Печи длительного горения для дома своими руками. Печи длительного горения с водяным контуром. Модернизация печи, увеличение КПД

Как сделать самостоятельно?

Конструкция кирпичной печи, работающей на угле или брикетах, довольно проста, необходимо лишь соблюдать два условия:
• топку необходимо выполнять из огнеупорного кирпича;
• печь необходимо оснастить чистками на всех участках дымохода.

Схема-порядовка универсальной печи представлена на рисунке. Благодаря простому устройству ее можно выполнить своими руками, даже не имея опыта. Печь имеет небольшие габариты, с ее помощью можно отопить дачный или деревенский дом площадью до 36 квадратных метров, состоящий из одной или двух комнат. В последнем случае топку располагают со стороны кухни, а заднюю стенку, которая нагревается при топке, выносят в комнату.

Печь состоит из топки, выложенной своими руками из огнеупорного шамотного кирпича, и надтопочного канала с одной подверткой.

В канале дымовые газы задерживаются, создается эффект колпака, и тело печи прогревается. После остывания дым опускается и через подвертку выходит в дымоход. Он оснащен двумя задвижками, исключающими резкую границу теплого и холодного воздуха и конденсации влаги.

Ниже топки расположено поддувало, совмещенное с зольником. Наддув осуществляется через колосниковую решетку, движение воздуха обеспечивается простой конструкцией дымохода и хорошей тягой.

Последовательность кладки:

1. Устанавливают печь на отдельно стоящий фундамент из армированного бетона. Размеры фундамента должны на 5-10 см превышать габариты печи, его высота составляет 50-70 см, при этом он должен быть на 15 см ниже уровня чистового покрытия пола. После заливки и высыхания фундамента проводят его выравнивание цементным раствором, укладывают на него два слоя рубероида или другой рулонной гидроизоляции, после чего начинают кладку печи своими руками.
2. Выкладывают из кирпича два ряда - основание печи, сплошной кладкой с перевязкой из красного кирпича. Их кладут на цементный раствор.
3. Далее кладку ведут в соответствии со схемой на раствор из шамотной глины. Первый ряд образует дно зольника.
4. Во втором и третьем рядах выставляют дверку поддувала, закрепляя ее с помощью отожженной проволоки, заложенной между кирпичами.
5. Четвертый ряд образует перекрытие зольной камеры и отверстие для поддувала и удаления золы из топки.
6. Начиная с пятого ряда кладку ведут шамотным кирпичом. В пятом ряду укладывают колосниковую решетку.
7. В шестом и седьмом устанавливают аналогично поддувальной дверке дверцу топки.
8. Ряды с 9 по 11 образуют стенки топки, их кладут с перевязкой.
9. В 12 ряду выполняют свод из ¾ части кирпича, а в 13 и 14 - перекрывают свод.
10. В 15 ряду устанавливают дверку чистки и подвертку.
11. Начиная с 16 ряда кладку вновь выполняют из красного кирпича. По схеме выкладывают дымовые каналы.
12. В 25 и 32 ряду устанавливают задвижки.
13. 33 и 34 ряды завершают перекрытие печи, далее выкладывают дымоход нужной высоты.
14. Печь просушивают на воздухе, потом аккуратно многоступенчато протапливают сначала дровами, а после нескольких топок - углем. В процессе эксплуатации допускается использовать любое твердое топливо: уголь, антрацит, дрова и древесные отходы, пеллеты и брикеты.

Для топки углем можно приспособить любую , выложив своими руками футеровку из шамотного кирпича в топке и оснастив поддувало вентилятором. При такой доработке металл печи не будет прогорать от высоких температур, а уголь будет устойчиво гореть в течение длительного времени.

© При использовании материалов сайта (цитат, изображений) указание источника обязательно.

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):

1. Сушка – из закладки топлива удаляются излишки влаги. Сушка может осуществляться как отдельно, в процессе подготовки топлива, так и в топке, за счет тепла растопки.
2. 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.
3. Когда температура достигнет точки вспышки пиролизных газов, то при наличии свободного кислорода начинается горение. Температура повышается до более 600 градусов, и начинает гореть карбон.
4. 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:

1. 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.
2. На стационарной стадии процесса футеровка работает как тепловой буфер: при избытке пиролизного тепла поглощает его, а при остывании закладки отдает.
3. 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.

В заключение

Бытовые печи длительного горения – одно из самых перспективных направлений развития теплотехники. В сочетании с альтернативной энергетикой и безотходными промышленными технологиями они способны остановить надвигающуюся экологическую катастрофу.

Но процессы в таких печах, при внешней простоте конструкции, очень сложны и теоретически еще не вполне проработаны. Для самодельщика это значит – твори, выдумывай, пробуй!

С наступлением холодных осенних дней появляется необходимость отопить гараж во время ремонта автомобиля или согреться при уборке картофеля на своем участке. Печка-буржуйка на дровах длительного горения может стать отличной заменой дорогостоящим печам и отлично впишется в небольшие вспомогательные помещения, в которых не имеет смысла постоянно поддерживать тепло.

В обычных буржуйках, которые всем давно известны, дрова сгорают быстро, и их нужно много, чтобы нагреть помещение. Чтобы из буржуйки сделать печь длительного горения, нужно было ее оборудовать дополнительным приспособлением для долгого горения топлива. Умельцы нашли выход из этой ситуации, и появились разные варианты таких агрегатов: слобожанка, пиролизная, бубафоня и другие. Они очень экономны, топить можно дровами, опилками, щепками и другими горючими отходами от дров. Гореть, вернее, тлеть, они могут целые сутки, и их КПД превышает 90%. Они не нуждаются в постоянном присмотре.

Эти печки удобно ставить в теплицах, в гаражах, на дачах и в небольших деревянных домах. Недостатком будет в них особая организация дымохода, при которой нельзя сделать несколько отводов. Как только сгорают дрова, буржуйка остывает, зато во время горения сильно нагревается. Сделать буржуйку можно из чего угодно, и конструкция ее довольно проста. Можно вырезать из металла, и тогда она получается прямоугольной формы.

Сделать буржуйку длительного горения можно из обыкновенной стальной бочки или использованного газового баллона. Принцип действия везде один и тот же - тление. Особенностью таких отопительных приборов являются две камеры, которые разделены на две части: для топлива и для дальнейшего сжигания угля и газов. В устройстве печи предусмотрен поршень, который:

• подает воздух в топку;
• оказывает равномерное сильное давление на дрова, они тлеют и ровно опускаются вниз.

Дрова в топке горят очень медленно. Одновременно в соседней камере горит газ, который образуется при сгорании. В режиме такого замедленного действия печь сильно не разогревается, поэтому стенки должны быть небольшой толщины. При обогреве большого помещения конструкция выбирается помощнее, и тогда требуется большее количество дров, соответственно, и отдача тепла будет выше.

По мере того как сгорают дрова, происходит и уменьшение и самой камеры, на которую сверху давит заслонка, регулирующая циркуляцию воздуха.

В жилом помещении подобное устройство не совсем удобно и выгодно. Для загрузки топлива или для очистки от сажи сначала необходимо вынуть грязный поршень. А чтобы убрать сажу, надо снять колено дымохода и перевернуть корпус печи.

Как сделать печку на дровах. Буржуйка КПД 200%

Подготовительные работы

Вполне по силам каждому владельцу гаража сделать самодельную печку . Соорудить буржуйку длительного горения своими руками можно в течение нескольких часов из отслужившей бочки. Она должна быть прочной, с ровной поверхностью. Если в каком-то месте останутся вмятины или выпуклости, воздуховод не будет плотно прилегать к топливу и зависнет над ним. Стенки емкости должны быть освобождены от остатков бензина, краски, клея и т. д. при помощи газовой горелки или паяльной лампы, после этого очищены металлической щеткой. Затем нужно изготовить поршень и лопасти.

Болгарка в этом случае не справится, так как металл довольно толстый, и лучше обратиться в сервисный центр или на завод. Дома останется только зачистить места резки, убрать капли и наросты. Дальнейший этап подготовки - это выбор места для установки. Здесь нужно руководствоваться некоторыми обязательными правилами.

Во-первых, пол должен быть ровный, во-вторых, печь должна встать на защищенную поверхность: можно использовать металлические листы или асбестоволоконные плиты. Буржуйка устанавливается подальше от легко воспламеняющихся материалов.

Нельзя монтировать отопительное устройство под навесной мебелью. Учитывается также, как будет устроен дымоход. Чтобы тепло не вылетало в трубу, при прохождении его вертикальной части на улице его другая часть прокладывается горизонтально. Если он идет по помещению, то буржуйку можно устанавливать с помощью любого способа. Еще нужно решить, как будет поступать необходимое количество воздуха к тепловой камере. Без хорошей вентиляции здесь не обойтись.

Оригинальная печь длительного горения буржуйка

Первым шагом необходимо создать топку: аккуратно срезается верхняя круглая часть бочки. После этого молотком или кувалдой обрабатываются края бочки и срезанной части. При этом неровные края бочки закругляются внутрь, а у круга - наружу. Такая процедура необходима для создания большей герметичности при закрывании крышки. Далее на корпус будущей печи наваривается круглый диск из металла с таким же диаметром, как и сама бочка.

Этой поверхностью можно будет воспользоваться, чтобы приготовить еду или вскипятить чай. На месте пробки, которая находится сверху бочки, устанавливается сдвижная заслонка, регулирующая подачу вторичного воздуха, который поступает в зону дожига. Посередине крышки прорезается отверстие для воздуховода, которое обваривается по кругу металлом. Поршень изготавливается из стального листа или из дна другой бочки.

Буржуйка длительного горения.

На верхнюю плоскость поршня привариваются дополнительные металлические детали, чтобы сила его давления соответствовала расчетам поступления воздуха в топливник. В центре прижимного круга делают отверстие, диаметр которого должен совпадать с внешним диаметром воздуховода, и они прочно привариваются друг к другу. Затем к нижней части поршня нужно присоединить лопасти высотой до 40 мм, которые используются для равномерного распределения кислорода по всей топке.

Они бывают ровные и округлые. Можно использовать те и другие, но при закругленных дымовой поток идет, как по спирали, и его путь замедляется. В конечном счете теплоотдача печи увеличивается. По центру поршня со стороны трубы приделывается рассекатель. Сверху трубы устанавливается заслонка с фиксатором, чтобы регулировать поступление первичной порции воздуха. В верхний проем, который прорезается на корпусе, монтируется патрубок с помощью сварки сплошным швом. Из разных металлических отходов сооружается опорная рама с ножками.

Важной частью при создании буржуйки является дымоход с трубами, диаметр которых должен быть чуть больше 10 см. Надо также приготовить три колена и заглушку и все последовательно присоединить друг к другу:

Руководство по эксплуатации

В пиролизных печах используются только сухие дрова . Дело в том, что когда сжигается сырая древесина, выделяется большое количество водяного пара, и он намного снижает температуру разогрева топлива. Кроме того, не происходит полного сгорания летучих веществ, и при охлаждении в дымоходе они остаются на его стенках, которые при очистке очень трудно удаляются. При сгорании сырых дров выделяется много вредных химических веществ, влияющих на окружающую среду и здоровье людей.

У хорошо просушенного топлива отходы в основном состоят из углекислого газа и водяного пара, а снаружи можно видеть небольшое, едва уловимое движение воздуха. Перед заполнением печи дровами поршень вынимается. Время работы буржуйки и ее теплоотдача зависят от плотности укладки топлива. Даже маленькие просветы между поленьями засыпаются щепками, стружкой, опилками и т. д. Поверх всего кладут тряпку, смоченную в керосине, и, поставив на место поршень, отопительный прибор плотно закрывают крышкой. Только после этого бросают туда горящую спичку.

Класть в печку различные бытовые отходы, кроме бумаги, не рекомендуется. Все пластиковые изделия и пузырьки от шампуней, пенопластовые вкладыши, полиэтиленовые пакеты при сжигании выделят много опасных элементов, которые не смогут разложиться даже в процессе пиролиза. К тому же они выделят высокий процент сажи, которая засорит дымоход раньше положенного времени.

Проблема сохранения и экономного использования энергоносителей на текущий момент является весьма острой. Жители города обычно имеют не так уж много возможностей сэкономить, поскольку все квартиры подключены к системе центрального отопления. Цены на услуги ЖКХ для всех равных по площади квартир будут одинаковы, поэтому все оказываются в одних и тех же условиях. Другое дело – частный сектор с индивидуальной системой отопления. Вот здесь можно проявить смекалку и получить пространство для творческого подхода к решению проблемы. В данной статье мы узнаем, что печки для дачи дровяные длительного горения – один из наиболее оптимальных вариантов выхода из подобной ситуации.

Собственно, эффективность нашего домашнего отопления будет зависеть от двух основных факторов:

• Качества утепления (теплоизоляции) стен и окон здания;
• Эффективности, с которой использует топливо наша отопительная установка (печь или котел).

Целью данной статьи будет познакомить вас с одним из видов экономных и производительных дровяных печей, позволяющих обеспечить максимально полное сгорание поленьев. Эти отопительные установки называются пиролизными печами. С каждым годом их популярность все больше возрастает, поэтому многие задумываются о том, чтобы соорудить такой обогреватель своими руками. Как работают пиролизные печи длительного горения, их внутреннее устройство, а также инструкцию по самостоятельной сборке – все это вы узнаете, прочитав нашу статью.

Дровяная печь длительного горения на даче

Основное физическое явление, без которого невозможно представить работу ни одной печи – это окисление различных веществ кислородом, содержащимся в воздухе. Огонь, прирученный нашими предками миллионы лет назад, стал сегодня настолько привычным, что мы даже не задумываемся, как происходит горение, с которым каждый из нас знаком с самого детства. Простой, на первый взгляд, вопрос «как горят дрова?», на самом деле, требует отдельного пояснения. Ведь без понимания основ мы не сможем разобраться в том, как работают экономные пиролизные печи и за счет чего они настолько хороши и экономны.

Собственно, образование пламени происходит в несколько этапов:

1. Сначала дрова нагреваются и высыхают, выделяя в окружающую среду водяной пар, препятствующий возникновению огня. Для этого нужен посторонний источник энергии, которым обычно служит легковоспламеняющаяся бумага, жидкость для растопки либо куча мелких горящих щепок.
2. Дрова, которые с точки зрения химии представляют собой сложные органические структуры, состоят из трех основных элементов: карбона, гидрогена и оксигена. При нагревании древесина распадается, и эти составляющие в виде различных простых газообразных соединений, начинают выделяться в окружающее пространство. Общее название для всех образовывающихся во время нагрева топлива веществ – пиролизные газы, а для самого процесса – пиролиз.
3. На следующей стадии продукты разложения древесины воспламеняются, и все больше и больше ускоряют пиролиз оставшихся поленьев, обеспечивая костер свежей подпиткой.
4. В конце концов дерево сгорает, оставляя после себя часть не успевших прореагировать с окислителем углей.

Собственно, идея, позволившая построить печи длительного горения, заключается в том, чтобы обеспечить максимально полное разложение топлива таким образом, чтобы после его использования практически не оставалось недогоревших отходов. Для этого было необходимо максимально замедлить пиролиз, чтобы весь объем дров постепенно и полностью распался на пиролизные газы.

Почему печи называют печами длительного горения?

Печь длительного горения от обычной отличить довольно легко. Дело в том, что реализация идеи качественного и полноценного пиролиза потребовала внедрения в конструкцию печки не одной, а сразу двух топочных камер. В первой дрова медленно тлеют, испуская газовую смесь из метана, водорода и иных составляющих. Тление обеспечивается благодаря искусственно создаваемому недостатку окислителя, подаваемого в топку. Далее, попадая во вторую камеру, газообразная пиролизная смесь уже начинает полноценно гореть, обеспечивая обогрев помещения, в котором установлен котел. Зачастую также вторичная топка дополнительно продувается воздухом с помощью специального вентилятора. Это позволяет гарантировать наиболее полное окисление и сгорание всего объема газов, и приводит к значительному повышению КПД всей отопительной установки.

Пиролизные печи очень часто оснащают также отдельным охлаждающим контуром, который равномерно распределяет тепло по всем комнатам в доме. Такой отопительный котел прекрасно справляется даже с самыми лютыми зимними морозами, обеспечивая качественный обогрев всего жилого пространства. Пример структурной схемы, раскрывающей внутреннее устройство пиролизной печки с водяным блоком вы можете увидеть на рисунке ниже.

Преимущества и недостатки пиролизных печей

Ничто в этом мире не является идеальным, поэтому даже дровяные печи длительного горения не лишены недостатков. Основными из них являются следующие:

• Цена на современные технологичные пиролизные печи длительного горения с хорошими показателями по КПД будет довольно высокой. Впрочем, можно существенно сэкономить средства, сконструировав отопительный прибор своими руками.
• Пиролизные котлы промышленного производства зачастую требуют обеспечения дополнительным бесперебойным электропитанием своих вспомогательных узлов: систем нагнетания воздуха (наддува камеры сгорания), насосов водяного отопительного контура, датчиков, и.т.д.
• Печи длительного горения являются более привередливыми в плане требований ко влажности дровяных поленьев. Недостаточно просушенные дрова, помещенные в топку пиролизного котла, легко могут потухнуть, прекратив работу всей отопительной системы.
• По сравнению с газовыми (электрическими) котлами, бойлерами или колоноками, печи длительного горения имеют значительно большие размеры, а также требуют наличия дополнительного свободного пространства для хранения дров.
• Подбрасывать топливо для пиролизного котла придется вручную, эту операцию нереально полностью на 100% автоматизировать.
• Более сложное устройство водяного контура по сравнению с отопительными установками иных типов. Дело в том, что слишком переохлажденный теплоноситель, вернувшись из батарей в теплообменник котла, может прервать тление дров и погасить топку. Чтобы избежать подобную ситуацию, приходится монтировать дополнительную трубу (так называемый «байпасс»), позволяющую подмешивать к холодной воде уже подогретую. Естественно, с ростом сложности конструкции контура отопления увеличивается и общая стоимость всего устройства.

На первый взгляд, перечень недостатков дровяных печей длительного горения кажется весьма внушительным. И у многих возникает закономерный вопрос: почему этот тип печей настолько популярен и пользуется таким хорошим спросом? Ответ прост и очевиден: все недостатки пиролизной установки с лихвой компенсируются теми преимуществами, которые получает хозяин такого устройства:

• Энергия топлива используется практически на 100%. Все загруженные дрова сгорят дотла, полностью передав свое тепло отапливаемому помещению. Качественные печи длительного горения промышленного изготовления имеют фантастические показатели коэффициента полезного действия, вплоть до 90 процентов. Для большей наглядности мы приведем ниже таблицу, в которой сравнивается эффективность работы котлов различных видов.

• Дровяные печи длительного горения удобны и просты в обслуживании, они почти не производят никаких отходов. От дров не остается ничего, кроме горсти золы.
• Экологичность отопительной системы. При полноценном пиролизном горении в атмосферу выделяется только водяной пар и углекислый газ. Во время работы качественной пиролизной печи вы не почувствуете никаких посторонних неприятных запахов, по сравнению с печкой обычной. Это объясняется тем, что источником таких ароматов являются недогоревшие сложные органические соединения. В печи длительного горения окисление топлива происходит на 100%, потому ее спокойно можно топить даже производственными отходами.
• Одной «заправки» поленьями хватает на 10-15 (а иногда и более) часов непрерывной работы. Настолько долго ни одна обычная дровяная печка гореть не сможет.
• Система отопления на базе пиролизного котла очень быстро прогревает дом и входит в рабочий режим.
• Мощность работы отопительного прибора, использующего эффект пиролиза, можно легко и плавно регулировать, так же, как и газового либо электрического. В отличие от обычных твердотопливных установок, в печи длительного горения основное тепло выделяет сжигаемый в отдельной камере газ. Соответственно, управляя уровнем подачи кислорода в топку мы с легкостью изменим и тепловыделение всей системы.

Выбор печи длительного горения для дачи

Собственно, приняв решение обзавестись печкой длительного горения, перед будущим пользователем становится вопрос: а какую из них лучше выбрать? Если вы задумали сделать пиролизный котел своими руками, то доступные варианты будут ограничены лишь присутствующими у вас материалами, а также вашей инженерной смекалкой и фантазией. Подробнее о том, как сделать дровяную печку длительного горения для дачи мы расскажем позже, а сейчас давайте попробуем дать несколько полезных советов тем, кто решил не заморачиваться и купить готовую отопительную систему.

Основными параметрами, которыми следует руководствоваться, осуществляя отбор доступных моделей котлов, являются:

• Ограничения бюджета, выделяемого на приобретение газогенераторной печи.
• Площадь дома, которую предстоит отапливать с помощью пиролизной установки. В зависимости от характеристик и комплектации печи длительного горения способны обогреть от 80 до 250 квадратных метров жилой площади.
• Время работы установки при полной загрузке топливом. Выделяют три подкатегории газогенераторных котлов: с минимальным временем работы (до 4 часов), со средним периодом обогрева (до 8 часов) и, собственно, печи длительного горения (топят на одной заправке более 8 часов).
• Иные технические и функциональные характеристики устройства.
• Внешний вид и дизайн пиролизной печи. Функциональность и эффективность, безусловно, в приоритете, однако не стоит забывать о том, что газогенераторный котел – это еще и элемент интерьера дома. Крайне желательно, чтобы отопительная установка гармонично и естественно вписывалась во внутреннее пространство помещения, в котором она расположена.

Несколько слов об основных характеристиках, согласно которым классифицируют пиролизные котлы длительного горения. По материалам изготовления различают:

Первые два подойдут для тех, кто хочет получить максимально компактное устройство, а последний вид придется по душе любителям классики. Такая кирпичная печь запросто может стать изюминкой в интерьере любого дома.

По способу загрузки дров: вручную или полуавтоматические. Второй тип будет стоить дороже, однако позволит сократить трудозатраты на обслуживание котла.

Пиролизные установки могут быть оснащены различными «довесками», поэтому их стоит классифицировать также по наличию дополнительных функциональных узлов. В качестве них может выступать варочная поверхность или же специальная прозрачная огнеупорная дверца, способная превратить обычный твердотопливный обогреватель в полноценный и эстетичный камин.

Естественно, следует понимать, что за любые дизайнерские и технологические изыски придется доплачивать. Именно по этой причине цены на газогенераторные печи длительного горения варьируются в широком диапазоне от 10 до 100 тысяч рублей и выше.

Монтаж покупной газогенераторной печи

Монтаж готового газогенераторного котла промышленного производства требует особого внимания, поэтому данному вопросу мы посвятим отдельный раздел статьи. Собственно, общая схема подключения пиролизной печи с водяным контуром выглядит примерно следующим образом:

Следует отметить, что это лишь один из множества вариантов разводки отопительного контура. Различные производители могут предлагать свои схемы, которые в чем-то будут отличаться. Поэтому в каждом конкретном случае внимательно изучайте всю сопутствующую устройству техническую документацию. Что касается данной схемы, то здесь особого внимания заслуживает так называемый трехходовой клапан: именно он отвечает за подмес горячей воды в холодную и не дает печи переохладиться.

Механизм подогрева холодной воды может быть реализован и иначе. Ниже вы можете увидеть еще две возможные схемы подключения пеллетных пиролизных котлов:

Топочная, в которой планируют разместить котел, должна соответствовать некоторым требованиям:

• быть просторной и иметь высокие потолки. Желательно от восьми квадратных метров; площади и при высоте потолка от двух с половиной метров;
• иметь специальную платформу для установки котла;
• потолок, как и сами стены, должны состоять из стойкого к температуре и огню материала;
• в помещении должен быть оборудован минимум один оконный проем;
• дистанция от стены до фронтальной части котла должна быть около двух метров;
• желательно обложить котел вокруг дополнительной рубашкой из кирпича;
• в помещении должен быть обустроен дымоход и система вентиляции (вытяжка).

В общих чертах алгоритм установки котла выглядит следующим образом:

Изготовление печи длительного горения своими руками

С основными ориентирами в вопросе выбора готовой печи длительного горения для дачи мы разобрались, а теперь давайте узнаем, как сделать такой аппарат в домашних условиях самостоятельно. В следующих двух разделах статьи мы рассмотрим технологию изготовления как металлического, так и кирпичного пиролизного котла. Сразу следует оговориться, что без минимальных навыков кирпичной кладки, а также умения работать со сварочным аппаратом здесь не обойтись, поэтому принимайтесь за дело лишь если вы на 100 % уверены в своих силах.

Пиролизная печь из подручных средств (бочки, баллона, толстостенной трубы)

Проще и дешевле всего собрать газогенераторную печь из старого баллона или металлической бочки. Такое устройство не будет отличаться особо привлекательным внешним видом, однако вполне подойдет для обогрева дачи, гаража, подсобного помещения или теплицы. Кроме того, печка этого типа весьма мобильна и ее запросто можно переместить в любое другое место.

Материалы и инструменты для работы. Требования к рабочему месту

Кроме всего вышеперечисленного нам пригодится:

• Листовая сталь, из которой мы сможем вырезать круг, равный по диаметру с корпусом нашей печи;
• Куски металлопрофиля для изготовления прижимного поршня;
• Печная дверка, которую можно заказать готовую либо сделать самому;
• Две металлические трубы. Одна радиусом около 5 сантиметров и высотой равная высоте корпуса печки +15 сантиметров сверху, а вторая — радиусом 7.5-8 сантиметров и длиной около 5 м. Первая пригодится при изготовлении воздуховода прижимного поршня, а из второй мы сделаем дымоход.

Раздобыв все необходимые материалы, приступаем к поискам подходящего рабочего места для проведения всех необходимых монтажных операций. Помещение, в котором мы будем собирать печку, должно соответствовать ряду требований, а именно:

• Иметь качественную вентиляцию, чтобы в нем можно было использовать сварку;
• Хорошо освещаться в любое время суток;
• Иметь бесперебойную подачу электропитания;
• Обладать надежной шумо- и звукоизоляцией. В процессе монтажа придется использовать болгарку и сварку, а изоляция позволит вам в меньшей степени мешать соседям;
• Быть достаточно просторным для того, чтобы мы спокойно могли хранить там все детали конструкции и инструменты;
• Быть защищенным от любых атмосферных воздействий, которые могли бы привести к порче металлических частей печи.

Инструкция по сборке самодельной газогенераторной печки

Видео. Как сделать пиролизную печь из газового баллона

Правила розжига пиролизной печи

Помните, что поставив газогенераторную печь длительного горения в любом помещении необходимо строго придерживаться правил ее использования:

• Корпус обогревателя нагревается до значительных температур, поэтому держите от него подальше любые предметы, способные к самовозгоранию или чувствительные к тепловому воздействию.
• Оставляйте вокруг газогенераторного котла достаточно свободного пространства. Рядом с ней нельзя ставить мебель, да и сами стены также способны повредиться под его влиянием. Желательно соорудить вокруг печки специальную защитную рубашку из кирпича. Кирпичная кладка не только защитит вещи около нее, но и поможет сохранить тепло на более длительный период.
• Выполняя чистку топки самодельной печки после каждого раза оставляйте некоторую прослойку золы. Она послужит в качестве защитной подушки и предотвратит быстрое прогорание нижней части газогенераторного котла, способное привести к поломке всего устройства.

Кладка пиролизной печи из кирпича

Газогенераторную печь можно собрать не только из металлических деталей, но и выложить с помощью кирпича. Перед тем, как приступить непосредственно к рассмотрению данного вопроса, нам будет необходимо разобраться в значении некоторых основополагающих терминов, которые характеризуют качества материалов для печных работ. Собственно, таких понятий будет всего 3: жаростойкость, жаропрочность и огнеупорность.

Жаростойкость – это способность материала противостоять нагреванию до высокой температуры и последующему охлаждению. Во время таких тепловых перепадов вещество должно не менять своей структуры, геометрической формы и химического состава. При этом на всем диапазоне рабочих температур жаростойкие соединения обязаны выдерживать изначальные расчетные физические нагрузки и не разрушаться.

Что касается материалов жаропрочных, то их основное преимущество заключается в способности сохранять начальные механические характеристики при нагреве либо охлаждении. Коэффициент температурного расширения у таких соединений практически стремится к нулю. Жаропрочные материалы – это основа не только в печном деле, но и в производстве механизмов и машин, предназначенных для работы в экстремальных условиях.

Огнеупорными называются жаропрочные или жаростойкие вещества, обладающие устойчивостью к воздействию агрессивной химической среды. В печном деле они используются для сооружения дымоходов, внутренняя поверхность которых подвергается постоянному влиянию газообразных продуктов горения, нередко оседающих при охлаждении в виде едкого конденсата.

Материалы и растворы, применяемые для кладки различных элементов печи

Поскольку отдельные элементы печной конструкции несут разную функциональную нагрузку, то и кирпич (как и раствор), для каждого из них необходимо подбирать индивидуально. Рассмотрим все на примере схемы классической дровяной печи.

1. «Подушка» (называется также «корнем») печи – это основа фундамента печки из железобетона. Заливается таким образом, чтобы быть механически независимым от фундамента всего здания. Это условие необходимо выполнять в обязательном порядке, поскольку печь и дом отличаются по скорости усадки. Заливка осуществляется обычным способом, никаких отличительных особенностей в данном процессе нету.
2. Прослойка из гидроизолирующего материала. Ее можно сконструировать из обычного рубероида, сложенного в парочку слоев сверху на печную подушку.
3. Фундамент печи. Его кладка требует внимательного и скрупулезного подхода. Ошибка при сборке фундамента приведет к тому, что всю конструкцию придется заново перекладывать. Кирпич красный полнотелый – эта часть не будет ощущать на себе сильного температурного воздействия. Печные смеси следует использовать сложные, цементно-известковые, из трех компонентов и больше.
4. Противопожарная отмостка с теплоизоляционной прослойкой. Ее делают из минерального листа асбеста, положенного сверху на листе железа. Третьим, верхним слоем, конструкцию завершает войлочное полотно, обработанное глиняной пропиткой (жидко разведенной глиной, так называемым «глиняным молоком»).
5. Основная часть «тела» печки, выполняющая функцию теплообменника. Рабочая температура данного элемента очень редко превышает порог в шестьсот градусов Цельсия, однако на него постоянно действует едкий дым и содержащиеся в его составе химически агрессивные соединения, способные осесть в виде кислотного конденсата. Поэтому кирпич на эту часть печки необходим специализированный печной, красный, керамический полнотелый типа M Раствор, в свою очередь, — глиняной, однокомпонентный.
6. Печная топка. В пиролизной печи она будет состоять из нескольких камер, каждая из которых подвергается очень мощному тепловому влиянию. Температура внутри топки может иметь значения, достигающие отметки до полутора тысяч градусов. Кирпич необходим особый, так называемый шамотный, а раствор нужен глиняно-шамотный.
7. «Исток» трубы дымохода. Должен выдерживать те же воздействия, что и теплообменник печи, поэтому материалы, которые необходимо использовать для его кладки, аналогичны таковым в пункте №5.
8. Дымоходная «распушка» — элемент конструкции, призванный обеспечивать эластичное соединение между дымоходом и потолком, предотвращая его возможную просадку. Кирпич тут нужен печной M150, а раствор – известковый.
9. Противопожарный разделитель – ящик из железа, внутри которого расположена прослойка из негорючего теплоизолирующего вещества.
10. Основная часть дымоходной трубы. Кладут ее обычным красным кирпичом, поскольку сильному тепловому либо химическому влиянию она не подвергается. Раствор – известкового типа.
11. Из тех же материалов выполняется и распушка дымоходной трубы, завершающая печную конструкцию.

Подготовка материалов и инструментов для кладки

Как вам уже стало ясно из прочитанного выше, для печной кладки нам необходимо будет запастись кирпичом трех типов:

• красным полнотелым – он пойдет на изготовление фундамента и части дымохода
• красным керамическим печным М150 – для сборки основной части тела печи
• шамотным для кладки топочных камер

Далее, фундамент печи мы не сможем сделать без цемента. Соответственно, его также необходимо приобрести. Кроме того, дополнительно покупаем рубероид, лист стали и различную вспомогательную печную фурнитуру: дверки для регулировки подачи воздуха, лючок для загрузки дров, и.т.п. Количество и тип выбранных материалов будет зависеть от конкретной схемы кладки печи, которую вы для себя выберете. Одну из них мы рассмотрим в нашей статье, однако не стоит ограничивать полет своей инженерной фантазией лишь рамками единственной инструкции.

Что касается печных растворов, то их вполне можно приготовить самостоятельно. Процесс этот довольно трудоемкий и занимает некоторое время, однако позволяет в значительной степени сэкономить на материалах и снизить финальную стоимость создания кирпичной пиролизной печи. Подробнее и со всеми необходимыми инструкциями данный вопрос рассмотрен в статье .

Из инструментов нам будут нужны:

• Мастерок
• Рулетка
• Строительный уровень и отвес
• Молоток
• Емкости для приготовления печных растворов и заливки фундамента
• Лопата
• Сита для просеивания песка и процеживания глины

Изготовление фундамента кирпичной газогенераторной печи

Печи длительного горения отличаются тем, что должны быстро разогреваться и переходить в рабочий режим в течении минимального периода времени. По этой причине размещать фундамент газогенераторной печки нужно как минимум на дистанции 70 и более сантиметров от фундамента непосредственно здания. Кроме того, промежуток между обоими фундаментами желательно засыпать песком.

Основные правила кладки пиролизной печи. Порядовая схема

Приступая непосредственно к кладке газогенераторной печи помните о том, что необходимо строго придерживаться следующих правил:

• Каждый из элементов печи нужно собирать из соответствующего типа кирпича, который выдержит все температурные и химические воздействия. Об этом мы уже писали выше.
• Кладку следует выполнять четко согласно выбранному порядовому плану, дабы избежать ошибок и необходимости переделывать работу заново.
• Через каждых 2-4 ряда обязательно проверяйте качество кладки уровнем либо отвесом. Вы же не хотите, чтобы печь получилась кривой?
• В каждом ряду (как и между рядами) необходимо выполнять полную перевязку швов.
• Ширина швов в однородной кирпичной кладке должна составлять порядка трех миллиметров. В местах соединений шамотного и красного кирпича размер швов необходимо увеличить до шести миллиметров. То же правило касается соединений кирпича и стальных элементов.
• Посадочные места под различные дверки и задвижки должны изготавливаться с небольшим запасом, учитывая возможность теплового расширения деталей. Между металлом и кирпичом обязательно следует располагать асбестовые прокладки, либо промежуточные слои из специальных строительных смесей на основе спекающихся соединений. Например, можно воспользоваться шамотом или силиконом для каминов – эти материалы выдерживают сильный нагрев и, в то же время, обеспечивают герметичность всех соединений корпуса и печной фурнитуры.

Напоследок, в качестве примера мы приведем вам одну из возможных порядовых схем печей длительного горения. Естественно, перед началом строительства вы должны обязательно оценить габариты помещения и размеры пространства, которое планируется отвести под газогенераторный котел. В соответствии с этими исходными параметрами и следует выбирать подходящую вам схему. Оценить размеры будущей обогревательной установки будет довольно легко, ведь габариты одного кирпича – величина стандартная и составляет для цельного красного кирпича 25х12х6,5 сантиметров.

В качестве дополнительного бонуса предлагаем вам также ознакомиться с видео, в котором показан один из возможных вариантов самостоятельного изготовления кирпичной пиролизной печи. Автор пошагово демонстрирует каждый этап печной кладки, а также производит практическое испытание своего устройства в действии.

Видео. Печь длительного горения из кирпича своими руками

Наибольшее распространение получили те печи, которые в качестве топлива используют дрова.

Их условно разделяют на два основных типа:

1. Для периодического функционирования.
2. Для длительного горения.

Во втором случае, речь идёт обычно о промежутке времени примерно от 6 до 10 часов. Заметим, что при использовании печей обычного типа, используемое топливо полностью сгорает за пару часов.

Помещение нагревается быстро, а затем происходит столь же быстрое остывание. В холодную погоду это способно причинить значительные неудобства. Для того, чтобы такого не происходило, нужно периодически загружать топливом.

Такое решение может быть весьма неудобным. В ночное время для этого придётся провести бессонную ночь или помещение промёрзнет. Часть тепла уйдёт в такой ситуации в дымоход вместе с дымом. Горение, потребляя кислород в помещении, тоже может создать проблемы.

Печи длительного горения избегают таких проблем. Главная их особенность состоит в том, что используется процесс медленного горения, который создаётся при помощи ограничения поступления кислорода.

Работает такая конструкция следующим образом: о на ставится отдельно, в нужном для обогрева месте. В ней обычно делается два отделения. Поступление воздуха для поддува регулируется особой конструкцией - шибером. Также используется поддувало.

В некоторых случаях дополнительно устанавливается газовая или жидкостная теплообменная система. Она предназначена для того, чтобы организовать наиболее рациональное использование создаваемого тепла. Шибер - это фактически заслонка, которая полностью или частично может закрыть дымоход.

Существуют две основных его конструкции:

1. Поворотная конструкция.
2. Конструкция в виде задвижки.

В некоторых случаях могут потребоваться дополнительные устройства для ограничения степени поддува. Как было сказано выше, для достижения эффекта длительного горения, поступление кислорода должно быть ограничено наиболее оптимальным образом. Кроме этого, при использовании должен быть обеспечен отвод дыма.

Для их работы используется загрузка большого объёма топлива и горение при ограниченном притоке воздуха. При этом не происходит быстрого сгорания топлива и этот процесс идёт длительное время при очень низкой интенсивности горения.

Температура горения в этом случае является более высокой, чем в обычной печи. Также в это время образуется особый «топливный газ», который потом тоже сгорает, давая дополнительное тепло.

Самостоятельное изготовление

В качестве топлива удобно использовать самый распространённый его вид - дрова. Расскажем подробно, как это можно осуществить.

Перечислим необходимые для этого инструменты и материалы:

• 200-литровая бочка;
• 2 небольших куска стальной трубы , один из них должен быть немножко длиннее другого;
• кусок металлического швеллера ;
• ножовка , которую применяют для работы по металлу, также, нужен молоток, топор и киянка;
• измерительные приспособления (рулетка, отвес);
• примерно 50 красных кирпичей ;
• отражатель ;
• листовая сталь (небольшой кусок);
• сварочный агрегат ;
• строительная смесь для приготовления раствора;

Процесс самостоятельного изготовления:

1. Основной частью является бочка. Для использования её надо подготовить. Прежде всего нужно срезать верхнюю крышку. Сделать это необходимо аккуратно. Эта деталь понадобится чуть позже. Если приготовить боку не было возможности, для этой же цели можно использовать отрезок трубы большого диаметра.
2. Из листа стали вырезается круг , диаметром немного меньше бочки так, чтобы его внутри можно было бы свободно перемещать. В нём вырезается отверстие для более длинного отрезка трубы. Снизу на диск привариваются горизонтально расположенные швеллеры.
3. Из отрезанной верхушки бочки делается верхняя крышка. В ней прорезается отверстие для выхода трубы.
4. В нижней части делаются 2 отверстия. Одно повыше и побольше для закладки топлива. Другое - поменьше и у самого низа для выгребания золы и углей. Оба отверстия нужно оборудовать дверками с ручками.
5. В верхней части делается отверстие для дымохода и подсоединяется соответствующий кусок трубы. Она ставится на фундамент. Это связано с большим нагревом при работе.
6. В некоторых случаях печь можно обложить кирпичом , а рядом находящиеся пол и стены - отражателем. Но это не является обязательным.

1. Для дымохода удобно брать трубу диаметром до 15 сантиметров. Она приваривается к верхнему отверстию создаваемой печи.
2. Использование отражател я способно сильно увеличить показатели эффективности.
3. Обкладывать кирпичом не стоит , если печь будет использоваться в хозяйственных помещениях.
4. Вблизи неё нужно освободить пространство и не располагать там предметов или материалов, которые не обладают устойчивостью к возгоранию.
5. Дымоход должен быть доступен для регулярной его очистки.
6. Перед началом эксплуатации, нужно попробовать её в различных рабочих режимах и выбрать их них наиболее подходящий.

Преимущества и недостатки

Почему выгодно использовать такую разновидность?

Перечислим основные причины для этого:

1. Эти конструкции отличаются компактностью и относительно небольшими размерами.
2. У них достаточно высокий КПД. Он может достигать 75% – 85%.
3. Максимальная длительность горения может составлять 10 часов.
4. Потребление топлива гораздо меньше , чем в обычной ситуации.
5. В отличие от большинства типов печей , добавить новую порцию дров можно во время процесса горения, не дожидаясь его окончания.
6. Здесь есть возможность проводить эффективную регулировк у интенсивности процесса горения.
7. Допускается использовать для горения не только дрова , но также и уголь и .
8. Чугунные печи имеют долгий срок эксплуатации. Он может достигать 50 лет.
9. Они отличаются высокой степенью универсальности. Их можно установить практически везде, где есть возможность сделать дымоход.
10. Они не являются слишком тяжёлыми. Два человека могут без особых усилий перенести их на новое место.
11. Привлекательный дизайн. Это позволяет использовать печи длительного горения в самых разнообразных случаях.
12. Относительно низкая стоимость.
13. Экологически чистые топливные материалы.

Наряду с перечисленными положительными особенностями, здесь присутствуют также и определённые недостатки.

1. Эти устройства не приспособлены для работы на основе жидкого топлива.
2. Особые требования к дымоходу из-за низкой скорости движения дыма (дымоход не должен быть изогнутым).
3. Настройка правильной работы является достаточно сложной.
4. Низкая температура на выходе, что приводит к повышенному образованию конденсата.
5. Невозможность работы в полностью автоматическом режиме. Здесь требуется постоянный присмотр.
6. Пространство вокруг расположения печи необходимо защитить от возгорания.

Различные виды

«Булерьян»

Одна из популярных разновидностей таких устройств печей канадского производства. Он имеет форму, похожую на бочку и сделан из стали. Топка имеет два яруса. Сборник золы в этой конструкции не предусмотрен. Имеются воздуховоды.

Последнее обстоятельство позволяет отапливать соседние помещения.

Такие печи могут работать в одном из двух режимов:

1. Режим растопки.
2. Режим длительного горения.

В первом случае речь идёт о первых полчаса работы. В это время происходит разогрев печи и окружающего пространства. Одна закладка способна гореть до 12 часов. Особые требования предъявляются к сухости дров, закладываемых в топку. В этом типе печей, генераторный газ сгорает не полностью. Также, есть необходимость обеспечить утепление дымохода.

«Бренеран»

Она во многом похожа на описанный выше канадский бренд. Но есть и некоторые отличия. Для того, чтобы провести отопление в соседние помещение, на конвекционные трубы нужно надеть специальные алюминиевые рукава.

Но при их использовании происходит существенная утечка тепловой энергии. Существует альтернативный вариант. Для этого, нужно приобрести специальный кожух, который уменьшит теплопотери. Но его стоимость примерно соответствует стоимости самой печи. На дымоходе предусмотрено устройство для сбора конденсата. К сожалению, его нельзя сделать полностью герметичным.

С другой стороны, производится множество разновидностей печей этой марки. Для каждой конкретной ситуации вполне возможно подобрать печь подходящего объёма. В отличие от канадской модели, здесь можно использовать различные виды твёрдого топлива.

Также, есть возможность подключить водяное отопление. Но в последнем случае, время длительного горения будет сокращено из-за дополнительных затрат на прогрев воды.

“Профессор Бутаков”

Ещё одна достаточно известная отечественная марка. Она отличается более продуманным внешним видом. Здесь используются колосники (решётка, на которой находится горящее топливо).

Конвекционные трубы здесь гораздо более эффективны, чем в предыдущем типе печей. Конденсат при горении стекает в печь и полностью сгорает. При установке, необходимо ставить такую печь на специальный постамент. Длительное горение менее предположительно, чем в канадских печах. Связано это с использованием колосников.