Печь длительного горения – высокоэффективное и простое устройство. Делаем печь длительного горения своими руками Печка длительного горения чертежи своими руками

Время чтения ≈ 8 минут

С наступлением холодных дней проблема обогрева становится все более актуальной. Владельцы частных домов, не имеющие подключения к центральному отоплению, могут решить эту задачу, соорудив печь длительного горения на дровах своими руками. Такие самодельные конструкции позволят обеспечить поддержание комфортных условий в холодный период времени. Подобные агрегаты можно приобрести в магазине и затратить немалую сумму денег, или соорудить подходящий вариант самостоятельно.

Особенности самодельных печей длительного горения на дровах

Владельцам частных домов при решении вопроса, связанного с отоплением, приходится решать, какому отопительному оборудованию отдать предпочтение.

Существуют приборы, характеризующиеся периодическим функционированием. Они обеспечивают быстрый прогрев внутреннего пространства. После этого агрегат отключается, и температура в помещении столь же быстро понижается. Для поддержания процесса горения владельцам печи приходится часто подбрасывать новую порцию дров в отопительный агрегат.

Вторая разновидность печи характеризуется длительным горением. К ней относятся не только печи на дровах, но и газогенераторные агрегаты. При установке таких конструкций владельцу нужно будет подбрасывать дрова несколько раз в сутки, поскольку продолжительность горения достигает 6-10 часов. Однако встречаются такие модели печей, в которых процесс горения и тления с выделением тепла может продолжаться до 20 часов.

Самодельная печь длительного горения считается наиболее предпочтительным вариантом, так как ее можно адаптировать под конкретное пространство еще на этапе сборки.

Конструкция печей, предполагающих длительное горение, и их работа сопровождаются отличительными особенностями:

• для их изготовления отдают предпочтение стали или чугуну;
• конструкция предполагает сооружение топки из двух отдельных частей (обеспечивается достаточная вместительность топки, благодаря которой в нее можно загружать большое количество дров);
• некоторые модели оснащают воздушной конвекционной системой;
• одной закладки дров хватает для работы печи на протяжении достаточного количества времени;
• такие конструкции агрегатов используют разные виды топлива (дрова и древесные пеллеты);
• при желании конструкцию можно усовершенствовать, оснастив ее механизмом, позволяющим в автоматическом режиме обеспечивать подачу топлива в топку;
• такие агрегаты характеризуются высоким КПД;
• при внедрении таких конструкций печей исключается необходимость в сооружении специального фундамента под них;
• такие агрегаты характеризуются небольшим весом и приемлемыми габаритами;
• топливо полностью сгорает, остается лишь незначительное количество золы;
• современные печи имеют достаточно привлекательный внешний вид, благодаря которому их можно размещать в любой комнате, они органично вписываются в любой интерьер;
• такое оборудование устроено так, что внутри здания исключается запах гари и присутствие дыма;
• печь оснащена заслонками и герметичными дверьми, исключая проникновение топливного газа в комнаты.

Владельцы частных домов смогут самостоятельно собрать такие конструкции при наличии соответствующих чертежей и рекомендаций.

Модели, выполненные из чугуна, способны прослужить на протяжении более пятидесяти лет. Такой продолжительный эксплуатационный срок обеспечивается за счет особенностей чугуна. Он не подвергается коррозии. К тому же чугун обладает высокой устойчивостью к механическим повреждениям.

Продолжительная работа печи обеспечивается за счет особой конструкции. Дрова в топке подвергаются не горению, а тлению.

В топку загружается большое количество дров, при этом ограничивается поступление кислорода. В результате дрова сначала нагреваются, а затем начинают тлеть, выделяя горючий топливный газ.

К сожалению, такая конструкция печи не лишена недостатков. К ним относятся:

• образование конденсата;
• форма трубы дымохода должна быть только прямой;
• исключается возможность использовать жидкое топливо.

Разновидности печей

Такие самодельные отопительные устройства будут способны обеспечить в любое время года нормальный микроклимат в частных домах, в которых постоянно проживают их владельцы. Самодельными печами можно оборудовать и дачные дома, которые очень часто в зимний период пустуют. Владельцы приезжают, но проводят здесь минимум времени.

Такие печи при необходимости устанавливают и в других строениях:

• теплицах;
• сараях;
• гаражах;
• кладовых.

Все зависит от того, какие цели преследуют собственники строений.

Специалисты рекомендуют при выборе моделей отдавать предпочтение той конструкции, которая сопровождается наличием водяного контура. В этом случае печь оснащается топкой и дополнительным отделением – водяным. Корпус печи будет постепенно нагреваться, благодаря этому выделяемое тепло будет равномерно распространяться внутри помещения.

Печь длительного горения на дровах с водяным отделением, сооруженная своими руками, способна обеспечивать быстрый прогрев жилого пространства, успешно конкурируя с в части эстетики.

В зависимости от того, в каком пространстве планируется внедрить печь, определяются размеры и оптимальная форма будущего отопительного агрегата.

В торговых заведениях выставлены в продажу отопительные агрегаты с длительным горением, сопровождающиеся высоким уровнем популярности. К ним относятся:

• Булерьян;
• Профессор Бутаков;
• Бренеран;
• Лачинянка;
• Слобожанка;
• Бубафоня;
• Буржуйка.

Используемое топливо

Ни для кого не является секретом, что дрова являются самым экологичным топливом. Эту же категорию дополняют сухие поленья и пеллеты, поскольку их получают методом прессования небольших по размеру высушенных щепок и опилок.

Для печей с длительным горением могут применяться в качестве топлива топливные гранулы, которые получают из таких материалов:

• шишек;
• лузги семечек;
• скорлупы орехов;
• высушенной кожуры цитрусовых фруктов;
• древесной коры.

Можно использовать и древесный уголь, но только при условии, что при создании печи стенки агрегата будут преднамеренно утолщены. Если стенки не утолщать, то можно испортить печь, так как во время работы она подвергнется сильному нагреву.

Подготовка к работе

Процесс сооружения отопительного агрегата предполагает выполнение работ, сопровождающихся образованием большого количества пыли, возникновением повышенного шума. К тому же эта задача трудоемкая, поэтому важно правильно подготовиться к предстоящей работе.

Пространство, в котором будут проводиться работы, должно быть оснащено источником электроэнергии. Это важно, поскольку обойтись без электросварки не получится.

В зависимости от целей использования, печи идентичной конструкции могут иметь различные габариты. Чтобы понять, какие размеры будут в конкретном случае оптимальными, важно определить место, где будет установлена печь.

К месту расположения обогревательного агрегата выдвигаются такие требования:

• вокруг печи важно обеспечить свободное пространство (агрегат сильно нагревается, поэтому при близком расположении других предметов интерьера он способен спровоцировать их нагревание и порчу);
• рядом с агрегатом не разрешается размещать легковоспламеняющиеся вещества;
• перед тем, как запустить агрегат, рекомендуется проверить его на исправность и успешное функционирование всех режимов.

Предупредить преждевременный выход из строя печи можно, если прислушиваться к рекомендациям опытных специалистов. В частности, они настоятельно рекомендуют внутри печи обязательно оставлять небольшое количество золы. Это предупредит прогорание дна.

Сооружение печи из металлической бочки

Если решение относительно сооружения самодельной печи принято, нужно сначала подготовить весь необходимый материал, а именно:

• металлическую объемом 200 литров (она должна быть выполнена из нержавейки, чугуна или стали);
• две стальные трубы разной длины;
• красный кирпич;
• металлический швеллер;
• строительную смесь;
• цемент.

Еще нужно подготовить инструменты, без которых выполнить определенные действия будет невозможно. К ним относятся:

• топор;
• сварочный аппарат;
• рулетка;
• молот;
• набор электродов;
• отвесы для монтажа;
• строительный уровень;
• болгарка.

Сооружать самодельную печь будет проще, если следовать пошаговой инструкции:

1. Нужно взять подготовленный баллон (рекомендуется использовать пустой газовый баллон).
   
2. Открутить вентиль.
3. Заполнить баллон водой.
4. Срезать верхнюю его часть и отложить ее в сторону (впоследствии она будет использоваться).
5. Берут отрезы арматуры и приваривают их к днищу бочки, сооружая ножки.
   
6. Из металлического листа вырезают круг диаметром чуть меньше диаметра основного корпуса.
7. В вырезанном круге посередине вырезают еще один круг.
8. К вырезанному внутреннему круглому отверстию прикладывают, а затем приваривают трубу, которая будет выполнять функции дымоотвода.
   
9. С обратной стороны этого металлического круга приваривают четыре отрезка швеллера, которые располагают перпендикулярно друг к другу.
   
10. Берут ранее отрезанную верхнюю часть бочки, в ее центре вырезают отверстие для трубы.
    
11. В корпусе вырезают отверстие, которое будет использоваться для загрузки топлива.
12. К вырезанному отверстию приваривают металлическую дверцу.
13. К дверце приваривают ручку.
14. Ниже этой дверцы вырезают еще одно отверстие меньшего размера, к нему тоже приваривают дверцу.
    
15. Далее подготавливают место, в которое будет устанавливаться самодельная печь (делают углубление в стене).
16. На дне сооруженной ниши выкладывают слой кирпича и заливают его цементом.
17. Проверяют, чтобы сооруженная площадка была идеально ровной.
    
18. Следующие действия направляют на установку трубы дымоотвода. К отверстию в бочке приваривают прямой отрез трубы.
19. Из изогнутой трубы сооружают основную часть дымохода.
20. Укладывают асбестовую ткань, которая обеспечит надежную изоляцию.
    
21. Крепят хомут.
22. На верхнюю часть трубы устанавливают специальный колпак, который обеспечит надежную защиту от загрязнений и природных осадков.
23. Устанавливают отражатель, который также именуется защитным экраном для печи (его создают из металла или кирпича).
    

На этом процесс сооружения печи длительного горения завершается. При функционировании такого агрегата обеспечивается подача воздуха высокой температуры, благодаря которому удается хорошо нагревать внутреннее пространство помещения.

Соорудить печь длительного горения, которая будет функционировать на дровах, можно своими руками. Перед началом работы необходимо учесть все рекомендации специалистов, подготовить качественные материалы и инструменты. Также потребуются навыки работы с особыми инструментами или специалист соответствующего уровня.

Дровяные печи активно используются для обогрева помещений различного назначения – это могут быть жилые комнаты, хозяйственные постройки, гаражи и многое другое. Газ можно провести далеко не везде, что поддерживает спрос на твердотопливные агрегаты. Ведь дрова являются довольно дешевым источником тепла, а в некоторых случаях и вовсе бесплатным. Если же изготовить печь длительного горения своими руками и установить ее в помещении, то мы получим в свое распоряжение удобный в эксплуатации агрегат.

В этом обзоре мы рассмотрим:

• Принцип работы печей длительного горения;
• Их достоинства и недостатки;
• самые эффективные конструкции дровяных печей;
• как сделать хорошую печку своими руками.

Ознакомившись с представленной информации и чертежами самоделок, вы сможете самостоятельно собрать печь медленного горения для гаража, дачи, хозпостройки и любых других зданий.

Конструкционные особенности печей

Печка длительного горения удобна тем, что она может гореть на одной закладке дров в несколько раз дольше, чем традиционные печи и камины. Это напрямую связано с ее конструктивными особенностями – она наделена большой топкой, а некоторые из них сжигают дрова в определенных условиях, с минимальным доступом кислорода в камеру сгорания и последующим сжиганием пиролизных газов.

Герметизация швов исключит возможность попадания продуктов горения в отапливаемое помещение.

Печи длительного горения наделяются большими топками – сюда помещается большое количество дров и других видов теплого топлива. За счет этого снижается частота подходов для закладки горючего. Классические печки и котлы с миниатюрными камерами сгорания требуют все новых порций каждые 2-3 часа. В дневное время с этим еще можно мириться, но в ночное время человеку хочется спать, а не возиться с подкладыванием дров.

Хуже всего, если днем все работают – подкладывать поленья в печь просто некому. За это время температура в отапливаемых помещениях станет довольно низкой, поэтому вечер придется уделить не отдыху, а растопке, чтобы создать комфортные условия. Впрочем, ночью придется заниматься тем же самым, что и днем – подкидывать все новые порции поленьев в ненасытную топку дровяной печи.

Принцип работы печи длительного горения зависит от ее конструкции:

• Агрегаты с большой топкой – их долгая работа объясняется использованием камер сгорания большого размера, куда загружается множество дров;
• Пиролизные агрегаты – здесь твердое топливо сжигается при минимальном количестве кислорода и образует пиролизный газ;
• Агрегаты без пиролиза, но с ограничением интенсивности горения – это печи «бубафоня» из бочки, обладающие простым, но весьма оригинальным устройством.

Сами печи могут изготавливаться из самых разных материалов – камень, огнеупорный кирпич или металл.

Залог более длительного горения вашей печи – использование нормальных дров, а не прогнивших поленьев с низкой теплотворностью. Дольше всего горят бук, дуб, граб и некоторые сорта фруктовых деревьев.

Достоинства и недостатки

Давайте рассмотрим основные плюсы и минусы самодельных отопительных печей длительного горения. Начнем, как обычно, с положительных черт:

Компактность и относительная мобильность - главные плюсы печек-буржуек.

• Дешевизна – чаще всего их собирают из дешевого листового металла, отслуживших свое вместительных газовых баллонов, бочек и многого другого. Все это можно найти на развалах и на старых предприятиях. Некоторые люди могут порыться у себя в гараже или в сарае – наверняка там найдется ненужный металл для самодельной печи длительного горения;
• Простота сборки – никто не требует сверхточного следования выбранной схеме. Например, все та же пиролизная печка-буржуйка может иметь самые разные размеры;
• Высокая эффективность – правильно собранная печь длительного горения может обеспечить теплом помещения большого размера, не требуя частых подходов для закладки горючего.

Есть и определенные недостатки:

• Не самый привлекательный внешний вид – самоделки действительно не могут порадовать пользователей хорошими внешними данными;
• Некоторые виды печей нельзя использовать в жилых помещениях – та же «бубафоня» здорово надымит и навоняет, прежде чем выйдет на рабочий режим;
• Печь длительного горения с водяным контуром будет сложна в реализации – нужно как-то обеспечить забор тепла в отопительный контур.

Несмотря на некоторые явные недостатки, самодельные печи длительного горения на дровах пользуются определенным спросом.

Печь длительного горения – отличный агрегат для обогрева теплиц. Обогревать их электричеством или газом дорого или вовсе невозможно, а купив дешевые дрова, можно обеспечить теплицы живительным теплом на всю зиму.

Разновидности печей длительного горения

Если вы запланировали соорудить печь долгого горения своими руками, у вас есть все инструменты и вы не боитесь сложностей, тогда вам непременно пригодится информация из следующего раздела нашего обзора – в нем мы будем рассказывать о разновидностях данных печей.

Самая простая из всех печей – это буржуйка. Она представляет собой железную печь, собранную на основе старого газового баллона или из листового металла. Для того чтобы обеспечить длительное горение, ее внутренний объем делается очень большим – проще всего это реализуется в моделях из листовой стали, достаточно лишь выбрать подходящий по размерам чертеж.

Такая печь может работать на дровах, на угле, а также на прессованном твердом топливе. Она проста в эксплуатации, легко растапливается и дает большое количество тепла. Также она характеризуется неприхотливостью. Если вам нужна простая печка для дачи, смело выбирайте буржуйку – она станет самым простым и доступным вариантом.

Этот вариант хорош тем, что мы можем реализовать в нем длительное горение и поработать над дизайном. В сети присутствуют чертежи подобных печек с большими камерами сгорания и с камерами дожигания – это так называемые пиролизные агрегаты. Они сжигают не только топливо, но и образующиеся в процессе пиролиза газы . Агрегат из кирпича получится громоздким, но весьма эффективным. Вот его плюсы:

• Длительное сохранение тепла за счет применения кирпича или камня;
• Отличный внешний вид – достаточно найти подходящий проект и сделать аккуратную кладку;
• Возможность работы в жилых помещениях, в отличие от все той же «бубафони».

Недостатком является то, что для сборки такой печи длительного горения потребуется опыт в кладке кирпича.

Представленная печь длительного горения обладает внушительными размерами, работает на дровах и отличается на редкость простой конструкцией – в зависимости от объема, она сможет гореть до 20-24 часов, не требуя частых подходов для закладки дров. Для ее изготовления потребуются пара металлических емкостей с крышками (подойдут бочки на 100-200 литров), трубы для дымохода и подачи воздуха, а также швеллер для создания утяжеленного поршня.

Печь длительного горения «бубафоня» чаще всего применяется для обогрева нежилых построек – это гаражи, теплицы с растущими в них огородными культурами, помещения технического назначения и подсобные помещения. Некоторые умельцы оснащают ее отопительными контурами, что позволяет отапливать жилые комнаты, не рискуя заполнить их едким дымом.

Самостоятельное изготовление печи

Давайте разберемся, как изготовить печь длительного горения своими руками, используя имеющиеся материалы и подходящий инструмент. Мы будем делать «бубафоню» и буржуйку, после чего рассмотрим вопрос о способах модернизации нашего самодельного оборудования.

Делаем буржуйку

Печи длительного горения буржуйки хороши тем, что они делаются из любых доступных материалов – это различные бочки, старые вместительные бидоны, куски труб большого диаметра или просто листовой металл. В качестве исходного материала мы выбрали листовую сталь – это более удобный в обработке материал. Вы можете приспособить для этого бочку, но выполнять работы в ее внутреннем объеме не очень удобно.

Все размеры представлены скорее как ориентиры, некий усредненный наилучший вариант. Вы же, в свою очередь, можете отклоняться от размеров деталей для создания печки, удовлетворяющей Ваши конкретные пожелания.

Конструкция печи длительного горения вполне понятна из представленного выше чертежа. Вот ее основные узлы:

• Камера сгорания – в ней горят дрова с образованием пиролизного газа;
• Камера дожига – в ней происходит сгорание продуктов пиролиза;
• Дверки камеры сгорания и зольника – они приобретаются в магазине, но их можно изготовить и своими руками;
• Дымоход – в большинстве случаев это труба диаметром 100-150 мм.

Вы можете отклониться от чертежа в ту или иную сторону. Но помните, что с уменьшением размеров уменьшается время горения и уменьшается мощность печи длительного горения.

Чем меньше мощность, тем меньше отапливаемая площадь. Поэтому лучше всего предусмотреть небольшой запас.

Для изготовления печи длительного горения типа буржуйка нам понадобится листовая сталь толщиной не менее 3 мм – это обеспечит продолжительный срок службы отопительного оборудования. Если сталь будет тонкой, она начнет прогорать – через пару сезонов в ней образуются дыры. Поэтому толщине стали уделяется особое внимание. Оптимальное значение толщины составляет 3-5 мм.

Для нашего примера мы возьмем классическую схему буржуйки, доработаем и получим в свое распоряжение эффективную печь для дома на дровах. На начальном этапе готовим боковые листы – на нашем чертеже они имеют размеры 450х450 мм. Далее изготавливаем нижние стенки, переднюю и задние стенки – их размеры составляют 200х450 мм. В итоге у нас должен получиться прямоугольный короб. Но не спешите сваривать его воедино – впереди полно работы.

Для начала нужно изготовить основу – это нижняя стенка и две боковые. Свариваем их воедино, на высоте 80 мм от дна привариваем колосниковую решетку. Теперь нужно подготовить переднюю стенку печи длительного нагрева – ввариваем в нее обе дверцы, после чего привариваем ее к нашей конструкции.

Готовим два металлических листа размером 200х370 мм. Первый из них привариваем к передней и боковым стенкам на высоте 160 мм от верха. Далее готовим заднюю стенку – ввариваем в нее небольшие металлические трубки, которые должны входить в пространство между двумя внутренними листами, образующих камеру дожигания – через них будет подаваться вторичный воздух. Потом привариваем заднюю стенку и второй металлический лист на высоте 80 от верха (приваривается к боковым и задней стенкам).

Шибер используется для регулировки воздушных потоков. Именно он повышает эффективность и качество тяги.

Наша печь длительного горения своими руками почти готова – осталось разобраться с верхней крышкой. В ней мы делаем отверстие диаметром 100 мм и ввариваем кусок трубы для будущего дымохода. Теперь остается выяснить, нужна вам варочная поверхность или нет – она тоже вваривается в верхнюю крышку. На последнем этапе устанавливаем крышку на место и привариваем ее – печка готова, теперь ее можно установить на негорючее основание, приделать дымоход и запустить.

При запуске представленной выше печи длительного сгорания дайте ей разгореться, после чего прикройте поддувало, чтобы дрова еле тлели и началась генерация пиролизного газа.

Еще одна интересная пиролизная печь длительного горения представлена на следующем рисунке. Она изготавливается из бочки или отрезка трубы большого диаметра и снабжается подходящей крышкой. В нижней части, на расстоянии 80-100 мм от дна, вваривается металлический диск с отверстием посередине. Между диском и дном, на боковой стенке, вваривается дверца. Полученное пространство образует у нас топку. В верхней части ввариваем дымоход диаметром 70-100 мм.

В плане дешевизны использования такая печь сущий подарок, так как недостатка в опилках в частном доме не бывает.

Полученная печь длительного горения получает тепло за счет сжигания пиролизных газов, образующихся при нагреве опилок. Сами опилки засыпаются в основной объем, а для того чтобы они не просыпались в топку, производится их трамбовка с помощью деревянного конуса. При запуске печи в топке разводится огонь, конус извлекается – через некоторое время агрегат начнет давать тепло.

Изготавливаем «бубафоню»

Если делать печь для обогрева помещений хозяйственного или технического назначения, следует уделить внимание печке под немного смешным названием «бубафоня». Она обладает простой, но оригинальной конструкцией, дающей множество тепловой энергии. Работает она следующим образом:

• Снимается крышка, загружаются дрова (сверху укладываются мелкие щепки);
• Поверх дров и в промежутках между ними укладываются пропитанная керосином ветошь;
• Ветошь поджигается и поджигает дрова;
• В печь устанавливается поршень, крышка закрывается – агрегат начинает вырабатывать тепло.

Для того чтобы понять суть этой необычной печи длительного горения, необходимо просто взглянуть на ее схему. Агрегат состоит из трех основных частей – это корпус, дымоход, тяжелый поршень и крышка.

Данная картинка наглядно демонстрирует схему и принцип работы "бубафони".

«Бубафоня» проста в исполнении, проще всего соорудить ее из двух целых металлических бочек (без дырок) объемом 150-200 литров. Толстая сталь тут особо не нужна, так как из-за ограничения подачи кислорода и горение будет медленным и низкотемпературным. Давайте посмотрим, как сделать такую печь длительного горения своими руками. Вот вам пошаговая инструкция:

• Срезаем с основной бочки крышку, готовим камеру сгорания;
• В боковую стенку камеры сгорания (в верхней части, согласно рисунку) ввариваем отрезок трубы диаметром 100-150 мм – это будет дымоход;
• Готовим верхнюю крышку – делаем в ней отверстие шириной 40-50 мм, через которое будет проходить труба поршня. Края крышки аккуратными ударами полотка отгибаем наружу, края бочки (камеры сгорания) подбиваем внутрь – крышка должна плотно надеваться на нашу бочку;
• Готовим поршень нашей печи длительного горения – берем трубу диаметром около 40-50 мм (она должна входить в отверстие в крышке), снизу к ней привариваем крышку от второй бочки, причем саму трубу заваривать нельзя – через нее будет проходить воздух. К нижней части поршневой крышки привариваем куски толстого Г-образного швеллера, чтобы сам поршень был как можно более массивным. Диаметр самого поршня должен быть таким, чтобы он без труда вставлялся в камеру сгорания (между стенками и поршнем должны оставаться щели около 5 мм шириной, через которые будут выходить продукты сгорания).

Наша печь длительного горения, изготовленная своими руками, готова – осталось только установить ее на негорючее основание и испытать. Как поджигается эта печка – рассказано чуть выше.

Некоторые модели данных печей длительного горения работают на одной закладке дров до 20-24 часов и больше, вырабатывая большое количество тепла.

Увеличиваем эффективность

Дополнительные листы железа сможет заменить стенка, сложенная из кирпичей. Нагревается она медленнее, но зато тепло отдает дольше.

Рассмотренные нами печи длительного горения отличаются своей высокой эффективностью – топливо в них сгорает медленно, а в той же буржуйке происходит еще выработка пиролизных газов, дающих дополнительное тепло. Давайте теперь разберемся, как увеличить эффективность нашего самосборного оборудования. Во всех трех печках мы можем увеличить толщину металла – тем самым он будет накапливать в себе тепло и потихоньку отдавать его в окружающую среду. Проще всего сделать это с буржуйками из листового металла, выбрав сталь потолще.

Также все три печи мы можем оснастить длинными горизонтальными секциями дымоходов. Все дело в том, что любые твердотопливные печки (в том числе и длительного сгорания) отправляют в атмосферу большое количество тепла. Оснастив дымоход длинным горизонтальным участком, мы оставим часть этого тепла в помещении – ориентировочная длина участка составляет 3-4 метра.

Бум на твердотопливные печи, который возник на рынке отопительного оборудования, имеет несколько причин. Во многом он обуславливается массовым строительством дач и загородных домов в местах, где нет возможности подключиться к магистральному газу. Сыграло роль и значительное подорожание энергоносителей, вынуждающее дублировать установленные отопительные агрегаты котлами, работающими на дровах и угле. Но главное, что хочется отметить, это появление конструкций, использующих совершенно иной подход к сжиганию твёрдого топлива, благодаря которому удаётся в несколько раз увеличить время между загрузками. Агрегаты, использующие новый принцип, различаются по сложности, габаритам и производительности. Сегодня мы расскажем о простой печи длительного горения, которую можно построить своими руками за выходные. Конечно, такой агрегат не подойдёт для отопления большого дома, а вот для обогрева подсобных помещений, гаража или теплицы он будет незаменим. Тем более что материалы для работы найдутся на любом пункте приёма металлолома.

Какие отопительные приборы относятся к печам длительного горения. Преимущества и недостатки существующих конструкций

Разнообразие конструкций котлов длительного горения позволяет выбрать оптимальный вариант для изготовления своими руками

Каждый, кто хоть раз топил дровяную печку, обращал внимание, что топливо в ней может гореть с различной скоростью. При полностью открытом поддувале и свободном дымовом канале в топочную зону интенсивно поступает воздух, поэтому дрова сгорают быстро и с высокой температурой. При этом корпус печи раскаляется лишь на несколько минут, а огромная доля тепловой энергии оказывается выброшенной в дымоход. Выходом из этой ситуации является ограничение количества кислорода в рабочем пространстве печи, которого добиваются частичным перекрыванием поддувала. Дрова начинают тлеть, а языки пламени становятся тусклыми и коптящими - прибор переходит в газогенераторный режим работы. Процесс горения растягивается на несколько часов, во время которых температура твердотопливного агрегата остаётся практически неизменной. Сложности заключаются в том, что эксплуатация отопительного котла в таком состоянии требует постоянного участия оператора, иначе огонь может полностью угаснуть. Кроме того, недостаток кислорода сказывается на полноте сгорания топлива. Активно выделяющиеся горючие углеродные соединения (пиролизные газы) попросту не могут окисляться и гореть, что приводит к чрезвычайно низкому КПД устройства.

Пиролиз - процесс разложения твёрдого топлива при высокой температуре и недостатке кислорода. Образующиеся в результате так называемой сухой перегонки летучие углеводородные соединения представляют собой газ, теплота сгорания которого приближается к метану.

Схема работы заводских котлов длительного горения чаще всего основана на пиролизном сжигании топлива

В отличие от традиционной конструкции, схема работы печи длительного горения предполагает дозированную подачу воздуха не снизу, а сверху. Поскольку кислород поступает лишь к тонкому слою топлива, исключается возможность возгорания всей загрузки, что существенно увеличивает длительность работы агрегата. Горючие газы, которые ранее удалялись вместе с дымом, в современных «долгоиграющих» моделях полностью сгорают. Для этого печи оборудуются зоной дожига, воздух в которую подаётся по отдельным каналам. Высокая температура горения пиролизных газов позволяет повысить КПД прибора и намного уменьшить выброс вредных веществ в атмосферу. Что же касается других отличий, то отопительные печи новой конструкции нетрудно узнать по более объёмной загрузочной камере. Возможность многократно увеличить топливную закладку, которая появилась благодаря смещению зоны горения в нижний слой топлива, и определяет длительный режим работы.

Преимущества и недостатки

Современные печи долгого горения имеют массу достоинств, которые при первоначальном выборе отопительного оборудования могут сыграть решающее значение. Тем не менее, недостатки существующих конструкций требуют взвесить все за и против, прежде чем принять решение о замене работающего отопительного агрегата новомодным пиролизным котлом.

К плюсам рассматриваемых конструкций относятся:

• многократное увеличение времени работы на одной закладке топлива;
• возможность полной автономности - при выходе на основной режим эксплуатация агрегата не требует вмешательства оператора;
• топливо сгорает практически без остатка;
• использование в качестве топлива не только угля и дров, но и щепок, опилок, сухих растительных отходов, пеллет и т. д.;
• уменьшенный вес и габариты;
• возможность регулировки процесса горения;
• КПД пиролизных котлов долгого горения достигает 90%;
• дымовые остатки не содержат сажи и вредных веществ;
• множество конструкций, доступных для изготовления своими руками.

Обязательно ознакомьтесь с недостатками печей этого типа:

• повышенные требования к дымоходу. Он должен иметь достаточную высоту и теплоизоляцию;
• в печах длительного горения можно использовать только сухое топливо. Излишки влаги снижают температуру пламени, а водяной пар перекрывает доступ кислорода, что делает невозможным работу агрегата в режиме газогенератора;
• пониженная температура дыма способствует наслоению сажи и других продуктов горения на стенках дымохода;
• при сжигании влажного топлива в дымовых остатках появляются тяжёлые фракции и опасные химические соединения;
• более высокая стоимость по сравнению с печами обычной конструкции.

Если взвесить все плюсы и минусы, нетрудно понять, что широкая популярность печей длительного горения - вовсе не случайность, а результат точных расчётов и тщательно проработанной конструкции.

Виды печей длительного горения. Выбираем простой и производительный отопительный агрегат для изготовления своими руками

Речь о разновидностях печей длительного горения зашла из-за необходимости определиться с конструкцией, наиболее пригодной для изготовления своими руками. Поэтому рассмотрим все варианты твердотопливных котлов новой генерации, а также изучим особенности их работы.

При классификации отопительных печей по способу сжигания выделяют несколько основных схем.

1. Традиционная конструкция с распространением пламени снизу вверх, при котором горящие газы проходят через весь слой топлива и выводятся в дымоход. На пути продуктов сгорания обустраивают теплообменник и камеру дожига, в которую подаётся дополнительное количество воздуха. К отопительному оборудованию этого типа относятся известные на весь мир булерьян или бренеран, печь профессора Бутакова и вариации этих агрегатов с изменёнными теплообменниками.

Булерьян представляет собой котёл длительного горения с воздушным теплообменником

2. Шахтная печь, в которой зона горения смещается к колосниковой решётке, а продукты сгорания отводятся через соседнюю камеру, где происходит дожиг и теплообмен. Подобная конфигурация чрезвычайно удобна для изготовления отопительного агрегата из кирпича, чему способствует многовековой опыт строительства дровяных печей с воздушными каналами (печь с грубой).

Схема твердотопливного котла шахтного типа

3. Агрегаты верхнего горения, в которых поджигается верхушка топливной закладки, а пламя направляется вниз. По мере прогорания требуется подача воздуха под слой золы, поэтому такая конструкция требует специальных решений для доставки кислорода в зону горения. Простота этой печи и эффективность её работы способствовала появлению множества вариантов, доступных для повторения в домашних условиях. Причём материалом для изготовления такого отопительного агрегата может выступать как обычная металлическая бочка, так и бытовой газовый баллон. Хотелось бы особо выделить известную в Сети конструкцию «долгоиграющей» буржуйки под названием Бубафоня - модификацию литовского котла «Stropuva», чрезвычайно популярную у домашних умельцев.

В котлах «Stropuva» длительный режим работы возможен благодаря горению верхнего слоя топлива

4. Печи, работающие в режиме газогенераторного или пиролизного сжигания топлива. Дрова горят при высокой температуре и недостатке кислорода, что способствует выделению большого количества горючих газов. Летучие соединения, полученные в результате так называемой сухой перегонки, дожигают в отдельной камере, куда подают вторичную порцию воздуха. Эта схема является самой сложной в конструктивном отношении, но по части эффективности и удобства эксплуатации ей нет равных.

Пиролизный котёл представляет собой довольно сложную конструкцию, поэтому его изготовление в домашних условиях сопряжено с наибольшими трудностями

Если говорить о других особенностях печей длительного горения, то они бывают квадратными или круглыми, а изготавливаться могут как из металла, так и из кирпича.

Высокая температура газов при пиролизном сжигании требует обязательной футеровки рабочей зоны, которую выполняют при помощи огнеупорного кирпича или защитных обмазок.

При выборе схемы и конструкции печи длительного горения необходимо учитывать не только преимущества и эффективность существующих вариантов, но и возможность повторения той или иной конструкции в домашних условиях. Например, изготовление булерьяна или печи Бутакова нельзя представить без использования мощного трубогибочного станка. Ввиду сложной конфигурации оборудования потребуется немалый опыт сварочных работ и дополнительные затраты на покупку толстой листовой стали и труб большого диаметра. Строительство пиролизного котла, кроме финансовых вложений и мастерства сварщика, предъявляет требования к точности расчётов и знаниям всех нюансов сухой перегонки дров. Что же касается агрегатов верхнего горения, то именно они являются идеальным вариантом в качестве первой конструкции, изготовленной своими руками. Во-первых, не потребуется практически никаких затрат, а во-вторых, устройство типа «Stropuva» или Бубафони простит все просчёты и несовершенство сварных швов. Её конструкция настолько работоспособна, что не даст разочароваться в своих силах даже начинающему домашнему мастеру.

Устройство и принцип действия печи верхнего горения

Твердотопливный агрегат долгого действия с верхним горящим слоем можно изготовить из железной бочки из-под ГСМ, газового баллона или стальных труб большого диаметра. Толщина стенок корпуса должна быть не меньше 4–5 мм, иначе они могут прогореть вследствие высокой температуры. Высота отопительного прибора должна составлять не менее 1 м, поскольку от количества топлива зависит длительность его работы. Тем не менее, не надо стараться соорудить слишком высокий агрегат. Во-первых, его будет неудобно загружать, а во-вторых, слишком толстый слой дров или опилок может снизить тягу настолько, что горение попросту прекратится.

Условно вертикальную печь можно разделить на три рабочих пространства:

• загрузочная камера - часть корпуса, в которую закладывается топливо. Во время работы высота загрузки уменьшается по мере прогорания брикетов, дров или стружки;
• зона горения или рабочая зона представляет собой самый высокотемпературный участок. В этом слое горючего материала происходят окисляющие реакции с выделением большого количества тепла;
• зона отвода горючих газов - пространство с высокой температурой, в котором происходит теплообмен и дожиг продуктов сгорания.

Представленная ниже принципиальная схема котла длительного горения позволяет получить полное представление о его конструкции и принципе действия.

Схема котла длительного горения с вертикальной загрузкой

Для того чтобы ограничить зону горения применяется распределитель воздуха. Это устройство представляет собой плоский металлический круг толщиной 5–6 мм, по центру которого выполнено отверстие для подвода кислорода в рабочую зону. Подача воздуха осуществляется по длинной стальной трубе, выведенной через верхнюю крышку отопительного агрегата. Беспрепятственное движение воздухораспределительного устройства обеспечивается за счёт разности диаметра металлического блина и корпуса агрегата, а высота горящего слоя зависит от ширины крыльчатки. Поскольку последняя определяет воздушный зазор между топливом и поршнем, от её параметров зависит, как быстро будет прогорать топливо.

Распределитель воздуха самодельного котла

Экспериментальным путём установлено, что высота лопастей воздухораспределителя не должна превышать 50 мм, иначе скорость сгорания топлива будет увеличена, а это приведёт к необходимости более частых закладок горючего материала.

Диаметр воздушного канала должен быть не менее 60 мм, в то время как размер отверстия распределителя более 20 мм считается излишним - перенасыщение кислородом увеличивает интенсивность горения, что для агрегата этого типа является недопустимым.

Чаще всего труба распределителя изготавливается с открытым краем, благодаря чему в качестве окислителя используется атмосферный воздух. Место, где воздуховод входит в верхний люк, не герметизируют - свободный доступ кислорода к надпоршневому пространству даёт возможность сгорать летучим углеводородным соединениям. Существует и вариант, когда воздух в зону горения проходит из верхней камеры, где он предварительно подогревается. Такая конструкция повышает производительность отопительного прибора и делает его работу более стабильной. Количество кислорода регулируют специальной заслонкой, установленной в окне подачи воздуха.

Для отвода продуктов сгорания верхнюю часть котла оборудуют дымовым каналом с небольшим горизонтальным участком. Как правило, 50–60 см прямой трубы достаточно для того, чтобы ослабить тягу. Несмотря на то, что в печах этого типа полнота сгорания топлива достигает 90–95%, периодически требуется удалять пепел и золу, которые скапливаются на дне установки. Для этого в нижней части корпуса делают окно и устанавливают герметичную дверцу.

Для подключения печи длительного горения к жидкостной системе отопления, агрегат оборудуют теплообменным контуром или водяной рубашкой.

Чертежи и схемы

Несомненным достоинством представленной выше конструкции «буржуйки» долгого горения является нетребовательность к размерам. Как правило, для правильной работы печи достаточно знания принципов её работы и соблюдения основных пропорций. Тем не менее, представляем вашему вниманию чертежи и схемы действующих конструкций, изготовленных и испытанных в реальных условиях.

Чертёж печи с вертикальной загрузкой

Чертёж котла длительного горения

Схема печи длительного горения с открытым воздушным каналом

Чертёж котла

Необходимые материалы и инструмент

Прежде чем приступать к постройке печи длительного горения, подготовьте такие материалы:

• двухсотлитровая бочка из-под ГСМ. Желательно выбирать ёмкость с толстыми стенками, без повреждений и сильно проржавевших участков. В качестве корпуса можно использовать трубу подходящего диаметра или баллон из-под пропана (бытовой на 50 л или автомобильный на 80–100 л). Кроме того, печку можно изготовить из листовой стали толщиной не менее 3 мм;
• металлическая труба диаметром не менее 60 мм - для обустройства воздушного канала;
• стальная труба диаметром 100 мм - для изготовления дымохода;
• стальной швеллер или уголок с полкой 50–60 мм;
• лист металла толщиной 5–6 мм размерами чуть больше диаметра корпуса - для изготовления распределителя воздуха;
• стальной лист толщиной не менее 3 мм, который потребуется, чтобы сделать крышку;
• петли для нижней дверцы.

Что касается инструментов, то они найдутся у любого уважающего себя домашнего мастера:

• сварочный инвертор или трансформатор;
• угловая шлифовальная машина (по-народному «болгарка»);
• зачистной и отрезной круг для УШМ;
• электрическая дрель;
• набор свёрл для работ по металлу;
• молоток;
• наковальня;
• мерительный и разметочный инструмент.

Если конструкция отопительного агрегата предусматривает обустройство водяного контура, то дополнительно требуется запастись листовой сталью и двумя резьбовыми патрубками для врезки котла в гидравлическую отопительную систему.

Пошаговая инструкция по изготовлению печи длительного горения своими руками

1. Для изготовления корпуса печки используют болгарку, которой аккуратно срезают верх металлической бочки. Разумеется, в случае использования ёмкости толщиной более 3 мм применение газового резака будет более оправдано. Ещё раз напоминаем о том, что работу надо сделать аккуратно - из срезанной части в дальнейшем будет изготовлена крышка печи. Если в качестве корпуса используется труба, то к ней необходимо приварить днище, вырезанное из листового металла толщиной 5–6 мм.

Срезая крышку, помните, что этот элемент понадобится в дальнейшем

2. В нижней части к корпусу при помощи сварочного аппарата монтируют четыре ножки из швеллера или уголка. Отметим, что если корпус будет изготавливаться из металла и иметь прямоугольную форму, то можно обойтись и без дополнительных опор.

Один из вариантов обустройства опорных ножек

3. При помощи всё той же болгарки или автогена из листовой стали толщиной 5–6 мм вырезают распределитель воздуха - круг, который сможет входить в бочку с небольшим зазором. Края металлического блина необходимо тщательно зачистить, чтобы предотвратить возможность задевания за стенки печи.

4. По центру воздухораспределительного устройства прорезают отверстие диаметром 20 мм и приваривают трубу для подачи воздуха в зону горения.

Лопасти воздухораспределительного устройства крепят на одинаковом расстоянии

5. С обратной стороны плоского поршня приваривают четыре отрезка швеллера или уголка, равномерно расположив их по кругу. Заметим, что лопасти не должны выступать за пределы воздухораспределителя. В дальнейшем, благодаря этим элементам, между металлическим блином и дровами будет находиться воздушный зазор, необходимый для горения топлива.

В итоге воздухораспределительное устройство должно выглядеть так

6. Из отрезанной ранее верхушки бочки изготавливают крышку. Для этого с внешней стороны по всему контуру приваривают металлическую полосу так, чтобы её диаметр позволял свободно установить верх печки на корпус.

Изготовление крышки

7. В крышке прорезают отверстие, на 3–5 мм больше диаметра трубы воздуховода. Кроме того, на её верх приваривают две ручки из полосок металла. С их помощью будет проще открывать люк для загрузки топлива.

8. В нижней части корпуса вырезают люк для чистки печи. Постарайтесь проделать эту часть работы при помощи болгарки с установленным тонким кругом. Так будет обеспечено более точное прилегание дверцы к корпусу. По периметру люка приваривают тонкую металлическую полосу, чтобы устранить образовавшуюся щель. Затем приваривают петли, устанавливают конструкцию на корпус и монтируют задвижку.

9. С другой стороны печи, на расстоянии 50–100 мм от её верхнего среза, врезают дымоотводный патрубок. В его качестве используют кусок стальной трубы, в которую с небольшим натягом будет входить дымоход.

Монтаж дымоотводящего патрубка

Лучше использовать дымоход разборной конструкции, состоящий из нескольких участков - в процессе эксплуатации его будет легче чистить.

На этом изготовление твердотопливного агрегата вертикального типа можно считать завершённым. Остаётся установить печь на место и присоединить дымовую трубу.

Печь длительного горения: окончательный вариант

Как правильно загружать топливо и эксплуатировать агрегат

Агрегат длительного горения отличается от традиционной печи увеличенным объёмом загрузки и ограничением доступа кислорода в рабочую зону. От количества загруженного топлива зависит время работы котла, поэтому дрова укладывают максимально плотно, не оставляя больших зазоров между поленьями. Если же в качестве топлива используют такие материалы, как торф, мелкий уголь, стружка, опилки или паллеты, то их насыпают до уровня дымового канала, не утрамбовывая. Необходимое уплотнение горючего обеспечит тяжёлый металлический поршень.

Загрузку топлива выполняют в следующем порядке:

• с агрегата снимают верхнюю крышку;
• вынимают воздухораспределительное устройство;
• производят загрузку печи до уровня дымохода;
• сбрызгивают верхний слой горючего материала жидкостью для розжига;
• устанавливают регулятор воздуха;
• возвращают на место крышку;
• внутрь воздушного канала бросают клочок ветоши, смоченной в горючей жидкости.

Устойчивое горение сопровождается дымом, равномерно выходящим из трубы. По мере сгорания дров труба воздуховода опускается вниз. По ней можно судить об оставшемся времени работы твердотопливного агрегата.

Разжигать печь лучше всего при помощи ветоши, смоченной горючей жидкостью

Во время эксплуатации на дне бочки скапливается пепел и зола. Надо сказать, что на процесс горения их количество не оказывает никакого влияния. Тем не менее, продукты сгорания топлива периодически надо удалять, поскольку они уменьшают толщину слоя закладки. Для этого открывают нижнюю дверцу и выгребают золу при помощи обычного металлического совка.

Удаляя золу, оставьте слой толщиной 10–20 мм на дне печи. Особого влияния на количество дров это не окажет, однако, создаст отличную теплоизолирующую подушку, которая будет защищать днище агрегата от прогорания.

Видео: Работа печи длительного горения, изготовленной из бочки

Рассмотренная конструкция обладает всеми достоинствами печей длительного горения, однако, специфика использования этого отопительного агрегата может превратить преимущества в недостатки. Например, если в отапливаемом помещении необходимо поработать час или два, то лучше использовать обычную буржуйку - она и тепло даст сразу же после возгорания дров, и прогорит топливо как раз к моменту вашего ухода. Если же потребуется обогревать помещение целый день, то более подходящей конструкции просто не найти. В отдельных случаях можно установить и два отопительных агрегата, подключив их к одному дымоходу. Благо, места при этом потребуется совсем немного.

Сегодня газовое отопительное оборудование является наиболее востребованным, но отправлять твердотопливные котлы и печи на свалку истории, пожалуй, пока рановато. Во многих регионах дрова обходятся гораздо дешевле газа, а кое-где они вообще являются единственным доступным топливом, так что работающие на таких энергоресурсах теплогенераторы все ещё нужны. Более того, это оборудование постоянно развивается и совершенствуется, избавляясь от многих своих недостатков. Пытаясь справиться с главнейшим из них - необходимостью часто подбрасывать топливо, — инженеры создали целое направление, которое принято обозначать термином «теплогенераторы длительного горения». О том, как своими руками сделать печь длительного горения, и пойдёт речь в нашей статье.

Те, кому приходилось топить дровами или углем обычную металлическую печь, хорошо знают, что расслабиться такой агрегат не позволяет - топливо приходится подкладывать в среднем каждые 4 часа.

Такое положение дел не могло оставить разработчиков равнодушными и многие из них задумались над созданием «долгоиграющих» печей. Логика подсказывала, что в первую очередь нужно увеличить ёмкость топочной камеры. Но одного этого явно было недостаточно: при обычном горении даже самая большая порция топлива всё равно израсходуется достаточно быстро, просто при этом мы получим избыточную мощность, и львиная доля выработанного тепла вылетит в трубу.

Устройство печи длительного горения

Необходимо было найти новый способ сжигания. Было предложено и реализовано несколько вариантов, а то, что получилось, так и назвали - печи длительного (ещё говорят - долгого) горения. Некоторые из них способны работать без перезаправки до нескольких суток. Правда, для этого пришлось отказаться от полной автономности: такие печки нуждаются в электроснабжении.

Разновидности теплогенераторов длительного горения

Итак, печь или котёл с долгим горением легко можно узнать по огромной топке: вместо обычных 50 л её объем может составлять 100, 150, а у некоторых гигантов - даже более 200 л. А по принципу действия такие установки делятся на несколько групп.

Печи с верхним горением

Конвекционные потоки увлекают пламя вверх, поэтому при розжиге сверху топливо горит дольше. Этот простой принцип лежит в основе работы печей с верхним горением. Чтобы сделать перемещение пламени ещё более постепенным, воздух подают ограниченно и прямо в зону горения.

Модель с верхним горением

Недостатки

Изготовить полноценную печь с верхним горением в домашних условиях невозможно, но народные умельцы разработали несколько упрощённых разновидностей с неплохими показателями. Самая популярная из них - так называемая печь Бубафоня (названа по имени разработчика - Афанасия Бубякина).

Пиролизные печи

Принцип действия этих теплогенераторов основан на способности органического топлива «таять» под воздействием высокой температуры, постепенно превращаясь в газовую смесь. Её состав достаточно разнообразен - от метана до азота, и почти все компоненты являются горючими. По-русски процесс «таяния» древесины или угля называют «газогенерацией», на греческий манер - пиролизом. Чтобы топливо не вспыхнуло, доступ воздуха в камеру, где оно разлагается, ограничивают. Сжигание же пиролизного газа происходит в соседней камере, куда воздух подаётся в достаточном количестве.

Пиролизная печь - замечательное изобретение. Она не только долго работает без участия пользователя, но ещё и является экономичной (за счёт полного сгорания топлива КПД достигает 85%), экологичной (второе название - бездымная печь) и крайне удобной в эксплуатации: это фактически газовая печь со встроенной газогенераторной установкой. Но изготовить её самостоятельно невозможно. Самый сложный узел - система подачи воздуха, которая должна управляться хитроумной электроникой.

С принудительной подачей воздуха

Создатели этого отопителя решили подойти к делу с другой стороны: нельзя ли оставить в печи все как есть, но научиться по необходимости тушить её и разжигать без помощи владельца? Действительно, если бы такую идею удалось реализовать, топливо не сгорало бы в топке сразу, поскольку печь работала бы короткими циклами. Потушить твердотопливную печь достаточно просто - нужно только перекрыть подачу в неё воздуха.

Схема печи с принудительной подачей воздуха

А вот как её разжечь без участия пользователя? Тяга в дымоходе отсутствует и если просто открыть заслонку, пламя не разгорится. Выход один - установить вентилятор, который и будет раздувать огонь. С его же помощью можно регулировать интенсивность горения, то есть мощность печи.

Для самостоятельного изготовления этот вариант наиболее доступен. Он представляет собой классическую твердотопливную печь, оснащённую воздуховодом и недорогой системой автоматики. Созданием такого теплогенератора мы и займёмся.

Обратите внимание! Некоторые производители широко рекламируют энергонезависимые печи длительного горения, которые на поверку оказываются обычными «буржуйками». Хитрость состоит в следующем: отопитель предлагают эксплуатировать не в режиме пламенного горения, а в режиме тления, для чего просто нужно прикрыть заслонки поддувала и дымохода.

Действительно, закладка топлива при этом будет гореть несколько дольше, но у такого режима эксплуатации есть целый ряд недостатков:

Тем не менее такие печи являются довольно востребованными. Они незаменимы в полевых условиях, например, в экспедиции или на передвижном лесозаготовительном пункте, где электроснабжение отсутствует. Будучи способными работать на одной закладке топлива около 8 часов, пусть даже с небольшим КПД, они позволяют бригаде выспаться.

Описание конструкции и принцип работы

По своему устройству печь длительного горения с принудительной подачей воздуха очень похожа на печь обычную, но имеется ряд принципиальных отличий:

Обратите внимание! В продаже имеются наборы автоматики внешне похожие на продукцию KG Elektronik, но имеющие китайское происхождение. Их надёжность и долговечность оставляют желать лучшего.

Блок управления и вентилятор

Принцип действия данной печи позволяет без снижения характеристик отбирать теплоту не только воздухом, но и жидкостным теплоносителем - водой или антифризом. Таким образом, если агрегат оснастить теплообменником, то его можно будет подключить к радиаторной системе отопления. Рекомендуемая ёмкость теплообменника - 50 л. Основной его объём будет располагаться над топкой, а небольшая часть охватит её в виде водяной рубашки.

При наличии теплообменника термодатчик устанавливается на его стенке. При остывании теплоносителя он даст команду контроллеру запустить вентилятор и котёл разгорится. Как только температура рабочей среды достигнет установленного пользователем максимума, тот же термодатчик заставит контроллер выключить вентилятор. Гравитационная заслонка опустится и печь потухнет.

Расчёт параметров

Расчёт твердотопливного отопительного прибора имеет целью определить две величины: объем топки, с помощью которого можно будет обеспечить требуемую мощность, и размеры поперечного сечения дымохода. Рассмотрим обе части расчёта детально и в привязке к выбранной нами печи.

Объём топки и мощность отопительной печи

Оценить приблизительно производительность твердотопливной печи по теплу достаточно просто. Предположим, объем её топки составляет Vт = 50 л.

Объем помещающихся в неё дров рассчитаем по формуле: Vд = Vт * Кз .

Где Кз - коэффициент заполнения топки, обычно принимают Кз = 0,63.

Следовательно, Vд = 50 * 0,63 = 31,5 л.

Следующим шагом определяют массу дров. Для этого нужно знать их плотность - она зависит от разновидности древесины:

Массу дров вычислим по формуле: М = Vд * р.

Где р - плотность древесины.

Если расчёт выполняется, к примеру, под дубовые дрова, то М = 0,0315 * 650 = 20,5 кг.

Количество тепловой энергии, которое получится при сжигании этой массы дров, вычислим по формуле: Q = М * 0,8 * Т * КПД.

Где 0,8 - данное число показывает, какая часть топлива сгорает полностью (80%);

Т - удельная теплотворная способность топлива, МДж/кг:

КПД - КПД печи: для рассматриваемого здесь агрегата КПД можно принять равным 75%.

Тогда: Q = 20.5 * 0.8 * 20 * 0.75 = 246 МДж.

Для определения мощности отопителя воспользуемся формулой: W = Q / t.

Где t - время горения одной топливной закладки, с. В обычном режиме такая масса дров будет гореть чуть дольше 2 часов, следовательно, принимаем t = 8200 с.

Тогда W = 246 * 1 000 000 / 8200 = 30 000 Вт = 30 кВт.

Но такой расчёт применим к традиционным печам, в которых топливо сжигается обычным способом. В теплогенераторах длительного горения режим несколько иной, да и время сгорания топлива может меняться, поэтому приведённая здесь методика зачастую даёт большую погрешность.

Для более точной оценки следует, если есть такая возможность, воспользоваться опытными данными. Так, по свидетельству пользователей, занимавшихся изготовлением печей с принудительной подачей воздуха, при объёме топки в пределах 100л с каждого литра удается снять примерно 0,205 кВт.

Печь, которую в данной статье предлагается сделать своими руками, будет иметь топку объемом 112 л. Тогда ее мощность составит примерно 112 * 0,205 = 23 кВт. Полезный объём составит примерно 70–80 л.

Учитывая, что средняя длина полена составляет примерно 40 см, длину топки примем равной 46 см. Тогда ее ширину и высоту можно принять равными, соответственно, 36 см и 25 см.

При таких размерах печь будет весить около 150 кг.

Время работы без перезаправки топлива составляет 10 – 12 часов для древесины и около 24 часов для угля.

Определение размеров поперечного сечения дымохода

Требуемая площадь сечения дымохода зависит от мощности подключённого к нему теплогенератора. Соотношение этих величин приведено в СНиПе, посвящённом организации систем отопления, вентиляции и кондиционирования:

В случае подключения теплогенератора к круглой стальной трубе площадь её сечения должна быть такой же, как у прямоугольных дымоходов, перечисленных в СНиПе. Следовательно, для нашей печи с её мощностью в 23 кВт минимальная площадь сечения круглого дымохода равна 27 х 27 = 729 кв. см, то есть его диаметр должен быть не менее 30,5 см.

Материалы и инструменты

Для изготовления печи длительного горения потребуется стальной прокат. Идеальный вариант - выполнить заготовки из жаропрочной стали с добавками молибдена и хрома. В качестве примера можно привести марки 12Х1МФ и 12ХМ. Но следует быть готовым к тому, что данный материал обходится достаточно дорого.

Если удорожание самодельной «долгоиграющей» печи в ваши планы не входит, используйте обычную конструкционную сталь. Стоит она намного дешевле легированной, только нужно правильно подобрать марку. Наиболее долговечными самодельные теплогенераторы получаются из марки Сталь 20 (выдерживают 15-летнюю эксплуатацию). Но можно использовать и другие низкоуглеродистые марки - Сталь 10, Ст.3 и пр. Марки с более высоким содержанием углерода - от марки «Сталь 35» и выше - при воздействии высокой температуры подвергаются закалке. Вследствие этого они становятся хрупкими, поэтому для изготовления печи не годятся.

С материалами всё понятно, теперь рассмотрим конкретные разновидности проката, которые нам потребуются:

Кроме того, потребуются такие материалы и изделия:

Конструкция будет сварной, поэтому домашнему умельцу следует вооружиться сварочным аппаратом. Можно использовать электроды марок МР-3С или АНО-21. Также понадобятся болгарка и дрель с набором свёрл по металлу. Всё остальное - инструменты для обычной слесарной работы да рулетка с карандашом.

Подготовительные работы

Стальной прокат нужно разрезать на заготовки. Конечно, сделать это можно и своими силами - при помощи болгарки, но более рациональный способ - заказать раскрой в какой-нибудь мастерской, оборудованной гильотинными ножницами и газовым резаком. Работа будет выполнена быстрее и качественнее. Да и обойдётся она ненамного дороже ручной резки, ведь диски для болгарки тоже стоят денег.

Чертёж: фронтальный и боковой разрезы печи

Чертёж самодельной печи

Стальные листы нужно разрезать на детали, перечень которых отображён в таблице.

Таблица: количество и размеры стальных листов

Также необходимо изготовить патрубки из труб и детали колосниковой решётки из уголков.

Ясно, что при весе в 150 кг перемещать печь в готовом виде будет затруднительно. Поэтому собирать её следует прямо на том месте, которое предназначено для установки. Его также необходимо подготовить:

На полу со стороны топочной дверцы настилается базальтовая или асбестовая подкладка, а поверх неё - стальной лист толщиной не менее 1,5 мм. Размеры этого несгораемого покрытия подбираются таким образом, чтобы пол был им защищён в радиусе 1,2 м от оси топочной дверцы.

Пошаговая инструкция с фото

Изготовление топки

На начальном этапе все детали - они вырезаны из листа толщиной 4 мм - прихватываются точечной сваркой. К днищу приваривают боковые стенки, затем свод (он же является днищем теплообменника) и обрамления проёмов дверок. То что должно получиться - изображено на рисунке. Как видно, днище несколько выходит за стенки топки. Передняя его часть одновременно является нижним обрамлением проёма зольной камеры.

После сборки конструкции все стыки заваривают сплошным швом. Затем топка проверяется на герметичность.

Топка в сборе

Теплообменник с водяной рубашкой

Наружные стенки теплообменника выполнены из листовой стали толщиной 3 мм. Толщина водяной рубашки, охватывающей топку, составляет 20 мм. Её объем ограничивается отрезками полосы, которые приварены к топке и имеют выпуск в 20 мм - на толщину теплоизоляции. К ним впоследствии будет прикручиваться обшивка. Дно рубашки располагается на уровне колосниковой решётки.

Процесс сборки водяной рубашки

Водяная рубашка упрочнена короткими отрезками прута, которые называются клипсами. Они располагаются в шахматном порядке. Сначала клипсы приваривают встык к топке, затем монтируют наружную стенку с предварительно проделанными под них отверстиями. После этого каждую клипсу приваривают снаружи к внешней стенке сплошным швом.

Клипсы привариваются в шахматном порядке

На расстоянии в 50–100 мм от переднего края можно установить клипсы, изготовленные из стальной полосы: здесь они доступны для сварки, поэтому их можно приварить к обеим стенкам, не проделывая отверстий во внешней.

Все места соединений элементов водяной рубашки должны быть герметично заварены.

Жаровые трубы внутри теплообменника

Эти элементы устанавливаются в отверстия, проделанные в передней и задней стенках. К передней стенке они слегка расходятся, образуя подобие веера. С торца каждую трубу следует проварить сплошным швом.

Жаровые трубы расходятся веером

Изготовление колосниковой решётки и дверок

«Прутья» решётки выполняются из уголка 50х4 мм. Важно расположить их именно так, как показано на рисунке - углом вниз. При таком исполнении решётка становится обтекаемой для поступающего снизу воздуха и распределяет его более равномерно.

Чертёж колосниковой решетки

Дверцы представляют собой вырезанные из листа прямоугольники, к внутренней поверхности которых приваривается в два ряда полоса. Между этими рядами образуется паз, в который укладывается уплотнитель - асбестовый шнур. Дверцы оснащаются ручками и петлями заводского изготовления.

Установка воздуховода и патрубков

Воздуховод, выполненный из прямоугольной трубы сечением 60х40 мм, монтируется согласно чертежу. Он должен быть снабжён фланцем, посредством которого будет присоединяться вентилятор. Вход воздуховода в зольную камеру выполнен в задней стенке.

Печь с установленными патрубками

Для подключения печи к системе отопления в стенки теплообменника врезаются патрубки из трубы диаметром 50 мм.

Также необходимо установить патрубок дымоудаления.

Монтаж кронштейнов и утеплителя

Кронштейны - это детали, к которым будет прикручиваться обшивка. Они привариваются к внутренним элементам печи, как показано на рисунке.

Монтаж теплоизоляционного материала

Теперь теплообменник с водяной рубашкой нужно обложить сбоку и сверху базальтовой ватой, связав её асбестовым шнуром.

Обратите внимание! Применение стекловаты вместо базальтовой не допускается, так как она плавится уже при 400 градусах.

Обшивка и установка дверок

Тут особо комментировать нечего: декоративные панели прикручиваются к кронштейнам винтами, дверцы навешиваются на петли. После этого их (дверки) следует окрасить термостойкой эмалью. Не забудьте снять с декоративных панелей защитную плёнку.

Так выглядит готовое изделие

Монтаж комплекта автоматики

Вентилятор следует прикрутить к фланцу воздуховода, температурный сенсор закладывается под базальтовую вату у задней стенки теплообменника. Модуль управления с контроллером удобно разместить на верхней крышке.

Эксплуатация и обслуживание печи

Печь длительного горения с принудительной подачей воздуха предельно проста в использовании:

Дальнейшее происходит в уже описанном порядке: контроллер при помощи вентилятора попеременно то тушит печь, то снова её активирует.

Время от времени печь и дымоход следует очищать от золы и сажи.

Модернизация самодельной печи

Пользователю доступны несколько усовершенствований:

Также в теплообменник можно врезать гильзу для установки обычного термометра - это на случай отключения электричества, без которого электронный термодатчик, да и отображающий температуру дисплей, окажутся неработоспособными.

Видео: как сделать печь долгого горения из кирпича своими руками

При нынешнем уровне развития технологий владельцу твердотопливной печи вовсе не обязательно вскакивать среди ночи и бежать в поленницу за очередной вязанкой дров. Придуманы агрегаты, способные работать без участия пользователя по нескольку суток. Некоторые из них могут быть изготовлены только в заводских условиях, но есть и такие, которые даже малоопытный мастер без особого труда сможет воспроизвести в домашних условиях. Одну из таких моделей - печь длительного горения с принудительной подачей воздуха - мы рассмотрели в данной статье. Приведённая инструкция с чертежами и фотографиями поможет осуществить все работы по изготовлению отопителя без ошибок.

Самая простая печь – буржуйка.

Твердотопливные котлы и печи пиролизного типа могут выступить прекрасным источником тепла, давая полную энергонезависимость многоквартирному или частному дому. Вышеуказанные приборы устанавливаются в качестве дополнительного нагревательного элемента, помогая людям экономить деньги. Ведь все знают о теплопотерях централизованного отопительного контура, за которые приходится платить потребителю. Многие, используя профессиональный чертеж печи длительного горения, пытаются соорудить оборудование самостоятельно. Насколько полученный результат оправдает надежды своего создателя? Целесообразно ли вообще выполнять пиролизные печи своими руками?

Суть пиролизных печей

Прочитать правильно чертеж печи длительного горения и на его основе сделать качественное нагревательное оборудование можно, если понять всю суть процессов, которые протекают при пиролизном разложении топлива. Он отдаленно напоминает крекинг нефти, но выполняется с твердым топливом в несколько другом диапазоне температур.

Пиролиз твердого топлива проходит при температуре 450°C и в условиях недостатка кислорода. В результате получается газ, состоящий из фракций древесины. Его температура воспламенения значительно выше, по сравнению с энергией, которая выделяется при сжигании твердого топлива. Это и обуславливает высокий КПД отопительного оборудования (80-85%).

Этапы преобразования энергоносителя.

Принцип работы печи длительного горения основывается на следующих стадиях пиролиза твердого топлива:

• просушка энергоносителя;
• непосредственно пиролиз;
• горение легкой, летучей фракции и параллельная карбонизация горючего;
• разложение тяжелых фракций до летучего состояния;
• реакция восстановления при температуре +400°C.

В результате последней реакции получаются чистый водород, угарный газ. Именно в результате их окисления выделяется большое количество тепла. Однако устройство печи длительного горения должно быть организовано таким образом, чтобы температура в ней не опускалась ниже +250°C. В противном случае угарный газ и водород не окислятся, а уйдут наружу, так и не отдав свою часть тепла.

Схема работы печи . Независимо от типа, формы и размеров оборудования, во всех случаях принцип работы печи длительного горения по своей сути схож. Эксплуатация прибора начинается с загрузки топлива.

Для вышеуказанного оборудования используется только древесина. Уголь и кокс в результате высокой температуры горения приводит к чрезмерно скорому выгоранию вторичного воздуха. Печь просто задыхается. Горение в ней прекращается.

Конструкция печи в дожигом пиролизных газов.

В нижнюю часть камеры подается первичный воздух, дрова поджигаются. В печи происходит обычная реакция горения до тех пор, пока температура в камере не поднимется до нужных +400°C. Тогда первичный воздух перекрывается. В камере начинается крекинг древесины. Полученные в результате газы поднимаются в верхнюю часть камеры. Туда же подается вторичный воздух, в среде которого происходит дожиг сублимированных продуктов. В результате получается большое количество тепловой энергии. Задача печи – максимально эффективно и с наименьшими потерями передать тепло либо окружающему воздуху в помещении, либо водяной рубахе.

От характера отвода тепловой энергии зависит устройство печи длительного горения. Так, ее корпус может оснащаться экраном. Он предотвращает возгорание близ находящихся предметов и улучшает теплообмен. В некоторых случаях экран заменяется водяной обвязкой, которая подсоединяется к . В данной ситуации нужно учитывать, что при контакте с холодной водой корпус печи будет быстро остывать. Это отрицательно скажется на пиролизе внутри. Именно потому либо увеличивают производительность нагревательного элемента (что очень затруднительно), либо рубаху размещают на некотором расстоянии от корпуса.

Делаем печь для гаража или дачи

Практичная печь длительного горения на опилках для гаража или дачи.

Самодельное нагревательное оборудование идеально подойдет для нежилых зданий или домов, которые посещаются людьми от случая к случаю. В данной ситуации речь идет о немалой выгоде. Во-первых, не нужно тратиться на дорогостоящие материалы и изготовить прибор из подручных материалов. Во-вторых, не нужно уделять большое внимание дизайну изделия, а сконцентрироваться на его производительности. В основе любой работы лежит чертеж и схема печи длительного горения от профессионалов.

Необходимые материалы:

• металлическая бочка (до 200 литров) или металлическая труба (диаметр до 600 мм);
• лист стали;
• швеллера;
• труба, диаметром до 200 мм и длиной до 2,5 м;
• труба, диаметром до 100 мм;
• сварка;
• автоген;
• ножовка по металлу;
• строительный уровень.

Бочка или труба – это корпус нагревательного элемента. В случае с трубой, к ее нижней части приваривается дно. Оно вырезается из листа металла. Вторым этапом будет организация дымооборота. От также делается из листа металла. Его диаметр должен быть несколько меньше, чем диаметр выбранной бочки или трубы. К полученному металлическому «блину» приваривается швеллер. Он увеличит массу дымооборота, в результате чего он будет опускаться вниз по мере прогорания энергоносителя. К металлическому диску приваривается труба. Ее длина должна быть больше, чем высота корпуса печи.

Самодельная печь из бочки, так называемая “Бубафоня”.

Далее, вверху и внизу боковой части бочки вырезаются отверстия, диаметр которых приравнивается диаметру трубы-дымохода. Трубы и корпус соединяются. Трубы должны быть достаточной длины. Это позволит вывести их наружу здания для забора первичного и вторичного воздуха. На дымоходах устанавливаются заслонки. Крышкой печи служил круглый лист металла.

Подобные конструкции печей длительного горения не отличаются эстетичностью. Однако здесь есть существенные преимущества. Это низкая себестоимость, простота в управлении работой. В случае поломки можно организовать новый нагревательный элемент из подручных средств, не тратя деньги на ремонт старого.

Недостатки печей длительного горения:

• низкий КПД (до 70%);
• необходимость в постоянном контроле;
• недолговечность.

Следовательно, вышеописанный нагревательный элемент не может использоваться для жилых помещений. Для обогрева частного дома специалистами приводится схема печи длительного горения по типу буржуйки с водяным контуром.

Современные буржуйки с водяным контуром

Традиционная печка буржуйка рассчитана на обогрев одного помещения за счет конвекции теплового воздуха и, частично, в результате генерации ИК-излучения. В ее основе также лежит пиролиз древесины. Но, в отличие от твердотопливного котла, топка буржуйки не разделяется на две части. Как результат при неправильной организации системы топка-дымоход, пиролизные газы быстро покидают зону горения и выходят наружу, так и не отдав свое тепло. Именно потому, выполняя все работы своими руками, нужно уделять должное внимание:

• объему камеры горения;
• диаметру дымоходной трубы;
• контролю температуры в топке.

Так, например, объем топки составляет 40 л. В таком случае дымоход выполняется диаметром до 106 мм. Подобное соотношение позволит задержать пиролизные газы в верхней части печки и газ успеет сгореть. С другой стороны, дымоход подобного диаметра достаточно быстро выведет наружу продукты горения и предупредит задымление комнаты.

Второй нюанс изготовления печи – это колосниковая решетка. Чтобы в нагревательном элементе проходил пиролиз, колосниковую решетку удаляют. Таким образом, исключается искусственный надув кислорода в топку. Тлеющая масса самостоятельно будет втягивать в себя нужное количество воздуха через поддувало. Его делают округлой формы.

Конструкция печки-буржуйки.

Третий нюанс: для спешной работы нагревательного оборудования необходимо следить за температурой внутри его топки. Легче всего это делать, наблюдая за температурой отходящих газов. Если она упадет до +100°C, это указывает на нарушение процесса пиролиза. В таком случае в дымоходе выпадет конденсат. Он превращается в твердую массу, что затрудняет процесс чистки.

Как устроена печь длительного горения с водяным контуром по типу буржуйки? От традиционной модели ее отличает Г-образный патрубок, который приваривается к поддувалу. Он выполняет функцию воздуховода. Для этого в нижней его части выполняются мелкие (диаметром до 8 мм), радиальные отверстия. Они прикрываются винтовой пробкой. Навинчивая или отвинчивая последнюю, нетрудно регулировать подачу газа в топку, следовательно, регулируется и интенсивность горения.

Чертеж печи длительного горения с водяным контуром предусматривает наличие водяной рубахи для системы отопления дома. Она монтируется вместо теплового экрана и представляет собой прямоугольную емкость с водой.

Водяную рубаху нельзя размещать вплотную к корпусу печки. Это приведет к быстрому остыванию топки, что отрицательно скажется на процессе пиролиза внутри.

Как работает печь длительного горения, указанная на рисунке:

• для начала происходит закладка дров;
• Г-образный воздуховод полностью открывается, топливо поджигается;
• как только температура корпуса буржуйки достигнет нужного предела, об этом судят по ее красному цвету, отверстия воздуховода закрываются.

Таким образом, ограничивается подача воздуха. В топке начинается процесс пиролиза. Тепло от стен буржуйки передается водяной рубахе и далее системе отопления дома. Полезно знать: “ “.

Специалисты указывают на минусы печей длительного горения подобного типа – про это малая мощность. Здесь нецелесообразно увеличивать объем топочной камеры, так как нарушится закон квадрат-куба. Устройство на вышеописанной схеме подойдет для обогрева помещения, площадью до 25 м. кв. Также запрещается брать воду из контура для хозяйственных нужд.

Кирпичные печи и пиролиз

Кирпичные печи до сих пор пользуются спросом, хотя их пик популярности давно канул в лету.

Принцип работы кирпичной печи основывается на противодействии горящего топлива и футеровки. В самом начале реакции пиролиза горят легкие летучие газы. Их тепло поглощается футеровкой через дымоход. Таким образом, в топке и печке температура поднимается до достаточно высокого уровня. Это обеспечивает крекинг более тяжелых, летучих компонентов и карбонизацию древесины. Разогретая футеровка выступает своеобразным, тепловым буфером. При недостатке тепла она его выделяет, при избытке – забирает.

В кирпичную печь пиролизного типа новое топливо закладывается постепенно. Нельзя использовать энергоноситель с высокой теплоемкостью. В противном случае топка «задохнется», что отрицательно скажется на КПД оборудования. Он упадет до 70%. Возможны также варианты с аварией, если футеровка не справится с сильными скачками температуры.

Какую печь выбрать?

Сегодня можно найти чертежи и схемы печи длительного горения самой разнообразной конструкции, размера и производительности. Однако насколько эффективным будет выбранное оборудование, сделанное в домашних условиях, и где его можно использовать? Специалисты на данный вопрос отвечают следующее: для нежилых помещений прекрасно подойдет самодельная пиролизная печь из подручных материалов. Однако она будет маломощной и недолговечной.

Для жилых помещений важна не только эстетика, но и производительность. В этом случае нужно обратить внимание на буржуйку в современной модификации. Ее измененный воздуховод и водяная рубаха позволят обогреть помещение до 25 м. кв площадью. Чтобы увеличить производительность и обогреть дом большей площади, размер печи длительного горения нельзя увеличивать. Для решения данной задачи останавливают свой выбор на кирпичных пиролизных агрегатах. Тематическое видео о том, как сделать буржуйку своими руками:

Главная » Беседки » Печь длительного горения – высокоэффективное и простое устройство. Делаем печь длительного горения своими руками Печка длительного горения чертежи своими руками