Воздухогрейная печь своими руками

Как сделать самую эффективную печь длительного горения своими руками

Отопительные агрегаты могут длительно отапливать строение после одной закладки топлива. Четыре-пять килограмм дров не полыхают, а тлеют и выделяют газ, который дополнительно сгорает и дает тепло. Владельцы домов строят печь длительного горения своими руками, чертежи самой эффективной модели можно найти в интернете, заказать специалистам по монтажу нагревательного оборудования.

Описание и виды печей длительного горения

Печи длительного горения экономят теплоноситель путем дожига газов, выделяющихся при горении

Агрегат удобно использовать, т. к. после загрузки можно долго не открывать топку. В процессе перегорания дров или угля выделяется горючий газ, который собирают в камере, где он догорает и выделяет энергию.

Используются такие устройства в частных домах, дачах, гаражах, предприятиях.

По функционалу печи делят на оборудование для отопления, приготовления пищи, используют комбинированные варианты. Материалом служит металл, чугун, кирпич. Для круглогодичного использования лучше выбрать кирпичный очаг комбинированного действия. Хорошим вариантом станет самодельная печь «бубафоня» из газового баллона.

Классическая печь

Сложная конструкция предполагает наличие внутренней камеры сжигания угля. В ней обустроена камера, соединенная с колпаком для догорания выделяемых газов.

Топливо поджигают снизу, газы поступают в колпак и сгорают. Классика проявляется в проталкивании горючих газов через массу топлива в камеру, куда подается воздух. К таким видам относят печи: булерьян, печка Бутакова.

Шахтная печь

В агрегате область горения смещена к зоне колосников. Газы выходят сквозь соседнее отделение, где догорают и выделяют тепло. Лучшим материалом служит кирпич.

• кокошник для погрузки шихты, вывода газов;
• печная шахта;
• горн;
• фурма для подачи газов.

Оборудование имеет высокий коэффициент эффективности и большую производительность.

Подовая печь

В ней поджигают топливо сверху, огонь перемещается вниз. Воздух подают под сгоревший пласт по специальным каналам. Простая и эффективная конструкция разработана во множестве моделей, которые легко сделать собственноручно.

Газогенерирующие печи

Предусматривает медленное сгорание газов, отделяемых на основе пиролиза. Дровяное топливо перегорает под действием тепла и малого объема кислорода, при этом выходят горючие газы. В агрегате обязательно есть теплообменник. Подходят для отопления с подсоединением одного или двух контуров.

Особенности конструкции и принцип действия

Виды топлива для пиролизных котлов и печей

Достоинства оборудования в высоком КПД, отсутствии сложной автоматики, энергетической независимости, безопасности по сравнению с котлами на газе, жидком топливе. Пиролизные агрегаты дают полезный показатель на уровне 90%. Печи длительного горения показывают результат 75 – 80% из-за взаимодействия корпуса с водяными трубами теплообменника.

Недостаток в большой стоимости готовых агрегатов.

В топку кладут древесное топливо, которое перегорает быстро. Период интенсивного горения (1 час) нужен для нагревания котла, дымохода. Затем печь до верха загружают топливом, плотно закрывают дверку, перекрывают задвижку шибера, чтобы минимизировать воздушную подачу и тягу. В этих условиях обеспечивается хорошее сгорание с выделением горючего газа.

Умная печка работает на каменном или буром угле, торфе, можно употреблять дрова различных пород и отходы при обработке древесины. Из опилок, стружек делают гранулы и брикеты. Используют современные виды в виде паллет и евродров. Есть котлы, переоборудованные под жидкое топливо.

Материалы и инструменты

Печь длительного горения из старого газового котла

Применяют железные бочки, баллоны от газа (50 – 100 л). Канал воздушной подачи делают из стальной трубы, канал отвода дыма выполняют железным или керамическим. Для крышки берут листовую сталь 3 – 5 мм. Готовят дверку и петли к ней. Водяной контур изготавливают из листового железа и двух патрубков с резьбой.

Для работы нужна сварка, болгарка, дрель, напильник, молоток, наковальня, измерительный инструмент.

Расчет основных параметров

Показатели выбирают для эффективного использования зоны загрузки дров, камеры сбора золы. Параметры определяют, чтобы результативно работала область догорания выделяемых газов. Для корпуса выбирают правильную толщину металла, чтобы продлить время эксплуатации.

Размер печи

Высотой печи изготавливают не более 1,0 м, от этого показателя зависит время работы оборудования. В высокую конструкцию неудобно загружать брикеты, она не обеспечивает результативную тягу, горение затухает.

Диаметр выбирают, следуя соотношению пропорциональности от 1:3 до 1:5 (высота, сечение, соответственно). Оптимально работает топка диаметром около 0,3 м. Узкие камеры не рекомендуют, т. к. воздух из них вытягивается в трубу, отчего снижается мощность самоделки.

Толщина материала

Печь длительного горения из двух баллонов

Критерий является важным, т. к. тонкий металл корпуса прогорит быстрее. Выбирают сталь для стенок печи не меньше, чем 5 мм толщиной. Параметр особо важен для варианта котла с водяным теплообменником.

Тонкие стенки до 5 мм способствую потере мощности, падению температуры, снижению интенсивности догорания газа. В итоге уменьшается выделение тепла.

Параметры стального блина

Железный элемент одновременно служит перегородкой и нагревательной площадкой для возгорания пиролизных газов. Оптимальным является размер, когда промежуток от внешней грани до внутренней поверхности агрегата составляет размер 5% общего диаметра.

Параметры выходной трубы

Чаще изготавливают из стальной трубы круглого сечения для отвода продуктов перегорания топлива и газов, выведения конденсата. Нежелательно применять квадратные сечения, чтобы уменьшить скопление сажи.

Диаметр выходной трубы принимают на уровне 80 – 100 мм.

Размеры трубы, подающей воздух

Для самодельной конструкции печки применяют металлическую трубу, диаметр которой превышает 50 мм. Чаще всего ставят 70 – 80 мм. Патрубок приваривают посередине стального круга, сопоставляя с его отверстием. В итоге получают элемент, который именуют поршнем.

Подготовка к работе

Предварительно нарезают заготовки из железа по эскизу, готовят детали ручек, колосников. Из кирпича выполняют подставку, сечение которой на 30 см больше корпуса. Металлическую подкладку делают, приваривая к баллону уголки или стрежни.

Ставят печь не ближе 1,0 м к стене, при этом учитывают необходимость теплоизоляции корпуса.

Печь своими руками

Для изготовления печи понадобится сварочный аппарат

Используют любые стальные емкости с требуемой толщиной стенок. Металл применяют чаще всего, иногда мастера выстраивают печи из кирпича. Железные конструкции имеют преимущество в том, что их можно переставлять при необходимости.

Печь «бубафоня» из газового баллона

Верх емкости срезают болгаркой в месте закругления стенок баллона, деталь используют в качестве крышки. К срезу приваривают полосу железа для ее устойчивости.

Для прижимного поршня из стали вырезают круг, чтобы он мог проходить внутрь баллона, в середине формируют отверстие 5 см. Подающую воздушную трубу присоединяют к отверстию сваркой. К обратной стороне приваривают крестообразно швеллер. Устанавливают вверху и сбоку дымник, зачищают резанные швы болгаркой. Печь длительного горения своими руками из газового баллона готова.

Печь длительного горения из кирпича

Кирпичная печь длительного горения

Такая печь смотрится наиболее выигрышно, но требует больших трудозатрат при возведении и больше времени.

Прочный фундамент строят независимо от основания дома, его размеры превышают размеры печи на 20 см с каждой стороны. Под подошвой делают песчано-щебеночную подсыпку, простилают слой рубероида.

После бетонирования можно класть печь на 28 сутки. Верх фундамента изолируют от кладки рубероидом в 3 слоя, ставят жаростойкое покрытие из асбеста, стеклокерамических материалов.

Схема расположения кирпичей в каждом ряду нужна для обеспечения результативной работы конструкции. Чертежи порядовки можно найти в интернете, где указываются способ кладки каждого яруса.

Газы внутри перемещаются не только по вертикали, но и проходят горизонтально. Правильная кладка рядов увеличивает плоскость контакта дыма с кирпичом, повышает отдачу тепловой энергии.

Как усовершенствовать печь

Модернизация касается удобства работы. Железная печь весит немало (150 – 160 кг), а для очистки от золы ее нужно переворачивать. Улучшение заключается в установке дверок, через которые можно выбрать остатки горения.

Модернизация печи «бубафоня»

Особенность агрегата в отсутствии зазоров и герметичности, поэтому при монтаже дверок нужно делать изоляцию. Вначале приваривают железные бортики в проеме, затем применяют жаростойкие уплотнители.

Крестообразные куски швеллера под основанием поршня меняют металлическими пластинами, чтобы улучшить воздушную подачу. Так поток не будет закручиваться, а ритмично распределится в камере топки.

Модернизация кирпичной печи

Изготавливают печь треугольной формы, чтобы установить ее в углу комнаты. На кладку уйдет меньше кирпича, что сэкономит средства владельца.

Вторым вариантом станет монтаж разделительной заслонки для переключения режима летнего и зимнего использования.

Особенности эксплуатации

Длительность горения регулируется клапаном приточного воздуха

Уменьшают объем подающегося воздуха, чтобы снизить скорость перегорания дров. Избежать появления конденсата можно, если делать меньшее число поворотов канала дымоотводящего коллектора.

Влажность закладываемого топлива не должна превышать 25%. Во время сжигания не открывают дверку, чтобы не допустить угарный газ в комнату.

Два раза в месяц нужно протапливать агрегат в максимальном режиме, чтобы сжечь отложения шлака на внутренних стенках. Результативность работы печки будет выше, если использовать крупноразмерные дрова.

Источник

Как самому сделать печь булерьян из труб?

Устаревшие буржуйки сменили более современные котлы длительного горения. Такие воздухогрейные печи могут поддерживать тепло на протяжении 8-10 часов на единовременной закладке топлива. Рынок изобилует различными предложениями отопительных приборов, работающих на твердом топливе. Но все эти котлы произошли от одного предка – печи Булерьян, которую несложно изготовить самому.

Внешний вид печки Bulerjan походит на буржуйку, но с необычным дизайном. При этом у данного котла эффективность существенно выше, как и область применения – значительно шире. Заводские воздухогрейные устройства пользуются большим спросом, однако булерьян вполне возможно сделать своими руками, и с ее помощью обогревать мастерскую, гараж, подсобку и даже небольшую дачу.

Как работает котел типа Булерьян?

Изготовление отопительного устройства окажется гораздо более простым, если понять, как оно работает. Можно просто все скопировать, но не факт что все будет работать правильно. На первый взгляд Булерьян выглядит как металлическая бочка, лежащая на боку и обвитая трубами.

Дизайн не отличается особым изяществом, но благодаря своей эффективности устройство весьма популярно в местах, где климат отличается суровостью. Принцип действия агрегата основан на конвекции и дозированной подаче воздуха в камеру сгорания.

Конвекция являет собой перенос тепла при помощи движущейся среды, в Булерьяне таковой являются воздушные потоки.

Из-за того что холодный воздух более тяжелый по сравнению с теплым, он располагается ближе к полу. В это же место выходят нижние концы труб, которые обвивают топку Булерьяна. Как только камера сгорания нагревается, холодный воздух начинает поступать в трубы, а по мере прогревания, через верхние, входит обратно в комнату. Благодаря такому явлению как циркуляция воздуха агрегат может быстро нагреть помещение.

Как правило, агрегат рассчитывается исходя из объемов помещения, которое он должен будет обогревать. Если использовать прибор больше необходимой мощности, то в помещении будет жарко как в аду, если же мощности будет не хватать, обогрев помещения будет происходить очень долго и прибор в итоге просто может выйти из строя.

Второй положительной чертой котла данного типа является длительное горение. Быстрый нагрев – это довольно хорошо, но дежурство у печи с подкидыванием дров мало чем отличается от буржуйки. Долгое сохранение в помещении тепла агрегатом заслуга еще одного физического закона.

Без подачи воздуха пламя гореть не будет. Из-за этого в камеру сгорания воздух поступает через заслонку (каналы, жиклеры) в том объеме, который нужен для тления дров, а не для того, чтобы они пылали.

В зависимости от типа древесины, топливо в камере сгорания может тлеть вплоть до 10 часов. И весь этот период в комнате будет сохраняться тепло. Из-за постоянных конвекционных потоков нагрев помещения осуществляется в течение 15 минут. КПД агрегата можно оценить в 75%. Если взять для сравнения стандартную кирпичную печь, то ее КПД меньше 50%.

Конструкция воздухогрейной печи

С сутью быстрого нагрева помещения и сохранения комфортных температурных условий мы разобрались. Необходимо понять, каким образом это воплощается в жизнь, то есть из каких деталей состоит конструкция агрегата.

Отопительное устройство Булерьян включает в свою конструкцию следующие элементы:

• топочная камера, которая состоит из согнутых трубок и металлических полос;
• вторичная камера сгорания;
• передняя стенка;
• задняя стенка;
• дверца для закладки топлива;
• патрубок, служащий дымоходом;
• зольник;
• инжектор;
• шибер дымохода;
• регулятор мощности;
• поддувало и т.д.

Фундаментом конструкции агрегата Булерьяна является его камера сгорания, имеющая цилиндрическую форму. Сквозь нее проходят конвекционные трубы греющие комнату. Сама топка делится на верхнюю и нижнюю части при помощи колосника. Задачей колосника является подача в нижние слои топлива воздуха.

За регулирование подачи в печь воздуха отвечает специальная встроенная в дверцу заслонка. Во время ее поворота количество воздуха в камере увеличивается, из-за чего дрова разгораются, либо уменьшается для того, чтобы дрова начинали тлеть. В некоторых конструкциях производители устанавливают ограничители, которые фиксируют заслонку в определенной позиции.

Шибер-заслонка. Некоторые считают ее частью котла, другие – элементом дымохода. Шибер устанавливается на выходе дыма из печи и переходит непосредственно в дымоход. Его задачей является ограничение тяги при необходимости. В первых моделях данная деталь закрывалась наглухо. Но учитывая печальные данные о погибших от угарного газа, монтируются заслонки, которые закрывают трубу на 75-80%. Из-за чего сохраняется минимальная тяга.

У печи Булерьян есть огромное количество положительных качеств: безопасность, быстрый обогрев помещения, если установить режим тления большие дрова могут гореть до 8-ми часов. Это один из самых эффективнейших котлов с КПД 80%.

Минусами являются скопление едкого конденсата, утилизация которого достаточно сложная и достаточно сильное осаждение сажи в дымоходе, из-за чего он нуждается в периодических чистках.

Что нужно для изготовления котла?

Мощность будущего воздухогрейного отопительного агрегата прямо пропорционально объему отапливаемого помещения. То есть, исходя из этих параметров, необходимо высчитывать не квадратуру помещения, а его кубатуру. Это довольно просто, необходимо площадь комнаты умножить на ее высоту. К вычисленному результату необходимо добавить 20% – это будут вероятные тепловые потери.

К примеру, нам необходимо обогреть помещение, чья площадь составляет 40 м2 и высотой 3 м. Объем такого сооружения равняется 120м3 плюс 20%, в результате имеем 144м3. Таким образом, нам необходим прибор, способный обогреть помещение в 150м3. Агрегаты заводского исполнения в данном случае должны иметь мощность в 9 кВт и объем камеры сгорания 74 литра. Хочется отметить, что агрегаты с такими параметрами являются самыми популярными, оглядываясь на них, будем самостоятельно делать Булерьян.

Булерьян своими руками чертежи и самая эффективная схема:

Следующим этапом является сбор необходимого сырья. Для того чтобы сделать воздухогрейный котел потребуется:

• листы из жаростойкого металла толщиной 4-6 мм;
• трубы диаметром не менее 5-7 см, иначе циркуляция воздуха через узкие канальцы будет затруднена;
• короткий отрезок трубки с сечением 35 см для дверцы. Можно сделать из квадратной трубы;
• трубки с сечением 10 см для дымоотводного канала и 120 см для корпуса дроссельной заслонки;
• пару петель для монтажа дверцы;
• несколько металлических стержней диаметром 3-5 мм для создания ручек заслонки и дверцы;
• асбестовый шнур для того, чтобы сделать дверцу герметичной.

Инструмент упростит задачу. Для работы нужны: болгарка, дрель, сварочный аппарат, измерительные приборы, трубогиб. Сварочный аппарат и трубогоб, правда, есть далеко не у всех, но можно попробовать арендовать или одолжить у знакомых.

Процесс изготовления Булерьяна

Печь булерьян самостоятельного исполнения делается в несколько этапов.

1. Первым этапом является подготовка конвекционных труб. Используя трубогиб, им необходимо придать нужную форму. Обычно, их количество варьируется от 6 до 8 штук. Делать большее или меньшее количество нерационально ввиду того, что теряется КПД. Из получившихся изогнутых труб делается каркас (некоторые делают специальную рамку, некоторые применяют точечную сварку).
2. После того, как основа из труб собрана, необходимо измерить получившееся между ним расстояние, после чего из листового металла нарезаются полосы нужной ширины. После того, как они будут приварены, 1/3 трубы должно оставаться наверху.
3. Далее изготавливаются колосники. Они продаются в магазине или на рынке, но можно сварить и самостоятельно из арматуры или уголков. Специалисты рекомендуют использовать заводской вариант, так как он отливается из чугуна, из-за чего значительно вырастает срок его эксплуатации, а его цена, как правило, не более 800 рублей. Естественно, что вечно чугунный колосник служить не будет, учитывая это, рекомендуется внутри камеры сгорания приварить для него упоры, в дальнейшем это существенно облегчит задачу по его замене.
4. После чего наступает очередь верхней перегородки. Ее надо установить в верхней части печи для отсечения открытого огня от дымохода. У стенок камеры сгорания закругленная форма, что несколько усложняет задачу, для того чтобы ее упростить вначале необходимо изготовить лекало из картона, а уже далее ориентируясь на нее, изготовить деталь из металла. В перегородке необходимо прорезать отверстия (они не должны составлять меньше 7% от всей площади). В момент ее приваривания необходимо убедится в герметичности швов.
5. Из этого же листового металла необходимо вырезать круг, который в дальнейшем будет служить задней стенкой печи. Тут также рекомендуется использовать заранее подготовленным лекалом. Также необходимо помнить по то, что необходимо сделать отверстие для патрубка дымохода (диаметр 100 или 120мм).
6. Наиболее сложным этапом является изготовление передней стенки и дверцы. В принципе, стенка вырезается по тому же принципу, что задняя, то есть, используя приготовленное заранее лекало, единственным отличием является то, что делается отверстие не для дымохода, а для дверцы, которое располагается выше колосника. Стоит отметить, что чем больше будет дверца, тем крупнее можно ставить дрова в камеру сгорания. По периметру данного отверстия необходимо наварить металлическую полосу (бортик) примерно в 1 см, он необходим для большей герметичности.
7. Дверца должна быть несколько больше подготовленного отверстия. К вырезанному металлическому кругу нужно приварить две полосы, чья высота составляет примерно 15 мм (подойдут кольца от труб). Между ними должен быть промежуток, равный ширине бортика, который приварен к стенке. В паз, который получился необходимо уложить уплотнитель, роль которого выполняет асбестовый шнур.
8. Следующий элемент, который необходимо изготовить является дроссельная заслонка на дверцу. Для этой цели необходимо воспользоваться отрезком трубы, чья длина составляет 10 мм и диаметр 25 мм. Это будет корпус заслонки. От краев делается отступ на 3-4см, и прорезаются отверстия (снизу и сверху). После чего в них необходимо вставить металлический стержень, конец которого с одной стороны загнут. Он будет играть ручку ось, на которой будет крепиться заслонка. После чего из листового металла вырезается круг, чей диаметр совпадает с внутренним диаметром корпуса. После того как все собрано, его необходимо прикрепить к дверце.
9. В верхней части заслонки необходимо сделать небольшую прорезь, для того чтобы в камеру сгорания постоянно поступало небольшое количество воздуха. К слову, шибер заслонку изготавливают аналогично. После чего его устанавливают на место.
10. Завершающим этапом является приваривание к передней стенке и дверце петель с последующим навешиванием на них дверцы. Ради пожарной безопасности рекомендуется проверить целостность швов.

После того как печка готова, можно сварить из уголков и арматуры или выложить их кирпичом. В том случае, если не устраивает внешний вид агрегата, его можно покрыть термостойкой краской.

Правильная эксплуатация оборудования

Нестандартный монтаж дымоходных труб необходим для того, чтобы защитить конструкцию от накапливаемой в процессе сгорания древесины. Если это не учитывать, то смола будет вытекать из агрегата, а в случае монтажа, описанного выше, она будет оставаться внутри дымохода и постепенно сгорать.

Печь Булерьян гарантированно будет засоряться смолой. Со временем происходит накопление слоев смолы, которые в последующем засоряют устройство. Это начинает быть заметным после того, как заметно сокращается эффективность его работы, тяга становится слабее, а свободное движение шибера несколько проблематично. Это говорит о том, что необходимо приступать к прочистке устройства.

Самым простым методом в данном вопросе является протапливание печи осиновыми дровами. К сожалению, данный метод недолговечен и польза от него небольшая. Самым лучшим методом ликвидации загрязнения смолой является прожиг. Для осуществления данной операции Булерьян необходимо растопить при открытом зольнике, фактически прокалив все каналы. Как результат – все смолистые отложения сожжены.

Некоторые мастера для прожига применяют кислород, в данном случае сопло баллона подносится к зольнику. Данная процедура довольно опасна, так как нарушает правила пожарной безопасности. Неаккуратное обращение с баллоном кислорода рядом с открытым пламенем может повлечь за собой взрыв.

В качестве топлива для печей данного типа подходят не только дрова, но и отходы древесного производства типа стружки или опилок, либо специальных брикетов. Одним из ключевых условий является низкий уровень влажности топлива. Количество влаги прямо пропорционально образованию смолы внутри печки, а чем меньше смолы в ней образуется, тем реже нужно ее чистить.

При использовании агрегата необходимо установить такой режим работы, чтобы получать максимум тепла при меньшем образовании смолы. В случае если найден оптимальный режим, то чистка будет необходима всего лишь пару раз за отопительный сезон.

Изготовление данного отопительного оборудования типа Булерьян своими руками достаточно сложная задача. Но в итоге можно получить удобное и высокопроизводительное устройство. По словам специалистов, что в случае правильной установки и соблюдении условий использовании срок службы агрегата практически вечен.

Источник