Печь для угля из кирпича своими руками

Содержание

1. Буржуйка и другие печи длительного горения на угле
2. Как выбрать?
3. Преимущества
4. Как работает пиролиз?
5. 3 Область использования – от гаража до дома
6. Свойства печки на природном топливе
7. 4 Приступаем к изготовлению – что понадобится
8. Практическая часть
9. Как топить
10. 6 Собираем сами – последовательность действий
11. Технические нюансы
12. Выгодна ли угольная печь для отопления дома
13. Несколько слов о дымоходе и отражателе
14. Ха-ха! Опилки и труха!
15. Бубафоня
16. О топливе
17. 9 Установка обогревательного прибора – важные правила

Буржуйка и другие печи длительного горения на угле

К отопительным устройствам такого рода относится печь длительного горения. В них топливо фактически не горит, а тлеет, однажды заложив порцию, можно греться около 18 часов, не подбрасывая его. Устройства автоматической подачи не требуются. Топливо расходуется в минимальное количество и самое разное, в том числе бросовое вроде щепок, опилок. Но устройства также способны работать на дровах, угле с хорошей отдачей тепла, потребляя в несколько раз меньше.

Заводская печка, называемая буржуйкой, быстро сжигает топливо, нагревая помещение за непродолжительное время, но также быстро остывает. Чтобы в помещении поддерживать тепло, требуется постоянно подбрасывать топливо, что не всегда удобно, много расходуется. Продаются изделия, в которых процесс горения затягивается на более длительный промежуток. Однако их стоимость довольно значительная, они не лишены недостатков: низкая эффективность, необходимо вручную часто закладывать топливо.

Топливо в печи долгого горения тлеет около 18 часов без добавления

Причина малой эффективности кроется в прямом доступе кислорода, свободном выбросе продуктов горения. Существуют и другие проблемы сгорания:

1. 1. Горение происходит быстро, контролировать процесс трудно. В топке наблюдается сильное повышение температуры, металл со временем прогорает.
2. 2. Топливо сгорает не полностью, особенно бытовой мусор, мелкие отходы. В помещении чувствуется запах дыма, раскаленного металла.
3. 3. Приходится ежечасно догружать печку топливом, иначе потухнет и быстро остынет.

Печь долгого горения лишена этих недостатков, поэтому ее эффективность гораздо выше.

Конструкций печей длительного горения разработано много, но все работают по единому принципу. Тепло получается не в процессе открытого горения, а в результате пиролиза. Под воздействием высокой температуры топливо тлеет, выделяются горючие газы. Они воспламеняются и сгорают, выделяя много тепла. Медленный процесс горения происходит посредством регулирования подачи кислорода. Когда топливо разгорится, до минимума перекрывают поступление воздуха.

Газ из такой печки не попадает в помещение, благодаря герметичным дверям и заслонкам

Обычной русской печью пользоваться в таком варианте невозможно, подобная попытка приведет, по всей вероятности, к плачевным последствиям. Газы могут проникнуть в помещение, что грозит отравлением людей. Печки с длительным процессом горения оснащаются герметичными дверями, заслонками, регулировочными приспособлениями, что исключает попадание газа в помещение. Отопительные устройства подобного рода заслуживают внимания по многим причинам:

• могут работать на одной закладке без присмотра 10–20 часов;
• небольшой вес, можно установить без фундамента;
• подходит топливо любого вида, сгорает полностью, КПД до 90%;
• можно пользоваться эпизодически, что важно для дачи;
• нет посторонних запахов и дыма;
• возможность собрать самостоятельно из недорогих материалов.

К несомненным достоинствам относится также низкая стоимость, так как материала требуется немного. Если делать своими руками, используя металлическую бочку, газовый баллон, выйдет еще дешевле.

Процесс пиролиза представляет собой термохимическое разложение твердого топлива. Он проходит в четыре этапа:

1. Сушка. На этом этапе из закладки топлива удаляется влага за счет тепла растопки.
2. При нагреве из основной массы топлива выделяются летучие компоненты. Тяжелые углеводороды в виде смол и битумов, находящиеся в составе угольной массы, разлагаются до летучих соединений. После этого начинается обугливание, или карбонизация, топлива.
3. При наличии достаточного количества кислорода и повышении температуры гидролизных газов до точки вспышки начинается процесс горения. Температура в этой зоне доходит до 600 градусов, что дает начало процессу горения карбона.
4. После выгорания летучих веществ из основной массы топлива в угасающей печи остается раскаленный шлак с остатками углерода. В условиях недостатка кислорода и понижения температуры до 400 градусов он начинает работать как катализатор восстановительной реакции. Из паров воды выделяется водород, а из углекислого газа — угарный газ в виде моноокиси углерода.

На разложение остатков угля в последней стадии затрачивается много энергии, а образовавшиеся соединения отдают тепло обратно. Поэтому по факту имеем эндотермическую реакцию.

Получаемый после сгорания угля угарный газ является ядовитым соединением, опасным для здоровья человека. Чтобы задержать восстановленные газы в горячей зоне, нужно обеспечить поступление туда достаточного количества свежеподогретого воздуха для достижения высокого КПД агрегата.

Простое конструктивное решение печей длительного горения обеспечивает возможность их эффективной эксплуатации. Дополнительное тепло можно получить из загружаемой в печь длительного горения массы топлива, регулируя подачу воздуха. При этом образуемые газы становятся чище.

Современный дизайн для любого интерьера

В зимнее время обогрев нежилых помещений в виде гаражей, сараев, бань и маленьких дачных домиков нужен хозяевам не постоянно, а время от времени. При этом главная цель — быстрое получение тепла при минимальных финансовых затратах. Из-за высокой стоимости электроэнергии электрические обогреватели не всегда экономически выгодны в таких помещениях. Оптимальным источником обогрева небольшой комнаты может стать работающая на угле печь длительного горения.

Ее работа основана на принципе пиролиза, когда горение происходит сверху вниз при контроле нагнетания воздуха. Уголь для этих печей является дешевым, доступным и экономически выгодным топливом. Конструкция печей длительного горения обеспечивает высокий уровень КПД за счет качественной теплоотдачи.

Уголь по экономичности стоит на втором месте после газа. Особенно популярны угольные печи в регионах с дорогой привозной древесиной. Коэффициент теплоотдачи у него выше, чем у дров, поэтому основным топливом у многих моделей твердотопливных котлов является именно бурый уголь или антрацит. Еще одно достоинство котлов на угле — возможность автоматизации процесса загрузки и горения, что для дровяных печей невозможно.

Дрова — наиболее древний вид топлива, и объясняется это тем, что его легко добыть и поджечь. Сухая древесина горит без дополнительного наддува, при этом горение происходит в два этапа: сначала происходит обугливание поленьев с выделением горючих газов — так называемый пиролиз, а потом сгорают сами газы, образуя пламя, высота которого может достигать несколько метров.

Дровяные печи и котлы длительного горения состоят обычно из двух камер или зон: в одной древесина разлагается на дым и золу, в другой горят дымовые газы и происходит наиболее интенсивный нагрев стенок печи. Похожий эффект достигается и в кирпичных печах — пламя и горячий дым проходит по дымовым каналам, нагревая большую площадь кирпича, при этом тело печи греется равномерно.

Горение каменного угля происходит иначе. Наибольший нагрев наблюдается на поверхности топлива, а температура дыма на выходе сравнительно низкая. Поэтому эффект длительного горения угольных печей заключается в большом размере загрузки и размещении теплообменника непосредственно в зоне сгорания топлива. В кирпичных печах увеличивают толщину стенок топливника, а дымооборот делают менее протяженным и доступным для чистки своими руками.

Еще одна особенность эффективной топки углем — необходимость принудительного наддува воздуха в зону горения. В печах и котлах промышленного производства эта проблема решается установкой дутьевого вентилятора. В кирпичной печи необходима продуманная конструкция поддувала и дымовой трубы, обеспечивающая хорошую тягу.

Также, прежде чем устанавливать печь на угле своими руками, нужно предусмотреть место для хранения запасов топлива. Уголь обычно покупают на один сезон — дольше хранить его не рекомендуется, так как антрацит слеживается. Поэтому нужно отдельное помещение-склад, защищенное от осадков и ветра.

Также нужно продумать место установки котла или печи. Уголь, в отличие от дров, пылит и пачкает предметы обихода, а дым от угля неприятно пахнет. Поэтому топку угольной печи лучше разместить в отдельном помещении, а котел, подключенный к системе водяного отопления, вообще, вынести в котельную, расположенную вблизи топливного склада.

Выбирая отопительный прибор для дома, работающий на угольном топливе, большинство владельцев загородных домов останавливаются на котлах длительного горения.

Они обладают целым перечнем достоинств:

• котел устанавливают в отдельном помещении и подключают к системе водяного отопления, в результате в доме сохраняется чистота и отсутствует запах дыма;
• котлы экономичны, обладают высоким КПД и хорошей теплоотдачей;
• продуманная конструкция обеспечивает небольшое количество золы, чистить их приходится редко;
• режим работы на одной загрузке у промышленных котлов может достигать нескольких суток, а если предусмотреть бункер для загрузки топлива и автоматическую подачу — то и нескольких недель;
• дорогие модели котлов оснащены системами автоматизации, уход за ними сведен к минимуму.

Можно отметить также ряд сложностей, возникающих при покупке угольного котла:

• необходимость обустройства топливного склада и котельной;
• из-за невысокой температуры дыма возможна конденсация и зарастание дымохода сажей, поэтому необходимы его регулярные прочистки;
• высокая цена промышленных котлов и сопутствующего оборудования.

Для отопления загородного дома или коттеджа с постоянным проживанием промышленный котел с автоматизацией процесса — наилучший выбор, несмотря на возникающие сложности его установки и высокую цену. Затраты окупятся за несколько отопительных сезонов, при этом эксплуатация котла будет безопасной и экономичной.

Как выбрать?

Правильно выбранный котел — залог удобства в обслуживании и комфорта в доме. Чтобы не ошибиться, необходимо рассмотреть все характеристики понравившихся моделей и прочитать отзывы пользователей.

Выбор можно провести по следующему алгоритму:

Выбор отопительного оборудования всегда начинают с подбора мощности. Для укрупненного расчета достаточно поделить площадь всех отапливаемых помещений на 10 — полученное число будет означать предполагаемую мощность котла в кВт. Но эта формула актуальна для хорошо утепленных новых строений и оптимального режима работы котла.

В реальных условиях лучше выбирать котел с коэффициентом запаса мощности от 1,2 до 1,6. То есть, для дома площадью 100 квадратных метров лучше выбрать котел мощностью12-16 кВт, а для плохо утепленного строения — до 25 кВт. В противном случае в суровые морозы температура в доме может быть некомфортной, а замена котла обойдется намного дороже, чем изначальная покупка более мощной модели.

• Материал корпуса и теплообменника

Преимущества

Поставить твердотопливный котел проще и дешевле, нежели возвести посреди дома отопительную печь из кирпича. С другой стороны, для работы агрегата необходимо смонтировать систему водяного отопления, а печка может обойтись и без нее.

Особенности размещения печи в доме.

1. Долговечность. При сжигании угля в топливнике любого обогревателя возникает довольно высокая температура, которая со временем разрушает стальные изделия. В то время как даже обычный керамический кирпич продержится не один десяток лет.
2. Чугунные теплообменники котлов рискуют растрескаться от перепада температур, кирпичная кладка же спокойно переносит температурный шок.
3. Теплоемкость. Печь из кирпича на угле аккумулирует в себе большое количество теплоты во время работы, а котлу для этого нужна буферная емкость, стоящая немалых денег.
4. Накопленное тепло кладка долго отдает в помещение после затухания угля в камере сгорания.
5. Печка выделяет здоровое приятное тепло, передаваемое посредством инфракрасного излучения и конвекции.

Бытовые печи из кирпича для угля остаются достойными конкурентами твердотопливным котлам в ситуации, когда зимой необходимо обогреть жилище малой и средней площади, а магистральный газ не подведен. Если по одним показателям угольные печки проигрывают стальным и чугунным теплогенераторам, то по другим параметрам им нет равных. Поэтому спрос на строительство кирпичных печей остается стабильно высоким.

Использование каменного угля вместо дров — недорогой и эффективный вариант отопления дома.

Прежде всего, посмотрим, почему стоит обратить внимания на печи длительного горения. Их достоинства:

• Долгая работа на единичной закладке топлива (разные модели от 10 до 20 часов).
• Автономная работа – не требует наблюдения человека.
• Небольшие размеры и вес.
• Непривередливость к топливу (уголь, дрова, опилки, щепки, пеллеты).
• Наличие фундамента – не принципиально.
• Можно топить нерегулярно, спокойно переносит периоды простоя и зимнего отсутствия хозяев (если речь идёт о даче).
• Топливо сжигается практически полностью – золы мало, пользы много.
• КПД 85-90%.
• Печка не «дымит». Она вообще выделяет мало дыма.
• Цикличные перепады температуры (жарко, тепло, прохладно) одобряются врачами, как режим, закаливающий организм.
• Есть возможность сделать самостоятельно из обычной бочки.

К плюсам можно также отнести и невысокую стоимость таких печей. Кроме того, если делать её своими руками цена ещё больше снижается.

Недостатков как таковых у печей длительного горения нет. Есть условия, в которых она не очень подходит.

Так, печи длительного горения не могут быть использованы для больших домов. К ним не присоединяют водяной контур, а значит их стезя – отапливать небольшие помещения.

Во Франции печи делятся на: декоративные, до 10 ч. на одной закладке, и свыше 10 ч. на одной закладке. Именно последние называются печами «длительного горения». На родине Вам могут продать печь с показателем 2-4 часа под видом «длительного горения».

Как работает пиролиз?

Приступая к изготовлению, предварительно знакомимся с особенностями устройства, работой. Составляем для печи чертежи , исходя из материалов, которые планируем применить. Как основной материал наиболее подходит стальная труба диаметром 400 мм или такая же чугунная. Стенки должны быть толще, лучше 5 мм, тогда печь прослужит долго, особенно чугунная. Тонкий металл служит недолго, стенки быстро прогорают.

На рисунке представлена работа печи долговременного горения.

Устройство состоит из трех частей. В нижней зоне находится твердое топливо, которое медленно тлеет. Выше зона сгорания газов и отвода дыма. Между ними загрузочная зона, которая постепенно уменьшается по мере выгорания топлива.

Для любой схемы обязательным является воздушный регулятор, который определяет продолжительность горения. Это диск из стали толщиной 5 мм. Посредине вварена труба, по которой воздух поступает в камеру. По мере того как сгорает топливо суточной нормы закладки, диск постепенно опускается. Для беспрепятственного скольжения он делается несколько меньше внутренних размеров топочного отделения. Снизу распределителя  расположена крыльчатка высотой 5 см, с большими размерами ускоряется процесс горения, что нежелательно.

Труба для подвода кислорода диаметром 100 мм для изделия из бочки и 60 для баллонного или из трубы. Отверстия в распределителе соответственно 90 или 50 мм, иначе в камеру сгорания попадет много кислорода, топливо будет сгорать быстрее. Наверху приточной трубы устанавливается заслонка для регулирования тяги.

Долгоработающую вертикальную печь топят, придерживаясь следующих правил. Снимаем крышку, вынимаем регулировочное устройство – трубу с прижимным кругом. Топку загружаем топливом, максимальная высота – до нижней части отверстия дымохода. Любое топливо стараемся уложить возможно плотнее. Сверху по центру укладываем мелкие сухие ветки, затем бумагу или тряпочку, смоченную керосином.

Самодельные конструкции используют практически любое твердое топливо: древесное, уголь, мусор, пеллеты. Но все же требуется учитывать особенности каждой модели, чтобы выбрать наиболее эффективное топливо. На опилках, как уже упоминалось, эффективно могут работать вертикальные печи с конусной трубой.

Вертикально расположенные устройства хорошо работают на дровах, угле, брикетах. Изделия долговременного горения с горизонтально расположенной топкой рассчитаны на использование дров, щепы. Пеллеты используются в основном на промышленном оборудовании, где топливо подается автоматически, но могут гореть и в самодельных установках.

В печах горизонтального исполнения можно повысить теплоотдачу устройством топочной переборки. Из толстого металлического листа вырезаем заготовку шириной по внутренним размерам, а длиной – ⅔ длины топочного отделения. Устанавливаем ее вверху под  дымоотводной трубой. Такое простое устройство замедляет ход газа, дополнительно аккумулируется тепло.

Еще одно устройства для полноценного использования эффекта длительного горения – инжектор. Это одна – две трубы с отверстиями, выходящими в топку. В стенках отопительного аппарата вырезаем отверстия по их диаметру, и ввариваем инжектор. Он располагается на высоте центра дымоходной трубы, но в передней части топки.

Вариантов конструкций много, мы рассказали лишь о некоторых. Надеемся, что используя полученные сведения, вы сможете самостоятельно изготовить простой и надежный аппарат, не требующий постоянного ухода.

Конструкции печей длительного горения могут отличаться, но принцип работы у них один – энергия вырабатывается не от открытого пламени, а в процессе пиролиза (под высокой температурой дерево тлеет и выделяется очень горячий газ, в составе которого метан, угарный газ, водород и другие компоненты).

Устройство печи длительного горения

Медленное и эффективное горение происходит за счёт дозирования воздуха при помощи регулятора. Когда топливо хорошо разгорается (примерно через 20 минут), отверстие перекрывают, и доступ кислорода сводится к минимуму. Дрова тлеют и практически полностью превращаются в газ.

В свою очередь топочные газы собираются в камере розжига, и при их догорании выделяется много тепла.

Не пытайтесь повысить эффективность обычной печи, переведя её в режим тления. Хорошо, если газы просто уйдут в дымоход. В худшем случае они проникнут в помещение через негерметичные дверцы.

Современные загородные дома в основном оснащаются автономной системой отопления. Кто-то для этих целей выбирает газовые котлы и печи, кто-то – электрические. Но наравне с этими агрегатами для обогрева широко используются и печи на угле для дома, и это вполне оправдано. Про печь на угле для дома и пойдет в этот раз речь.

Загородный дом тем и отличается от дачного, что здесь владельцы проводят большую часть своего времени: тут они живут не только летом, но и в холодный период года. А значит, такой загородный дом должен иметь хорошую систему отопления.

Газовая система уместна только в тех случаях, когда есть возможность подключить дом к центральной газовой магистрали, иначе придется мучиться с баллонами, а это не лучшее решение. Электрические системы в таком случае подходят больше, но стоимость электроэнергии довольно высока и растет с каждым годом.

Печь на угле для дома характеризируется довольно большой теплоемкостью, что позволяет использовать ее в системе автономного отопления. В отличие от печей малой теплоемкости, отапливаемых дровами, такие агрегаты могут обогреть коттеджи большой площади, а не только одну-две комнаты. Печи на угле для загородного дома бывают нескольких видов, что позволяет их применять в разных жилищах.

Установка такой печи требует предварительной подготовки. Эти агрегаты устанавливаются только на заранее подготовленный фундамент, который обычно обустраивают из бутового камня, обожженного кирпича и, конечно же, бетона.

Для обеспечения безопасности и надежности печи, фундамент углубляют в землю на 70 сантиметров и больше. Основание фундамента обязательно нужно выровнять очень тщательно.

Обычно печи на углях имеют довольно большие размеры и изготавливаются из прочных, жаростойких материалов. Так как печи отапливаются углем – являющимся довольно калорийным твердым топливом, материал из которого они производятся, должен выдерживать высокие температуры.

Печь на угле для дома имеет большое количество достоинств. Главные среди них – это простота эксплуатации и обслуживания, возможность использования вместо угля другого вида твердого топлива, большая теплоемкость. А кроме того, такая печь, отапливаемая углями, для загородного дома может быть сделана из разных материалов.

Печь на углях имеет высокие показатели КПД (порядка 60 процентов, что соответствует котлам для систем отопления, в которых используется жидкое топливо). Современные модели позволяют контролировать горение угля в печи, регулировать этот процесс для более рационального использования топлива и тепла.

Современные печи, отапливаемые углем, бывают нескольких типов, в зависимости от их назначения:

• отопительные печи;
• отопительно-варочные печи;
• хозяйственно-бытовые;
• печи-камины.

Отличия этих печей в их функциях: простые отопительные печи используются непосредственно для обогрева жилища. Печи, оснащенные дополнительной варочной панелью, также могут использоваться и для приготовления пищи. Названия печей-каминов говорит само за себя: они эстетически привлекательны и могут устанавливаться в гостиных, спальнях и других комнатах, кроме того, они отлично справляются с обогревом помещений.

Производят современные печи из разных материалов: огнеупорного кирпича, чугуна, стали, талькомагнезита и пр.

Печь на угле для дома должна отвечать не только основным стандартам безопасности, но и ряду других требований.

Назовем, каким требованиям такая печь на углях, устанавливаемая в загородных домах и коттеджах, должна отвечать:

1. Такие печи должны экономично расходовать топливо, но при этом обеспечивать необходимую температуру нагрева.
2. Печь должна хорошо нагреваться, тепло должно отдаваться равномерно на протяжении всего дня.
3. Поверхности печи должны нагреваться до температуры не выше 90-95 градусов.
4. Конструкция печи на углях должна быть простой, кладка не должна ничем затрудняться. Важно чтобы печь легко было использовать и обслуживать.
5. Печь должны соответствовать противопожарным требованиям.
6. В печи не должно быть никаких трещин!
7. Облицовка печи (в зависимости от ее вида) производится оштукатуриванием или изразцами. Клей и мастики в облицовке не используются.
8. Печь должна вписываться по внешнему виду в помещение, где она установлена.

Если с чугунной (либо стальной) печью более или менее все понятно, то стоит помнить, что кирпичная печь на угле для дома выкладывается непосредственно в помещении, готовую конструкцию такой печи не купишь. Печь из кирпича на углях в загородном доме довольно распространена, поэтому предлагаем рассмотреть несколько советов по обустройству такой печи.

Строительство печи начинается с укладки фундамента, для этого предварительно в грунте утапливается первый ряд кирпичей. Раствор для их укладки не применяется. Последующие ряды фундамента укладывают уже с использованием раствора. Заметим, что периметр фундамента должен быть больше на один кирпич, чем сама печь, котлован под фундамент также должен быть больше основания печи на пять сантиметров со всех сторон.

3 Область использования – от гаража до дома

Как можно использовать отопительную печь с длительным горением? Выбор конструктивного варианта зависит от предполагаемых задач. Если агрегат требуется для дома или дачи, лучше применять печи с водяной рубашкой. Они совмещают в себе обычное печное отопление и водяное. Вода разносит тепловую энергию по системе, нагревая помещение. Одновременно прогревается корпус печи, что повышает эффективность теплоотдачи.

Можно использовать в гараже, в бане или в доме

В котле длительного горения вода при остановке процесса горения быстро остывает, батареи становятся холодными. Но печь стынет медленнее, еще понемногу отдавая тепло. Для дачи печь, объединенная с водяным отоплением предпочтительнее твердотопливных котлов. Она включает в себя змеевик, в котором нагревается вода.

Лучше установить змеевик водяного отопления в колпаке дымоотвода. Такое решение подходит для отопления дачи, повышая отдачу тепла. Конструкцию агрегата выбирают, учитывая площадь помещения. Для небольшой бани, гаража, теплицы можно пользоваться печью без водяного контура. Воздухогрейная печь в бане удобна возможностью регулировки интенсивности горения. Она хорошо прогревает помещение небольших размеров, что хорошо для бани, но не подходит для дома с постоянным проживанием.

Свойства печки на природном топливе

Для начала определитесь с помещением, где будет изготавливаться самодельный котел длительного горения.

Требования к месту работ:

• доступ к электричеству;
• достаточно свободного пространства;
• хорошая звукоизоляция, либо удалённость от людей, которым может помешать шум;
• защищенность от осадков, возможность убрать заготовки на хранение.

Отопительная печь, изготовленная своими руками

Теперь материалы и инструменты для котла на дровах длительного горения своими руками. Главный элемент, или основа, из которой будет изготовлена печь – это 200-литровая бочка (стальная или чугунная). Она не должна иметь повреждений и ржавчины. Если подходящей нет, можно использовать:

• отрезок толстостенной трубы;
• листовую сталь;
• старый газовый баллон;
• большой огнетушитель.

Главный критерий – толщина стенок. От неё будет зависеть срок службы печи.

Металлическая печь на опилках длительного горения – чертеж

Фундамент для кирпичной печи.

Как уже говорилось, температура горения угля довольно высока. При достаточном поступлении воздуха в топливник она достигает 1000-1100 °C, поэтому не каждый материал способен долго выдержать подобные условия.

Для сравнения: сухая древесина при идентичных обстоятельствах способна дать не более 700 °C в топке, и то очень редко. Вдобавок угольное топливо гораздо калорийнее, нежели дрова.

Вид топлива Теплотворная способность МДж/кг кВт/кг Древесина влажностью 25% 10,1 2,8 Каменные угли 21,5 5,9 Бурые угли 15,5 4,3

Раньше в старых домах отопительные печи либо плиты выкладывались только из полнотелого красного кирпича. При постоянной топке высококалорийными породами углей от воздействия высокой температуры кладка начинала постепенно крошиться, поэтому хозяева для защиты стенок обкладывали топливник изнутри толстыми стальными подошвами от железнодорожных путей.

В настоящий момент проблема сжигания угля решается гораздо проще — с помощью шамотного кирпича. Конструкция печи предусматривает обкладку топливной камеры шамотным камнем марки ША, ШБ или ШВ на толщину в четверть или полкирпича. Данный материал способен без проблем держать температуру 1400 °C и кратковременно — до 1650 °C.

Инструменты для кладки печи.

Есть и другой момент: из-за более высокой калорийности, чем у дерева, выделяется большее количество теплоты, часть которой уходит с продуктами горения в дымоход.

Чтобы этого избежать, в угольной печи предусматривается более развитая сеть дымооборотов, где дымовые газы успевают передать тепло кирпичным стенкам, а не вылетать сходу в трубу.

В остальном это обычная печка из кирпича со всеми достоинствами и недостатками.

4 Приступаем к изготовлению – что понадобится

Для изготовления самодельной печи требуется подобрать удобное место. Это должно быть помещение с подключенным электричеством, достаточной площадью. Теперь о материалах. Легче для печи с долгим горением применить стальную бочку на 200 л. Впрочем, объем не имеет принципиального значения, от него просто будет зависеть теплоотдача устройства. Используют газовые баллоны и даже огнетушители.

Печь можно сделать из старого газового баллона

Но, опять же, объем заготовки: из баллона на 27 л можно изготовить печь для обогрева бани, из меньшего или огнетушителя – для крохотного помещения. Имеет значение толщина металла: чем толще, тем дольше прослужит печь. Если ничего подходящего нет, используем толстостенную трубу, листы стали. Металл не должен иметь повреждений и ржавчины. Из других материалов потребуются:

• материал для ножек, если печь круглой формы (трубы, угольник, арматура);
• листовая сталь 5-миллиметровой толщины по размерам торцевой стороны изделия;
• герметичная дверца или материал для нее;
• 100-миллиметровая труба на 15 см длиннее устройства;
• 5 м трубы 150 мм для отвода дыма.

Необходимы измерительные приспособления: рулетка, отвес, уровень, а также молоток, киянка, мастерок.

Практическая часть

Изготовление дровяной печи длительного горения своими руками по шагам:

1. У ёмкости не должно быть верха. Если это баллон – отрезаем верхушку болгаркой или автогеном. Если вы используете баллон из-под газа, прежде чем его пилить, нужно открутить вентиль, заполнить его водой и распиливать, не сливая воды. Срез должен быть точным (деталь нам ещё понадобится).
2. Если применяется лист стали, согните его и приварите дно не менее 5мм толщиной. При этом квадратная форма предпочтительнее из-за устойчивости. Если же дно круглое, к нему нужно приварить 4 ножки.
3. Изготовление прижимного круга. Вырезаем из стали круг, который по диаметру будет чуть меньше бочки. Посередине круга вырезаем отверстие для трубы (10 см.). Привариваем трубу. Круг должен спокойно проходить в бочку, а труба при этом выступать над её верхом примерно на 15 см.
4. На другой стороне круга привариваем швеллер в форме креста. В дальнейшем он будет придавливать топливо.
5. Крышка печи. Это либо отрезанный ранее верх, либо ещё один круг из стали. В крышке делается отверстие, куда вставится труба от прижимного круга. Важно, чтобы труба проходила в отверстие свободно (опускаться под своим весом), но без больших зазоров.
6. Внизу бочки делается небольшое отверстие, через которое в будущем будет удобно выгребать золу. К ней приваривается дверца (покупная или самодельная).
7. В верхней части корпуса прорезается отверстие 150 мм и приваривается труба для дымохода. Длина отрезка должна быть больше поперечного размера самой печи.

Как топить

Снимается крышка, вынимается прижимной круг с трубой. На дно печи загружается топливо (максимальная высота – до отверстия дымоотводной трубы). Дрова или другое топливо нужно сложить как можно плотнее. Поверх дров кладутся мелкие веточки, на них – тряпка, вымоченная в керосине или бумага.

Принцип работы печи длительного горения

Сверху устанавливается прижимной круг, закрывается крышка.

Когда печь разгорится, закрывают заслонку, подводящую воздух, и оставляют на много часов.

Печь длительного горения разжигают не спичками (они погаснут, пока летят по трубе прижимного круга), вместо этого в трубу кидают горящую тряпку, или бумагу.

6 Собираем сами – последовательность действий

Наиболее удобно применить бочку или газовый баллон. В них аккуратно отрезаем верх – материал еще пригодится. В баллоне предварительно откручиваем вентиль, сливаем остатки газа и на несколько дней оставляем, пока не перестанет чувствоваться запах газа. В корпусе вырезаем место для крепления герметичной дверки, через которую удаляется зола. Из 5-миллиметрового металла вырезаем круг, по диаметру несколько меньший внутренней части.

Посредине привариваем трубу для подвода кислорода. Она в нижнем положении должна выступать над поверхностью отопительного устройства на 15 см. Снизу привариваем 6 лопастей высотой 5 см под некоторым углом. Для модели, в основе которой газовый баллон, применяем верхнюю часть корпуса, где вырезаем место под трубу, в бочке для этих целей используем крышку.

Из листового железа изготовить агрегат сложнее. Требуется точность расчетов и разметки всех деталей, разрезать и приварить. Устройство круглой формы сделать в домашних условиях без специальных валков для выгибания металла практически невозможно, конечно, если не применяется тонколистовая жесть, что нерационально. Если нет возможности для скручивания листов, выходом станет изготовление прямоугольной печи. Возможный вариант представлен на чертеже.

По внешнему виду она напоминает известную всем печь-буржуйку, но в конструкцию внесены изменения, повышающие эффективность. Основные изменения касаются поддувала. Оно выполнено из 80-миллиметровой трубы наподобие буквы Г, но для простоты можно выполнить прямым. На патрубке с резьбой сверлим отверстия диаметром 6–8 мм. На резьбу устанавливаем глухую пробку, поворачивая которую по резьбе регулируем горение с большой точностью.

Буржуйка в процессе работы раскаляется, поэтому ее используют не только как отопительную, но и в качестве варочной. По сторонам снаружи устанавливаем экран на расстоянии от стенок 50 мм. Ребра наваривать не стоит – агрегат эффективно работает при раскаленном нутре. Экран служит защитой помещения от инфракрасных лучей, предотвращает перегрев помещения. Их он отражает не менее половины, поддерживая оптимальную температуру в отопительном устройстве.

Технические нюансы

• Печь не должна стоять близко к стенам, предметам и т. д. Пусть вокруг неё останется достаточно пространства.
• Печь сильно нагревается – не держите рядом с ней легковоспламеняющиеся материалы, топливо, всё, что может загореться, рассохнуться или расплавиться.
• Делая дымоход, продумайте, как в будущем её чистить. Лучший вариант – сделать его разборным.
• Если дымоходная труба будет сборная, элементы монтируйте так, чтобы стыки располагались в обратном направлении по отношению к движущимся газам.

Вычищая золу, каждый раз часть её оставляйте. Если горение будет проходить на зольной подушке, дно печи дольше не прогорит.

Выгодна ли угольная печь для отопления дома

Буржуйку можно без особых усилий переделать в котел замедленного горения для водяного отопления. Вместо экрана устанавливаем П-образную металлическую водогрейку, которая также отразит ИФ-лучи. Ее устанавливаем на том же расстоянии, что и экран. Установка вплотную охлаждает печь, снижается ее эффективность.

Намерение изготовить буржуйку с длительным горением для обогрева большей площади, бесперспективно. Увеличение размеров приведет к ухудшению качественных показателей. В большом топливнике наблюдается вялая циркуляция, выделение газов недостаточное, помещение плохо прогревается. Если заполнить топку дровами доверху, просто не останется места, чтобы образовался конвекционный вихрь. Вывод однозначный: размеры буржуйки определяют свойства пиролизного газа.

Но все-таки более мощный котел длительного горения для водяного отопления разработан. Повторить промышленные образцы сложно, но конструкцию, представленную на чертеже, можно собрать дома.

Особого внимания заслуживает узел В с телескопической штангой для регулирования потока кислорода. Агрегат развивает мощность 35 кВт при работе на угле и пеллетах, горение продолжается 12 часов. На дровах эффективность ниже, они сгорают за 8 часов.

Централизованное газоснабжение есть не во всех населенных пунктах, поэтому приходится искать способы автономного отопления жилья. Угольные печи для дома – хорошее решение в подобных случаях. Их устанавливают в качестве основной системы обогрева, иногда – в качестве дополнительной в районах, где проложена газовая магистраль, но уголь остается доступным топливом.

Конструкция угольной печи мало чем отличается от устройства дровяной, но есть и некоторые особенности. Существенно различается принцип подачи воздуха, необходимого для горения. В угольных печах он должен поступать снизу, чтобы обеспечить обдув топлива, а в дровяных системы воздухозабора расположены выше.

Дымоотводящую систему для угольной печи обустраивают так, чтобы поток воздуха с продуктами сгорания интенсивно продвигался по трубе. Скорость потока регулируют не при помощи вьюшки-заслонки (ее вообще может не быть), а поддувалом. Все эти особенности конструкции обусловлены длительностью прогорания топлива.

Основные преимущества

Высокая производительность. Если система дымоотвода построена правильно, угольная печь станет эффективной и надежной системой обогрева для дома. Она также может быть хорошим резервным или дополнительным вариантом.

Многофункциональность. Существуют промышленные модели, рассчитанные не только на отопление, но и на приготовление пищи, нагрев воды. Самодельные кирпичные и металлические печи тоже зачастую изготавливают с варочной плитой и/или встроенными баками.

Доступность топлива. Есть районы, в которых уголь доступен и обходится довольно дешево. Для таких населенных пунктов угольное отопление экономически выгодно.

Простая конструкция. Для обычной твердотопливной печи не нужны механические приспособления. В ней нет электромеханических конструкционных элементов, которые могут сломаться в самый неподходящий момент. Правда, это не касается сложных современных моделей с автоматической подачей топлива.

Возможность топить дровами. На практике устройства, которые работают исключительно на угле, почти не встречаются в продаже. Печи можно топить как углем, так и дровами. Также производители отопительного оборудования изготавливают комбинированные теплогенераторы, способные работать на газе и твердом топливе.

Недостатки и ограничения

Пожароопасность. Любое отопительное оборудование, работающее на дровах или угле, потенциально опасно. При установке следует строго придерживаться норм и правил, предусмотренных СНиП 2.04.05-91.

Необходимо хранилище для топлива. Обычно уголь закупают перед началом отопительного сезона, для его хранения нужно выделить отдельное помещение.

Приходится постоянно следить за работой печи. Если владелец дома устанавливает обычную печь, а не модель с автоматической подачей топлива, то ему нужно постоянно добавлять уголь в топку и следить за ее работой.

Неравномерный обогрев дома. Чтобы все комнаты хорошо отапливались, необходимо предусмотреть систему распределения теплового воздуха. В противном случае помещение, где установлена печь, будет натоплено чересчур жарко, а в остальных комнатах будет заметно прохладнее.

Чистка дымохода. Твердотопливные печи требуют постоянного ухода, регулярного осмотра и обслуживания.

Загрязнение окружающей среды. Сжигание твердого топлива наносит больший вред экологии, чем отопление жидким или газообразным топливом. Это стало причиной появления некоторых ограничений на использование угольных печей, которые могут налагать местные власти в некоторых регионах.

Специалисты советуют использовать антрацит для отопления жилища. При желании его можно либо купить в мешке, либо заказать сразу несколько тонн. В этом случае продавец обычно сам занимается вопросами доставки топлива к хранилищу. Чтобы рассчитать количество угля, необходимое на один отопительный сезон, в качестве единицы измерения возьмем ведро, т.к. именно им пользуются в хозяйстве большинство домовладельцев.

В стандартное металлическое ведро помещается примерно 18 кг антрацита. За 1 сутки на отопление просторного дома площадью в 200 кв.м. используют:

• в самом начале сезона – 1 ведро (конец сентября – начало ноября);
• в период морозов (с ноября по февраль) уходит примерно 10 ведер;
• в конце сезона – 1-2 ведра (в марте-апреле).

Если подсчитать общее количество используемого за сезон угля, получим 580 ведер, что составляет 10440 кг. Перед началом отопительного сезона нужно заказать не менее 10 тонн топлива. Умножьте это количество на актуальную стоимость – и получите сумму, которую вам необходимо скопить на обогрев жилья в год. Если площадь дома менее 200 кв.м. количество будет меньшим. Если же печь используется летом в качестве варочной – большим.

Печи изготавливают из кирпича, чугуна и стали. Кирпичные конструкции более теплоемкие, а металлические легче, удобнее в установке. Какой материал выбрать – каждый домовладелец выбирает сам. Главное, чтобы печь была установлена в соответствии с нормами пожарной безопасности, а ее производительность была достаточной для качественного отопления дома.

Несколько слов о дымоходе и отражателе

Для дымохода печи длительного горения подойдёт труба 150 мм в диаметре и 5 м. длиной.

Если взять трубу меньшего диаметра – она не будет справляться, если большего – тяга будет избыточной, а у печи снизится КПД.

Для регулирования тяги трубу снабжают задвижкой.

На дымовой трубе снизу делают дверцу для чистки. В любой трубе неизбежно скапливается конденсат, а в печах длительного горения особенно, ведь газы, отдав всё тепло, на выходе становятся совсем холодными.

По этой же причине трубы дымохода нужно хорошо утеплять. Отлично подойдёт технология «сэндвич» – это две трубы одна в одной и слоем теплоизоляции между ними.

Лучше, если в дымоходе будет минимум колен и стыков. В местах, где трубы проходят сквозь кровлю, потолок или стены, обязательно нужно делать изоляцию.

На самом верху трубы делают дефлектор (или дымник) для защиты от попадания в трубу снега, дождя и задувания ветра.

Самодельная печь длительного горения

Если печь установлена в кочегарке, то никакой отражатель ей не нужен, но если она находится в комнате, которую обогревает, то кирпичная кладка вокруг неё может выполнить две функции:

1. Стать защитным экраном для стен и предметов.
2. Стать аккумулятором тепла.

Тело печи металлическое, а значит, оно быстро нагревается и быстро охлаждается (сразу, как закончится процесс горения в топке). Кирпичный экран, выложенный с трёх сторон от печи, накапливает тепло и будет его дольше отдавать. Роль отражателя может также выполнять профлист или гладкий лист металла.

Ха-ха! Опилки и труха!

Печь на опилках – хороший пробный камень для теплотехника. Но не потому, что опилки и другие отходы деревообработки везде кучами валяются. Распиловочные отходы, да будет известно читателю – ценное вторичное сырье и утилизируются многими способами для разнообразных целей.

Но в природе есть огромные и почти пока нетронутые запасы минерального топлива, столь же калорийного, как опилки, и так же плохо горящего – горючих сланцев. До сих пор технологии полного и безопасного сжигания сланца в промышленных масштабах не существует. Подземная газификация сланцевых залежей экологически очень опасна, что бы ни утверждали авторы новейших разработок. США, активно предлагающие иностранным партнерам свои сланцевые откровения, у себя дома газифицируют сланец эпизодически и в небольших масштабах.

Но бытовая опилочная печь – другое дело. Тут энтузиастам есть куда приложить и ум, и руки. И примеры успешных конструкций уже есть.

Бубафоня

Сланцами еще со времен СССР активно занимаются прибалты, там их большие запасы; фактически, горючий сланец – единственный легко доступный в Прибалтике вид природного топлива. В Литве давно уже серийно выпускают сланцевый котел STROPUVA. Рунет с ним познакомил пользователь под псевдонимом bubafonja, и ныне печка-бубафоня – излюбленный образец для копирования печниками-любителями.

Бубафоня – печь не идеальная, но в ее конструкции заложены принципы, позволяющие создавать приборы более совершенные. Поэтому с бубафоней нужно разобраться обстоятельнее. Схема бубафони приведена на рис.

Схема печи бубафоня

Принцип действия бубафони прост: топливная закладка тлеет сверху тонким слоем как цельный массив. Если заложить в бубафоню цельный круглый деревянный чурбак, он истлеет точно так же. Все стадии пиролиза перемешаны и в пространстве, и во времени. В полости над закладкой дожигаются незначительные остатки летучих.

Воздух поступает в центр зоны тления по вертикальной трубе-воздуховоду. А уйти вверх ему не дает гнет с лопастями, в просторечии именуемый блином (деталь В, помните? Там ее конфигурация доработана под активное топливо), наваренный на устье воздуховода. В отличие от распространенного убеждения, блин не придавливает закладку.

Лопасти блина – не просто перегородки, образующие воздушные каналы. Они должны быть изогнутыми, чтобы выходящие из-под блина дымовые газы закручивались по часовой стрелке, если смотреть сверху. Это необходимо, чтобы газы, прежде чем уйти в дымоотвод, сделали несколько оборотов над блином, задержались в топке и догорели. Если блин с прямыми перегородками, КПД бубафони вряд ли превысит 60%. Неправильный (слева) и правильный блины показаны на рис.

Неправильный и правильный блины бубафони

Подобное устройство работает на самом дешевом топливе, которое хорошо сгорает и дает немало теплоэнергии. Часто опилки просто выбрасывают или продают по символической цене. Но гореть они могут только в специальных приспособлениях, в других видах печей если и горят, то плохо. Конструктивными особенностями предусмотрена возможность сильного уплотнения древесной массы, чтобы между ее частичками не оставался воздух. В таком состоянии они будут не сгорать быстро, а тлеть, отдавая тепло, достаточное для обогрева одной – двух комнат.

Собирается установка по тому же принципу, что и другие с вертикальной загрузкой. Лучше применить металлические изделия цилиндрической формы, но если такой возможности нет, можно выполнить прямоугольной формы. В отличие от буржуйки, где дрова загружаются сбоку, предусматриваем загрузку опилок сверху.

Внутрь засыпаем опилки и трамбуем как можно плотнее, чтобы продлить процесс горения. Трубу убираем – это легко из-за ее конусной формы. Отверстие, образованное на ее месте, послужит дымоходом и для подвода кислорода, чтобы поддержать тление опилок. Со стороны поддувала поджигаем опилки – процесс пошел. Важно правильно настроить дымоход: излишняя тяга вытянет тепло на улицу, при слабом горении в помещение будет проникать дым.

О топливе

Топливо для печи длительного горения вовсе не нужно искать на бытовой или промышленной свалке. Производители наперебой предлагают отлично тлеющие пеллеты по цене где-то 4000 руб. за тонну. Учитывая экономичность «долгих» печей, это выходит совсем недорого.

Пеллеты изготавливаются из любой сгорающей биомассы: тех же опилок, щепы, соломы, луковой и чесночной шелухи, лузги подсолнечника, шишек, коры, корок цитрусовых, ореховой скорлупы, и пр., и пр., см. рис. Технология чем-то напоминает производство МДФ: сухое прессование при повышенной температуре.

Топливные пеллеты

По теплотехническим свойствам топливные пеллеты похожи на каменный уголь. Выпускаются от «трухи» 6-мм диаметром до 30-70 мм полешек. В процессе производства из массы сырья удаляются компоненты, способные дать вредные летучие, поэтому пеллеты без труда дожигаются до углекислого газа и воды. В общем, очень хорошее и стабильное по свойствам топливо.

Лучший вариант топлива для печи длительного горения – это сухие полешки. Однако, часто печи для того и делают, чтобы сэкономить на добротном топливе и использовать что есть под рукой.

Пеллеты, произведённые сухим прессованием, могут быть из чего угодно:

• шишек;
• щепы;
• опилок;
• ореховых скорлупок;
• соломы;
• коры;
• шкурок семечек;
• шелухи от чеснока и лука;
• цитрусовых корок.

Уголь может давать очень высокие температуры. Его можно использовать, только если печь Вы делали из очень толстых материалов, иначе она быстро прогорит.

Для небольшого домика или гаража печь длительного горения может стать отличным решением. Имея некоторые навыки сварочных работ её можно сделать за один-два дня. Это поможет заметно сэкономить средства.

9 Установка обогревательного прибора – важные правила

Чтобы установка работала безопасно, следует придерживаться определенных правил:

• на расстоянии прогрева запрещено размещение горючих и легковоспламеняющихся предметов;
• дымоход делаем разборным с возможностью чистки;
• перед использованием проводим испытание, чтобы подобрать оптимальный режим.

Диаметр трубы для дымоотвода составляет около 15 см

Для дымоотвода используем трубу диаметром 150 мм, длиной 5м. С меньшим сечением дым не будет хорошо удаляться, с большим – появится избыточная тяга. Устанавливаем на дымоходе регулируемую задвижку. Скапливаемый конденсат необходимо периодически удалять. Если дымоход неразборный, в нем делают дверцы для чистки.

Печь в доме, где есть дети, обкладываем кирпичом. Кладка вокруг играет роль защитного экрана, чтобы не обжечься при случайном касании, предохраняет предметы и стены от перегрева. Также она служит хорошим аккумулятором тепла. Кирпич накопит тепло, будет отдавать его гораздо медленнее железного корпуса.