Устройство печи длительного горения

Устройство печей длительного горения

Принцип работы печи длительного горения

Традиционные печные системы отопления никогда не отличались высоким КПД. Да вдобавок еще они требуют постоянной подпитки топливом. Может ли печь иметь высокий КПД и при этом использовать минимум топлива? Этот вопрос актуален уже давно. Сегодня на него можно ответить положительно.

Схема теплообменных труб в печи своими руками.

Оказалось, что в конструкции такой печи нет ничего сложного. Сегодня каждый может сделать печь длительного горения своими руками. Главное, чтобы руки были на месте да все необходимые материалы и инструменты в наличии.

Что же это за чудо-печь такая? Принцип ее работы позаимствован у производителей котлов Стропува. Суть его в том, что топливо в такой печи длительного горения горит не снизу вверх, как в обычной, а сверху вниз. Фактически процесс горения в таких печах заменен тлением. Промышленность начала выпускать печи длительного горения, в которых одна закладка печи топливом обеспечивает постоянную работу печи в пределах от 12 до 20 часов.

Схема самодельной печи длительного горения.

Такая печь может работать практически на всем: угле, дровах, дровяных опилках, соломе и любом мусоре, который войдет по размеру в дверцу топки. Но предпочтительнее все же закладывать такую печь, особенно сделанную своими руками, дровами или прессованными дровяными брикетами. Уголь выделяет очень много тепла, и стенки печи могут деформироваться, что не очень приятно эстетически и очень пожароопасно. А мусор, в зависимости от своего состава, или слишком быстро сгорит, или медленно потухнет.

Чтобы сделать такую печь, понадобятся следующие материалы:

• 200-литровая металлическая бочка;
• металлический швеллер;
• отрезки стальной трубы (один диаметром 150 мм и длиной 3-5 м, другой диаметром 100 мм и длиной сантиметров на 5 длиннее бочки);
• небольшой кусок толстой листовой стали;
• немного огнеупорного кирпича.

Из инструментов нужно запастись:

• болгаркой;
• зубилом;
• сварочным аппаратом, электродами;
• молотком;
• строительным уровнем;
• рулеткой.

Главным элементом печи медленного горения является металлическая бочка.

Схема газогенераторной печи своими руками.

С нее очень аккуратно нужно срезать болгаркой верх и выровнять появившиеся острые кромки, загнув их молотком вниз. Затем из листа стали нужно вырезать круг диаметром сантиметров на два меньше, чем диаметр бочки, и в нем вырезать отверстие диаметром 100 мм. Отрезок стальной трубы нужно приварить к вырезанному стальному кругу.

Снизу к этому стальному кругу с трубой нужно приварить отрезки швеллера, причем их нужно расположить так, чтобы они свободно могли двигаться внутри бочки. Поэтому швеллеры лучше подготовить заранее: измерить и в случае необходимости отрезать излишки. Готовая конструкция будет исполнять роль гнета, придавливая заложенные дрова, когда стальной круг по мере прогорания дров будет под собственной тяжестью опускаться по бочке вниз.

Сверху на трубу нужно установить регулировочную заслонку. Для этого внутри трубы вертикально приваривается шпилька с нарезанной резьбой. Из листка стали вырезается заслонка по диаметру трубы. На краю заслонки просверливается отверстие, причем таким образом, чтобы посаженная на шпильку заслонка могла полностью закрывать трубу. Теперь заслонку нужно зафиксировать гайкой. Поскольку заслонка будет служить для регулировки поступления воздуха в топку и ее нужно будет двигать, то лучше воспользоваться гайкой-барашком, которую проще откручивать и закручивать.

Схема устройства печи.

Теперь дошла очередь и до отрезанной крышки. Молотком выравниваем в ней буртик, только, в отличие от бочки, загибаем его наружу, чтобы крышка могла плотно «сесть» на бочку. В крышке зубилом вырезается отверстие диаметром 102-103 мм, через которое пройдет труба с приваренным блином. А вот расположенное в крышке сливное отверстие лучше заварить.

Прежде чем перейти к установке дымовой трубы, нужно сделать для печи фундамент. Поскольку при эксплуатации печи металл будет сильно разогреваться, то устанавливать ее на непрочный или неогнеупорный фундамент нельзя. Поскольку масса печки, даже обложенной кирпичом, небольшая, то заглубление можно не делать. Достаточно обложить печку в один кирпич и сверху оштукатурить раствором.

В верхней части бочки вырезается отверстие диаметром 150 мм для установления дымоходной трубы. От трубы отрезается кусок длиной 1,25-1,5 диаметра бочки и приваривается к вырезанному отверстию. Брать меньший кусок нельзя: будет плохая тяга. В самом низу бочки вырезается небольшое квадратное отверстие, к которому приваривается дверца. Оно понадобится, чтобы удалять из печи золу.

Схема пиролизного котла длительного горения.

Диаметр дымовой трубы должен быть 150 мм, чтобы полностью выводить дым из печи. Для хорошей тяги нужно иметь длину трубы метров 5, но тут все зависит от того, где будет установлена печь длительного горения. Если печь устанавливается вместо обычной кирпичной печи, то достаточно длины трубы, чтобы вывести ее в боров на чердаке. Нижняя часть трубы герметично заваривается, а сама труба устанавливается на ножки для большей устойчивости. Печка подсоединяется к приваренному к дымоходной трубе колену и фиксируется хомутом. Для лучшей герметичности соединения под хомут можно подложить стеклоткань.

Особенности эксплуатации
Прежде чем начать постоянную эксплуатацию печи, нужно опробовать все возможные режимы работы, чтобы выбрать оптимальный. При этом при эксплуатации печи нужно учитывать, что печь будет раскаляться до очень высокой температуры, поэтому поблизости от нее не должно находиться ничего, что может загореться, а также под действием высокой температуры рассохнуться, покоробиться и т.п.

Работает печь так: снимается крышка, вынимается стальной «блин» с воздухоподающей трубой. Дрова в печь загружаются так, чтобы не закрывать дымоотводного колена. Дрова лучше ставить вертикально и поплотнее друг к другу. Сверху на дрова кладутся мелкие ветки, на ветки — тряпка или бумага, смоченная керосином. Все это сверху придавливается воздухоподающим устройством и закрывается крышкой печи.

Чтобы разжечь плиту, сверху через отверстие воздухоподающей трубы бросается зажженные бумага или кусок тряпки. Спичками разжечь печь не получится: они погаснут, пока долетят по трубе вниз. Когда дрова разгорятся, поддувную заслонку полностью перекрывают, и в таком положении печка может работать не один час.

Если нет бочки, такую чудо-печь можно сделать из старого газового баллона или большого огнетушителя. Главное — помнить народную мудрость: «Кто хочет делать — ищет способы, кто не хочет — ищет причины». Удачи вам! Тепла и уюта вашему дому!

Экономичные печи на дровах длительного горения своими руками

Твердое топливо в качестве основного источника тепла не сдает свои позиции уже много десятков лет. И даже сегодня с учетом электрической и газовой альтернативы, по-прежнему очень популярны котлы на твердом топливе, особенно если речь идет о длительном горении.

Такое оборудование может работать на разных видах, начиная с опилок и заканчивая углем. В зависимости от региона и стоимости топлива отдается предпочтение тому или иному виду. Безусловно, природный газ является самым недорогим способом отопления, но он проведен не во все районы и регионы. Электричество – самый дорогой источник тепла, хотя и повсеместный. А если мы говорим о печи длительного горения своими руками, то получится сэкономить не только на эксплуатации, но и на изготовлении. Такую печь можно сделать собственноручно, если разбираться в схемах и чертежах и уметь работать с металлом.

Почему котлы и печи экономнее в эксплуатации

Для того, чтобы разобраться в этом, пойдем методом от противного и сравним с обычными печами.

Какие недостатки у стандартной печи:

• крайне низкий КПД, который в лучшем случае составляет 80%;
• необходимость постоянного контроля прогорания топлива – время закладки составляет 2-4 часа в зависимости от объема топки;
• отсутствие возможности автоматизировать горение.

В печи длительного горения эти недостатки устранены, в результате чего она стала оптимизированным аналогом традиционной печки.

Здесь процесс горения заменен на тление – за счет ограниченного количества кислорода дрова в топке не горят, а фактически тлеют, выделяя одновременно пиролизный газ. В свою очередь тот сгорает в отдельной камере, за счет чего повышается на 12-15% коэффициент полезного действия агрегата. В итоге время прогорания одной закладки дров увеличивает до 8-10 часов.

Что касается автоматизации процесса, это успешно реализовано в пеллетных печах, где в качестве топлива используются пеллеты.

Для справки! Пеллеты – прессованные опилки, пыль, труха, щепа и прочие мелкофракционные отходы деревообрабатывающей промышленности, обработанные природными смолами.

Такая печь представлена совместно с бункером под пеллеты. Когда часть топлива прогорает, происходит автоматическое наполнение топки дополнительным объемом. Без участия человека подобная печь длительного горения может работать несколько дней.

Процесс изготовления

Начинать изготовление печи лучше с поиска подходящего помещения. Работа с металлом в принципе очень пыльная, а если учесть, что все это надо будет варить и пилить – лучше воспользоваться подсобным помещением, где есть электропроводка на 220 В.

Технические нюансы при возведении печи на видео:

Необходимые материалы и инструменты

• металлическая емкость минимальным объемом от 200 литров (идеально для этой цели подойдет б/у газовый баллон);
• 2 отрезка трубы ∅10 см;
• швеллер;
• огнеупорный кирпич для кладки (55 шт.);
• отрезок листа 60-80 см по диагонали;
• готовая смесь или цементный раствор для кладки;
• набор инструментов для работы с металлом;
• электродуговая сварка и электроды;
• монтажный уровень;
• отвесы.

В качестве основы можно использовать любую металлическую емкость с толщиной стенки не менее 4 мм. Подойдет даже огнетушитель, но такую печь целесообразно устанавливать лишь в небольших помещениях.

Процесс изготовления

Изначально необходимо подготовить корпус печи. Для этого, повторимся, можно использовать любую емкость из стали, чугуна, нержавейки с толщиной стенки 4-5 мм. Чаще всего под основу берут использованный газовый баллон, который обязательно необходимо вымыть и загрунтовать, чтобы ликвидировать запах и остатки газа.

Если подходящей емкости нет, ее можно сварить из листа стали толщиной 5-6 мм диаметром не менее 40-50 см. К цилиндру приваривается сваркой днище. Крышка готовится отдельно. Можно сделать будущую печку прямоугольной или квадратной – форма не имеет значения, важно, чтобы сварные швы были герметичными.

У баллона или огнетушителя необходимо будет срезать крышу. Баллон от искр может создать подобие детонации. Предварительно наполните его до краев водой и приступайте к резке.

Если емкость будете варить из листа, лучше сделать днище не из круга по диаметру цилиндра, а из прямоугольника – у вас сразу получится устойчивое основание.

Отдельно из листа вырезаете еще один круг с диаметром на сантиметр-два меньше диаметра бочки, и в нем же вырезаете круг ∅10 см под трубу. Сваркой привариваете трубу к отверстию.

По краям стального круга из швеллера привариваете ножки, которые будут одновременно придерживать основание и проталкивать топливо в период его горения.

Длина отрезка трубы должна быть минимальной на 15 см больше, чем высота всей конструкции с тем, чтобы по окончании горения труба была на уровень выше края бочки.

Из верхней части баллона (огнетушителя) или отдельно из листа вырезаете круг под будущую крышку. По краям целесообразно приварить подобие «юбки», чтобы крышка прилегала максимально плотно.

В крышке вырезаете отверстие ∅10 см под еще одну трубу.

На самом корпусе бочки вырезаете два отверстия – под топку и под зольник. К каждому из них на петли сажаете дверцу, а к ней привариваете из уголка или швеллера ручку. Оба отверстия между собой соединены колосниковой решеткой, на которую будет укладываться топливо.

Пример прямоугольной печи длительного горения

Устройство фундамента

Общая масса печи не большая, даже с учетом обкладки из огнеупорного кирпича. Тем не менее, фундамент под нее должен быть крепким и устойчивым.

Не стоит делать даже небольшое заглубление под фундамент, достаточно залитой бетоном абсолютно ровной площадки.

В качестве основания могут быть использованы кирпичи, из которых выкладывается пятно печи, керамическая плитка, цементный пол и т.д. Принципиально только одно – идеальная прямолинейность, проверять которую следует при помощи монтажного уровня.

Это обязательный элемент абсолютно любой печи, работающей на твердом топливе. В качестве дымохода для самодельной конструкции послужит труба диаметром 10-15 см, приваренная сверху с небольшим отклонением.

Длина прямого отрезка дымохода должна быть не менее диаметра всей печи, чтобы продукты сгорания выводились беспрепятственно. Не допускается при обустройстве дымоходной трубы углы более 450, большое количество колен до выхода из помещения и минимальная длина. Оптимально, когда до выхода дымоходная труба абсолютно прямая. К слову, для облегчения чистки ее следует делать из двух частей.

Единственное исключение касается печи ракеты, дымоход в этом случае используется как дополнительный источник тепла и проходит или под полом или под лежаком.

Отражатель

Это металлический или фольгированный лист, закрепленный на стене позади печи. Основная задача такого элемента – отражение тепла от стены и исключение возгорания. В качестве дополнительного бонуса отражателя – повышение температуры в помещении за счет возврата тепла от стены и перераспределения тепловых потоков.

Финальная сборка конструкции

Декоративное оформление

Обкладка кирпичом – сугубо личное дело, которое зависит только от эстетического вкуса. На КПД печи наличие кирпичной оболочки большого влияния не оказывает. По некоторым данным увеличивается время прогорания одной закладки дров за счет уменьшения потерь тепла, хотя такой эффект весьма сомнителен. Чистого эксперимента с использованием одного типа печей и вида топлива, где в одном случае есть кирпичная оболочка, а во втором нет, пока не проводилось.

Обкладывать печь кирпичом или нет – по желанию. Выбирайте, стоит ли выполнять дополнительные работы, если, например, такая печь находится в подсобном помещении или отдельной котельной.

Заключение, отзывы, советы

Принцип печи длительного горения на твердом топливе (дровах, опилках, щепе или пеллетах) одинаков во всех случаях – в гараже ли стоит такой агрегат или отапливает загородный дом. Процесс пиролиза, происходящий при минимальном доступе воздуха, значительно увеличивает КПД котла и время прогорания.

Перед тем, как сооружать печь своими руками, обратите внимание на следующие нюансы:

• отдельные участки дымохода собираются в направлении против движения газов;
• вокруг печи должно быть как минимум метр свободного места, чтобы не создавать угрозу ни здоровью, ни имуществу;
• устанавливайте печь на небольшой постамент. Чтобы ее можно было аккуратно снять и разъединить дымоходную трубу – в этом случае чистка не будет создавать никаких хлопот.

Как сделать обычную бубафоню (печь длительного горения) с водяной рубашкой – видео:

Как сделать печи длительного горения своими руками

Владельцам теплиц, садовых участков, гаражей и других зданий, которые нуждаются в отоплении, интересно будет узнать, возможно ли сделать своими руками дровяную печь длительного горения. Другими словами, такую печь, которую можно один раз загрузить дровами и затем пару суток к ней не подходить.

Схема устройства котла длительного горения.

Да, такую печь длительного горения можно соорудить в виде самоделки – при наличии самых простых навыков работ по строительству.

Самодельные дровяные печи длительного горения: схема и принцип работы

Если подача воздуха свободна, а тяга сильная, сухие дрова очень быстро сгорают.

Если при полной загрузке дров с помощью контроля подачи воздуха трансформировать горение в тление, то тепловыделение затянется на часы или даже сутки.

Вот устройство простой, но довольно эффективной дровяной печи, ориентированной на длительное горение, которое повторяет схему котла Стропува. В народе эта печь называется «бубафоня» ( по фамилии человека, выложившего впервые в Интернет схему печи).

Схема самодельной печи длительного горения.

Такую печь изготовить не сложнее, чем более привычную широкой общественности буржуйку.

Однако совершенно не стандартны принцип горения и конструкция такой печи. Горение проходит не снизу вверх, как в обыкновенных печах, а, начинаясь с верхних слоев, опускается вниз, пока дрова прогорают.

Дрова под блином в топке зажигаются сверху, благодаря воздухоподводящей трубе. При горении газы просачиваются через края блина и выходят в дымоход. Блин по мере сгорания дров опускается вниз. Контролировать подачу воздуха возможно заслонкой на концах воздухоподводящей трубы.

Материалы для дровяной печи длительного горения:

• железная 200-литровая бочка с герметичным дном (для ГСМ);
• круг (блин), вырезанный из металла, чуть меньшего диаметра в сравнении с бочкой (длина окружности блина немного меньше длины окружности бочки);
• 4 уголка или швеллера высотой 50-60 мм и длиной менее радиуса блина;
• металлическая 100 мм труба (поддувная) с длиной на 5 см больше высоты бочки;
• 150 мм металлическая труба (для дымохода), желательно длиной 5 м.

Самодельная “бубафоня” длительного горения

Срежьте болгаркой сварочный шов с верхнего торца бочки, выравняйте острые кромки. В результате получается цилиндр и крышка с готовой отбортовкой. С помощью молотка или кувалды подогните внутрь края цилиндра. А буртик крышки загните наружу. Переворачивая крышку, наденьте ее на цилиндр. Крышка будет, не сползая, надежно сидеть на месте.

Вырежьте зубилом отверстие для поддувной трубы в центре крышки (чтобы она проходила свободно в отверстие, достаточно использовать диаметр 102 мм).

Схема сборки “бубафони”.

Отверстие для пробки на крышке можно наглухо заварить, но лучше оставить: заглядывая внутрь можно регулировать процесс горения.

Затем в верхней части бочки размечается место для присоединения куска дымоходной трубы.

Намеченное отверстие вырезается, и приваривается кусок дымоходной трубы длиной 20-25 см и диаметром 150 мм. Можно установить сразу внутри трубы перекрывающую заслонку. Корпус печки готов.

Следующее на очереди – воздухоподающее устройство. Для большей жесткости края блина отгибаются (чтобы не скручивало блин от жары). В центре блина вырезается отверстие для поддувной трубы, и она приваривается. Если для блина используется крышка от еще одной бочки, то наглухо заваривают отверстие для пробки: при горении газы будут проходить лишь по окружности блина. К блину с нижней стороны приваривают швеллеры или уголки. Воздухоподающее устройство также готово.

Оно вставится внутрь цилиндра. Вверху поддувной трубы ставится регулировочная заслонка такого же диаметра, как у трубы. Вертикально к внутренней стенке трубы приваривается шпилька с резьбой, на краю заслонки под эту шпильку просверливается отверстие, учитывая, чтобы заслонка, насаженная на шпильку, закрыла в точности трубу.

После насаживания заслонки, затягивайте ее гайкой-барашком. Ослабив гайку, сдвинув заслонку в отношении края трубы и затяув гайку обратно, возможно будет регулировать поступление в топку воздуха.

Установите сверху крышку – и готова вся печка.

Остается установить трубу для дымохода. Ее диаметр обязан быть менее 150 мм, в противном случае продукты горения удалятся не полностью. Для хорошей тяги лучше иметь трубу длиной 5 м. Установите ее возле печи, желательно на ножках. Герметично заварите нижнюю часть трубы.

Подсоедините печку встык к колену, которое приварено к дымоходной трубе, затяните хомутом, под него подложив стеклоткань для герметичности. Для слива конденсата, собирающегося в трубе, вваривают под коленом трубы шаровой кран (прутком можно будет прочищать засор).

Этот кран необходим обязательно, так как при замерзании конденсата возможен разрыв сварного шва. Конденсат, кроме того, может потечь в печку, а сквозь неплотности соединительного хомута – наружу.

Теперь уже можно теперь топить печь “бубафоню”. Сняв крышку, вытащите воздухоподающее устройство. Уложите дрова – при этом высота не должна превышать высоту нижней кромки дымоотводного колена. Если класть дрова вертикально, то войдет больше. Поленья можно выбирать и крупные, до 20 см в диаметре – без проблем сгорят.

Формируется верхний слой из нарубленных мелко щепок. Кладется сверху тряпка или бумага, поливается чуть-чуть керосином. Теперь дрова покрываются блином воздухоподающего устройства, нанизывается сверху крышка печки. Открывая поддувную заслонку, внутрь воздухоподающей трубы бросают кусок зажженной бумаги или тряпки (от сильной тяги спички быстро гаснут).

Когда разгорятся дрова с характерным треском, полностью перекрывается поддувная заслонка. Бубафоня в таком режиме может работать без всякого присмотра сутками.

Эта дровяная печь длительного горения дает немного пепла ввиду того, что дрова сгорают почти полностью. Пепел можно долгое время не убирать.

Как видно, конструировать печи “Бубафоня” своими руками вполне возможно. Многие народные умельцы делают их не только из бочек, но и из газовых старых баллонов, больших огнетушителей. Основное требование, предъявляемое к будущей печи – прочные стальные стенки.

Вот таким образом можно сделать печь длительного горения.

Источники: http://1poteply.ru/pechi/svoimi-rukami-dlitelnogo-goreniya.html, http://www.portaltepla.ru/pechi/pechi-dlitelnogo-goreniya-svoimi-rukami/, http://stroyskop.ru/pechi/samodelnye-dlitelnogo-goreniya.html

Как вам статья?