Печь Бубафоня из газового баллона длительного горения: печка котел с водяной рубашкой, как сделать

Содержание

1. Особенности конструкции и принцип работы
2. Бубафоня
3. Слобожанка
4. Изготовление дверец для буржуйки из газового баллона
5. Немного истории
6. Какой искать баллон?
7. Конструкция
8. Баллонная кулинария
9. Сильные и слабые стороны Бубафони
10. О пиролизе
11. Составление чертежа
12. Масляная гаражная
13. Толщина стен
14. Венец творения, или…
15. Емеле и не снилось
16. Строим ракету
17. Оптимальный вариант для изготовления своими руками
18. Нужен ли колосник для печи
19. Подготовительные мероприятия
20. Сооружение основания
21. Правила эксплуатации

Особенности конструкции и принцип работы

В данном случае эта метафора обозначает не печи из лежачих промбаллонов, а печи длительного горения из обычных 50-литровиков на древесном топливе. В режиме длительного горения древесина подвергается пиролизу, что намного увеличивает КПД и длительность теплоотдачи печей. Топливо в них (от сухих опилок и бурьяна до обломков антикварной мебели) горит тонким слоем с поверхности, поэтому «длинные» печки иногда называют печами поверхностного горения.

Пиролиз может происходить либо в физически ограниченном отдельном объеме с последующим догоранием пиролизных газов в дожигателе (это печи с раздельным сгоранием), либо пирогазы сразу улетучиваются в большую, хорошо прогретую буферную камеру, где пиролиз завершается и пирогазы сгорают, это печи совмещенного сгорания. Для обеспечения высокого КПД и тех, и других крайне желательно подогревать поступающий в зону пиролиза воздух.

Бубафоня

Схема устройства печи бубафоня

Примером печи длительного горения с раздельным сгоранием может служить широко известная печь-бубафоня. В ней пиролиз сосредоточен под гнётом-«блином». Схема устройства бубафони приведена на рис. справа; по мере сгорания топлива воздуховод с блином опускается вниз. О принципах работы и особенностях изготовления бубафонь написано уже много и подробно, поэтому отметим лишь следующее:

• КПД самодельной бубафони может превышать 85%, а длительность теплоотдачи с одной загрузки топлива достигать суток.
• Топливо для бубафони нужно комнатно-сухое с влажностью до 12%
• Догружать в бубафоню топливо на ходу допустимо, но останавливать ее нельзя, для работ по уходу/ремонту нужно дождаться полного сгорания загрузки.
• Диаметр 50-литровика в 300 мм – минимально допустимый для бубафони, поэтому делать из него эту печь нужно тщательно и с полным пониманием дела.

Бубафоня – печь очень экономичная и хорошо подходит для обогрева гаражей и хоз. помещений. Конструкция ее проста и доступна для изготовления в домашних условиях. На след. рис. показаны основные стадии рабочего процесса и размеры именно для баллонной бубафони мощностью до 5-6 кВт. Надо только добавить, что зазоры для подачи воздуха между коренными (ближними к воздуховоду) концами лопастей нужно выдержать одинаковыми.

Изготовление печи бубафоня

Слобожанка

Устройство печи “Слобожанка”

1. Под сводом печи скапливаются чрезвычайно токсичные газы, открыв крышку печи на ходу, можно отравиться насмерть.
2. Слобожанку никак невозможно остановить: если перекрыть дроссель, печь, прежде чем захлебнуться, потянет воздух обратно через дымоход. Давление в печи превысит атмосферное и ядовитая смесь пойдет наружу.
3. На поде или колоснике печи оседает твердый плотный нагар, как и во всех «длинных» печах. Примерно через год (это на хорошем топливе) он нарастает до устья воздуховода, а сбить его трудно и в местах легко доступных.

Большинство прочих самодельных «длинных» печей не лучше, но сложнее бубафони. Но есть одна, почти чисто пиролизная печь (что редкость на дровах), заслуживающая внимания, ее чертеж приведен на рис. Кроме того, эта печь еще и бункерная, что для дровяных печей тоже редкость.

Дровяная пиролизная печь из баллона

По принципу действия «незнакомка» – упрощенная и усеченная печь-ракета, о которой см. след. разд. Задержка пирогазов в дожигателе под варочной плитой достигается диафрагмой в дымоходе, совершенно аналогично тому, как шайбами теплоноситель из теплотрассы распределяют по потребителям. В печном деле такой конструктивный прием редкость, т.к. любое ослабление тяги ухудшает качество печи, но в данном случае создатели обратили зло во благо.

Каким образом? Ограничением мощности: это печь исключительно летне-дачная варочная. Ее хватит только на стряпню, хотя из 50-литрового баллона можно выжать в несколько раз больше. Зато работает «незнакомка» на любом горючем мусоре, который можно протолкнуть в бункер; лучше всего – на достаточно длинных щепках, ветках и сухих стеблях, и она много экономичнее, дешевле, проще и легче самой простой кирпичной плиты.

Авторам «незнакомки» в знании теплотехники никак не откажешь, но с металлом они малость перемудрили: отдельные, да еще и съемные под печи и свод газификатора (дно-колосник и перегородка в оригинале) здесь просто не нужны. Подом может быть днище самого 50-литрового баллона с тем же самым 20-мм отверстием в центре, а зольник можно устроить в его юбке.

Как уже говорилось выше, главным недостатком печи для гаража из газового баллона является ее слабая тепловая эффективность, т.к. значительная часть полученного при горении тепла попросту уходит наружу через дымоход вместе с газами.

Улучшить теплоотдачу самодельной печки можно несколькими способами:

• Применить дожиг дымовых газов. В этом случае конструкция буржуйки будет напоминать печь «бубафоня» или «слобожанка». Это даст возможность на порядок увеличить КПД прибора.
• Удлинить дымоходную трубу. При этом часть тепла, выходящего наружу, остается внутри помещения. Для этого трубе сообщается ломанная конфигурация, без горизонтальных участков и отрицательных углов.
• Использовать дымовой патрубок. На горизонтально расположенный корпус печки из газового баллона на дровах наваривается еще один баллон в вертикальном положении: он будет выполнять роль дымового патрубка. Улучшение теплоотдачи печки здесь достигается благодаря увеличению площади обогревающей поверхности. Условием для того, чтобы избежать попадания дыма в помещение, является наличие хорошей тяги.
• Обустройство каменки. Такой прием широко применяется в банях, где для дополнительного аккумулирования тепла используется бут. Металлический дымоход оснащается сеткой, в которую и засыпаются камни для отбирания тепла у трубы и передачи его в помещение. При этом на разогрев камней уйдет некоторое время: до этого воздух будет нагреваться с некоторым замедлением. Зато в дальнейшем поверхность трубы не будет обжигать, а нагретые камни будут равномерно обогревать окружающее пространство. Даже после перегорания дров накопленное тепло будет еще некоторое время поддерживать комфортную температуру в помещении.

Подбирая камни для засыпки, рекомендуется отдавать предпочтение круглым речным образцам: желательно, чтобы они имели однородную окраску без всяких вкраплений. Камни другого типа могут быть даже опасными, разрываясь при нагревании, или выделяя вредные для здоровья вещества.

Первым делом нужно понять, что происходит во время горения дров. Для появления пламени температуру древесины нужно довести примерно до 150 градусов, используя для этого внешний источник нагревания. Обычно для этого хватает зажженного от обычной спички куска бумаги. После этого начинается процесс медленного обугливания материала, которое после достижения отметки 250 градусов переходит в распад на простые химические элементы.

В состав дыма белого цвета, который появляется при розжиге пламени, входит газ и водяной пар: их источает нагретая древесина. Воспламенение выделяющихся газообразных компонентов наблюдается при достижении нагревания в 300 градусов: в результате этого термохимическая реакция значительно убыстряется.

Распад органического вещества на простые элементы называется пиролизом. Практика показывает, что во время сгорания древесины часть заложенного в нее энергетического потенциала остается не использованным. Это выражается в значительном количестве отходов, остающихся после угасания пламени. В пиролизных печах топливо используется гораздо эффективнее, что достигается отдельным сжиганием выделяющихся во время горения топлива газов.

Добиться оптимального климата в боксе авто можно несколькими способами – от элементарной теплоизоляции в стенах, потолке, крыше и на полу до подведения системы центрального и природного отопления. Средним по трудоемкости и бюджету вариантом станет автономный нагреватель – печь из использованного газового баллона.

Особо рукастые хозяева автомобилей уже давно продумали конструкцию таких печей до мельчайших деталей. Сама по себе идея этого обогрева гаража не нова, но имеет ряд особенностей, которые подробно изложены далее.

Обогреватели для гаража из газовых (обычно пропановых) баллонов гораздо экономичнее и функциональнее остальных самодельных печей. Главное их преимущество заключается в том, что они удобны для термического разложения топлива. Удлиненная форма газового баллона оптимальна, поэтому отвечает основным требованиям топки без дополнительных переделок. Достаточно лишь двух отверстий – для доступа кислорода и выброса углекислого газа в дымовую трубу.

Такие «буржуйки», как правило, подразделяются на два типа – вертикальные и горизонтальные. При желании их можно совместить.

Особых конструктивных отличий от своих сородичей по твердотопливности «буржуйка» не имеет. Она состоит из трех отделов:

• непосредственно топки с решеткой (в ней топливо сгорает);
• поддувала (обеспечивает доступ кислорода и место под золу);
• дымохода.

Изготовление дверец для буржуйки из газового баллона

Раз форма топки оптимизирована на самых общих основаниях, то и печи из баллонов могут быть самыми разными – от простейших дровяных пламенного горения до изощренных конструкций, от которых и у опытного теплотехника, что называется, глаза обратно поворачиваются. В данной статье рассматривается несколько печей, выстроенных по нарастающей относительно сложности изготовления; принято во внимание также их назначение:

• Отопительно-варочная для жилых помещений.
• Отопительные для нежилых помещений.
• Летняя варочная для дачи.
• Универсальная малогабаритная переносная аварийная; печка на всякий случай.

В ходе работы по сооружению Бубафони своими руками необходимо осуществить следующие мероприятия:

1. Подготовить помещение, инструменты и материалы.
2. Собрать конструкцию.
3. Сделать дымоход.
4. Обустроить основание под пиролизную печь.

Существует несколько вариантов обустройства дверец для печи из газового баллона:

• Готовые изделия литого типа. В продаже имеются готовые модульные конструкции, состоящие из поддувальной и поточной дверцы. Чтобы встроить такой модуль в самодельную печку, в корпусе баллона необходимо вырезать соответствующую по размерам нишу, оснастив ее рамой из сваренных уголков. Литая конструкция крепится на каркас болтами. Герметизация выреза под дверцу осуществляется при помощи небольшого бортика (металлической полосы шириной 10-20 мм), навариваемого на всю протяженность корпуса.
• Самодельная конструкция. Для экономии средств вместо покупной дверцы иногда используют самодельную конструкцию, изготовленную из вырезанного куска стенки. В этом случае потребуется также наличие петлей. Простейший вариант – купить готовые навесы, и приварить их на поверхность печи из газового баллона своими руками. Народные умельцы изготавливают самодельные петли, используя для этого звенья толстой цепи.

Приступая к работе по изготовлению печки из газового баллона своими руками, важно позаботиться о технике безопасности. Внутри старого изделия может оставаться горючее вещество в жидком или газообразном состоянии: поэтому перед тем, как резать или варить металлическую емкость, снимают редуктор и полностью стравливают остатки газа. Для верности рекомендуется заполнить внутренность баллона водой, и дать ему выстояться на протяжении месяца.

Немного истории

Разработку печи Бубафоня приписывают народному умельцу Афанасию Бубякину из Колымы. Впоследствии в его честь и было названо новое изобретение. Афанасий во время своих опытов отталкивался от устройства пиролизного котла Strоpuva литовского производства.

Отечественный изобретатель постарался максимально упростить конструкцию, чтобы ее можно было сооружать своими руками. Эта специфика Бубафони и объясняет ее высокую популярность. Учитывая то, что материалом для изготовления этого прибора в основном выступают подручные средства, внешней эстетичностью он похвалиться не может. Сильными сторонами печки является ее простота, эффективность и надежность.

Какой искать баллон?

Прежде всего: для печи нужен баллон цельнометаллический. Композитные взрывобезопасные непригодны, они не жаростойки. 5-литровый бытовой баллон (поз. 1 на рис) на основную часть печи однозначно не годится: слишком мал. Отношение его поверхности к объему даст такие собственные теплопотери, что сжечь полностью любое топливо не получится.

Виды газовых баллонов

12-ти и 27-литровые баллоны (поз. 2 и 3) позволяют сделать печку на всякий случай, которая может храниться и в кладовке городской квартиры. С 12-литрового в качестве печи можно снять тепловую мощность 2-3 кВт, а с 27-литрового – 5-7 кВт.

Лучшая заготовка для печи – самый расхожий 50-литровый пропановый баллон диаметром 300 мм и высотой 850 мм (поз.4). Его объем уже достаточен для эффективного сжигания любого топлива любым известным способом, а массогабариты еще не затрудняют работу. Кроме того, таких баллонов много в обиходе еще вполне исправных, но выработавших ресурс по ТУ; их можно купить недорого. Большинство из описанных ниже печей сделаны именно из таких баллонов.

Что касается расхожих 40-литровых баллонов для промышленных газов (поз. 5) калибром 240 мм, то они для печи подходят плохо: хотя стенки из толстого прочного металла и обеспечат долговечность печи, но сами баллоны слишком узки, тяжелы и громоздки. Хорошую мощную, до 100 кВт и более, печь, можно было бы сделать из 12- или 18-дюймового профбаллона, но они редки, дороги, и такой порожний не каждый здоровый мужик сможет не плечо взвалить.

Из мелких 2-10 литровых промбаллонов, в принципе, можно бы делать походные печки, но опять же – металл толстый, прочный, работать с ним сложно, а сама печка выйдет слишком тяжелой. Есть, впрочем, в популяции мелких спецбаллонов некие экзотичные особи, из которых получаются отличные гаражные печки; далее мы о них расскажем.

Конструкция

Печь длительного горения Бубафоня включает в себя следующие узлы:

1. Корпус. Основной элемент прибора, обычно имеющий форму цилиндра. Изготовляют его чаще всего из баллонов, бочек, крупных огнетушителей, толстых заваренных труб и т.п.
2. Дымоход, по которому отводятся продукты горения. Материалом для его изготовления обычно выступает металлическая труба диаметром 110-250 мм. Она фиксируется при помощи сварки на верхнюю часть печи.
3. Поршень. На нижнюю часть металлического круга навариваются ребра: трубу воздуховода фиксируют в центральной его части. За счет ребер достигается создание дополнительной прослойки воздуха, разделяющей топливо и поршень. Это делает процесс тления более эффективным и стимулирует активное выделение пиролизных газов.
4. Регулятор. Благодаря этой задвижке осуществляется подача кислорода внутрь топки.
5. Крышка. Она имеет отверстия под воздуховод, образуя в комбинации с поршнем вторичную камеру сгорания. Внутри этого отсека происходит сгорание пиролизных газов.

Изготовления дымохода осуществляется в следующей поочередности операций:

1. Аккуратно разрезают баллон в верхней части. Из получившегося в результате этого колпака впоследствии изготовляется крышка для котла.
2. Дно баллона оснащается самодельными ножками. Каждую из них перед фиксацией необходимо выставить точно по уровню.

Поршень конструируется в три этапа:

1. Вырезается стальной круг: в поперечном сечении он должен уступать внутреннему диаметру баллона примерно 35-45 мм. Благодаря боковым зазорам пиролизные газы без помех будут просачиваться во вторичную камеру. По центру круга выполняется отверстие под воздуховод: эта труба должна вставляться в него достаточно плотно.
2. Далее проводится сварка друг с другом металлического круга и трубы.
3. Поверх поршневого основания приваривается кусок швеллера.

Для изготовления крышки печи можно использовать верхнюю срезанную часть баллона. На ее поверхности наносится разметка под трубу воздуховода с закрепленным подающим поршнем. При этом необходимо предусмотреть определенный запас для свободного перемещения трубы. По нанесенным линиям производится вырезание.

На этом основная часть работ по сооружении Бубафони считается оконченной: ее можно запускать в эксплуатацию. Установить печь желательно на заранее обустроенный фундамент.

Важным элементом самодельной печи из газового баллона служит колосниковая решетка. Ее функция – удержание дров, а также удобное просеивание сыпучих элементов пиролиза. На колоснике горят дрова. Следовательно, материал, из которого будет выполнен колосник, обязан быть максимально прочным и теплостойким. Для изготовления идеально сгодится арматура диаметром больше 10 мм. Соединяются пруты сваркой.

Установить буржуйку можно там, где нет проблем с удобством вывода трубы дымохода на улицу. Прилегающие деревянные стены в целях пожарной безопасности лучше околотить листами металла, чтобы при нагреве не произошло возгорания. Этот вид печей очень быстро обогревает помещение, поэтому они удобны при аварийных ситуациях, требующих моментального обогрева.

Баллонная кулинария

Печь-буржуйка из баллона

Вы, вероятно, еще раньше догадались, что простейшая самодельная печь из газового баллона – аварийно-резервная буржуйка, 12-ти или 27-литровая. Можно пустить на нее и 50-литровик, но в городской кладовке такая печка уже не поместится. Регулярно греть несколько поколений баллонная буржуйка не сможет: относительно тонкий металл корпуса бытового баллона прогорит. Но протопить ею время от времени сараюшку или продержаться на ней до тепла вполне возможно.

Конструкция предельно проста, см. рис. Из покупных узлов нужна только топочная дверца или моноблок из топочной/поддувальной. Здесь максимально работает теоретически оптимальная форма толстенького кургузого баллона: баллонной буржуйке не нужны колосниковая решетка с зольником, внутренние перегородки всякие. Одно, что необходимо, как и любой буржуйке для хорошей теплоотдачи – горизонтальное колено дымохода из металлической трубы длиной от 2-2,5 м.

Сильные и слабые стороны Бубафони

Пиролизная печка обладает целым рядом положительных качеств:

• Простота конструкции. Имея навыки сварочных работ и опыт работы с металлом, соорудить печку не составит большого труда.
• Универсализм. Бубафоня очень неприхотлива в плане топлива: в нее можно бросать дрова, уголь, опилки, щепки и другие виды древесных отходов. Также печка хорошо справляется с пеллетами – недорогими экологичными гранулами.
• Длительность работы. Время перегорания одной закладки дров – почти сутки: на протяжении этого времени печь исправно выделяет тепло. Этот показатель может меняться в зависимости от модификации прибора, объема его топки, скорости циркуляции кислорода и пр.

Следует также упомянуть об основных недостатках Бубафони:

• Невысокий КПД. Причиной этого является неравномерный нагрев корпуса прибора при достаточно низкой теплоотдаче. Более «продвинутые» пиролизные печи в этом плане на порядок эффективнее: их КПД нередко превышает 90%.
• Неудобная чистка. Как такового зольника в конструкции не имеется, поэтому остатки продуктов горения извлекают через верх. Некоторые модификации печи оснащаются внизу дверкой, облегчающую процедуру уборки пепла и золы.
• Низкая эстетичность. Внешний вид Бубафони вряд ли можно назвать красивым, поэтому ее в основном применяют для обогрева подсобных помещений.

О пиролизе

В основном КПД Бубафони снижается из-за неравномерного нагрева ее корпуса; это приводит к ухудшению эффективности теплообмена прибора с окружающим пространством. Существует довольно простой способ оптимизации процесса с помощью гофрированного металлического листа. Из него изготовляется импровизированная рубашка для корпуса: ее фиксируют поверх баллона сваркой или скрутками.

Еще одним популярным вариантом увеличения эффективности пиролизной печи является котел Бубафоня с водяной рубашкой. Чаще всего водяной контур изготовляют из металлической бочки или ящика, заливая в них воду. Поместив внутрь изготовленной конструкции раскаленную Бубафоню, можно добиться нагревания воды и пустить ее внутрь отопительной системы. Таким образом удается обзавестись своеобразным бойлером для обогрева обширного помещения.

Создавая водяную рубашку, необходимо принять все необходимые меры, чтобы сделать ее максимально надежной. Если для этих целей используется ящик, он должен быть качественно проварен, во избежание протечек. Все швы желательно уплотнить термостойким герметиком. Рекомендуемая толщина стального листа для изготовления водяного контура – не менее 3 мм.

Существует несколько полезных советов для более качественной и безопасной эксплуатации печи из газового баллона длительного горения:

• Установку прибора в помещении лучше всего проводить на лист металла.
• Пространство вокруг печи необходимо освободить от любых легковоспламеняющихся предметов.
• При розжиге топлива не рекомендуется злоупотреблять горючей жидкостью.
• Корпус изделия довольно сильно раскаляется, поэтому при обслуживании обогревателя необходимо облечься в толстые перчатки.
• Чтобы погасить пламя, закрывается заслонка на воздушной трубе.
• Красить детали Бубафони категорически запрещается.

Во всех следующих конструкциях печей из баллонов в той или иной степени используется пиролиз – разложение под воздействием высокой температуры тяжелых органических соединений на легкие, летучие и горючие. Пиролиз позволяет сжечь все, что в принципе может гореть, полностью – до углекислого газа и паров воды. Построить печь с КПД более 70% без пиролиза вряд ли возможно.

Один из основных параметров пиролизного процесса, который необходимо учитывать при разработке печи – степень его сложности. Попросту говоря, это количество термохимических реакций, необходимое для разрыва исходных сложных и тяжелых молекул на способные сгореть до конца.

Пиролиз тяжелых горючих жидкостей (напр. отработанного моторного масла) происходит, как правило, в 2-3 ступени. Древесное топливо распадается на легко сгорающие газы уже многоступенчато, и для его полного пиролиза требуется времени в 5-6 раз больше, чем в печи на жидком топливе.

Поскольку отходящие газы под действием тяги движутся от очага горения в дымоход, пиролиз заканчивается на некотором расстоянии от топки. Для масляных печей оно незначительно, около 10-15 см, и в них пиролиз может быть совмещен в пространстве с дожиганием пиролизных газов. Это условие справедливо и для угольных печей; летучие компоненты каменного угля выделяются и распадаются легко.

Для полноценного пиролиза древесного топлива необходима уже длина газопламенного тракта около 1 м, причем в его пространстве нужно выделить, физически или неявно, 3 зоны (камеры): собственно топку (газификатор), где горит топливо и выделяются первичные пиролизные газы, вторичный газификатор (реактор) с подачей вторичного воздуха (вторички), где пиролиз полностью завершается, и дожигатель, тоже с подачей вторички, где легкие газы полностью сгорают. Эти условия обязательно нужно учитывать при разработке дровяной печи.

Составление чертежа

Главная пропорция по ходу изготовления самодельной печки Бубафоня из газового баллона — это математическое отношение параметра внутреннего диаметра корпуса и его высоты. Оно должно находиться в пределах от трех до пяти к одному. Оптимальное значение диаметра — от 30 до 80 см.

Делать диаметр корпуса печи меньшим 30 см не эффективно, поскольку кислород слишком быстро будет циркулировать по камере сгорания, не вступая в полноценную реакцию с дровами. Это приводит к заметному снижению КПД прибора. В камерах диаметром более 80 см возникает другая проблема — в ней дрова с краю горят очень медленно, а по центру – быстрее.

Масляная гаражная

Следующая по сложности, затратности и трудоемкости – печь на отработке из баллона. Изделие это весьма востребовано: обогревать такой печкой гараж можно даром, а крупносерийного производства нет, пожарники запрещают. Напомним вкратце принцип ее работы.

В топливном резервуаре тихо горит масло, воздух сюда подается дозировано с помощью воздушного дросселя. Здесь теплота его сгорания идет в основном на испарение. Пары поднимаются в вертикальную газификационную колонну, или реактор. Стенки реактора перфорированы, сквозь отверстия свободно поступает наружный воздух т.к. давление во всем тракте печи вследствие тяги дымохода ниже атмосферного.

Приток воздуха резко усиливает горение паров масла, температура поднимается и начинается пиролиз. Также гореть начинают и продукты пиролиза, из-за чего температура еще более повышается; в средней части реактора она может достигать 1300 градусов. При такой температуре в заметном количестве образуются окислы азота.

В верхней части реактора пиролизные газы уже почти догорели и есть большой избыток воздуха. Для полного дожигания в колонне ее требовалось бы сделать высотой в несколько метров и глухой, без перфорации, но тогда окислы азота проскочили бы пик своей температурной нестабильности и унесли заметную долю энергии топлива в трубу. Чтобы избежать этого, газы из реактора выпускают в камеру догорания или дожигатель.

Дожигатель разделен примерно напополам неполной перегородкой. Непосредственно перед ней догорают пиролизные газы, поддерживая температуру, исключающую стабилизацию окислов азота. За перегородкой весь кислород воздуха оказывается уже израсходован, но температура здесь еще выше 700 градусов. Теперь окислы азота распадаются с выделением энергии обратно на азот и кислород, который идет на дожигание остатков пиролизных газов; энерговыделение этих 2-х процессов поддерживает в дожигателе примерно постоянную температуру.

Выход в дымоход из дожигателя располагают подальше от перегородки, но достаточно отнести его от нее на 15-20 см: термохимические реакции в масляных газах протекают быстро. В дымоход уходят уже полностью прогоревшие газы с температурой около 400 градусов, что обеспечивает КПД печи до 80% и выше.

Обычно для печей на отработке из баллонов используют пропановый 50-литровик, распилив его в отношении 2:1, треть идет на резервуар, а 2/3 на дожигатель, поз. 1 на рис. С такой печи можно снять до 30 кВт тепла, но и ЧП с тяжелым исходом от них предостаточно.

Печи на отработке из баллонов

Однако в журнале «За рулем» уже довольно давно опубликована конструкция гаражной печи на отработке мощностью 5-7 кВт с резервуаром из 5-литрового баллона. При такой небольшой мощности удалось совместить реактор с дожигателем в единую полнофункциональную колонну:

1. В нижнем конусе колонны газы расширяются и температура падает до значения, достаточного для пиролиза, но почти исключающего окисление азота.
2. Перфорация колонны редкая и приток воздуха через нее с небольшим избытком.
3. В верхнем конусе газы снова задерживаются на время, достаточное для полного догорания при мощности примерно до 8 кВт.

Окислы азота в этой печи все же образуются, но в ничтожном количестве, обеспечивающем только авторегулировку режима печи. Оперативная регулировка мощности обеспечивается поворотной заслонкой на заправочной горловине, являющейся одновременно и воздушным дросселем.

Эту печь можно существенно улучшить, если найдется промбаллон на 10 или 12 литров калибром 150 мм и высотой 800/900 мм. В таких чаще всего продают гелий для надувания воздушных шариков. Рентабельность шарового бизнеса доходит до 400%, но проходит он чаще всего на временных акциях, а срок хранения заправленного гелием баллона ограничен и невелик: гелий второй после водрода рекордсмен по скорости диффузии. Поэтому вполне исправные гелиевые баллоны нередко распродаются по дешевке.

Конструкция «гелий-пропановой» 2-баллонной печи на отработке показана на поз. 4. Толстые стенки баллона равномернее распределяют тепло по его высоте, а купол вверху и неширокий, 60-80 мм, выход в дымоход задерживают газы эффективнее конуса. Поэтому перфорацию колонны и, соответственно, приток воздуха можно увеличить, получив мощность 10-12 кВт. Максимальной заправки в 3,5 л хватает на 3-4 час работы на полной мощности.

Заодно можно усовершенствовать топливно-воздушную систему. На дроссель отлично подойдет штатный вентиль баллона, его нужно только нарастить изнутри тонкостенной стальной трубкой, поз. 4а. Ее можно просто навернуть, сколько силы хватит, на выступающую внутрь часть штуцера: посадочная резьба на нем конусная, так что прихватит намертво.

Заправочный штуцер лучше сделать выдвижным скользящим в горловине, поз. 4б. Через выдвинутый штуцер печь разжигается и контролируется уровень горючего. А в задвинутый можно относительно безопасно доливать масла на ходу печи.

Если печь топится постоянно, то желательно все-таки помнить о саперах, для которых самой опасной оказывается не первая, а некая N-ая мина. Полностью гарантироваться от ЧП с печкой можно, устроив подачу топлива от отдельного питательного бака или просто питателя, поз. 5. Высота питателя не должна превышать предельно допустимого уровня топлива в резервуаре (для 5-литровика это примерно 2/3 его высоты), и отнести питатель нужно не менее чем на 0,5 м от печи.

Толщина стен

Этот параметр является вторым по важности при расчетах, как сделать печь Бубафоня. Хорошая эффективность теплообмена обеспечивается стальным корпусом толщиной 4-5 мм. При уменьшении этого показателя наблюдается сокращение время работы прибора на одной топливной закладке. К тому же, слишком тонкие стенки быстро прогорают. Иногда таким образом делают печь в теплицу длительного горения своими руками, что весьма практично.

Расстояние от поршня до внутренней поверхности поршня рассчитывают по формуле 0,5хD. Для вычисления диаметра блина, соответственно, применяется формула d = D – 2хH. Подсчет высоты прижимающих ребер из металлического профиля происходит более сложно, т.к. зависимость между величинами параметров нелинейная.

Эта величина находится в обратной пропорциональности к внутреннему диаметру D. Необходимо добиться оптимального нажима поршня на топливную закладку. Если давление будет недостаточным, это приведет к снижению коэффициента обратного действия. Как результат, может случится обратное возгорание топки с дальнейшим выходом дыма через трубу. Если же поршень будет очень тяжелым, это заметно уменьшит необходимую для качественного горения воздушную прослойку: в результате пламя затухнет.

Соотношения между внутренним диаметром и толщиной блинов примерно такие:

• 30 см – 6-10 мм.
• 40 см – 6-8 мм.
• 60 см – 4-6 мм.
• 80 см – 2,5-4 мм.

Венец творения, или…

Емеле и не снилось

Венец баллонно-печного творчества, без сомнения, печь-ракета, см. рис. Но не только и не столько потому, что сделать ее по всем правилам требует немалого (хоть и несложного) труда, внимания, сообразительности и аккуратности. Главное – ракетная печь как нарочно создана под 50-литровик, хотя чаще всего ее делают из бочки.

Не только форма, но и размеры 50-литрового пропанового баллона оптимальны для этой печи: если ракета из бочки прогревает горизонтальный участок дымохода в лежанке (боров) длиной до 6 м, то баллонная, при вчетверо меньшей емкости барабана (о ней см. далее) – до 4 м. Лежанка такой длины вряд кому понадобится, но боров ракеты можно выполнять из тонкостенного металлогофра, уложив его в массиве лежанки волнообразно.

Печь-ракета с лежанкой

Достоинства ракетной печи этим не исчерпываются:

• Это печь не только длительного, но и непрерывного горения. Догрузка топлива возможна на ходу печи без ограничений.
• Печь-ракету также без ограничений можно останавливать и вновь разжигать, причем сам розжиг элементарно прост: бумагой, соломой или стружками, как костер.
• Ракетная печь дышит, как и кирпичные.
• В отличие от кирпичных печь-ракета почти нечувствительна к длительным перерывам в топке в холодное время года.
• Разгон ракетной печи вновь построенной или стоялой также прост: протопка бумагой, стружкой или соломой до потепления лежанки на ощупь.
• Фундамент ракетной печи не нужен: хотя ее вес и под тонну, площадь опоры велика и нагрузка от печи на пол не превышает допустимых по СНиП 250 кг на кв. м.

Недостатков у печи-ракеты всего 2, и, как говорится, не смертельных. Во-первых, после растопки и, возможно, в процессе топки необходима установка режима печи путем регулировки подачи воздуха. Если печь сильно гудит, это не значит, что она лучше греет. Наоборот, в таком режиме газовоздушный тракт быстро зарастает нагаром; правильно топящаяся печка тихо шепчет.

Во-вторых, мощность печи регулируется лишь величиной загрузки топлива. Оперативная регулировка мощности вообще невозможна; подачей воздуха выставляется только режим печи. На ходу топливо можно не только догружать для увеличения мощности, но и вытаскивать щипцами отдельные тлеющие щепки и тут же гасить, однако это пожароопасно.

Устройство и принцип действия ракетной печи подробно описаны в другой статье. Здесь мы напомним самое существенное.

Идея ракетной печи «на пальцах» такова: представим себе 2 физически связанных процесса с КПД меньше 100%; допустим, по 90% каждый. Для протекания 2-го нужны продукты 1-го. Если их запустить сразу вместе, то из-за взаимных помех, обусловленных энтропией, итоговый КПД не превысит 65%. А если «прокрутить» сначала 1-й, сохранить где-то его результаты и потом на них запустить 2-й, то предельный общий КПД будет немного более 80%.

В самом общем смысле это закон универсальный. Именно благодаря ему рыночная экономика со всеми ее громоздкими и прожорливыми финансовыми, административными и силовыми надстройками оказывается эффективнее натурального хозяйства. В печи-ракете этот закон технически реализован последовательным включением 2-х печей, генерирующей тепло и аккумулирующе-отопительной.

Схема ракетной печи из баллона

Печка-генератор состоит из (см. рис.) поддувала 1а с регулятором подачи воздуха (им вводят печь в режим), топливного бункера 1б с глухой крышкой, канала для подачи обеспечивающего полное сгорание топлива вторичного воздуха 1в, жаровой трубы (огнепровода) 1г и внутреннего или первичного дымохода – райзера – 1д.

Огнепровод делать слишком коротким или длинным нельзя: он должен, с одной стороны, хорошо нагреть вторичный воздух, без чего не добиться полного сгорания древесных пирогазов. С другой, в слишком длинном огнепроводе остынут сами газы и пиролиз не дойдет до конца. Вся генерирующая печка надежно укутана высококачественной теплоизоляцией с возможно меньшей собственной теплоемкостью. Все, что требуется от первичной печи – полностью сжечь топливо и выдать из райзера поток догоревших горячих газов.

Основа обогревающе-аккумулирующей части печи – высокоемкий накопитель тепла, но сразу выпустить в него газы из райзера нельзя, их температура около 1000 градусов. Хорошие жаростойкие теплоаккумулирующие материалы есть, но они очень дороги, поэтому авторы ракетной печи как накопитель использовали саман.

Все эти функции выполняет барабан печи, на него-то и пойдет 50-литровый баллон. Газы из райзера попадают под крышку барабана 2а с варочной поверхностью 2б. Барабан металлический тонкостенный, он хорошо отдает тепло в помещение. Перевалившись под крышкой, газы попадают в кольцевой опуск барабана между его тубусом 2г и металлической обечайкой изоляции райзера 2в. Под барабана 2д также металлический; металл не пускает в изоляцию первичной печи дымовые газы.

Дело в том, что недорогие и высококачественные изолирующие материалы пористы. Пустить к ним дымовые газы – поры их втянут, быстро забьются гарью, и вся изоляция, а вместе с ней и КПД печи, пойдут насмарку. Саман также порист и также очень охотно портится нагаром. Поэтому первейшая задача при постройке печи-ракеты – обеспечить полную герметичность газодымового тракта.

Зачем нужен вторичный зольник? Газы из барабана выходят не очень горячие и химически уже нейтральные, т.к. прогорели до конца. Но в них еще содержится небольшое количество твердой взвеси; в основном – микрочастицы минеральных компонент древесины. А боров, как сказано выше, из тонкого металлогофра да еще и уложен с извивами, и вся эта труба намертво замурована, так что чистить боров невозможно.

Итак, теперь мы знаем достаточно, чтобы начать постройку ракетной печи. Чем и займемся.

Строим ракету

Для начала нам нужно запастись 5-ю видами футеровочных составов. Впрочем, их компоненты либо недороги, либо вовсе под ногами валяются, а подготовить смеси самому несложно:

1. 5а – самый обычный саман: глина, тщательно перемешанная с мелко нарубленной соломой и затворенная водой до густоты теста. Т.к. лежанка не дувал и не сакля, кроме своего веса ничем не нагружена и находится в помещении, качество глины большого значения не имеет, можно взять самокопаную овражную.
2. 5б – основной теплоизолятор. Среднежирная печная глина напополам со щебнем из легкого шамотного кирпича ШЛ. Воды – до густоты теста.
3. 5в – жаростойкая газоплотная механически прочная обмазка. Обычный шамотный песок с печной глиной 1:1 по объему. Воды – до консистенции пластилина.
4. 5г – самокопаный песок, речной или овражный, или очень тощая супесь. Промывка или прокаливание не нужны, достаточно просеять сквозь сито с ячеей в 3 мм.
5. 5д – среднежирная печная глина.

Некоторые пояснения. Солому в саман лучше вводить травяную (луговое злачное сено), с ним прочность, которая нам не очень нужна, будет ниже, но и теплоемкость больше. Что касается рецептов изготовления самана – выбирайте любой подходящий, для ракетной печи это несущественно. Можно сделать так, как в видеоролике ниже, только нам полностью дом строить не нужно.

Оптимальный вариант для изготовления своими руками

Основным недостатком классической буржуйки является ее низкая экономичность, которая выражается в значительном потреблении топлива и быстром остывании после его перегорания. Поэтому в настоящее время применяются ее переделанные варианты. Один из самых популярных способов, как сделать печь из газового баллона – использовать для этого старый газовый баллон.

Что касается баллонов на 12 и 27 литра, то мощности изготовленного из них обогревателя хватает на обслуживание помещений малой площади. Такие приборы в состоянии выдать не более 2-7 кВт тепла: их иногда применяют в качестве походных печек. Чтобы изготовить стационарную буржуйку из газового баллона для гаража или дачи – рекомендуется использовать емкости на 50 литров, высотой 85 и диаметром 30 см. Толщины стенок здесь вполне достаточно, чтобы загружать любое топливо. При этом вес баллона позволяет работать с ним в одиночку.

Также существует вариант с промышленными газовыми резервуарами на 40 литров: при приблизительно одинаковом объеме они обладают меньшим диаметром (25 см), большей высотой и более толстыми стенками. Оперировать баллоном из-под фреона намного сложнее – он и длиннее, и тяжелее бытовой 50-литровой емкости.

Для того, чтобы быстрее поднять температуру в комнате, где установлена печка из баллона пропана, можно применить следующие приспособления:

1. Обычный вентилятор. Его монтируют таким образом, чтобы нагнетаемый воздух обдувал корпус и печную трубу. Народные умельцы нередко идут дальше, оснащая верхнюю часть корпуса баллона сквозными трубами, вваривая их в предварительно оформленные отверстия. На одной из сторон импровизированных каналов устанавливается вентилятор термостойкого типа, способный поддерживать несколько скоростных режимов: это дает возможность регулировать температуру выходящего из труб воздуха.
2. Вентиляционные отверстия в корпусе. В этом случае дополнительная активизация воздушных потоков осуществляется без применения вентилятора. Чтобы этого добиться, печь из газового баллона на дровах дополнительно «одевают» в специальный корпус, в поверхности которого имеется серия отверстий в верхней и нижней области. Через нижние зазоры происходит засасывание холодного воздуха, который обычно скапливается в районе пола. Обдувая раскаленный корпус, воздушные потоки постепенно нагреваются и выходят через верхние щели в окружающее пространство. Примерно такой же принцип работы применяется в печах «Булерьян» и обогревателях для саун.

Из газового баллона может изготовить простейший котел водяного отопления. Для этого вокруг готовой пиролизной печи из газового баллона обустраивается водяная рубашка: из нее нагретый теплоноситель по трубам подается внутрь батарей. Подобная система обязательно должна иметь расширительный бачок, установленный выше буржуйки и радиаторов.

Благодаря ему компенсируются скачки внутреннего давления в отопительном контуре из-за расширения нагревающейся воды. Так как речь идет о примитивном котле без всякой регулировки, случаи закипания воды внутри системы будут происходить довольно часто. Объем расширительной емкости – не менее 10% от общего литража.

Изготовление печи буржуйки из газового баллона своими руками является не очень сложной процедурой. Во время эксплуатации готового прибора следует учитывать тот факт, что температура его корпуса может достигать значительных показателей: это накладывает дополнительные требования к пожарной безопасности обогреваемого помещения.

При определении наименьшей допустимой величины площади S трубы отталкиваются от максимального выделения энергии в час. S(см2) = 1.75 х Е (кВт/час). Здесь Е = m х q где m – это вес одной порции топлива: ее высчитывают, умножив максимальный объем закладки V на ее плотность. Коэффициентом q обозначают удельную энергию сгорания единицы объема топлива за 1 час.

Нужен ли колосник для печи

Наиболее простые чертежи печи из газового баллона своими руками не содержат в себе колосника. В первую очередь это характерно для небольших вертикальных буржуек, внутри которых слишком мало места для дополнительных отделений. Такой вариант печки состоит из корпуса на ножках, одной дверцы и верхнего патрубка для коммутации дымохода.

готовые чугунные изделия нужных размеров практически не встречаются. Недостатками подобных конструкций является их быстрое перегорание и сложность ремонта: для этого необходимо старую арматуру вырезать, а новую приварить. Более удобный вариант — приварить внутри печи из пропанового баллона фрагменты толстого уголка или арматуры в качестве подставки: на нее впоследствии монтируется отдельно сваренный колосник.

Подготовительные мероприятия

Так как для сооружения печи Бубафоня из газового баллона потребуется сварочный аппарат, необходимо заранее подыскать для работы подходящее помещение. Оно должно в обязательном порядке быть оснащено эффективной вентиляцией, бесперебойным электропитанием и надежной проводкой (как правило, использование сварки провоцирует скачки напряжения в сети).

Также необходимо заготовить следующие материалы:

• Старый газовый баллон. Это основа для пиролизной печки. Также на эту роль подойдет стальная или чугунная бочка объемом примерно 200 л, имеющая прочные стенки без ржавчины. Нередко для этого используются большие огнетушители или металлические трубы с заваренным дном.
• Куски арматуры. Они понадобятся для изготовления ручек, которые обычно устанавливаются по бокам корпуса и сверху крышки. Это заметно облегчает процедуру чистки печи от остатков горения и перемещения ее с места на место.
• Стальной лист для поршня.
• Пара металлических труб. Они нужны для изготовления дымохода и воздуховода. Оптимальным сечением для воздушной трубы является показатель в 85-100 мм. При этом она примерно на 150 мм превышает высоту баллона. Для дымохода понадобится более широкая труба: ее диаметр должен быть не менее 150 мм. Протяженность дымового канала не должна уступать поперечному сечению баллона.
• Швеллер.
• Материал для закладки фундамента под печку.

Перечень необходимых для работы инструментов:

• Молоток.
• Тиски.
• Лопата.
• Мастерок.
• Портативный сварочный аппарат с комплектом электродов.
• Болгарка для порезки заготовок.
• Рулетка, карандаш, отвес и уровень.

Сооружение основания

Основание под печку Бубафоня закладывается таким образом:

1. Первым делом выкапывается квадратная яма. Ее примерные размеры – 150х150 см, при глубине 20-30 см.
2. Дно траншеи засыпается подушкой из щебня и заливается раствором бетона. Для выравнивания его поверхности пригодится мастерок. Когда залитый участок схватится, необходимо проверить горизонтальность его поверхности при помощи строительного уровня. Если нужно, проводится дополнительная корректировка.
3. Поверх полностью высохшей бетонной подставки укладывается огнеупорный кирпич в несколько рядов. Обычно достаточно 2-3 слоев.

Правила эксплуатации

Большинство печей из отработанных газовых баллонов не подходят для постоянного использования в жилых помещениях. Уровень их безопасности не очень соответствует противопожарным требованиям.

При размещении таких устройств важно стараться ставить их на ровную поверхность, чтобы предотвратить вероятность падения. Если печка помещается на поверхность, которая может загореться, то её следует ставить на минеральный картон или лист кровельной жести.

При использовании изделий в закрытом помещении требуется учитывать, что из-за того, что корпус топки изготовлен из металла, в помещении довольно быстро “выгорает” воздух. Поэтому жизненно важно обеспечить регулярное и достаточное проветривание помещений.

обычно это происходит в тех случаях, когда поленья не полностью прогорают. В результате тление в первичной камере перерастет в полноценное горение, что серьезно нарушает правильное функционирование печи. Дрова в таком случае расходуются намного быстрее, а из воздуховода начинает просачиваться дым. При укладке поленьев запрещается перекрывать участок, где приварен дымоход.

На дрова насыпают слой щепок, опилок или измельченных веток. Сверху на них нужно положить пропитанную керосином старую ткань или бумагу. На топливной закладки впритык устанавливается поршень и надевается крышка. Для поджигания дров нужно поджечь кусок ветоши или бумаги, и забросить его внутрь через воздушную трубу.