Проста конструкція печі для тривалого горіння для виготовлення своїми руками. Печі тривалого горіння своїми руками Печі дров'яні тривалого горіння своїми руками

Бум на твердопаливних печах, який виник на ринку опалювального обладнання, має кілька причин. Багато в чому він обумовлюється масовим будівництвом дач та заміських будинків у місцях, де немає можливості підключитись до магістрального газу. Відіграло роль і значне подорожчання енергоносіїв, що змушує дублювати встановлені опалювальні агрегати котлами, які працюють на дровах та вугіллі. Але головне, що хочеться відзначити, це поява конструкцій, які використовують зовсім інший підхід до спалювання твердого палива, завдяки якому вдається у кілька разів збільшити час між завантаженнями. Агрегати, що використовують новий принцип, різняться за складністю, габаритами та продуктивністю. Сьогодні ми розповімо про просту печі тривалого горіння, яку можна збудувати своїми руками за вихідні. Звичайно, такий агрегат не підійде для опалення великого будинку, а ось для обігріву підсобних приміщень, гаража або теплиці він буде незамінним. Тим більше, що матеріали для роботи знайдуться на будь-якому пункті прийому металобрухту.

Які опалювальні прилади належать до печей тривалого горіння? Переваги та недоліки існуючих конструкцій

Різноманітність конструкцій котлів тривалого горіння дозволяє вибрати оптимальний варіант для виготовлення своїми руками

Кожен, хто хоч раз топив дров'яну грубку, звертав увагу, що паливо в ній може горіти з різною швидкістю. При повністю відкритому піддувалі та вільному димовому каналі в топкову зону інтенсивно надходить повітря, тому дрова згоряють швидко та з високою температурою. При цьому корпус печі розжарюється лише на кілька хвилин, а величезна частка теплової енергії виявляється викинутою в димар. Виходом із ситуації є обмеження кількості кисню у робочому просторі печі, якого домагаються частковим перекриванням піддувала. Дрова починають тліти, а язики полум'я стають тьмяними і коптять - прилад переходить у газогенераторний режим роботи. Процес горіння розтягується кілька годин, під час яких температура твердопаливного агрегату залишається практично незмінною. Складність полягає в тому, що експлуатація опалювального котла в такому стані вимагає постійної участі оператора, інакше вогонь може повністю згаснути. Крім того, нестача кисню позначається на повноті згоряння палива. Горючі вуглецеві сполуки (піролізні гази), що активно виділяються, просто не можуть окислюватися і горіти, що призводить до надзвичайно низького ККД пристрою.

Піроліз - процес розкладання твердого палива при високій температурі та нестачі кисню. Летучі вуглеводневі сполуки, що утворюються в результаті так званої сухої перегонки, є газом, теплота згоряння якого наближається до метану.

Схема роботи заводських котлів тривалого горіння найчастіше ґрунтується на піролізному спалюванні палива.

На відміну від традиційної конструкції схема роботи печі тривалого горіння передбачає дозовану подачу повітря не знизу, а зверху. Оскільки кисень надходить лише до тонкого шару палива, виключається можливість займання всього завантаження, що значно підвищує тривалість роботи агрегату. Горючі гази, які раніше видалялися разом із димом, у сучасних «довгограючих» моделях повністю згоряють. Для цього печі обладнуються зоною допалювання, повітря в яку подається по окремих каналах. Висока температура горіння піролізних газів дозволяє підвищити ККД приладу та набагато зменшити викид шкідливих речовин в атмосферу. Що ж до інших відмінностей, то опалювальні печі нової конструкції неважко дізнатися з більшої завантажувальної камери. Можливість багаторазово збільшити паливну закладку, яка з'явилася завдяки зміщенню зони горіння в нижній шар палива та визначає тривалий режим роботи.

Переваги і недоліки

Сучасні печі довгого горіння мають безліч переваг, які при початковому виборі опалювального обладнання можуть зіграти вирішальне значення. Тим не менш, недоліки існуючих конструкцій вимагають зважити всі за і проти, перш ніж прийняти рішення про заміну опалювального агрегату, що працює, новомодним піролізним котлом.

До плюсів розглянутих конструкцій відносяться:

багаторазове збільшення часу роботи на одній закладці палива;
можливість повної автономності – при виході на основний режим експлуатація агрегату не потребує втручання оператора;
паливо згоряє практично без залишку;
використання в якості палива не тільки вугілля та дров, а й тріски, тирси, сухих рослинних відходів, пелет тощо;
зменшена вага та габарити;
можливість регулювання процесу горіння;
ККД піролізних котлів довгого горіння сягає 90%;
димові залишки не містять сажі та шкідливих речовин;
безліч конструкцій, доступних виготовлення своїми руками.

Обов'язково ознайомтеся з вадами печей цього типу:

підвищені вимоги до димаря. Він повинен мати достатню висоту та теплоізоляцію;
у печах тривалого горіння можна використовувати лише сухе паливо. Надлишки вологи знижують температуру полум'я, а водяна пара перекриває доступ кисню, що унеможливлює роботу агрегату в режимі газогенератора;
знижена температура диму сприяє нашаруванню сажі та інших продуктів горіння на стінках димоходу;
при спалюванні вологого палива у димових залишках з'являються важкі фракції та небезпечні хімічні сполуки;
вищу вартість порівняно з печами звичайної конструкції.

Якщо зважити всі плюси та мінуси, неважко зрозуміти, що широка популярність печей тривалого горіння – зовсім не випадковість, а результат точних розрахунків та ретельно опрацьованої конструкції.

Види печей тривалого горіння. Вибираємо простий та продуктивний опалювальний агрегат для виготовлення своїми руками

Про різновиди печей тривалого горіння зайшла через необхідність визначитися з конструкцією, найбільш придатною для виготовлення своїми руками. Тому розглянемо всі варіанти твердопаливних котлів нової генерації, а також вивчимо особливості їхньої роботи.

При класифікації опалювальних печей за способом спалювання виділяють декілька основних схем.

1. Традиційна конструкція з поширенням полум'я знизу вгору, при якому гази, що горять, проходять через весь шар палива і виводяться в димар. На шляху продуктів згоряння облаштовують теплообмінник та камеру допалення, в яку подається додаткова кількість повітря. До опалювального обладнання цього типу відносяться відомі на весь світ булер'ян або бренеран, піч професора Бутакова та варіації цих агрегатів із зміненими теплообмінниками.

Булерьян є казаном тривалого горіння з повітряним теплообмінником.

2. Шахтна піч, в якій зона горіння зміщується до колосникових грат, а продукти згоряння відводяться через сусідню камеру, де відбувається допалювання та теплообмін. Подібна конфігурація є надзвичайно зручною для виготовлення опалювального агрегату з цегли, чому сприяє багатовіковий досвід будівництва дров'яних печей з повітряними каналами (пекти з грубою).

Схема твердопаливного котла шахтного типу

3. Агрегати верхнього горіння, в яких підпалюється верхівка паливної закладки, а полум'я прямує вниз. У міру прогоряння потрібно подача повітря під шар золи, тому така конструкція вимагає спеціальних рішень для доставки кисню до зони горіння. Простота цієї печі та ефективність її роботи сприяла появі безлічі варіантів, доступних для повторення в домашніх умовах. Причому матеріалом для виготовлення такого опалювального агрегату може бути звичайна металева бочка, так і побутовий газовий балон. Хотілося б особливо виділити відому в Мережі конструкцію буржуйки, що «довгограє», під назвою Бубафоня - модифікацію литовського котла «Stropuva», надзвичайно популярну у домашніх умільців.

У котлах Stropuva тривалий режим роботи можливий завдяки горінню верхнього шару палива.

4. Печі, що працюють у режимі газогенераторного або піролізного спалювання палива. Дрова горять при високій температурі та нестачі кисню, що сприяє виділенню великої кількості горючих газів. Летючі сполуки, отримані внаслідок так званої сухої перегонки, допалюють в окремій камері, куди подають вторинну порцію повітря. Ця схема є найскладнішою в конструктивному відношенні, але щодо ефективності та зручності експлуатації їй немає рівних.

Піролізний котел є досить складну конструкціютому його виготовлення в домашніх умовах пов'язане з найбільшими труднощами

Якщо говорити про інші особливості печей тривалого горіння, то вони бувають квадратними або круглими, а можуть виготовлятися як з металу, так і з цегли.

Висока температура газів при піролізному спалюванні вимагає обов'язкового футерування робочої зони, яку виконують за допомогою вогнетривкої цегли або захисних обмазок.

При виборі схеми та конструкції печі тривалого горіння необхідно враховувати не лише переваги та ефективність існуючих варіантів, а й можливість повторення тієї чи іншої конструкції в домашніх умовах. Наприклад, виготовлення булерьяна або печі Бутакова не можна уявити без використання потужного трубозгинального верстата. Через складну конфігурацію обладнання знадобиться чималий досвід зварювальних робіт і додаткові витрати на покупку товстої листової сталі та труб великого діаметру. Будівництво піролізного котла, крім фінансових вкладень та майстерності зварювальника, висуває вимоги до точності розрахунків та знань усіх нюансів сухої перегонки дров. Що ж до агрегатів верхнього горіння, то саме вони є ідеальним варіантом як перша конструкція, виготовлена своїми руками. По-перше, не буде потрібно ніяких витрат, а по-друге, пристрій типу «Stropuva» або Бубафоні простить всі прорахунки і недосконалість зварних швів. Її конструкція настільки працездатна, що не дасть розчаруватися у своїх силах навіть початківцю домашнього майстра.

Пристрій та принцип дії печі верхнього горіння

Твердопаливний агрегат довгої дії з верхнім шаром, що горить, можна виготовити із залізної бочки з-під ПММ, газового балона або сталевих труб великого діаметру. Товщина стінок корпусу повинна бути не менше 4-5 мм, інакше вони можуть прогоріти через високу температуру. Висота опалювального приладу повинна становити щонайменше 1 м, оскільки від кількості палива залежить тривалість його роботи. Тим не менш, не треба намагатися спорудити надто високий агрегат. По-перше, його незручно завантажуватиме, а по-друге, занадто товстий шар дров або тирси може знизити тягу настільки, що горіння просто припиниться.

Умовно вертикальну піч можна розділити на три робочі простори:

завантажувальна камера – частина корпусу, в яку закладається паливо. Під час роботи висота завантаження зменшується в міру прогоряння брикетів, дров чи стружки;
зона горіння або робоча зона є найбільш високотемпературною ділянкою. У цьому шарі пального матеріалу відбуваються реакції, що окислюють, з виділенням великої кількості тепла;
зона відведення горючих газів – простір з високою температурою, в якому відбувається теплообмін та допалювання продуктів згоряння.

Подана нижче принципова схемакотла тривалого горіння дозволяє отримати повне уявлення про його конструкцію та принцип дії.

Схема котла тривалого горіння з вертикальним завантаженням

Для того, щоб обмежити зону горіння застосовується розподільник повітря. Цей пристрій є плоским металевим кругом товщиною 5-6 мм, по центру якого виконано отвір для підведення кисню в робочу зону. Подача повітря здійснюється за довгою сталевою трубою, що виведена через верхню кришку опалювального агрегату. Безперешкодний рух повітророзподільного пристрою забезпечується рахунок різниці діаметра металевого млинця і корпусу агрегату, а висота палаючого шару залежить від ширини крильчатки. Оскільки остання визначає повітряний зазор між паливом та поршнем, від її параметрів залежить, як швидко прогорятиме паливо.

розподільник повітря саморобного котла

Експериментальним шляхом встановлено, що висота лопатей розподільника повітря не повинна перевищувати 50 мм, інакше швидкість згоряння палива буде збільшена, а це призведе до необхідності більш частих закладок пального матеріалу.

Діаметр повітряного каналу повинен бути не менше 60 мм, у той час як розмір отвору розподільника більше 20 мм вважається зайвим – перенасичення киснем збільшує інтенсивність горіння, що для агрегату цього типу є неприпустимим.

Найчастіше труба розподільника виготовляється з відкритим краєм, завдяки чому як окислювач використовується атмосферне повітря. Місце, де повітропровід входить у верхній люк, не герметизують - вільний доступ кисню до надпоршневого простору дає можливість згоряти летючим вуглеводневим сполукам. Існує і варіант, коли повітря в зону горіння проходить з верхньої камери, де воно попередньо підігрівається. Така конструкція підвищує продуктивність опалювального приладу та робить його роботу стабільнішою. Кількість кисню регулюють спеціальною заслінкою, встановленою у вікні подачі повітря.

Для відведення продуктів згоряння верхню частину котла обладнають димовим каналом із невеликою горизонтальною ділянкою. Як правило, 50-60 см прямої труби достатньо для того, щоб послабити тягу. Незважаючи на те, що в печах цього типу повнота згоряння палива досягає 90-95%, періодично потрібно видаляти попіл і золу, які накопичуються на дні установки. Для цього в нижній частині корпусу роблять вікно і встановлюють герметичні дверцята.

Для підключення печі тривалого горіння до рідинної системи опалення агрегат обладнають теплообмінним контуром або водяною сорочкою.

Креслення та схеми

Безперечною перевагою представленої вище конструкції «буржуйки» довгого горіння є невибагливість до розмірів. Як правило, для правильної роботи печі достатньо знання принципів її роботи та дотримання основних пропорцій. Тим не менш, представляємо до вашої уваги креслення та схеми діючих конструкцій, виготовлених та випробуваних у реальних умовах.

Креслення печі з вертикальним завантаженням

Креслення котла тривалого горіння

Схема печі тривалого горіння із відкритим повітряним каналом

Креслення котла

Необхідні матеріали та інструмент

Перш ніж приступати до будівництва печі тривалого горіння, підготуйте такі матеріали:

двосотлітрова бочка з-під ПММ. Бажано вибирати ємність з товстими стінками, без пошкоджень і сильно проржавілих ділянок. Як корпус можна використовувати трубу відповідного діаметра або балон з-під пропану (побутовий на 50 л або автомобільний на 80-100 л). Крім того, піч можна виготовити з листової сталі товщиною не менше 3 мм;
металева труба діаметром не менше 60 мм – для облаштування повітряного каналу;
сталева труба діаметром 100 мм – для виготовлення димоходу;
сталевий швелер або куточок з полицею 50-60 мм;
лист металу товщиною 5-6 мм розмірами трохи більше діаметра корпусу - для виготовлення розподільника повітря;
сталевий лист товщиною не менше 3 мм, який потрібно зробити кришку;
петлі для нижніх дверцят.

Що стосується інструментів, то вони знайдуться у будь-якого поважного себе домашнього майстра:

зварювальний інвертор чи трансформатор;
кутова шліфувальна машина (по-народному «болгарка»);
зачистне та відрізне коло для УШМ;
електричний дриль;
набір свердел для робіт з металу;
молоток;
ковадло;
міряльний та розмічальний інструмент.

Якщо конструкція опалювального агрегату передбачає облаштування водяного контуру, то додатково потрібно запастись листовою сталлю та двома різьбовими патрубками для врізання котла у гідравлічну опалювальну систему.

Покрокова інструкція з виготовлення печі тривалого горіння своїми руками

1. Для виготовлення корпусу пічки використовують болгарку, якою акуратно зрізають верх металевої бочки. Зрозуміло, у разі використання ємності товщиною понад 3 мм застосування газового різака буде більш виправданим. Ще раз нагадуємо про те, що роботу треба зробити акуратно – зі зрізаної частини надалі буде виготовлено кришку печі. Якщо як корпус використовується труба, то до неї необхідно приварити днище, вирізане з листового металутовщиною 5-6 мм.

Зрізаючи кришку, пам'ятайте, що цей елемент знадобиться надалі

2. У нижній частині до корпусу за допомогою зварювального апаратумонтують чотири ніжки зі швелера або куточка. Зазначимо, що якщо корпус виготовлятиметься з металу і матиме прямокутну форму, то можна обійтися і без додаткових опор.

Один із варіантів облаштування опорних ніжок

3. За допомогою тієї ж болгарки або автогену з листової сталі товщиною 5-6 мм вирізають розподільник повітря - коло, яке зможе входити в бочку з невеликим зазором. Краї металевого млинця необхідно ретельно зачистити, щоб запобігти можливості зачеплення за стінки печі.

4. По центру розподільного повітря прорізають отвір діаметром 20 мм і приварюють трубу для подачі повітря в зону горіння.

Лопаті розподільного повітря кріплять на однаковій відстані

5. З зворотного боку плоского поршня приварюють чотири відрізки швелера або куточка, рівномірно розташувавши їх по колу. Зауважимо, що лопаті не повинні виступати за межі розподільника повітря. Надалі, завдяки цим елементам між металевим млинцем і дровами буде знаходитися повітряний зазор, необхідний для горіння палива.

У результаті повітророзподільний пристрій має виглядати так

6. З відрізаної раніше верхівки бочки виготовляють кришку. Для цього із зовнішнього боку по всьому контуру приварюють металеву смугу так, щоб діаметр дозволяв вільно встановити верх печі на корпус.

Виготовлення кришки

7. У кришці прорізають отвір, на 3-5 мм більше діаметра труби повітроводу. Крім того, на її верх приварюють дві ручки зі смужок металу. З їх допомогою простіше відкриватиме люк для завантаження палива.

8. У нижній частині корпусу вирізають люк для чищення печі. Постарайтеся зробити цю частину роботи за допомогою болгарки із встановленим тонким колом. Так буде забезпечено точніше прилягання дверцят до корпусу. По периметру люка приварюють тонку металеву смугу, щоб усунути щілину, що утворилася. Потім приварюють петлі, встановлюють конструкцію на корпус та монтують засувку.

9. З іншого боку печі, на відстані 50-100 мм від верхнього зрізу, врізають димовідвідний патрубок. У його якості використовують шматок сталевої труби, в яку з невеликим натягом входитиме димохід.

Монтаж димовідвідного патрубка

Краще використовувати димар розбірної конструкції, що складається з кількох ділянок - у процесі експлуатації його буде легко чистити.

На цьому виготовлення твердопаливного агрегату вертикального типу можна вважати завершеним. Залишається встановити піч на місце та приєднати димову трубу.

Пекти тривалого горіння: остаточний варіант

Як правильно завантажувати паливо та експлуатувати агрегат

Агрегат тривалого горіння відрізняється від традиційної печі збільшеним обсягом завантаження та обмеженням доступу кисню до робочої зони. Від кількості завантаженого палива залежить час роботи котла, тому дрова укладають максимально щільно, не залишаючи великих проміжків між полінами. Якщо ж як паливо використовують такі матеріали, як торф, дрібне вугілля, стружка, тирсу або палети, то їх насипають рівня димового каналу, не утрамбовуючи.Необхідне ущільнення пального забезпечить важкий металевий поршень.

Завантаження палива виконують у такому порядку:

з агрегату знімають верхню кришку;
виймають повітророзподільний пристрій;
виробляють завантаження печі рівня димаря;
збризкують верхній шар пального матеріалу рідиною для розпалювання;
встановлюють регулятор повітря;
повертають на місце кришку;
всередину повітряного каналу кидають клаптик ганчірки, змоченої в горючій рідині.

Стійке горіння супроводжується димом, що рівномірно виходить з труби. У міру згоряння дров труба повітроводу опускається вниз. По ній можна судити про час роботи твердопаливного агрегату, що залишився.

Розпалювати піч найкраще за допомогою ганчірки, змоченої горючою рідиною

Під час експлуатації на дні бочки накопичується попіл та зола. Треба сказати, що на процес горіння їхня кількість не впливає. Проте продукти згоряння палива періодично треба видаляти, оскільки вони зменшують товщину шару закладки. Для цього відкривають нижні дверцята і вигрібають золу за допомогою звичайного металевого совка.

Видаляючи золу, залиште шар товщиною 10-20 мм на дні печі. Особливого впливу на кількість дров це не вплине, однак створить відмінну теплоізолюючу подушку, яка захищатиме днище агрегату від прогорання.

Відео: Робота печі тривалого горіння, виготовленої з бочки

Розглянута конструкція має всі переваги печей тривалого горіння, проте, специфіка використання цього опалювального агрегату може перетворити переваги на недоліки. Наприклад, якщо в приміщенні, що опалюється, необхідно попрацювати годину або дві, то краще використовувати звичайну буржуйку - вона і тепло дасть відразу ж після загоряння дров, і прогорить паливо якраз до моменту вашого догляду. Якщо ж потрібно обігрівати приміщення цілий день, то більш відповідної конструкції просто не знайти. В окремих випадках можна встановити і два опалювальні агрегати, підключивши їх до одного димаря. Добре, місця при цьому знадобиться зовсім небагато.

Популярність сучасної печі на дровах тривалого горіння постійно зростає, тому що вона дозволяє отримати більше теплової енергії, причому з меншими витратами твердого палива. Особливо це актуально для населених пунктів, де відсутня централізована подача газу, а з електропостачанням іноді виникають проблеми.

Ефект піролізу та його застосування в печах

Функціональне призначення нагрівальних агрегатів тривалого горіння засноване на ефекті піролізу – процесу, що є розкладанням природних хімічних сполук при нестачі кисню. Внаслідок цього відбувається виділення великої кількості тепла.

Під піролізом мається на увазі розкладання твердого палива. Справа в тому, що при його горінні спалахують газоподібні продукти, які виділяються при нагріванні, а не сама деревина. Таким чином, якщо розпалюється звичайне багаття, людина стикається з піролізом.

Відмінність полягає в тому, що при стандартних умовах горіння дров відбувається за наявності кисню, а це негативно позначається на загальній ефективності опалювального приладу. Повноцінний процес піролізу потребує обмеження надходження окислювача і окреме від тліючого твердого палива спалювання газів.

Зараз існує чимало варіантів та конструкційних рішень, як можна зробити піч тривалого горіння. Такі пристрої, незважаючи на наявність технічних відмінностей, мають аналогічний принцип функціонування.

З метою забезпечення ефективного використання палива економ агрегати функціонують із застосуванням процесу піролізу. Через війну переважна більшість теплової енергії виробляється з допомогою згоряння газів, які виділяються внаслідок тління деревини – водню, метану та інших. При цьому кисень подають у піч дозовано за допомогою регулятора.

Спочатку паливу надають можливість добре розгорітися протягом 30 хвилин, а потім мінімізують доступ окислювача в топку. Тліючі дрова в таких умовах виділяють максимальну кількість легкозаймистих газів, які при горінні в окремій камері здатні забезпечити нагрівання корпусу піролізного агрегату.

Плюси та мінуси печей тривалого горіння

Переваг, які мають економні пічки на дровах, чимало:

Максимально повне згоряння закладки твердого палива. Тому котли, що відрізняються тривалим горінням деревини, мають чудовий ККД, що досягає 85%.
Чистяться та обслуговуються дані опалювальні агрегати досить просто, оскільки після завершення прогоряння дров практично не залишається золи.
Екологічність піролізного процесу. При повному згорянні природних органічних сполук продуктами окислення є лише вуглекислий газ та водяна пара. У піролізній печі тверде паливо розкладається повністю, тому як джерело теплової енергії можна використовувати всілякі виробничі відходи, які спалювати в звичайних умовах дозволяється лише на значній відстані від житлових будівель на спеціально обладнаних полігонах.
Завантажувати наступну порцію дров або іншого твердого палива потрібно набагато рідше, а точніше один раз протягом 10 - 15 годин, що є незаперечною перевагою даних агрегатів у порівнянні зі звичайними пічками та буржуйками. Деякі моделі піролізних котлів, виготовлених у заводських умовах, здатні функціонувати триваліший час на одній закладці.
Швидке нагрівання теплоносія за умови наявності опалювального контуру теплообміну для приватних будинків.
Можливість виконувати точне та якісне регулювання показника потужності агрегату. У звичайних експлуатаційних умовах досить складно керувати функціонуванням нагрівальних пристроїв на твердому вигляді палива в порівнянні з аналогами, для яких використовують газоподібне або рідке пальне. Оскільки в печі, що довго горить, на дровах газ, що виділяється в процесі піролізу, допалюється в спеціальному відсіку, дана проблема вирішується досить легко.

Піролізні установки мають ряд недоліків, серед яких:

Висока ціна на готові опалювальні котли. Цей негативний момент можна усунути, якщо виготовляти своїми руками ощадливі печі на дровах.
Підвищені вимоги до вологості твердого палива. При вирішенні використовувати погано висушені дрова і спробі перевести агрегат у робочий режим перш, ніж вони повністю висохнуть, вогонь, швидше за все, згасне і повноцінний процес піролізу не буде виконаний.
Досить великі габарити. Крім того, що необхідно підготувати місце для встановлення піролізного котла, потрібно буде облаштувати площу, на якій потрібно буде складувати тверде паливо.
Неможливість забезпечити повністю автоматичну роботу. Дрова треба завантажувати в агрегат вручну.
При установці промислової моделі піролізного котла часто передбачають додатковий піддув камери згоряння та встановлюють насосне обладнаннядля циркуляції робочого середовища у теплопостачальному контурі. Тому для безперебійного функціонування установки необхідно забезпечити якісну подачу електроживлення.
Наявність ризику того, що піролізна камера може згаснути внаслідок використання надто остиглого теплоносія, що надійшов з опалювального контуру. Для недопущення подібної неприємності у пристрої монтують обхідну трубу, яку називають байпасом. За допомогою її до остиглого робочого середовища підмішують гарячу воду. В результаті пристрій нагрівального котла ускладнюється та одночасно збільшується його ціна. А ось зібрана власноруч піролізна піч без підключення опалювальної системи даного недоліку позбавлена.

Виготовлення ощадливої печі на дровах своїми руками

Безумовно, придбати готовий опалювальний агрегат тривалого горіння легше, ніж зробити його власноруч. Але, як говорилося, коштують такі установки недорого.

При бажанні виготовити економ-піч на дровах самостійно можна задіяти старий газовий балон, металеву бочку, листову сталь та інші підручні матеріали, придатні для цієї мети.

Насамперед, потрібно підготувати основні матеріали, які можуть знадобитися:

Металева бочка об'ємом приблизно 200 літрів без іржі чи інших явних ушкоджень. Її стінки повинні бути міцними, виготовленими з чавуну або сталевого сплаву.
Старий вогнегасник великого об'єму, який стане гарною основою агрегату.
Відрізок широкої товстостінної труби з металу.
Газовий балон, що відслужив свій термін.
Сталеві листи мають товщину не менше 5 міліметрів.

Для котла з круглою основою потрібні опорні ніжки, які можна виготовити з:

відрізків арматури;
шматків тонких труб;
металевий профіль.

Крім цього, домашньому умільцю будуть потрібні:

Сталевий лист має товщину 5 міліметрів. З нього належить вирізати кола, розмір яких збігається з діаметром металевої бочки.
Металопрофіль.
Пічні дверцята – їх можна придбати або зробити самостійно.
Металева труба перетином 10 см. Її довжина має перевищувати діаметр бочки на 15 сантиметрів.
Димохідна труба 5-метрової довжини перетином 15 сантиметрів. Читайте також: " ".

Список необхідних для роботи інструментів невеликий:

електрозварювальна установка стаціонарного або переносного типу;
болгарка чи автоген;
сокира з молотком;
рівень, виска, рулетка.

Важливе значення має приміщення, в якому належить збирати економ-піч на дровах. При проведенні монтажних робіту домашнього умільця весь час має бути доступ до електроживлення, гарне освітлення та достатній рівень вентиляції.

Потрібно вибирати просторе підсобне приміщення з гарною звукоізоляцією, надійно захищене від атмосферних опадів, в якому можна безпечно зберігати виготовлені частини піролізної пічки.

Складання опалювального агрегату тривалого горіння виконують у наступній послідовності:

З металевої бочки знімають кришку. Коли для основи використовують балон або вогнегасник, його верхню частину акуратно зрізають болгаркою або за допомогою автогену. Перед тим, як виконувати розпил, потрібно заздалегідь відкрити вентиль і залити всередину воду. Верх не потрібно викидати, оскільки він ще знадобиться. До речі, більшою стійкістю відрізняється корпус, що має квадратну форму, який можна виготовити із листової сталі.
До круглого дна – основу приварюють опорні елементи, виготовлені зі швелера, трубок або арматури.
Далі зі сталевого листа вирізують притискний круг, він повинен безперешкодно проходити всередину бочки.
Коло з'єднують із трубою. З цією метою в центрі притискного елемента вирізають отвір діаметром 10 сантиметрів і приварюють трубу до кола. Деталі, що вийшла, після розміщення всередині бочки повинна виступати над її рівнем приблизно на 15 сантиметрів.
На звороті кола хрест-навхрест приварюють швелери, що сприяють більш щільному приляганню дров у процесі їхнього тління.
Для пічного агрегату роблять кришку. Нею може стати як верхня частина, яка була відрізана на першому етапі або ще одне сталеве коло. У кришці також слід зробити отвір круглої форми так, щоб внутрішній відрізок труби з притискним кругом вільно рухався під власною вагою і одночасно щільно прилягав до стін конструкції.
Встановлюють дверцята. Внизу основи майбутньої піролізної пічки вирізають отвір для дверцят і закріплюють її так, щоб після завершення прогоряння твердого палива можна було без проблем прибирати золу.
Монтують димар. З цією метою у верхній частині корпусу вирізають коло, що має діаметр 15 сантиметрів, і за допомогою зварювального апарату закріплюють трубу димоходу. Головне при цьому пам'ятати, що мінімальна довжина у неї повинна перевищувати поперечний переріз бочки або будь-якої іншої основи.

Бажано, щоб димар мав засувку, що дозволяє здійснювати додаткове регулювання сили тяги. Щоб його прочищати, багато умільців роблять його розбірним або встановлюють дверцята для очищення.

Також слід ізолювати місця, в яких димар проходить крізь стіни, стельове перекриття і поверхню даху. На кінці димовідвідної труби слід встановити парасольку або грибок – елемент, що перешкоджає попаданню атмосферних опадів усередину.

Після завершення складання піролізного пристрою його бажано обкласти цеглою, яка не тільки почне акумулювати тепло, але і буде захистом для навколишніх предметів обстановки від надлишкового жиру.

Особливості використання довгогорючої печі та техобслуговування

Довгопалаючі печі на дровах через наявність конструкційних відмінностей має кілька індивідуальних особливостей, що стосуються експлуатації та обслуговування виробу, виготовленого в промислових умовах.

Розпалювання печей тривалого горіння здійснюється певним чином:

З агрегату знімають кришку і дістають з бочки коло, що притискає, до якого приварена труба.
Завантажують дрова чи будь-яке інше тверде паливо. Рівень завантаження печі дровами максимум розташовується на нижньому краї труби димоходу. Дрова потрібно укладати дуже щільно, залишаючи лише мінімальні зазори. Зверху на поліна необхідно покласти невелику кількість сухих дрібних гілок, які накривають ганчір'ям, змоченим у гасі або іншій рідині для розпалювання. Коли немає ганчірки, її можна замінити звичайнісіньким папером.
Притискне коло повертають у бочку і накривають її кришкою. Тільки після цього шматок ганчірки або папір підпалюють і закидають усередину труби з колом.
Щоб розпалити піролізну установку, не слід користуватися сірниками, оскільки за час, протягом якого вони летітимуть усередині печі, вогонь на них згасне.
Після того, як паливо добре розгориться, хвилин через 30 потрібно обмежити доступ повітря в грубку за допомогою заслінки. Далі залишається лише насолоджуватися теплом та затишком протягом довгих годин.

При установці в кімнаті економної печі на дровах потрібно дотримуватись певних правил:

Внаслідок того, що агрегат тривалого горіння може сильно нагріватися, будь-які горючі та легкоплавкі матеріали та предмети необхідно розміщувати подалі від нього.
Навколо піролізного пристрою слід залишати багато вільного простору. Ставити його потрібно на відстані від предметів інтер'єру та стін, щоб через надмірний ступінь нагрівання вони не пошкодилися. Цю проблему частково вирішує кладка цеглини вздовж периметра опалювального приладу.
При проведенні чищення печі завжди потрібно залишати трохи попелу. Така міра здатна вберегти пристрій від прогоряння його днища і виходу котла з ладу.

Види твердого палива для піролізних печей

Безумовно, найкращим вибором палива для такого опалювального агрегату вважаються сухі дрова. Але оскільки однією з основних причин встановлення приладів тривалого горіння є економія коштів на теплопостачанні житла, то підійдуть інші види горючих матеріалів, що постійно знаходяться у господарів під рукою.

Крім них підійде вугілля, але це природне паливо здатне виділяти потужну теплову енергію. Його при використанні потрібно завантажувати в агрегати з товстими стінками сталевого корпусу, інакше вони швидко стануть непридатними для експлуатації.

Час читання ≈ 8 хвилин

З настанням холодних днів проблема обігріву стає дедалі актуальнішою. Власники приватних будинків, які не мають підключення до центрального опалення, можуть вирішити це завдання, спорудивши піч тривалого горіння на дровах своїми руками. Такі саморобні конструкціїдозволять забезпечити підтримку комфортних умов у холодний період. Подібні агрегати можна придбати в магазині та витратити чималу суму грошей, або спорудити підходящий варіантсамостійно.

Особливості саморобних печей тривалого горіння на дровах

Власникам приватних будинків при вирішенні питання, пов'язаного з опаленням, доводиться вирішувати, якому опалювальному обладнанню віддати перевагу.

Існують прилади, що характеризуються періодичним функціонуванням. Вони забезпечують швидке прогрівання внутрішнього простору. Після цього агрегат відключається, і температура в приміщенні так само швидко знижується. Для підтримки процесу горіння власникам печі часто доводиться підкидати нову порцію дров в опалювальний агрегат.

Другий різновид печі характеризується тривалим горінням. До неї відносяться не лише печі на дровах, та й газогенераторні агрегати. При встановленні таких конструкцій власнику потрібно буде підкидати дрова кілька разів на добу, оскільки тривалість горіння сягає 6-10 годин. Однак зустрічаються такі моделі печей, у яких процес горіння та тління з виділенням тепла може тривати до 20 годин.

Саморобна піч тривалого горіння вважається найкращим варіантом, так як її можна адаптувати під конкретний простір ще на етапі складання.

Конструкція печей, що передбачають тривале горіння, та їх робота супроводжуються відмінними рисами:

для їх виготовлення віддають перевагу сталі або чавуну;
конструкція передбачає спорудження топки із двох окремих частин (забезпечується достатня місткість топки, завдяки якій у неї можна завантажувати велику кількість дров);
деякі моделі оснащують повітряною конвекційною системою;
однієї закладки дров вистачає для роботи печі впродовж достатньої кількості часу;
такі конструкції агрегатів використовують різні види палива (дрова та деревні пеллети);
за бажання конструкцію можна удосконалити, оснастивши її механізмом, що дозволяє в автоматичному режимі забезпечувати подачу палива в топку;
такі агрегати характеризуються високим ККД;
при впровадженні таких конструкцій печей виключається необхідність спорудження спеціального фундаменту під них;
такі агрегати характеризуються невеликою вагою та прийнятними габаритами;
паливо повністю згоряє, залишається лише незначна кількість золи;
сучасні печі мають досить привабливий зовнішній виглядзавдяки якому їх можна розміщувати в будь-якій кімнаті, вони органічно вписуються в будь-який інтер'єр;
таке обладнання влаштоване так, що всередині будівлі виключається запах гару та присутність диму;
піч оснащена заслінками та герметичними дверима, виключаючи проникнення паливного газу до кімнат.

Власники приватних будинків зможуть самостійно зібрати такі конструкції за наявності відповідних креслень та рекомендацій.

Моделі, виконані з чавуну, здатні прослужити понад п'ятдесят років. Такий тривалий експлуатаційний термін забезпечується завдяки особливостям чавуну. Він не зазнає корозії. До того ж чавун має високу стійкість до механічних пошкоджень.

Тривала робота печі забезпечується з допомогою особливої конструкції. Дрова в топці зазнають не горіння, а тління.

У топку завантажується велика кількість дров, у своїй обмежується надходження кисню. В результаті дрова спочатку нагріваються, а потім починають тліти, виділяючи паливний газ.

На жаль, така конструкція печі не позбавлена недоліків. До них відносяться:

утворення конденсату;
форма труби димоходу має бути тільки прямою;
виключається можливість використовувати рідке паливо.

Різновиди печей

Такі саморобні опалювальні пристрої будуть здатні забезпечити будь-якої пори року нормальний мікроклімат у приватних будинках, у яких постійно проживають їхні власники. Саморобними печами можна обладнати і дачні будинки, які дуже часто в зимовий період порожні. Власники приїжджають, але проводять тут мінімум часу.

Такі печі при необхідності встановлюють і в інших будівлях:

теплицях;
сараях;
гаражах;
комор.

Все залежить від того, які цілі мають власники будівель.

Фахівці рекомендують при виборі моделей віддавати перевагу тій конструкції, що супроводжується наявністю водяного контуру. У цьому випадку піч оснащується топкою та додатковим відділенням – водяним. Корпус печі буде поступово нагріватися, завдяки цьому тепло, що виділяється, буде рівномірно поширюватися всередині приміщення.

Пекти тривалого горіння на дровах з водяним відділенням, споруджена своїми руками, здатна забезпечувати швидкий прогрів житлового простору, успішно конкуруючи з частиною естетики.

Залежно від того, в якому просторі планується впровадити піч, визначаються розміри та оптимальна форма майбутнього опалювального агрегату.

У торгових закладах виставлені у продаж опалювальні агрегати з тривалим горінням, що супроводжуються високим рівнем популярності. До них відносяться:

Булер'ян;
Професор Бутаков;
Бренеран;
Лачинянка;
Слобожанка;
Бубафон;
Буржуйка.

Використовуване паливо

Ні для кого не секрет, що дрова є найбільш екологічним паливом. Цю ж категорію доповнюють сухі поліни і пелети, оскільки їх отримують методом пресування невеликих за розміром висушених тріски та тирси.

Для печей з тривалим горінням можуть застосовуватися як паливо гранули, які отримують з таких матеріалів:

шишок;
лушпиння насіння;
шкаралупи горіхів;
висушеної шкірки цитрусових фруктів;
деревної кори.

Можна використовувати і деревне вугілля, але тільки за умови, що при створенні печі стіни агрегату будуть навмисно потовщені. Якщо стінки не потовщувати, то можна зіпсувати піч, тому що під час роботи вона піддасться сильному нагріванню.

Підготовка до роботи

Процес спорудження опалювального агрегату передбачає виконання робіт, що супроводжуються утворенням великої кількості пилу, виникненням підвищеного шуму. До того ж це завдання трудомістке, тому важливо правильно підготуватися до майбутньої роботи.

Простір, в якому будуть проводитись роботи, має бути оснащений джерелом електроенергії. Це важливо, оскільки обійтися без електрозварювання не вийде.

Залежно від цілей використання печі ідентичної конструкції можуть мати різні габарити. Щоб зрозуміти, які розміри будуть у конкретному випадку оптимальними, важливо визначити місце, де буде встановлена піч.

До місця розташування обігрівального агрегату висуваються такі вимоги:

навколо печі важливо забезпечити вільний простір (агрегат сильно нагрівається, тому при близькому розташуванні інших предметів інтер'єру він здатний спровокувати їх нагрівання та псування);
поряд з агрегатом не дозволяється розміщувати легкозаймисті речовини;
перед тим, як запустити агрегат, рекомендується перевірити його на справність та успішне функціонування всіх режимів.

Попередити передчасний вихід із ладу печі можна, якщо дослухатися рекомендацій досвідчених фахівців. Зокрема, вони рекомендують усередині печі обов'язково залишати невелику кількість золи. Це попередить прогорання дна.

Спорудження печі із металевої бочки

Якщо рішення щодо спорудження саморобної печі прийнято, потрібно спочатку підготувати весь необхідний матеріал, а саме:

металеву об'ємом 200 літрів (вона має бути виконана з нержавіючої сталі, чавуну або сталі);
дві сталеві трубирізної довжини;
червона цегла;
металевий швелер;
будівельну суміш;
цемент.

Ще потрібно підготувати інструменти, без яких виконати певні дії неможливо. До них відносяться:

сокира;
зварювальний апарат;
рулетка;
молот;
набір електродів;
виска для монтажу;
будівельний рівень;
болгарка.

Споруджувати саморобну піч буде простіше, якщо слідувати покроковій інструкції:

Потрібно взяти підготовлений балон (рекомендується використовувати порожній газовий балон).
Відкрутити вентиль.
Заповнити балон водою.
Зрізати верхню частину і відкласти її убік (згодом вона використовуватиметься).
Беруть відрізи арматури та приварюють їх до днища бочки, споруджуючи ніжки.
З металевого листа вирізають коло діаметром трохи менше від діаметра основного корпусу.
У вирізаному колі посередині вирізають ще одне коло.
До вирізаного внутрішнього круглого отвору прикладають, а потім приварюють трубу, яка виконуватиме функції димовідведення.
З протилежного боку цього металевого кола приварюють чотири відрізки швелера, які мають перпендикулярно один до одного.
Беруть відрізану верхню частину бочки, в її центрі вирізають отвір для труби.
У корпусі вирізають отвір, який використовуватиметься для завантаження палива.
До вирізаного отвору приварюють металеві дверцята.
До дверцят приварюють ручку.
Нижче ці дверцята вирізають ще один отвір меншого розміру, до нього теж приварюють дверцята.
Далі готують місце, в яке встановлюватиметься саморобна піч (роблять заглиблення у стіні).
На дні спорудженої ніші викладають шар цегли і заливають цементом.
Перевіряють, щоб споруджений майданчик був ідеально рівним.
Наступні дії направляють на встановлення труби димовідведення. До отвору бочці приварюють прямий відріз труби.
Зі зігнутої труби споруджують основну частину димоходу.
Укладають азбестову тканину, яка забезпечить надійну ізоляцію.
Кріплять хомут.
На верхню частину труби встановлюють спеціальний ковпак, який забезпечить надійний захист від забруднень та природних опадів.
Встановлюють відбивач, який також називається захисним екраном для печі (його виробляють із металу або цегли).

У цьому процес спорудження печі тривалого горіння завершується. При функціонуванні такого агрегату забезпечується подача повітря високої температури, завдяки якому вдається добре нагрівати внутрішній простір приміщення.

Спорудити піч тривалого горіння, яка функціонуватиме на дровах, можна своїми руками. Перед початком роботи необхідно врахувати усі рекомендації фахівців, підготувати якісні матеріали та інструменти. Також будуть потрібні навички роботи з особливими інструментами або спеціаліст відповідного рівня.

Яскраве полум'я у печі з'являється внаслідок горіння піролізних газів. У їхньому складі є органічні сполуки, сажа, водень та окис вуглецю. У звичайних конструкціях гази не вигоряють повністю, тому що для цього не вистачає кисню. У саморобних печах тривалого горіння для догоряння піролізів встановлені окремі камери із постійним допуском повітря.

Пекти тривалого горіння можна зробити своїми руками

Переваги і недоліки

Саморобні печі тривалого горіння на дровах мають свої переваги та недоліки, як і будь-який інший пристрій.

Серед переваг виділяють:

високий коефіцієнт корисної дії;
економічна витрата палива;
можливість топки дровами, тирсою, деревними брикетами, відходами деревообробних підприємств;
незначні розміри;
проста конструкція, яка дозволяє швидко виготовити піч у домашніх умовах;
просте управління подачею повітря – за допомогою заслінки.

Недоліки поширюються і заводські агрегати, і пристрої, зроблені своїми руками. Серед них виділяють необхідність першої топки у звичайному режимі та складну конструкцію димоходу. Під час роботи печі виділяється конденсат, він осідає на внутрішній поверхні димоходу, а зверху накладається шар сажі. Тому димова труба має бути виготовлена без кутів та вигинів.

Перед тривалим горінням агрегат потрібно розтопити у звичайному режимі. Це прогріє внутрішню частину печі та димар. Після топки вибирають золу з піддувала та налаштовують пристрій на роботу протягом 10-12 годин без додаткового закладання дров'яного палива.

У цьому відео ви дізнаєтеся, як зробити піч тривалого горіння на дровах:

Конструкція та застосування

Головна особливість улаштування печі тривалого горіння - це дві камери. В одній спалахують дрова, в другій допалюються гази. У деяких моделях топку розташовують у верхній частині корпусу, а другу камеру – під нею чи через перегородку. Горіння починається з верхніх шарів палива, а потім дрова опускаються. За допомогою вентиляторів подають нові потоки повітря.

Потрібно відповідально підійти до вибору матеріалів для виготовлення печі

Інший варіант – розташування однієї камери внизу, а другий зверху. Гази піролізу піднімаються у верхній отвір без додаткової тяги. Об'єм топки у таких печей менший, але не потрібно встановлювати вентилятор.

Використовують саморобні грубки на дровах найчастіше для опалення великих теплиць, гаражів, майстерень або підсобних приміщень. Якщо зробити конструкцію герметичною та правильно обладнати димовідвід , то можна помістити агрегат у житловому будинку. У цьому випадку необхідно оснастити пристрій водяним контуром, який підключають до радіаторів опалювальної системи.

Як зробити саморобний котел тривалого горіння:

Матеріали та інструменти

Для виготовлення саморобної печі на дровах потрібно вибирати якісні матеріали та інструменти. Необхідно підготувати:

сталеві листи, металева бочка або порожній пропановий балон;
металеві труби для патрубка та димаря;
шліфувальна машинка;
болгарка;
зварювальний апарат;
грати з колосників;
дриль із свердлами з металу;
ящик для зольника;
ручки, дверцята та петлі.

Під час проведення робіт потрібно захищати очі спеціальними окулярами, одягати костюм для роботи зі зварюванням. Усі шви краще покрити герметиком чи алебастровим шнуром.

Готову піч верхнього горіння необхідно перевірити за допомогою тирси. Це паливо дозволяє повільно прогріти корпус агрегату та перевірити правильність усіх з'єднань.

Як зробити буржуйку тривалого горіння:

Пекти з бочки

Пічники можуть виготовити невелику грубку зі старих металевих бочок різних розмірів. У більшої ємності болгаркою зрізають верхівку, із сталевого листа роблять тонку смужку і кріплять її до кришки, роблячи герметичною. Також приварюють ручку. У нижній частині потрібно зробити отвір для зольника, вставити в нього відповідний металевий ящик.

У бочці меншого розміру необхідно зробити круглий отвір у дні. Малий корпус ставлять у велику ємність на трикутну підставку так, щоб отвір був розташований над зольником. У бічній частині зовнішньої бочки прорізають отвір для патрубка. Відрізають від труби коротку частину і зварюють із корпусом. До цієї деталі необхідно прикріпити інші відрізки димоходу під таким кутом, щоб його можна було вивести назовні з приміщення.

Саморобну піч тривалого горіння можна зробити з бочки

У топку необхідно встановити дерев'яне поліно, закривши їм отвір у нижній частині. Потім в ємність насипають тирсу і утрамбовують її. Паливо поливають невеликою кількістю запальної рідини та підпалюють. Конструкцію накривають кришкою, газ у процесі горіння виділяється у велику діжку, де він догоряє вдруге. Готову піч встановлюють на автомобільний диск.

Майстри із клубу пічників виготовляють різні моделі печей тривалого горіння. Їх використовують як стаціонарні чи мобільні агрегати.

На роботу витрачаються прості матеріали, що дозволяє заощадити, адже придбана конструкція досить дорога. Весь процес виготовлення займає мало часу.

Докладніше про казан 12-ти годинного тривалого горіння:

Пічне опалення переживає друге народження, тому є вагомі причини. Лейтмотив пічного ренесансу – піч тривалого горіння. Не тільки й не стільки тому, що її можна зробити своїми руками, володіючи початковими навичками слюсаря і вміючи абияк прихопити зварюванням дві залізяки один до одного. Печі тривалого горіння мають насамперед важливі принципові переваги перед іншими.

Якими саме? Щоб зрозуміти, потрібно у фізичній лабораторії, хоча б і шкільній, двічі за допомогою калориметра виміряти повну кількість тепла, що виділяється однією сірником, що повністю згоріла. Перший раз, тримаючи її головкою вниз, щоб краще горіла; другий – головкою догори, аби хоч якось догоріла до кінця. У другому випадку сірник теплової енергії виділить значно більше.

Справа в тому, що безпосередньо біля полум'я відбувається піроліз твердого палива: воно розкладається, виділяючи горючі гази; докладніше див. далі. Вони здатні дати ще багато тепла, але для їх догоряння крім, звичайно, кисню, потрібна ще досить висока температура, від 350-400 градусів.

Якщо тримати сірник головкою донизу, піролізні гази прослизають повз полум'я і даремно розсіюються або, в печі, вилітають у трубу. А якщо піроліз протікає прямо під полум'ям, пірогази потрапляють у нього і, при достатньому припливі повітря, згоряють, даючи ще тепло. Інший добрий приклад ефективності поєднання піролізу з полум'яним горінням – звичайна стеаринова свічка. Спробуйте спалити просто грудку стеарину в мисці! Не треба, вони й кіптяви буде... А у свічці стеарин не тільки випаровується, а й піддається піролізу. Помічали в самому низу її полум'я вузеньку зону синьо-фіолетового кольору? Тут утворюються та спалахують піролізні гази.

У печах тривалого горіння на твердому паливі воно теж горить зверху, як сірник головкою догори, і розпалюється зверху. У «довгих» грубках на рідкому паливі пальне (найчастіше олія) випаровується, як стеарин у свічці, розкладається до легко горючих компонентів піролізом, а ті вже згоряють. У будь-якому випадку, крім додаткового тепла від тієї ж маси палива, з'являється можливість регулювати в широких межах потужність печі шляхом дозування повітря, а димові гази стають чистішими.

Чому?

Потужний опалювальний котел промислового типу має ККД майже 100%. Але при будівництві теплоцентралей у проект закладають до 30% тепловтрат у магістральних та розподільчих трубопроводах. Нових, зроблених за всіма правилами та з неушкодженою ізоляцією. Автономне опалення будь-якого типу цих 30% не втрачає, та її ККД визначається лише таким печі чи водогрійного котла.

Маленький малопотужний котел у принципі ненажерливіший від великого – діє закон квадрата-куба, а Росія багата паливними ресурсами. Тому після революції в СРСР і було взято курс на розвиток централізованого опалення, тим більше, що й екологія тоді ще не тиснула.

Зі спогадів. Автор цієї статті, побувавши у 70-х у Чехословаччині, дивувався: де котельні-«аврори»? Виявилося, там на будинок чи під'їзд, у багатоквартирному будинку – автоматичні автономні міні-котельні. Чому? Дипломатично пояснили: «Ну ваша країна багата, ви можете собі дозволити центральне опалення».

З того часу багато що змінилося. Дно всесвітньої паливної цистерни вже ясно промацується, екологія на всіх одна, а наука з комп'ютерним моделюванням дають змогу отримувати точний результат там, де в епоху логарифмічних лінійок та таблиць Двайта доводилося лише здогадуватися.

Яке це має відношення до печок-саморобок? Найпряміше: саморобна піч тривалого горіння може, будучи дуже кострубатою на вигляд, мати ККД понад 90%. І при цьому спалювати практично будь-яке тверде паливо, у т.ч. і непряме, до вуглекислого газу, води та золи. CO2 і H2O, звичайно, теж парникові гази, але, при світовому ККД з палива 90% замість 70%, глобальному потеплінню доведеться вгамуватися.

У печей циклічного впливу (протопка-охолодження-протоплення-охолодження-...) ККД рідко досягає принципово важливих 70%. Крім того, вона дає понад 80%, але складна, дорога, громіздка, важка і до умов сучасного життя погано пристосована. Так що вдосконалення «довгих» печей – завдання не тільки вигідне та захоплююче, а й важливе взагалі для всіх людей.

Про піроліз і сублімацію

Як виходить такий високий ККД та всеїдність? За рахунок термохімічного розкладання твердого палива піролізу, по-перше. Утворюються при цьому легко і повністю згоряючі компоненти, а трубу відлітає зовсім небагато. Тому про піроліз треба поговорити докладніше.

Стадії процесу піролізу можуть бути розділені в просторі, тоді кажуть, що це піролізна піч. Але піроліз може і відбуватися послідовно в часі в тому самому шарі палива, що повільно тліє. У такому разі кажуть, що це пекти на тлінні.

По-друге, за рахунок того, що в масі твердого палива накопичується багато тепла і виділення летких компонентів відбувається шляхом сухого сублімації. Наприклад, теж піролізні, але масло потрібно спочатку випарувати, на що потрібно тепло, і ККД вище за ті ж 70% отримати важко. А запас тепла в розпечених парах невеликий, тому при найменшому погіршенні якості палива (його обводнення, наприклад) або ККД різко падає, або потрібні складні форсунки із системою підготовки палива.

Як іде піроліз?

Схема піролізу представлена малюнку. Процес складається з 4 стадій (етапів):

Сушіння – із закладки палива видаляються надлишки вологи. Сушіння може здійснюватися як окремо, в процесі підготовки палива, так і в топці, за рахунок тепла розпалювання.
Власне піроліз – з паливної маси сублімуються леткі компоненти, причому важкі складові – смоли та бітуми – розкладаються до летких. Починається карбонізація паливної маси, тобто. її обвуглювання.
Коли температура досягне точки спалаху піролізних газів, то за наявності вільного киснюпочинається горіння. Температура підвищується до понад 600 градусів і починає горіти карбон.
Летючі та основна маса карбону вигоріли, а залишки вуглецю в розжареному шлаку при нестачі кисню та температурі понад 400 градусів діють як каталізатор відновлювальних реакцій: з водяної пари виділяється вільний водень, а з вуглекислого газу – моноокис вуглецю, чадний газ; звідти та звідти – вільний кисень.

Остання стадія – шкідлива. На розкладання води та вуглекислого газу витрачається багато енергії, т.к. це ендотермічні реакції. При температурі понад 250 градусів відновлені гази відразу утворюють вихідні з'єднання, віддавши назад тепло. Але якщо вони швидко охолонуть, то не встигнуть знову знайти один одного, і витрачена на відновлення енергія вилетить у трубу, а чадний газ, крім того, отруйний. Тому одне з серйозних завдань при конструюванні піролізної печі – домогтися затримки відновлених газів у гарячій зоні, забезпечивши туди доступ свіжого підігрітого повітря. Інакше високого ККД не досягти.

Примітка: не важлива, але істотна перевага тривалого горіння - простота експлуатації печі. Раз-два на добу довантажив палива, раз-два на тиждень вигріб золу, та й годі.

Про водопали

Серед пічників-аматорів є когорта ентузіастів, які зазвичай називають водопалами. Ідея така: відводимо димові гази, що охолонули, в каталізаційну камеру. Каталізатором не обов'язково буде аморфний вуглець (карбон); немає числа пропозицій різного роду хитрих мембран та порошків. На каталізаторі відновлене швиденько знову з'єднається назад, виділивши тепло, і готове! Ось «надпоодинока», з ККД понад 100%, грубка!

Але закон збереження енергії поки що стоїть непорушно, хоча й проявляє себе часто манівцями. В даному випадку - необхідний підігрів відновлених, інакше реакція не піде. Порівнювати з автомобільними дожиначами неправомірно: там догоряють залишки палива, здатні дати позитивний тепловий баланс, тобто. реакція йде екзотермічна.

Звідки брати тепло для обігріву каталізаційної камери? Або від закладки палива, або зі стороннього джерела, електроспіралі, допустимо.

Якщо уявити каталізаційну камеру, або абсолютно ізольовану від довкілля, і систему рекуперації тепла, що охолоджує вихлоп до абсолютного нуля, то ми залишаємося при своїх: тепло, що виділилося при з'єднанні відновлених, в точності компенсує його витрати на підігрів компонент. Але оскільки без тепловтрат нічого не буває (тут діє інший фундаментальний принцип - ентропія), то і загальний тепловий баланс вийде негативним. Ну не паліть воду, не горить вона.

Від теорії до практики: дрова-вугілля

За містом досі одним із найдоступніших видів палива є дрова. Тому дров'яна піч тривалого горіння – конструкція дуже актуальна та затребувана. Спалити дрова з кряжа до водяної пари, вуглекислого газу та золи неважко. Але деревина найдоступніше в непристойному вигляді, дуже і дуже різнорідна за властивостями і якістю - тирса, стружка, тріска, відходи ДВП і ДСП, хробак, солома. Тому систем. Ми розглянемо деякі найбільш ефективні, в яких можна досягти ККД більш ніж 70%.

Буржуйка

Буржуйкою цю грубку прозвали зовсім не за буржуазну ненажерливість. Навпаки, дуже економна, а смак у неї невибагливий. Як так сталося?

Буржуйка з'явилася Росії відразу після революції, за часів військового комунізму. Уявити тодішні позбавлення сучасній людині важко. Маяковський, який для більшовиків чужим аж ніяк не був, один із тогочасних своїх віршів присвятив тому, як він за рознарядкою отримав «півполону березових дров». А «недобитим буржуям», які не захотіли або не зуміли покинути Батьківщину, ні на які талони-купони розраховувати не доводилося. Хочеш жити – думай як.

Але серед «колишніх» були не лише кровососи-екплуататори; ті ще в благополучні 1912-1913 перевели капітали за кордон, а в 18-му, тільки-но був укладений світ, швиденько драпанули хто куди. Серед тих, що залишилися, були кращі уми Росії. Хоча вони й були потрібними «спецями», проте пролетаріат, який переміг, їх не шанував; мабуть, саме за розум. Але вже розуміти вони вміли.

Піч-буржуйка геніально проста за пристроєм, див. рис. Її прообразом, безперечно, є російська піч (яку, до речі, «буржуйські фахівці» теж неодноразово вдосконалили) з її феноменальним для циклічних печей ККД. У верхні дверцята підкидали паливо, а нижніми, відкриваючи-закриваючи їх, регулювали процес горіння за рахунок подачі повітря.

Принцип дії буржуйки теж геніально простий, але дійти його було непросто.

Завдання: хоча б в одній кімнаті суворою зимою до ранку підтримувати температуру, яка не виключає життєдіяльності. Топити цегляну піч неможливо: для її прогрівання потрібні фунтів 20 тих самих «напівполін». Але є віденський стілець, якого з фізики з хімією має вистачити, якщо палити дуже повільно і тепло відразу віддавати до кімнати. Ще на «товкучці» можна буржуйський скарб виміняти на фунт-другий вугілля, що приблизно те саме за теплотворною здатністю.

Але як високоактивне паливо, що швидко горить, спалити повільно? Стоп, адже є така штука - піроліз. До цього часу в побутових печах він вважався лише супутнім горіння процесом. Піроліз набагато повільніший за ланцюгову реакцію горіння. Розтягнемо горіння по стадіях, от і вийде те ж загальне тепло повільно потроху. Піч з димарем встигнуть його повністю віддати, а кімната – засвоїти.

Так, піч має працювати і на вугіллі, якщо його можна дістати. За властивостями вугілля – дуже не зовсім деревина, але що в них у печі спільного? Пухка, повітропроникна закладка. Тепер, як організувати у ній піроліз?

Виявилося - потрібно всього лише прибрати колосникові грати, а потік повітря з піддувала направити прямо в масу палива. І ще – не набивати паливник ущерть. Об'єм закладки – не більше чверті від об'єму топки.

У такому разі, піч виходить і саморегулюючою. Припустимо, прикрили ми піддувало. Летючі у великому вільному обсязі згоряють миттєво; чаду не піде, просто горіння стихне. Впаде температура у топці, охолоне закладка, зменшиться піроліз, тобто. вироблення летких та горючих. І карбон чаду не дасть: весь кисень, що надходить, тут же перехоплюють леткі. Відкриємо піддувало – навпаки. По постійному часу реакцій все добре сходиться; піроліз та ланцюгова хоч і різні процеси, але по суті подібні.

Досвід підтверджує викладки: при маніпуляціях дверцятами піддувала розжарена зона димоходу зміщується туди-сюди по його довжині, в той же час розширюючись і стискаючись, точно відповідно до розрахунку. Все, буржуйка готова!

Отже, що ж у результаті вийшло? У російській печі допалювання летких і зворотне з'єднання відновлених забезпечується в горнилі за рахунок поріжка на його гирлі. У буржуйці камерою допалювання є довга від центру кімнати до вікна горизонтальна або трохи похила частина димоходу. При виконанні його із металевої труби майже все залишкове тепло залишається в приміщенні.

ККД тодішніх буржуйок був неодноразово виміряний Грумм-Гржимайло, Кузнєцовим та іншими авторитетними теплотехніками. Він, як правило, перевищує 80%, якщо горизонтальна ділянка жерстяного димаря більше 3 м завдовжки. Буржуйка працює на будь-якому твердому паливі, крім тирси тощо. Вона практично миттєво прогрівається; це. Може бути виконана як коробом, так і круглою з бочки. Одна умова: діаметр димаря – від 85 до 150 мм.

Креслення буржуйки сучасного виглядупредставлений на рис. праворуч. Основна відмінність – у конструкції піддувала; зараз не військовий комунізм, і невеликі зварювально-токарі роботи цілком доступні. У різьбовій частині патрубка Г-подібного повітроводу (його, задля спрощення, можна зробити і прямим) насвердлені дрібні (6-8 мм) радіальні отвори. Нагвинчуючи або відгвинчуючи глуху різьбову пробку, можна точно і зручно регулювати горіння. Показник правильної подачі повітря – нагрівання димаря. На ньому має бути розпечена пляма, у міру вигоряння палива, що зміщується ближче до печі.

Будь-яка буржуйка при топці розжарюється до червоного кольору, тому вона не тільки опалювальна піч: її верхню поверхню можна використовувати як варильну. Але з боків обов'язково потрібен екран, що віддаляється від стінок тіла печі на деяку (40-60 мм) відстань. Наварювати ребра радіатора для поліпшення тепловіддачі та підвищення пожежної безпеки не можна: розпечене нутро – неодмінна умова ефективності буржуйки. Екран не тільки захищає приміщення від перегріву ІЧ-променями. Відбиваючи не менше половини їх, він і підтримує температуру печі на оптимальному для максимуму ККД рівні.

Примітка:еЯкщо температура в димарі десь впаде нижче 100 градусів, утворюється конденсат, про який докладніше див. далі про печах на тирсі. У такому випадку необхідний димар особливої конструкції, про що там же.

На основі буржуйки можна легко отримати водогрійний котел на дровах. Для цього достатньо екран замінити П-подібною металевою водогрійкою; вона нітрохи не гірше відобразить назад ІЧ. Але, знову ж таки, присовувати водогрійний контур впритул до тіла печі не можна – вона охолоне через контактну (пряму) теплопередачу, і ККД різко впаде. Потрібно витримати такий самий, як для екрана, відступ.

Буржуйка зазначених розмірів дає теплову потужність до 15 кВт, залежно від виду палива, і водогрійку піде щось близько п'ятої її частини. Тому гарячу воду від такої пічки можна отримати тільки для господарських потреб, а площа, що обігрівається – до 25 кв. м. Збільшувати розміри буржуйки заради підвищення потужності марно – теорія забороняє, тому ж закону квадрата-куба домогтися оптимального режиму горіння не виходить. Буржуйку вигадали для обігріву однієї кімнати в буржуйській квартирі. Пекти тривалого горіння повинна бути влаштована інакше і складніше.

Про буржуйку докладніше

Щоб пройти далі, доведеться повернутися до буржуйки та вичавити з неї саму суть. А суть її – у розмірах закладки палива у певних межах та узгодженні їх із розмірами паливної камери. При цьому параметри печі виявляються не залежать від властивостей палива – буржуйка вичавить із нього все тепло, яке воно здатне віддати.

Розберемо докладніше закон квадрата-куба. Кисень споживає і тепло виробляє обсяг паливної маси, який залежить від лінійних розмірів закладки по кубу. А виділяє тепло назовні її поверхню, яка від них по квадрату, тобто. із збільшенням розмірів наростає повільніше.

Звідси – перше наслідок: оптимальна для піролізу температура у масі палива забезпечується лише деяких межах розмірів закладки. У занадто маленькій закладці надлишкова поверхня швидко вистуджуватиме нутро, і паливо просто згорятиме в міру надходження кисню.

У занадто великій закладці, навпаки, нутро через недостатню поверхню перегріється, все там сублімує і залишиться шлак із карбоном, коли на поверхні ще дрова. Піроліз знову виявляється пригнічений, і паливо просто згоряє пошарово.

Розміри топки та діаметр димаря теж повинні відповідати розмірам закладки. Справа в тому, що потік повітря з піддувалу віджимає вниз і направляє в паливо циркуляція топкових газів, вони ж, не відразу йдучи в трубу, добре догоряють. Для цього конвекційний потік від поверхні палива має бути надмірним щодо пропускної здатності димоходу; буржуйка працює, так би мовити, із віртуальним хайлом.

У занадто великій паливній камері та/або при малій закладці, вогонь теплиться, і сама піч тільки тепла. Конвекційна циркуляція млява, кисень з піддувалу розтікається за обсягом топки, піроліз пригнічений, ККД низький. При догоранні нормальної закладки це не страшно: основне тепло раніше виділено і використано. Але намагатися економити, підтоплюючи по тріскачці, безглуздо: всі тріски згорять по одній, а приміщення не прогріється - через малого ККД тепловіддача печі виявиться нижчою за тепловтрату кімнати.

Якщо ж топку забити дровами, то конвекційного вихору просто не залишається місця. Кисень моментально споживається великою масою палива, але до нутра її не доходить, весь витрачається на поверхневе горіння. Паливо в масі поступово прогрівається за рахунок теплопровідності, але вона низька, і піроліз знову пригнічений: все, що сублімувало, тут же і згоряє, даремно розжарюючи нутро. Полум'я не б'ється у грубці, а тягнеться у трубу. Пекти гаряча, але не розжарена, а димар світиться червоним чи не по всій довжині.

Наслідок другий і остаточний: не можна зробити буржуйку будь-якої потужності та розмірів. Розміри її визначаються властивостями піролізних газів, щоб утворилася циркуляція, а від розмірів печі залежить величина закладки палива. Від буржуйки при ККД понад 75% можна отримати теплову потужність від 8 до 20 кВт.

Від буржуйки до казана

20 кВт для повноцінного обігріву мало. І для опалення багатокімнатного житла необхідний інтегрований в піч проточний повнопоточний водогрійний контур. Тобто потрібен тривалого горіння. Чи можна його отримати, ґрунтуючись на закладених у буржуйку принципах?

Так, можливо, причому двома шляхами. Повернемося трохи назад, і вичавимо вже квінтесенцію: буржуйка економічна завдяки піролізу. Піроліз зривається, якщо температура в масі палива виходить за межі. А температура середини закладки залежить як від надходження кисню повітря, так і від характеру конвекції в паливній камері. Звідси й ходімо.

Котел-1 або спосіб перший

Для контролю над усім процесом необхідно знати лише один параметр: температуру в камері згоряння. Тримається не більше оптимуму – решта ОК; основна маса тепла виділяється тут.
Для оптимізації тепловиділення по максимуму ККД регулювати потрібно лише одну величину: інтенсивність наддува. Температура в камері згоряння пов'язана з витратою повітря від наддуву лінійною залежністю і автоматика виходить гранично простою.
Оскільки згоряння піролізних газів відбувається у потоці, система нечутлива до температури стін камери згоряння, тобто. водогрійку можна вбудувати будь-яким технічно зручним способом і відбирати у воду практично все тепло, що виробляється.
Коли в піролізній камері залишається шлак з карбоном, відновлення припиняється збільшенням наддуву, що забезпечує надлишок кисню. Природний приплив через піддувало надлишковим бути не може. Аналог: вода, що вільно витікає під дією сили тяжіння, або подається під тиском.
Можливе довантаження нової партії палива на будь-якій стадії процесу та в будь-якому допустимому розмірі – наддув посилиться та продує. Буржуйку теж можна підтоплювати, але потроху, щоб не збити температуру і не заглушити піроліз, або ККД різко впаде і більшість підтоплення згорить дарма.

Примітка: швидкість піролізу та склад піролізних газів суттєво залежать від сорту палива. Враховуються ці фактори також просто – регулюванням протитиску на виході шляхом дроселювання димоходу. У котлах промислового виробництва його регулятор забезпечується відмітками, що відповідають видам палива, що рекомендуються.

У прямоточних котлах потужністю до 30-40 кВт температуру в дожигателі можна відстежувати побічно, за важливим експлуатаційним параметром – температурою води на подачі. При великих потужностях теплова інерція системи може призвести до «розгойдування» процесу – коливань температури, що циклічно наростають, в камері згоряння, що вже передаварійна ситуація. Тому потужні котли доповнюють термопарами в дожигателі та камері піролізу. Поки розгойдуванням не пахне, тримається температура води. Показала граничне значення «палаюча» термопара – переходимо на регулювання по ній, нехай краще водатрохи охолоне. Не допомогло – знижуємо до мінімуму температуру піролізу за піролізною термопарою. Триступінчасте регулювання забезпечує 100% працездатність, і до аварійної автоматики справа доходить лише за фізичної дії ззовні. ККД прямоточного котла може перевищувати 90%

Котел-2 або спосіб другий

Прямоточний котел хороший усім, крім одного: йому потрібне електроживлення. Пропала електрика - котел заглох, а потім потрібно вигрібати і видирати з паливника масу, що спеклася, завантажувати нову закладку і випускати в трубу свої гроші, поки процес не стабілізується.

Однак на потужність до 50 кВт можна зробити піролізну піч з водогрійкою, яка не потребує автоматики та електрики (праворуч на рис.). Принцип її роботи заснований на протидії один одному двох законів квадрата-куба: в закладці палива та у футеруванні з шамотної цегли. Така цегляна піч працює за таким алгоритмом:

На початку піролізу він протікає найінтенсивніше через сублімацію найлегших летких. Цей «перший жар» проходить димообігами і поглинається футеровкою. У буржуйці перший жар витрачається на утворення вихору, а прямоточному котлі придушується зменшенням наддуву.

На стаціонарній стадії процесу футерування працює як тепловий буфер: при надлишку піролізного тепла поглинає його, а при охолодженні закладки віддає.

Після повної карбонізації закладки футерування поступово віддає тепло, не дозволяючи впасти температурі в печі нижче критичної, і відновлені встигають прореагувати, перш ніж дійдуть холодних частин димового тракту. Це можливо тому, що маса і теплоємність футерування (пропорційні обсягу) більше, ніж у купи шлаку. Футерівка змушує його остигати зі своєю швидкістю, карбон згоряє, перш ніж температура впаде, і каталізатора відновлення при температурі нижче критичної вже не виявляється в наявності.

У піролізний котел із тепловим буфером свіжу закладку палива потрібно завантажувати поступово, як у буржуйку. Різких коливань температури дуже інерційне футерування парирувати не зможе. І, якщо властивості палива занадто сильно відрізняються від допустимих, піч з теплоакумулятором може або затихнути (від млявого палива), або піти розгойдування аж до аварії, від палива занадто пального. І ККД через те, що перший жар не пригнічується, не перевищує 76-78%, що нижче буржуйного, адже футерівка виключає миттєву тепловіддачу назовні.

Принагідно про каміни

Вогонь привабливий, і декоративно-естетичне його значення велике. Печей та камінів – елементів інтер'єру чи не більше, ніж опалювальних приладів. І посидіти у вогника хочеться не лише олігархам, які можуть собі дозволити будь-які витрати на пальне. Звідси питання: а чи не можна зробити піч-камін тривалого горіння? ККД і тепловіддача тут не такі важливі, аби вогник теплився до кінця вечора.

Що там – чи не можна. Є такий пристрій. Це старий добрий, показаний у розрізі малюнку.

Зверніть увагу на димовий зуб. Він, як поріжок у російській печі, формує циркуляцію димових газів, що не пускає свіже повітря піти вгору і підштовхує його в закладку палива, як у буржуйці. Напевно, її невідомі автори і біля каміна сиділи у своєму «колишньому» буржуазному благополуччі.

Примітка: при розпалюванні англійського каміна сирими дровами видно, як у гирлі валиком клубочиться дим, не виходячи до кімнати.

ККД каміна через велике гирло невеликий навіть за наявності в димарі димооборотів; він не перевищує 50%. А тління з виділенням тепла тримається від пізнього вечора до ранку тільки при закладці корнуоллського вугілля або аналогічного коксівного. На Донбасі пласти антрациту такої якості давно вже обрані, а карагандинське вугілля прогоряє за 4-6 годин. Кажуть, за старих часів англійські лорди воліли топити кореневищами сосен, що виросли на прибережних скелях, але нині цей вид палива навряд чи доступний комусь взагалі.

Принагідно до попутного. Сидить англійський лорд увечері після полювання на лисицю біля каміна, потягує віскі, курить сигару. Ноги задер на камінні грати, вирячитися задумливо на вогонь. Підходить дворецький: “Сер, перепрошую, що перериваю Ваш відпочинок, але дозвольте звернути Вашу увагу на те, що Ваші шкарпетки починають димитися” – “Ношки? Джеймсе, ви хочете сказати – чоботи?” - "Чоботи, сер, вже згоріли".

Другий варіант "довгої" печі-каміна - звичайна. Потрібно перед розпалюванням закрити піддувало, завантажити палива на чверть топки за обсягом, як у буржуйку, і тримати дверцята топки навстіж відчиненими. Більшість тепла відлетить у трубу, але вечір вогник протримається при рідкій невеликій підтопці, і декоративний ефект очевидний.

Для прикладу

Описані вище котли вимагають складної професійної роботи та промислових умов для виробництва. Тут же для прикладу ми наводимо креслення печі тривалого горіння, доступною для виготовлення вмілому майстру-саморобу в домашніх умовах. Зверніть увагу на збірний вузол, що ходить вниз-вгору на телескопічній штанзі. Його призначення ми скоро розберемо докладно.

Потужність такої печі – близько 35 квт. Працює вона на вугіллі чи паливних пелетах. ККД при цьому – до 85%; тривалість горіння – близько 12 год. При завантаженні дровами ККД знижується приблизно до 75%, а тривалість горіння зменшується до 8-10 год.

Ха-ха! Тирса і труха!

Пекти на тирсі - хороший пробний камінь для теплотехніка. Але не тому, що тирса та інші відходи деревообробки скрізь купами валяються. Розпилювальні відходи, нехай буде відомо читачеві - цінна вторинна сировина і утилізуються багатьма способами для різноманітних цілей.

Але в природі є величезні і майже поки що недоторкані запаси мінерального палива, такого ж калорійного, як тирса, і так само погано горючого - горючих сланців. Досі технології повного та безпечного спалювання сланцю в промислових масштабахне існує. Підземна газифікація сланцевих покладів екологічно дуже небезпечна, що б не стверджували автори нових розробок. США, які активно пропонують іноземним партнерам свої сланцеві одкровення, у себе вдома газифікують сланець епізодично і в невеликих масштабах.

Але побутова пилкова піч – інша річ. Тут ентузіастам є куди прикласти і розум, і руки. І приклади успішних конструкцій уже є.

Бубафоня

Сланцями ще з часів СРСР активно займаються прибалти, там їх великі запаси; фактично, горючий сланець – єдиний легко доступний у Прибалтиці вид природного палива. У Литві давно вже серійно випускають сланцевий казан STROPUVA. Рунет з ним познайомив користувач під псевдонімом bubafonja, і нині грубка-бубафоня - улюблений зразок для копіювання пічниками-аматорами.

- Піч не ідеальна, але в її конструкції закладені принципи, що дозволяють створювати прилади більш досконалі. Тому з бубафонів потрібно розібратися докладніше. Схема бубафоні наведено на рис.

Принцип дії бубафони простий: паливна закладка тліє зверху тонким шаром як масив. Якщо закласти в бубафоню цілий круглий дерев'яний цурбак, він зітліє так само. Усі стадії піролізу перемішані і просторі, і у часі. У порожнині над закладкою допалюються незначні залишки летких.

Повітря надходить у центр зони тління по вертикальній трубі-повітропроводу. А піти вгору йому не дає гніт з лопатями, в просторіччі іменований млинцем (деталь В, пам'ятаєте? Там її конфігурація допрацьована під активне паливо), наварений на гирлі повітроводу. На відміну від поширеного переконання, млинець не притискає закладку. Тяжкість йому потрібна, щоб під власною вагою опускатися вниз слідом за паливом, що згоряє без заїдання, інакше піч легко заглухне, а виколупати недотлілу закладену дуже важко.

Лопаті млинця – не просто перегородки, що утворюють повітряні канали. Вони повинні бути вигнутими, щоб димові гази, що виходять з-під млинця, закручувалися за годинниковою стрілкою, якщо дивитися зверху. Це необхідно, щоб гази, перш ніж піти в димовідвід, зробили кілька обертів над млинцем, затрималися в топці та догоріли. Якщо млинець із прямими перегородками, ККД бубафоні навряд чи перевищить 60%. Неправильний (ліворуч) та правильний млинці показані на рис.

Примітка: приварена у центрі правильного млинцянегідна зірочка не дасть утворитися там стовпчику недогорілого палива (якщо воно надто вологе), що затикає повітропровід. А центральним отвором зірочки повітря пройде і в центр зони тління. Дуже розумне рішення.

Про димар і конденсат

Для нормальної роботи бубафоні необхідний плавно або стрибком, що розширюється, димар, т.зв. димар з нерівномірною по довжині тягою. «Свистячий» димар рівного по довжині перерізу витягне в себе повітря з-під млинця, перш ніж той встигне прореагувати з паливом. Саме тому димар бубафони рекомендують збирати в протитік димових газів, тобто. поступово збільшуючи діаметр складових його труб. Але це складно, а ось Г-подібний стик із двох труб різного діаметру (дальня – більшого) дасть той самий ефект унаслідок утворення стрибка тиску на стику.

Для оптимального згоряння в бубафоні важливі співвідношення розмірів газоповітряного тракту. Діаметр повітроводу має становити 1/5-1/7 від діаметра паливної камери. Димовідведення має бути в півтора рази ширше, а димохід - ще в півтора рази ширше. У більшості випадків це забезпечується при діаметрі повітроводу в 100 мм, димовідведення – 150 мм та димоходу – 250 мм.

І деревина, і сланець, придатні для топки, містять від 8 до 30% вологи. Бубафон перетравить і паливо з 50% вологістю. Ця волога (між іншим, саме вона спокушає водопалів) у димарі, там, де температура падає нижче 100 градусів, утворює рясний конденсат. З димаря буквально ллє струмком. Тому в ньому має бути передбачений і водозбірник із зливним кульовим краном. Саме кульовим - конденсат далекий від ключової чистоти, а кульовий кран легко прочищається дротом без розбирання.

Бубафоня-котел

На бубафоню можна надіти водогрійний контур (праворуч на рис. вище), дотримуючись тієї ж умови, що і для буржуйки – невеликий відступ від стінок. Інакше ККД різко впаде, а на стінках піде осідати нагар, що спекся в камінь, який не віддереш потім. До речі, і екран для бубафоні потрібний так само, як і для буржуйки. Для нормальної роботи бубафоня теж має розпалюватися до червоного. Горіння в бубафоні регулюється дроселем на повітропроводі.

Саморобний бубафон з бочки показаний на рис. праворуч. Це її максимальні розміри, а мінімальні такі:

Повна висота, без урахування виступаючої частини повітроводу – 600 мм.

Внутрішній діаметр камери згоряння – 200 мм.

Діаметр млинця – 140 мм.

Діаметр повітроводу – 75 мм.

Діаметр димовідведення – 85 мм.

Діаметр димаря – 100 мм.

Що у бубафоні не так?

Як уже сказано, бубафоня – піч не ідеальна. По-перше, вона не працює на високоактивному паливі – вугіллі, пелетах тощо. Точніше, працює деякий час після розпалювання, а потім задихається. Коли справа доходить до карбонізації, шар, що тліє, з млинцем розжарюються до того, що місцева мікроконвекція просто не пускає всередину повітря. Коли ж гарячий шар підстигне, то неприродною, зверху вниз, подачі повітря виявляється недостатньо, щоб знову розгорілося. Ставити наддув марно – примусовий вплив на систему, що саморегулюється, призводить до того, що повітря пролітає над паливом і вилітає в трубу, несучи з собою невитрачений кисень.

По-друге, ККД бубафоні – у кращому разі десь 75-78% По-третє, бубафоня не годиться для приготування: єдине місце, де можна влаштувати варильну поверхню, зайняте повітроводом. І, нарешті, довантажувати паливо до зітлування попередньої порції ніяк не можна, саме завантаження важкувата і незручна: потрібно піднімати і якось фіксувати важкий повітропровід з млинцем. Так що бубафони поки що серійно роблять лише прибалти.

Відео: приклад саморобної бубафоні

Слобожанка

Пекти-слобожанка, схоже, продукт народної творчості на Слобожанщині; це значна частина Харківської, Сумської, Білгородської та Воронезької областей. Хоча за принципом дії вона схожа на бубафоню, але народилася незалежно від неї. І, треба сказати, результат вийшов набагато кращим за продукт колишніх радянських галузевих НДІ, які потім стали національними дослідницькими центрами.

Слобожанка – . Досягається звільнення верхньої поверхні під каструлі з виварками завдяки тому, що повітря подається в тліючий шар збоку, описуючи при цьому U-подібну траєкторію: спочатку вниз по Г-подібному повітроводу, а потім через перфорований кожух, що накриває його (поз А на рис.). рішення, безумовно, продукт суто російської кмітливості:

Повітря, нагріваючись над паливом, прагне, звичайно, піти вгору, що нічим не дотримується. Але й закладка палива більше просідає біля кожуха, і потік із киснем ковзає її поверхнею без будь-яких млинців, а паливо бере, скільки йому потрібно.

Тліючий шар підсмоктує собі повітря за потребою, а надлишок йде вгору, забезпечуючи нейтралізацію відновлених.

Завдяки можливості доступу повітря у всі шари палива, гарячий шар виявляється товщим, ніж у бубафоні, і піроліз йде активніше.

Внаслідок останньої обставини слобожанка чудово працює і на вугіллі з пелетами. Знизу до карбонізованого шару надходять легко горючі піролізні гази, забезпечуючи температуру, при якій вуглець повністю згоряє. Тому слобожанка – економна піч. Її ККД перевищує 80%

Співвідношення розмірів, конструкція димового тракту та водогрійки для слобожанки такі ж, як і для бубафонів. Також і екран потрібний. Але за тих же розмірах її потужність можна збільшити ціною деякого ускладнення конструкції. Для цього внутрішній перфорований кожух потрібно розтягнути на все коло і зв'язати його із зовнішнім неповними перегородками. Щоб влаштувати піддувало з дроселем, доведеться зробити ще третій, вузький кожух, що охоплює повітрозабірники на зовнішньому (поз. Б на рис; обичайка печі умовно розгорнута в площину). Закладка палива при цьому просідає від центру до країв.

Слобожанка з грибком

У класичної, якщо можна так висловитися, слобожанки, залишаються дві вади. По-перше, вона не терпить смолистого та жирного палива. ДВП, ДСП і побутове сміття дають тверде нагар, і найбільше саме там, де воно шкідливіше за все - на перфорованому кожусі повітроводу або на краях отворів внутрішнього кожуха.

По-друге, дозаправляти недотлу закладку потрібно обережно. Хоча б невелика тліюча ділянка біля перфорації кожуха має залишитися вільною. Це не завжди зручно: час є тільки плюхнути все відразу, а підеш - закладка догорить і грубка охолоне, потрібно знову розпалювати, терплячи холод і випускаючи в трубу свої кровні.

Тим часом у дрібних віддалених гарнізонах Радянської Армії (окремих ротах, стаціонарних зв'язківських точках тощо) ще в 70-х можна було зустріти опалювально-варильно-сміттєспалювальну піч виробництва якогось п/я, див. На рис. Це – та ж слобожанка, але з центральним конічним перфорованим повітроводом, з капелюшком-грибком. Конус вставлявся у вивантажувальний люк топки вільно, і для прочищення виймався. Закладка просідала від країв до центру.

Роль грибка, мабуть, була двояка. По-перше, його виступаючі краї відкидали «бухнуте» паливо до країв, і під капелюшком завжди залишалося кільце, що тліє, достатнє, щоб пічка знову «розкочегарилася». Довантажувати паливо можна було будь-якої миті і скільки завгодно.

По-друге, поля капелюха направляли до зони тління додатковий потік повітря. Це забезпечувало повну всеїдність. Чого тільки не валили в грубку недбайливі дневальні – пристойній людині і згадувати нудно…

Економічність і потужність печі не автором не вимірювалися, але півтора відра вугілля-насіння вистачало, щоб в одинарному армійському наметі морозною зимою 14 душ особового складу добре висипалися в одному х/б і без чобіт, під армійськими байковими ковдрами.

З недоліків «слобожанки з грибком» був помічений лише один: при топці побутовим сміттям або сирою сосною потрібно було раз на 2-3 дні перевіряти нагар. Якщо проворонили - конус прикипав у гнізді намертво, і розгойдати його і вийняти, не зіпсувавши, було важкувато.

Відео: складання саморобної слобожанки з бочки

А купити?

А чи не випускається така чудова грубка серійно? Чи можна її десь купити готову? Великі виробники, схоже, зосередилися на дуже затребуваних для теплиць і теплиць, що не розжарюються при топці. Але дрібні приватники-виробники роблять і пропонують. Зразок показано на рис.

Ця слобожанка має невелике, але корисне вдосконалення: зовнішній зольник, що вільно лежить під подом, друга зліва поз. Його можна акуратно винести та спорожнити, не пилячи золою в житловому приміщенні. Але в піч все одно доводиться лізти: кришка вивантажувального люка (вона видно на днищі крайньої праворуч поз.) при топці повинна бути закрита.

Про паливо

Паливо для печі тривалого горіння зовсім не потрібно шукати на побутовому чи промисловому звалищі. Виробники навперебій пропонують чудово тліючі пелети за ціною десь 4000 руб. за тонну. З огляду на економічність «довгих» печей це виходить зовсім недорого.

Пелети виготовляються з будь-якої спалюючої біомаси: тієї ж тирси, тріски, соломи, цибулиння та часникового лушпиння, лушпиння соняшника, шишок, кори, кірка цитрусових, горіхової шкаралупи, тощо, і ін., див. рис. Технологія чимось нагадує виробництво МДФ: сухе пресування за підвищеної температури.

За теплотехнічними властивостями паливні пелети схожі на кам'яне вугілля. Випускаються від «трухлі» 6-мм діаметром до 30-70 мм полешок. У процесі виробництва з маси сировини видаляються компоненти, здатні дати шкідливі леткі, тому пелети легко допікаються до вуглекислого газу та води. Загалом, дуже хороше та стабільне за властивостями паливо.

Проста конструкція печі для тривалого горіння для виготовлення своїми руками. Печі тривалого горіння своїми руками Печі дров'яні тривалого горіння своїми руками

Які опалювальні прилади належать до печей тривалого горіння? Переваги та недоліки існуючих конструкцій

Переваги і недоліки

Види печей тривалого горіння. Вибираємо простий та продуктивний опалювальний агрегат для виготовлення своїми руками

Пристрій та принцип дії печі верхнього горіння

Креслення та схеми

Необхідні матеріали та інструмент

Покрокова інструкція з виготовлення печі тривалого горіння своїми руками

Як правильно завантажувати паливо та експлуатувати агрегат

Відео: Робота печі тривалого горіння, виготовленої з бочки

Ефект піролізу та його застосування в печах

Плюси та мінуси печей тривалого горіння

Виготовлення ощадливої ​​печі на дровах своїми руками

Особливості використання довгогорючої печі та техобслуговування

Види твердого палива для піролізних печей

Особливості саморобних печей тривалого горіння на дровах

Різновиди печей

Використовуване паливо

Підготовка до роботи

Спорудження печі із металевої бочки

Переваги і недоліки

Конструкція та застосування

Матеріали та інструменти

Пекти з бочки

Чому?

Про піроліз і сублімацію

Як іде піроліз?

Про водопали

Від теорії до практики: дрова-вугілля

Буржуйка

Про буржуйку докладніше

Від буржуйки до казана

Котел-1 або спосіб перший

Котел-2 або спосіб другий

Принагідно про каміни

Для прикладу

Ха-ха! Тирса і труха!

Бубафоня

Про димар і конденсат

Бубафоня-котел

Що у бубафоні не так?

Відео: приклад саморобної бубафоні

Слобожанка

Слобожанка з грибком

Відео: складання саморобної слобожанки з бочки

А купити?

Про паливо

Виготовлення ощадливої печі на дровах своїми руками