дачи нагревается и начинает отдавать накопленную теплоту воздуху, находящемуся в помещении, в результате чего само помещение постепенно обогревается.

Несмотря на то, что печь достаточно примитивна, она характеризуется целым рядом преимуществ:

Экономичная печь на дровах нагревается практически мгновенно.
Отсутствие необходимости монтажа дополнительного оборудования, как это происходит с газовым котлом (батареи радиаторов, трубки).
Экономичная печь на дровах характеризуется простотой и надежностью, длительным сроком эксплуатации и малой восприимчивостью к механическим воздействиям.
Энергоноситель обходится довольно дешево.

Современная дровяная печь очень сильно отличается от классических деревенских печей и буржуек.

Благодаря инновационной конструкции, самый экономичный обогреватель для дома способен отдавать максимальное количество тепловой энергии, и рассчитан на длительную работу всего от одной загрузки.

Правда, есть и некоторые недостатки, которые присутствуют при использовании печи, как обогревателя:

Печь является очень габаритной, поэтому необходим выбор пустого места для ее монтажа, она достаточно тяжелая, поэтому необходимо будет нанимать подсобных рабочих.
Необходимо обустройство крытого места для хранения дров, причем следует запастись дровами на весь период морозов.
Если оборудование установлено неправильно, вредные продукты горения (угарный газ) могут проникнуть в помещение и нанести вред здоровью живущих.
Необходимость оборудования дымоотвода ведет к дополнительным расходам.
Печное отопление не обеспечивает равномерный обогрев помещения.

Система теплый пол

Еще один экономичный обогреватель для дачи – система теплый пол. Сразу скажем, что теплые полы, в которых в качестве теплоносителя используется жидкость, мы рассматривать не будем, поскольку дача не является постоянным местом жительства.

Следовательно, для поддержания работоспособности системы необходимо либо оставлять обогрев включенным, а это уже никак не будет самый экономичный обогреватель для дома, либо постоянно сливать теплоноситель, что не только не отличается удобством, но и может нарушить герметичность стыков. Да и ответ на вопрос о том, какой теплый пол мы не получим, поскольку трубопровод в полу будет только частью системы газового отопления.

Ответом на то, какой теплый пол самый экономичный, будет применение инфракрасного теплого пола, который использует для обогрева только эффективное теплового излучение, с помощью которого обогревается сам пол.

Главное, не надеяться на собственные силы, а использовать труд профессионалов.

Выбираем самый экономичный обогреватель для дома — теплый пол, печь, котел

Еще по этой теме на нашем сайте:

Сарай, какие либо подсобные помещения на участке и так далее, которые нуждаются в отоплении, рано или поздно встает вопрос о том, как отапливать все вышеперечисленные помещения без особых затрат. А если учесть цены на электричество, то отопление с помощью электрических обогревателей отпадает вообще, особенно на больших площадях. Поэтому тем, кто столкнулся с такой проблемой и ищет пути ее решения данная печь будет просто находкой. Печь "Бубафоня", именно так ее прозвали в народе, не требует постоянного к ней внимания. Достаточно один раз заложить дрова "под завязку", поджечь и с помощью нехитрой системы регулировки подачи воздуха в систему процесс горения превратится в тление. Данная печь, по утверждению автора, гореть будет несколько суток. Изготовить ее несложно. Достаточно иметь элементарные навыки владения некоторыми понадобившимися инструментами, в частности сварочным аппаратом, и вы сами сможете изготовить данную печку для отопления каких-либо помещений.

Для начала чертеж:

Система горения, так как и конструкция самой печки,-не стандартная. Если в обычной печи дрова горят снизу вверх, то в данной конструкции все с точностью наоборот-горение идет сверху вниз. Дрова в рабочей части печи зажигаются через трубу для подвода воздуха. Не очень удобно, но так как делать это придется не часто, то пойдет и так свыкнуться можно. Дым уходит через края нажимного блина, который по мере прогорания дров опускается вниз.

Для изготовления такой печи автору понадобилось:
200 литровая бочка от горюче-смазочных материалов, круг, вырезанный из металла, диаметром на пару сантиметров меньше чем диаметр самой бочки, 4 уголка или швеллера, 100-миллиметровая труба, длиной чуть более высоты бочки и 150 для дымохода, длиной не менее пяти метров.
Итак, берется бочка из-под ГСМ

Срезается верхняя часть бочки и сварочный шов.

В результате получается такая бочка с открытым верхом и готовая крышка, края которой обработали и загнули.

Края самой бочки, тоже обрабатываются и загибаются внутрь.

Края крышки загибаются наружу. В итоге крышка будет сидеть плотно и не ерзать на бочке. В середине крышки вырезается отверстие для поддувной трубы, диаметром 102-103 мм. Отверстие на крышке, которое осталось от пробки, можно заварить наглухо, но лучше не стоит, так как приделав к ней для удобства ручку чтобы не обжечься, можно откручивать ее и наблюдать за процессом горения.

Далее, в верхней части бочки вырезаем круглое отверстие, диаметром 150-153 мм. Сюда будет привариваться часть трубы для дымохода. Приварив, можно сразу изготовить и установить внутри данной трубы заслонку подачи воздуха.

Корпус печки готов.

Теперь делается воздухоподающее устройство. Для этого вырезали в середине металлического блина отверстие и приварили к нему трубу диаметром 100 мм. Если у вас нет листа металла и вы будете для этого использовать блин от бочки, то отверстие от пробки заваривается наглухо, чтобы газы, выделяющиеся в процессе горения выходили только по окружности блина.
В нижней части блина привариваются либо уголки, либо швеллера.

Воздухоподающее устройство уже готово. Оно будет вставляться внутрь бочки, цилиндра. На верхней части трубы устанавливаем заслонку. Для этого берется шпилька с резьбой и приваривается к внутренней части трубы. Если нет шпильки, можно обрезать у подходящего болта головку и приварить его. Вырезается круг, соответствующий размерами отверстию в трубе. В нем сверлится отверстие под шпильку. Сверлить нужно с таким учетом, чтобы заслонка полностью закрывала отверстие трубы. Далее, одеваем заслонку на шпильку и с помощью барашковой гайки прикручиваем. Ослабляя гайке и сдвигая заслонку можно регулировать подачу воздуха в камеру горения-топку.

Теперь устанавливается крышка и печь практически готова.

Остается установить дымоходную трубу. Ее диаметр не должен быть меньше 150 мм, иначе продукты горения не будут полностью выходить из печки. Для наилучшей тяги дымоходная труба должна быть не меньше пяти см. Устанавливается она рядом с печью, нижняя часть герметично заваривается. Печь присоединяется к колену в дымоходной трубе. Так же, для герметичности, под хомуты подкладывается стеклоткань или какой-нибудь другой негорючий материал. Под коленом устанавливается шаровой кран, для выхода конденсата. Его удобно прочищать. Кран нужен обязательно, так как в случае если печь у вас будет стоять в подсобном помещении или сарае в зимнее время и протапливаться время от времени, конденсат может замерзнуть и произойдет разрыв сварочного шва. Еще конденсат может потечь в саму топку, а через неплотно соединенный хомут и наружу.

Total: 0
Вконтакте0
Google+0
ОК0
Facebook0