Бубафоня і Ракета: печі з вертикальним завантаженням своїми руками

1. «Бубафоня» або поршнева ПДГ
2. конструкція
3. як зібрати
4. Проблема, якої не існує
5. Витягуємо максимальну користь
6. «Ракета» або реактивна піч (РП)
7. конструкція
8. Принцип роботи та переваги
9. Етап перший. Потік в чистому вигляді
10. Етап другий. «Ракетна буржуйка»
11. Етап третій. Система з вертикальним теплообмінником
12. Етап четвертий. встановлюємо інжектор
13. Етап п'ятий. Наддувши
14. Піролізна ракетна піч з консервних банок своїми руками

Які бувають конструкції печей тривалого горіння? З цієї статті ви дізнаєтеся, чим принципово відрізняються печі тривалого горіння з вертикальним завантаженням і як підвищити їх ефективність. Ми розповімо про секрети їх виготовлення і наведемо покрокові інструкції.

Продовжуючи тему виготовлення і вдосконалення печей тривалого горіння (ПДГ), ми детально опишемо пристрої з вертикальним завантаженням. Переваги такого варіанту:

1. Компактна камера згоряння.
2. Використання гравітації в роботі.
3. Більш ефективна реалізація палива (дров).
4. Низька температура викиду - не потрібно посилено ізолювати димохід.
5. Відносна чистота (бездимність) викиду - менше проблем з сусідами.

Принципова відмінність таких печей від буржуйок і їх похідних - поступове згоряння палива і, як наслідок, плавне і рівномірний розподіл тепла (в буржуйках розгорається відразу вся завантаження).

Дві найпопулярніші різновиди ПДГ - «Бубафоня» і «Ракета» (ракетна піч). У першому випадку реалізується енергія від горіння деревини під тиском при дефіциті кисню, в другому - реактивний процес, що виникає при перепаді температур.

«Бубафоня» або поршнева ПДГ

Своє оригінальну назву ця піч отримала від ника автора, який вперше виклав схему в загальний доступ. Чи є він винахідником цього різновиду, невідомо. Швидше за все, в тій чи іншій формі вона існувала з давніх часів, оскільки її дія заснована тільки на законах фізики і природи.

Особливість цього варіанту ПДГ - постійний тиск поршня, п'ята якого балансує і утримує постійну рівномірну температуру, не дозволяючи остигати або перегріватися окремих дільницях.

конструкція

«Бубафоня» являє собою щось на зразок циліндра поршневого ДВС у вкрай примітивному вигляді:

1. Камера згоряння (КС). Відкрита циліндрична ємність (бочка, балон, труба) без люків і з димовідводом біля верхньої межі. Розмір КС може коливатися від 20 до 240 л.
2. Поршень. Сталева труба перетином 75 мм з круглою п'ятою на одному кінці. П'ятка має діаметр на 40-50 мм менше, ніж КС, і отвір під діаметр труби. У зовнішній частині п'ята має ребра для допуску повітря до ділянки горіння. Функціонально ця деталь виконує роль воздуховода і преса.
3. Кришка. Проста сталева кришка з отвором для труби воздуховода.

Простота і надійність конструкції, а також доступність матеріалу зробили цю піч найпопулярнішою у селян і власників гаражів. «Бубафоня» є рекордсменом за тривалістю горіння - КС з бочки 200 л при повній щільною вертикальної завантаженні працює 20-24 години.

як зібрати

1. Відрізаємо верхню кришку бочки (повинна бути не гнила). Її можна використовувати потім під кришку печі. Якщо це газовий балон, відрізаємо по межі спайки оголовка і стінки. У 20-30 мм від верхнього краю вирізаємо отвір димоходу і приварюють канал з труби 100-120 мм.

2. Повітровід (ВВ). Для КС будь-якого розміру достатній внутрішній діаметр труби ВВ - 75 мм. Довжина ВВ дорівнює висоті КС плюс 200-300 мм.

3. П'ятка. Лист 4-6 мм вирізаємо у вигляді кола діаметром менше камери згоряння на 30-40 мм.

4. Вирізаємо по центру п'яти отвір, рівне внутрішньому діаметру ВВ плюс 2-3 мм. По краю можна наварити бортик зі смуги для стійкості поршня при завантаженій топці.

5. Приварювати на робочу поверхню п'яти куточки 30х30 або 40х40 у вигляді променів від центра.

6. Приварювати ВВ до п'яти під кутом строго 90º із зворотного боку від ребер.

7. На вільному кінці ВВ зсередини наварюють гайку М6. Вирізаємо заслінку по перетину ВВ і встановлюємо на гвинт. Можна використовувати магніт відповідного діаметру. Цією заслінкою регулюється подача повітря в осередок горіння.

8. На кришку наварюють смугу 20-30 мм по колу на зразок бортика.

Паливом для поршневий печі тривалого горіння типу «Бубафоня» може служити будь-який твердий горючий матеріал, але, як правило, це дрова. Невелика кількість гуми або пластику не дасть «чорного вихлопу», т. К. Повністю прогорить в КС. Паливо завантажується при знятому поршні, але по ходу роботи можна довантажувати піч маленькими дровами через трубу ВВ. Безпечний підпал також можна виробляти через ВВ.

Проблема, якої не існує

Прискіпливий майстер спробує підігнати ВВ під кришку, а кришку під КС максимально щільно і навіть передбачити ущільнення. Дослідним шляхом було встановлено, що такі «удосконалення» обертаються нездатністю печі продуктивно працювати. Секрет криється у вторинному повітрі, який підкачуються через зазори у верхній частині і забезпечує тягу. В цьому випадку щілини виступають в ролі інжекторів, про які ми розповіли в попередній статті .

Витягуємо максимальну користь

Конвектор. Для відводу тепла від КС (топки) є просте і ефективне рішення, засноване на конвекції повітря.

Конвекція - вид теплопередачі, в якому теплова енергія передається потоками або струменями.

Для пристрою примітивного конвектора нам знадобиться профільований лист оцинковки з середньою хвилею, який потрібно просто обернути навколо камери згоряння. Хвилі профілю служитимуть каналами, за якими буде проходити повітря. Нагріте від печі, він буде спрямовуватися вгору, а його місце займе холодне повітря, що надходить знизу каналу. Якщо профлиста немає, можна закріпити навколо топки і димаря обрізки профілю CD або UD.

Кожух. Ще одним різновидом конвектора може бути примітивна коаксіальна система.

Коаксіальний - від латинського зі - спільний і axis - вісь, т. Е. Має спільну вісь.

Для цього на камеру згоряння наварюють кронштейни довжиною 40-50 мм, відступивши 50 мм від верху і низу. На них фіксуємо лист металу. Товщина тут не має вирішального значення, т. К. Теплоносієм виступає повітря, а сам кожух нагріватися не буде. Підійде тонка оцинковка, яку можна зробити знімною.

Довгий рівний димохід. Якщо є можливість без труднощів збільшити довжину димоходу всередині приміщення, це дозволить знімати залишки температури відпрацьованих газів.

Вентилятор, спрямований на ПДГ, ефективно перемішує повітря, що дасть швидкий і рівномірний прогрів приміщення.

Описана версія печі має один, але істотний недолік, який можна розглядати як данину простоті конструкції. Очищення зольника - робота курна. Самим зольником служить донна частина КС і виїмка золи через борт незручна, але необхідна.

Порада. Рекомендуємо постійно тримати на дні 80-100 мм золи - це не дасть дну передчасно прогоріти.

Ще один нюанс можна назвати хіба що «витратою виробництва». При використанні бочки стінки топки прогорають відносно швидко. При інтенсивної експлуатації (на високій температурі) камеру згоряння доведеться замінити через 3-4 сезону. Але і тут простота забезпечує успіх - досить підшукати таку ж бочку. Газовий балон у цьому випадку буде служити десятки років.

«Ракета» або реактивна піч (РП)

Ще один різновид енергоефективних печей відома під назвою «Ракета» або «Ракетна піч». Звучне ім'я вона отримала через реактивного процесу, заснованого на теплообміні при значному перепаді температур (і виникає при цьому тязі), який реалізують в тому числі і в ракетних реактивних двигунах. Це природне явище вписано в базові закони фізики завдяки своїй безвідмовної роботи.

конструкція

РП завжди має «коліно» не більше 90 ° в тому чи іншому вигляді. Тобто димохід розташований під прямим або гострим кутом до дна топки. Обов'язкова наявність воздуховода (ВВ), який часто розташовується суміжно (через стінку) з топкою.

Принцип роботи та переваги

Головна відмінність РП від описаних раніше печей - температура концентрується не в топці, а в потоці повітря, який знаходиться в постійній динаміці. Безперервна тяга, що виникає в місці нагріву (коліно), заводить кисень з потоком повітря для горіння в топку через ВВ, в топці повітря отримує теплову енергію від згорання палива і віддає її в місці перепаду температури (коліно і «околиці»), завдяки чому тяга підтримується.

У постійному режимі РП не потрібно регулювання подачі повітря - природне прагнення до балансу процесів забезпечує тягу рівно такої сили, яка потрібна для реалізації температури в топці. Вихід відпрацьованих газів проходить також природно - тиском розігрітого повітря (тому РП не вимагає високої труби димоходу).

Ефект реактивності теплового потоку ми будемо реалізовувати поетапно, все більше ускладнюючи конструкцію.

Етап перший. Потік в чистому вигляді

Як ми вже з'ясували, основним елементом і умовою існування потоку служить коліно каналу. Зваривши під кутом 90 ° дві труби діаметром від 150 мм, співвідносні як 1/2, ми отримаємо готову «ракетну» топку з патрубком димоходу. Короткий ділянку - горизонтальний, довгий - вертикальний. Якщо розвести вогонь в горизонтальному, полум'я буде виходити по вертикальній трубі.

Примітивний варіант подачі вторинного повітря можна організувати, встановивши усередині топки на кронштейни лист металу - вогнище буде відділений від воздуховода. При цьому повітря, що проходить по ньому, буде потрапляти в кут коліна, що дозволяє називати його вторинним. Такому пристрою можна приварювати ніжки і ставити на верхній канал грати для сковороди.

Етап другий. «Ракетна буржуйка»

За основу беремо конструкцію, описану вище, і додаємо ще один елемент - горизонтальний ділянку (канал). Прямокутний перетин каналів буде зручніше в експлуатації, ніж труби.

Ракетна буржуйка: 1 - пластина; 2 - область нагріву і теплообміну; 3 - потік повітря

Повітропровід в даному випадку може розташовуватися довільно - головне, щоб по ньому проходив повітря. Це можуть бути «щічки», паралельні бічних стінок завантажувального люка, або пластина на ребрах по нижній стінці.

Далі до коліна приєднуємо димохід зі сталевої труби (він же - залишковий теплообмінник) і влаштовуємо кришку. Точно описати конструкцію складно, оскільки найчастіше її виконують з підручних матеріалів. Важливо зрозуміти і реалізувати сам принцип утворення потоку.

Етап третій. Система з вертикальним теплообмінником

Ідея полягає в пристрої сталевого теплообмінника з товстими стінками на шляху проходу гарячого потоку.

Конструкція являє собою елемент з другого етапу, збільшений в розмірах, на якому замість вертикальної труби буде розташовуватися порожня ємність для сухого теплообміну (в ідеалі - порожній газовий балон). У цьому випадку канал димоходу повинен бути розташований співвісно горизонтальному елементу.

Сам горизонтальний елемент (топка) може бути виконаний в різному вигляді - корпус печі, труба або короб. Він може служити попередніми теплообмінником (якщо має досить великий розмір). Для тривалого (до 4-х годин) безперервного горіння потрібно збільшити паливний відсік. Він може бути до 600 мм у висоту і приймати поліна вертикально. Горіння буде відбуватися в нижній їх частині, і під власною вагою вони будуть прогорати поступово.

Ракетна піч з теплообмінником: 1 - зольник; 2 - холодне повітря; 3 - паливний відсік; 4 - кришка; 5 - дрова; 6 - межа полум'я; 7 - область горіння; 8 - теплообмін; 9 - димохід; 10 - балон

Подача первинного повітря буде проводитися через дверцята в районі топки, яка буде служити ревізійним люком для очищення. Вторинний - через отвір або канал на коліні, або по каналу в паливному відсіку.

Етап четвертий. встановлюємо інжектор

Вище згадувалися прообрази каналів подачі вторинного повітря. На цьому етапі ми встановимо окремий канал для повноцінного постачання полум'я киснем на етапі дожигания палива.

Для цього буде потрібно сталева труба діаметром 12-15 мм, вигнута у формі каналу, який вийшов з елементів системи. З одного боку її потрібно заглушити і просвердлити в стінці 6-8 отворів 5-6 мм на ділянці в 100 мм. Потім слід встановити трубку таким чином, щоб вона проходила через всю систему, а її «глухий» кінець з отворами знаходився в місці, куди дістає полум'я. Відкритий кінець повинен виходити в «холодній» частини системи і мати доступ повітря. Нагрітий метал трубки створить тягу, і свіже повітря буде подаватися на дожіг.

Варіанти установки інжектора: 1 - зольник; 2 - холодне повітря; 3 - топка; 4 - паливний відсік; 5 - інжектор; 6 - межа полум'я; 7 - теплообмінник

Етап п'ятий. Наддувши

До інжектору підключається повітряний насос (можливо, старий пилосос). Сам інжектор повинен мати більшу пропускну здатність, ніж при природному постачанні. При включенні насоса потік свіжого повітря створює надлишковий додатковий тиск, і тяга посилюється пропорційно поданої потужності. Це забезпечує підвищення температури теплообмінника.

Цей спосіб відомий майстрам з давніх часів - функцію повітряного насоса виконували ковальські міхи.

Вживаючи заходів для розвитку ракетної печі, пам'ятайте, що система повинна бути гармонійною - все елементи потрібно балансувати, інакше - перегрів і прогоряння металу.

Піролізна ракетна піч з консервних банок своїми руками

Похідна горелка- «щепочніца» завжди стане в нагоді, тим більше що для неї не потрібно спеціальних матеріалів і навичок. Виготовити її зможе навіть підліток. Однак для того, хто вперше взявся за вирішення питання опалення «ракетними» печами, це буде хорошою практикою, т. К. Принцип роботи ідентичний:

1. Беремо дві бляшані банки різного діаметра і висоти (різниця на 20-25 мм).
2. Вирізаємо отвір, рівне діаметру меншою банки в дні більшою банки.
3. Робимо мережу отворів в дні меншою банки.
4. Робимо пояс отворів на стінці меншою банки в 1/5 її висоти від відкритого краю.
5. Робимо пояс отворів на стінці більшої банки в 1/7 її висоти відкритого краю.
6. Вставляємо меншу банку в дно більшої так, щоб дно меншою підходило до відкритого краю більшої. Пальник готова.

Ви напевно вже здогадалися, що, в принципі, це коаксіальна система газопроводу. Додаючи до такої пальнику різні пристосування, можна збільшити обсяг паливного відсіку або кип'ятити воду.

Якщо в стінці більшої ємності вирізати отвір під канал і встановити вентилятор, вийде не що інше, як РП з турбонаддувом.

Використовуючи цей «кишеньковий» варіант, можна проводити експерименти і порівняльні виміри - як горить матеріал сам по собі і як із застосуванням вторинного повітря.

рмнт.ру

12.02.17