Печь обратной реактивной тяги. Ракетная печь своими руками чертежи и процесс изготовления: делаем по инструкции, видео. Что необходимо для работы
Всегда самые простые и удобные решения пользуются большой популярностью. Особенно, когда дело касается отопительных сооружений. Так вот ракетная печь — идеально подойдёт для использования в частном доме, так как умельцы сами смогут её сконструировать, не сильно опустошая кошелёк. Тем более, что принцип печи-ракеты даёт возможность подстроиться под любой дизайн дома.Такой же принцип использовался в Корее и Китае для обогрева своих домов зимой. Плюс в том, что дров при таком виде отопления тратится значительно меньше, чем в традиционной русской печи.
Работа этой печи основуется двумя базовыми принципами:
- Прямом горении - свободном перетекании топливных газов по печным каналам без побуждения тягой, создаваемой дымовой трубой.
- Дожигании дымовых газов, выделяющихся при горении древесины (пиролизе)
Ракетную печь можно топить вторичными материалами, обрезками деревьев и практически всем потенциально горящим, так как на выходе из печи из-за высоких температур горения в самой печи выделяется практически только углекислый газ и водяной пар. Длинный дымоход обеспечивает полное охлаждение, вследствие чего возможны выделения воды. При правильной конструкции данной печи топливо должно гореть только в нижней части, постепенно оседая.
Одновременное использование ракетной печи для приготовления пищи и для отапливания помещения делает её универсальной.
Несмотря на такое громкое название, ракетная печь ничего общего с ракетно-космической техникой, конечно же, не имеет. И работает вовсе не на реактивном топливе. Такое название печь получила за струю пламени, вырывающуюся из верхней трубы у походных конструкций и звук, напоминающий рёв двигателя.
Сразу уточним, что сильный звук печь будет издавать только в случае нарушения правил эксплуатации — рёв двигателя получается, когда в топку попадает лишний воздух. В норме ракетная печь будет издавать тихий шелест. Работает она на дровах и другом топливе и отличается большим КПД.
К нам ракетная печь пришла из США и пока мало знакома даже профессиональным печникам, хотя внимания точно заслуживает.
Принцип действия ракетной печи:
- Прямое горение. Топливные газы свободно перетекают по каналам печи без побуждения тягой, которая создаётся дымовой трубой.
- Дымовые газы, которые всегда выделяются при горении дров, дожигаются. Называется это пиролизом.
Самая простая реактивная печь будет состоять из двух труб, одна из которых идёт горизонтально, а вторая — вверх. Можно использовать и одну изогнутую трубу, если у вас есть такая возможность, в противном случае применяются сварочные работы.
Топливо в печь-ракету закладывается непосредственно в трубу . При этом раскалённые газы будут стремиться выйти наверх, по вертикальному участку. На срезе трубы можно расположить ёмкость, которая будет применяться для приготовления пищи или кипячения воды. Обязательно между ёмкостью и трубой должен оставаться просвет, чтобы продукты горения могли свободно выходить наружу.
Что ещё нужно знать о реактивной печи:
- Она является и варочной, и отопительной.
- «Ракету» вполне можно оборудовать лежанкой, примерно, как в русской печи, но такая конструкция будет куда менее громоздкой.
- Время работы на одной топливной закладки в печи-ракете составляет примерно шесть часов, а тепло она держит до 12 часов, если металлическую конструкцию отделать саманной штукатуркой.
- Первоначально печь-ракета предназначалась для использования на природе, в полевых условиях. Переносные металлические конструкции и сейчас занимают первое место по популярности, но появились и стационарные печи, работающие по такому же принципу, из кирпича или глины.
Плюсы печи-ракеты:
- Простота самой конструкции, которую можно сделать самостоятельно, материалы доступны.
- Способность использовать различные виды топлива. В такой печи сгорит даже топливо низкого качества, сырые тонкие ветки и так далее.
- Энергетическая независимость.
- Высокий КПД работы, меньший расход топлива.
Минусы реактивной печи:
- Управлять ей придётся вручную. Необходимо постоянно следить за процессом горения и регулировать его.
- Некоторые элементы печи-ракеты могут сильно раскалиться, особенно это касается самых простых металлических конструкций. То есть велика опасность ожогов при прикосновении, следует быть особо осторожными, не подпускать к печи-ракете детей.
- Применять печь такой конструкции в бане не выйдет, так как быстро нагреть помещение до нужной температуры она просто не в состоянии.
Сейчас можно найти простейшие схемы, как сложить ракетную печь из 20 кирпичей своими руками без раствора буквально за три минуты в любом месте. Первый ряд будет сплошным, с горизонтальным выступом, второй — с отверстием над выступом для закладки топлива, остальные три ряда — труба. Она будет тёплой, наверху можно просто поставить казан или кастрюлю.
Однако в более сложных и эффективных вариантах дымовые газы пропускаются под лежанкой, например, через специальные каналы. Второй вариант — установить на простую ракетную печь водяной контур.
Это примеры биодизайна печей, работающих по принципу «ракеты», но куда более сложных и модернизированных, с лежанками. Строительством таких печей из глины занимается немецкая компания Lehm und Feuer.
Констатируем — у ракетной печи есть много преимуществ, среди которых простота монтажа, возможность использования в полевых условиях или летом во дворе для приготовления различных блюд на живом огне. Следует только разобраться с принципами работы и особенностями конструкции.
Темы, посвящённые котлам, самодельным печам и отопительному оборудованию, пользуются неизменной популярностью на FORUMHOUSE. Это неудивительно. Ведь в связи с постоянным ростом цен на энергоносители, трудностями и дороговизной подключения к магистральному газу, многие задумываются о поиске альтернативы «голубому топливу».
Несмотря на большой выбор готовых заводских изделий, наши энтузиасты создают свои собственные конструкции систем отопления. Особый интерес представляет твердотопливный котёл, построенный пользователем нашего портала с ником Perelesnik . Он привлёк повышенное внимание, т.к. в основу его работы положен принцип действия ракетной печи. В этом материале мы расскажем об основных этапах разработки котла, предшествующих его строительству.
С чего всё началось
Прежде чем перейти к техническим особенностям котла, стоит заострить внимание на предыстории его строительства.
Perelesnik Пользователь FOUMHOUSE
В мой дом заведён газ, но я периодически задумывался над тем, чтобы перейти на твёрдым топливом. Останавливало лишь то, что газовое отопление было выгодно, и переход на дрова оказывался не рентабельным. Дом я отапливал электродным котлом мощностью 7 кВт, работающим в связке с кондиционером, который эксплуатировался «на обогрев». При сильных заморозках дом дополнительно подтапливался котлом, работающим на газе. И вот газ подорожал…
Именно увеличение цены на газ стало тем событием, которое привело к разработке ракетного котла.
Прежде, чем иди и сразу покупать «нечто» под названием «твердотопливный котёл», Perelesnik начал изучать предмет. Он ознакомился с перечнем оборудования, предлагаемого в магазинах, посмотрел, как работают котлы у соседей, понял, какие наиболее частые проблемы возникают, изучил отзывы в Интернете.
После «мозгового штурма» появился список требований, которым должно отвечать устройство - с точки зрения Perelesnik-а :
- Возможность стабильной работы на мощности от 2 до 20 кВт. Это связано с особенностями климата в регионе проживания форумчанина. Зимой температура с месяц может держаться около 0°C, а потом резко на неделю упасть до -25…30°C. В осенне-весенний период температура находится в пределах +5…+10°C. Т.к. дом в межсезонье также нужно отапливать, но от котла не требуется максимальная мощность, нужен «гибко» настраиваемый аппарат.
- Котёл должен быть «всеядным», т.е. гореть в топке должно всё, что может гореть – дрова, топливные брикеты, уголь, отходы и т.д., включая влажное топливо.
- Конструкция котла должна предусматривать закладку поленьев диаметром до 20 см. Это уменьшит необходимость в колке дров.
- Должен работать с ночи до утра на одной закладке топлива. При сильном морозе количество полных закладок топлива не должно превышать трёх.
- Полная энергонезависимость. Устройство должно работать без необходимости его подключения к электрической сети. В случае обрыва проводов или отключения энергии, работу циркуляционного насоса (он должен прокачивать теплоноситель) обеспечивает резервная система питания.
Система отопления выбирается, в зависимости от климатических условий проживания, теплопотерь дома, доступности того или иного вида топлива, цен на энергоносители в вашем регионе.
Также среди основных требований к котлу перечислялось:
- высокий КПД, простая и недорогая конструкция дымохода;
- небольшое образование сажи и отложений (значит, отпадает необходимость в частой прочистке котла и увеличивается эффективность его работы);
- безопасность работы котла при любых режимах эксплуатации, жаростойкость узлов;
- возможность дозагрузки дров при рабочем режиме;
- удобство эксплуатации котла при его установке в жилом помещении;
- небольшой вес и габариты.
Самое интересное, что все эти требования планировалось «уложить» в бюджет, не превышающий 500 долларов , за исключением стоимости работы.
Достаточно лишь поверхностно ознакомится с требованиями, чтобы понять, что найти твердотопливный котёл, отвечающий всем пунктам списка, задача непростая. Поэтому Perelesnik решил идти двумя путями:
- Попытаться найти готовое заводское изделие.
- В случае неудачи – скопировать конструкцию готового котла и сделать его самому.
В ходе поисков и дальнейшего изучения информации, оба варианта отпали. Из-за технических особенностей: «капризности» работы на «мокрых» дровах, невозможности работы на малой мощности и т.д. не подошли пиролизные котлы длительного горения. Также не устроили «самоделки», найденные на просторах «всемирной паутины». Оставался третий вариант – на основе своих знаний и приобретённого опыта разработать конструкцию твердотопливного котла «под себя».
Ракетный котёл – теория
В ходе своих поисков Perelesnik наткнулся на ракетную печь, и эта конструкция его «зацепила».
Perelesnik
Ракетная печь привлекла меня тем, что для её работы не требуется какой-то особый дымоход, можно сказать, что он и вовсе не нужен. У ракетной печи отличная тяга, причём без использования всяких вентиляторов. Её конструкция обеспечивает высокотемпературный дожиг печных газов. Она не требовательна к качеству топлива, эффективно работает на разных мощностях.
Дело оставалось за малым – сделать из печки котёл. Забегая вперёд, скажем, что от идеи до воплощения печи «в металл» прошёл почти год. Сюда вошло несколько месяцев на поиски оптимальной конструкции, расчёты, эксперименты. Непосредственно на изготовление котла ушло три месяца, но результат того стоил.
Удалось сделать устройтво, которое отвечало практически всем требованиям списка (за исключением того, что догружать топливо можно лишь тогда, когда предыдущая партия прогорит до состояния углей). Более того, удалось уложиться в планируемый бюджет , хотя для строительства внутренних частей и деталей котла использовалась «нержавейка» и применялась самодельная жаростойкая керамика.
Perelesnik разработал схему, на которой наглядно представлен принцип работы его котла.
Чтобы понять, почему за основу котла была выбрана именно ракетная печь, стоит заострить внимание на теоретической части.
Ракетные печи хорошо известны. Их строят энтузиасты и самодельщики по всему миру. Подкупает простота их конструкции, возможность обойтись без использования дорогих материалов, большая вариативность таких печей. Ракетная печь может быть как небольшой – походной (на них готовят еду), сделанной из кусков металлических труб и консервных банок.
А также большой, отопительной, с массивным теплонакопителем и встроенной лежанкой. Такая «ракета» отлично вписывается в дизайн современного коттеджа.
По словам Perelesnik, большую помощь в разработке его котла оказала книга американских авторов «Ракетные печи». В ней наглядно, и что самое главное – просто и доходчиво – объясняются базовые принципы самостоятельного строительства ракетных печей. Из этой книги также были заимствованы основные размеры и пропорции «сердца» ракетного котла – т.н. «J-трубы».
Perelesnik
В «ракете» создаются отличные условия для горения. Топливо и печные газы сгорают полностью. Полученное тепло не «отбирается», пока не завершатся все реакции, и только затем оно используется.
Преимущества и плюсы «ракеты» - это производные от особенностей её конструкции. У ракетной печи, за счёт длинного вертикального и дополнительно утеплённого канала , увеличивается длина пути, которые проходят печные газы.
Газы, во время прохождения по удлинённому каналу, смешиваются с уже нагретым воздухом и приобретают температуру, которая наилучшим образом способствует всем процессам горения. Также сгорает углерод, который при недожоге откладывается в виде сажи.
Высокая эффективность «ракеты» обеспечивается за счёт того, что дожигается древесный , выделяющийся при термическом разложении твёрдого топлива (т.н. пиролизе).
За счёт большого температурного перепада, который возникает на входе и выходе канала вертикальной трубы, возникает мощная естественная тяга. Соответственно, отпадёт необходимость в строительстве высокого дымохода, который обеспечивает тягу в обычных печах.
Следует учесть, что газы, поступающие в дымовой канал, имеют высокую температуру. Чтобы выработанная печью энергия не вылетала «в трубу», нужно забрать часть этого тепла. Для этого к ракетной печи пристраивается лежанка, куда, по выложенным горизонтально кирпичным каналам, запускаются дымовые газы. Получается теплоаккумулятор. Второй вариант – печь дополняется рубашкой. Отсюда уже рукой подать до твердотопливного котла.
Оттолкнувшись от этой базы, Perelesnik решил – надо делать котёл, работающий по принципу действия ракетной печи.
Содержание
Переносные и стационарные ракетные печи (реактивные) зарекомендовали себя как практичные, энергоэффективные устройства. Свое название отопительно-варочные агрегаты получили из-за характерного рева, напоминающего звук реактивного двигателя – он раздается при попадании в топку избыточного количества воздуха. Функционируя в стандартном рабочем режиме, печка не нарушает акустический комфорт в помещении.
Самодельные ракетные печи
Особенности реактивной печи
Первая печь данного типа создавалась для использования в полевых условиях – необходим был агрегат для быстрого приготовления пищи и отопления, причем рассчитанный на эксплуатацию в условиях дефицита топлива. Разработчикам удалось найти решение, которое позволило изготовить компактную твердотопливную печку с высоким КПД.
Дальнейшие модификации агрегата привели к изобретению стационарной печки с подогреваемой лежанкой. В отличие от привычной русской печи, ракетные печи не громоздкие и проще в самостоятельном изготовлении. Теплогенератор способен проработать на одной закладке топлива около 6 часов, при этом стационарная конструкция, для сооружения которой используется саманная штукатурка, еще в течение полусуток после прогорания дров отдает накопившееся тепло.
Стационарная конструкция ракетной печи с лежанкой сохраняет тепло около 6-ти часов на одной закладке Достоинства конструкции
Реактивная печь пользуется растущим спросом, поскольку это энергонезависимый источник тепла, который :
- прост в монтаже – примитивный вариант ракетной печки собирается из подручных материалов за полчаса;
- эффективно работает даже на топливе с низкой теплотворной способностью – сырых дровах, тонких ветках, щепках, коре и т.д.;
- обеспечивает отопление и позволяет готовить пищу;
- полностью сжигает топливо с дожигом древесного газа, что снижает до минимума риск проникновения в помещение угарного газа.
Конструкция печки дает возможность использовать ее в доме не боясь нанести урон продуманному интерьеру – корпус стационарного агрегата практически полностью можно спрятать в привлекательную «оболочку», которая будет выполнять функцию теплоаккумулятора.
Чтобы понять, как достигается неплохой КПД при работе на низкокачественном топливе, необходимо разобраться в принципах действия реактивной печки.
Твердое органическое топливо в ходе термического разложения выделяет газообразные вещества, которые также разлагаются и в итоге превращаются в древесный газ (смесь горючих и инертных газов), который сгорает с высокой теплоотдачей.
В обыкновенной твердотопливной печи теплоэффективность древесного газа практически не используется, поскольку газообразная промежуточная фаза уходит с дымом в трубу, где остывает и оседает на стенках в виде нагара, который представляет собой тяжелые углеводородные соединения. Чем выше влажность твердого топлива, тем меньше образуется древесного газа и тем больше копоти на стенках дымовой трубы. Соответственно, тем хуже греет печка.
Печь ракетного типа отличается от обычных твердотопливных агрегатов тем, что ее конструкция позволяет обеспечить условия, при которых значительная часть промежуточных газов не улетучивается, а превращается в древесный и дожигается. Это достигается за счет горизонтального теплоизолированного канала, где газы перемещаются медленнее, чем в вертикальной трубе, а термоизолятор предотвращает остывание и превращение в нагар. В итоге даже из сырого топлива извлекается значительно больше тепловой энергии по сравнению со сжиганием в обычной печи.
В сложных моделях реактивных отопительных агрегатов принцип действия печи длительного горения, где предусмотрен дожиг пиролизных газов, объединен с конструктивными особенностями классических кирпичных печей, в которых нагретый воздух и газ циркулируют по внутренним каналам. При этом такая ракета не нуждается в организации дополнительного поддува – тягу в ней создает дымоход, и чем он выше, тем интенсивнее восходящий поток.
Несмотря на то, что ракетные печи способны выжать максимум тепловой энергии из низкокачественного топлива, оптимальные показатели КПД они демонстрируют при использовании сухих дров.
Сложности и недостатки
К недостаткам можно отнести :
- ручное управление печью – топливо приходится регулярно подкладывать (время прогорания закладки зависит от конфигурации отопителя);
- некоторые элементы конструкции нагреваются до высоких температур и грозят ожогом при случайном контакте с кожей;
- ракету не рационально использовать в качестве банной печи, поскольку помещение она прогревает долго.
Конструкция реактивной печки выглядит предельно простой, но на изобретение такого агрегата ушло немало времени, поскольку залогом эффективной работы является точный расчет, чтобы режим горения топлива оптимально соотносился с силой тяги и т.д.
Важно! Ракетные печи – теплотехническая система, требующая тонкой балансировки. Несоблюдение размеров конструкции или погрешности в сборке, неправильный режим работы агрегата оборачиваются тем, что печка громко ревет при работе из-за нестабильного газового вихра в дымоходе, требует больше горючего при низкой теплоотдаче и быстро зарастает копотью.
Реактивная печь была изобретена в США, и тонкости ее построения не разглашаются – общедоступны лишь подкорректированные чертежи, опираясь на которые сложно соорудить по-настоящему эффективный отопитель.
Печь-лежанка в домашней обстановке Модели для уличного и походного использования
Для подогрева воды и приготовления еды подойдут реактивные печи самой простой модификации, изготовленные из металлической трубы или кирпича. Их без труда делают своими руками для хозяйственных нужд.
Для изготовления металлической варочной уличной печки достаточно двух труб, соединенных коленом под прямым углом. К конструкции привариваются ножки из арматурных стержней и подставка под посуду (чтобы между дном емкости и срезом трубы имелся зазор для выхода дыма).
Уличная ракетная печка из труб Такую конструкцию совершенствуют, вставив в горизонтальную трубу еще одно колено с трубой, высота которой должна быть меньше дымоходной части – она будет выполнять функцию вертикального топливника.
Еще более функциональная модификация – походная печка из трубы прямоугольного сечения с приваренным под углом топливником (он же служит зольником). Такую печь ракету своими руками по чертежам изготовить достаточно просто.
Походная ракетная печь Робинзон с подставками для посуды Для изготовления простейшей уличной реактивной печки из кирпича потребуется 5 минут времени, 20 целых кирпичей и еще две половинки. Плюс металлическая подставка под посуду.
Чертеж печи Робинзон с подставкой для посуды Такую печку сначала требуется вывести на рабочий режим – прогреть трубу, сжигая бумагу и щепки, поскольку в холодной трубе газ застаивается, мешая топливу хорошо разгореться. Когда труба прогреется, при розжиге дров появится мощная тяга.
Реактивная печка из кирпичей Внимание! Реактивная печь с горизонтальным топливником имеет существенный недостаток - требуется постоянно пододвигать сгорающие дрова. Наклонный или вертикальный загрузочный бункер, по стенкам которого дрова съезжают вниз под собственным весом, делает агрегат удобнее в использовании.
Обогревательно-варочные печи для помещений
Для отопления теплицы, гаража или мастерской также можно использовать реактивные агрегаты, которые легко и быстро монтируются своими руками.
Аналог примитивной печи из металлической трубы возводится из кирпича на земляном полу или специально подготовленном фундаменте. Ракетная печь из кирпича монтируется из полнотелого керамического или шамотного кирпича с использованием жаростойкого раствора.
Стационарная печь из кирпича на земляном полу Более эффективный вариант отопительной ракетной печи изготавливается с использованием металлической бочки, которая служит кожухом и позволяет утеплить райзер (внутреннюю трубу, которая выполняет функцию камеры сгорания и дымохода). В качестве утеплителя используется зола, просеянный песок, смесь песка с шамотной глиной. Термоизоляция помогает создать условия для эффективной выработки древесного газа, а чем больше его выделится из топлива, тем выше тепловая отдача печи на дровах. Кроме того, этот термоизоляционный материал (его требуется хорошо уплотнить при укладке) играет роль теплоаккумулятора, способного несколько часов после прогорания дров греть воздух в помещении.
Печь Ракета из 21 кирпича Усовершенствованные обогреватели
Реактивная печка со свободным выходом газа не подходит для использования в качестве отопительной, поэтому ее дополняют каналами для отвода дыма и теплообменником. Чертежи ракетной печи различных конструкций помогают наглядно увидеть разницу.
Принцип работы усовершенствованного агрегата следующий :
- чтобы в вертикальном канале поддерживалась высокая температура, способствующая выработке древесного газа, ее термоизолируют огнестойким материалом, при этом сверху устанавливают кожух (из бочки либо трубы большего диаметра) с герметично закрытым верхом;
- топочную камеру снабжают дверкой, в нижней части предусматривают специальный канал для подачи вторичного воздуха – этот поддув требуется для дожига древесного газа (в простых моделях воздух поступает только через топку без дверцы);
- за счет установки дымоотводной трубы в нижней части кожуха, нагретый воздух не уходит напрямую в атмосферу, а циркулирует по каналам внутри корпуса печи, активно отдавая тепло;
- дымовые газы с самой высокой температурой попадают в верхнюю часть корпуса, непосредственно под плоскую крышку, что дает возможность использовать ее как варочную панель, а уже остывший поток устремляется в дымоходную трубу;
- КПД печки повышается за счет подсоса вторичного воздуха для сжигания пиролизных газов, причем интенсивность его подачи регулируется самой системой, поскольку зависит от того, насколько быстро остывают дымовые газы в верхней части корпуса.
К усовершенствованным отопительным агрегатам реактивного типа относится ракетная печь длительного горения, которую можно изготовить из газового баллона, а также печка с водяной рубашкой.
Реактивный отопительный агрегат из пропанового баллона
Ракетная печь из газового баллона – это простая в изготовлении дровяная печка, которая экономично расходует топливо, эффективно прогревает помещение.
Для ее сборки используется :
- пустой баллон из-под пропана (корпус агрегата);
- труба стальная диаметром 100 мм (для обустройства дымохода и вертикального канала);
- труба стальная профильная 150х150 мм (изготавливается топливник и загрузочный бункер);
- сталь листовая толщиной 3 мм.
Изготовление печи из газового баллона требует использования сварочного аппарата. Если вы планируете собрать такую печь ракету своими руками, чертежи помогут точно соблюсти оптимальные размеры всех элементов конструкции.
Схема протекания процессов в ракетной печи На предварительном этапе работ следует подготовить газовый баллон – вывернуть вентиль, наполнить емкость доверху водой, чтобы гарантированно удалить из емкости пары газа, способные взорваться от искры. Затем верхнюю часть отрезают по шву. В нижней части получившегося цилиндра прорезают отверстие под дымоход, а в днище – под камеру сгорания с присоединенным топливником. Вертикальный канал выводится через отверстие в днище, с нижней стороны приваривается конструкция из профильной трубы, согласно чертежу ракеты.
Внимание! Крышку из листового металла следует сделать съемной и предусмотреть негорючий уплотнитель (асбестовый шнур) для надежной герметизации. Плоскую крышку используют в качестве варочной поверхности.
Если монтируется печь ракета из газового баллона своими силами, следует внимательно отнестись к качеству сварных швов и проверить их герметичность – в работающую печь не должен бесконтрольно поступать воздух. Если все в порядке, можно установить дымоход.
Важно! Верх дымовой трубы требуется поднять на высоту 4 метра относительно уровня топливника, чтобы обеспечить необходимую интенсивность тяги.
Такая печь для дома регулируется по мощности объемом загрузки топлива. Реактивная печка вводится в режим подачей воздуха через топочную камеру, это регулируется крышкой бункера. Далее в агрегат постоянно подается вторичный воздух. Данная печка для отопления в завершении топочного процесса взревывает, поскольку перекрыть подачу вторичного воздуха нельзя, и на внутренних стенках вертикального канала оседает нагар. Крышку кожуха делают съемной, чтобы можно было периодически его удалять.
Котельный агрегат
Котел длительного горения можно получить, если смонтировать водяной контур на дымоходе печки, изготовленной из газового баллона или иных материалов, но по той же схеме, указанной выше. Однако нагрев воды в контуре такого агрегата будет происходить неэффективно, поскольку основная часть тепловой энергии отдается в воздух помещения и емкостям на варочной поверхности.
Эффективный вариант ракетной печи из металлической бочки При желании создать ракетный котел для водяного отопления с высоким КПД, придется пожертвовать варочной функцией. Печь ракета своими руками по чертежу, представленному ниже, может быть смонтирована в короткие сроки.
Для этого потребуется :
- шамотный кирпич и огнеупорный кладочный состав (для монтажа основания печки с топливником);
- стальная труба диаметром 70 мм (для вертикального канала);
- стальная бочка (для кожуха);
- огнеупорный теплоизолятор;
- листовая сталь толщиной 3 мм и металлическая бочка (или труба) меньшего диаметра, чем кожух (для обустройства водяной рубашки и дымовых каналов для нагрева водяного контура);
- труба стальная диаметром 100 мм для дымохода;
- емкость, трубы и соединительные патрубки для обустройства теплоаккумулятора.
Ракетная печь с водяным контуром характеризуется тем, что теплоизоляция вертикального канала обеспечивает оптимальный режим сжигания пиролизных газов, при этом весь нагретый воздух попадает в «змеевик» с водяной рубашкой и отдает там основную часть тепловой энергии, нагревая теплоноситель.
Ракетная печка с водяным контуром Теплоаккумулятор продолжит подавать нагретый теплоноситель в отопительный контур даже после остывания самой печи. Емкость с водой снабжают толстым слоем утеплителя.
Отопительный агрегат с лежанкой
Ракетная печь с лежанкой – устройство, которое способно создать комфортную обстановку в одном помещении. Такой агрегат невозможно использовать для отопления нескольких комнат, не говоря уж обо всем доме.
Обустройство такого агрегата длительного горения своими руками требует точных расчетов – от размеров корпуса печки зависит ее мощность и максимально допустимая длина борова, на котором устраивается лежанка. Также важно правильно подобрать сечение труб для монтажа конструкции. Ошибки обернутся тем, что реактивная печь в короткие сроки наглухо зарастет нагаром или будет громко реветь при работе из-за завихрений газовых потоков.
Конструкция печи с лежанкой Размеры и пропорции конструкции
Чтобы построить печь ракету своими руками, чертежи необходимо подготовить подробные, с указанием размеров всех элементов. На этапе подготовки проекта ведут расчеты, исходя из базовых величин, к которым привязываются все остальные.
Базовые расчетные величины, это :
- D – диаметр барабана (корпуса печи);
- S – площадь внутреннего поперечного сечения барабана.
Расчеты параметров конструкции ведутся с учетом, что :
- Высота барабана (Н) составляет от 1,5 до 2 D.
- Обмазку барабана выполняют на 2/3 Н (если ее обрез планируется выполнить фигурным, то 2/3 высоты должно составлять средний показатель).
- Толщина обмазочного слоя на барабане – 1/3 D.
- Площадь внутреннего поперечного сечения вертикального канала (райзера) – 4,5-6,5% от S, оптимальное значение – в диапазоне 5-6%.
- Высота вертикального канала – максимальная, насколько позволяет конструкция печи, но зазор между верхним краем райзера и крышкой барабана должен составлять не менее 70 мм для нормальной циркуляции дымовых газов.
- Длина трубы жаровой (огнепровода) должна быть равна высоте вертикального канала.
- Площадь сечения огнепровода – равна соответствующему показателю райзера. Причем для огнепровода рекомендуется использовать профильную трубу квадратного сечения, в этом случае печь работает стабильнее.
- Площадь сечения поддувала – ½ от площади сечения топки и райзера. Для стабильности и плавной регулировки режима печи используется профильная труба прямоугольного сечения с соотношением сторон 2:1, которую укладывают плашмя.
- Объем вторичного зольника зависит от объема барабана за вычетом объема райзера. Для печи из бочки – 5%, для печки из газового баллона – 10%.Для емкостей промежуточного объема рассчитывается согласно линейной интерполяции.
- Площадь сечения внешнего дымохода составляет 1,5-2 S.
- Саманная подушка под внешним дымоходом должна быть толщиной 50-70 мм – если канал выполнен из круглой трубы, отсчет ведется от нижней точки. Толщину подушки под дымоходом уменьшают вдвое, если лежанка монтируется на деревянные полати.
- Толщина обмазочного слоя лежанки над дымоходным каналом составляет 0,25 D, если барабан из бочки 600 мм, и 0,5 D, если барабан из баллона 300 мм. Если уменьшить обмазочный слой, конструкция будет быстрее остывать после протопки.
- Высота дымовой внешней трубы должна составлять от 4 метров.
- Длина газохода, от которой зависит длина лежанки: для печи из бочки – до 6 м, для печи из баллона – до 4 м.
Ракетная печь длительного горения, изготовленная из бочки 600 мм диаметром, достигает мощности около 25 кВт, а ракета для отопления, выполненная из баллона 300 мм, - до 15 кВт. Регулировать мощность можно только за счет объема закладки топлива, воздушного регулирования такая печка не имеет, так как дополнительный поток нарушает режим печи и провоцирует выброс газов в помещение. Изменением положения дверцы поддувала регулируется не мощность, а режим работы печи.
Особенности футеровки
Качество теплоизоляции райзера напрямую влияет на экономичность отопительного агрегата. В наших краях для футеровки доступен легкий шамотный кирпич ШЛ и речной песок с примесью глинозема. У футеровки следует предусмотреть внешний металлический кожух, иначе материалы быстро впитают нагар и печь при работе будет реветь. Торец футеровки плотно замазывают печной глиной.
Правильное выполнение футеровки При использовании подтесанных шамотных кирпичей, оставшиеся полости заполняют песком. Если для футеровки используется только песок, его просеивают от крупного мусора и засыпают слоями – каждый примерно на 1/7 высоты трубы. Каждый слой плотно трамбуют и сбрызгивают водой, чтобы образовалась корка. Засыпку необходимо просушить в течение недели, а затем замазать торец слоем печной глины. Затем продолжается постройка ракетной печи своими руками по чертежам.
Варианты отопительных агрегатов
Обустройство ракетной печи из газового баллона можно выполнить и в случае создания отопителя с лежанкой. Конструкция несколько отличается от той, что была рассмотрена выше.
Изменения касаются :
- длины жаровой трубы;
- наличия теплоизоляции вертикального канала;
- подсоединения горизонтального, а не вертикального внешнего дымохода.
Схема ракетной печи Обратите внимание! Расширенная часть внешнего дымохода – это зольник, в который должен быть доступ для очистки – металлическая дверца, уплотненная негорючим материалом.
За счет того, что дымоходный канал можно выполнить длинным и изогнутым, печке легко придать оригинальную форму.
Вариант изготовления печки-лежанки с оригинальной формой Саманная обмазка, выполняющая функцию теплоакумулятора, изготавливается из смеси жирной глины с песком и резаной соломой.
Принципы запуска печки
Важно! Печи реактивные непрерывного горения запускают исключительно «на теплую трубу».
Перед тем как загрузить штатное топливо, выполняют растопку бумагой, стружкой, соломой и другими сухими легкими материалами, которые укладывают в открытое поддувало. Когда вертикальный канал достаточно прогреется, гул печи стихает или меняет тон. Это сигнал к тому, что можно закладывать основное топливо, оно разгорится от разгонного.
Реактивная печь сама не отрегулируется, поэтому крышку бункера малой печи или дверцу поддувала стационарного агрегата следует держать открытой, пока штатное топливо не разгорится и печь не загудит. Дверку прикрывают, добиваясь снижения звука до «шепота». Когда звук печи снова усилится, дверку вновь прикрывают немного плотнее. Если дверка захлопнулась, то подняв ее можно дать топливу нормально разгореться.
Ракетная печь мобильная – удобный походный вариант, нетребовательный к топливу и экономичный. Стационарные агрегаты, в зависимости от конструкции и размеров, находят свое применение для обогрева жилых и вспомогательных помещений.
Реактивные печи стали популярными не так давно. К тому же не все знают о достоинствах подобной отопительной системы. Стоит отметить, что их относят к энергоэффективным печам. Свое название такие отопительные системы получили благодаря реактивным процессам, основанных именно на теплообмене при значительных перепадах температур. При этом в реактивной печи возникает тяга. Подобное явление описано в курсе базовой физики. И это благодаря работе без сбоев.
Конструкция печи «Ракета»
Реактивная печь всегда оснащена коленом, угол которого составляет не более девяноста градусов. Это основная особенность данной модели. Иными словами, дымоход по отношению к дну топки располагается под острым или же прямым углом. При этом печь должна быть оснащена воздуховодом. Его обычно располагают через стенку с топкой.
Преимущества реактивных печей и принцип их работы
Прежде чем будет возведена реактивная печь своими руками, стоит понять принцип ее действия и оценить достоинства. Главное отличие подобной конструкции - концентрация температуры происходит именно в потоке воздуха, который постоянно находится в движении, а не в топке. При этом непрерывная тяга возникает в колене - в месте нагрева. Через воздуховод поступается воздух с кислородом для горения, а в топке он получает достаточное количество тепловой энергии. При этом можно использовать в качестве топлива обычную древесину. В местах, где наблюдается температурный перепад, отдается. Таким образом, тяга постоянно поддерживается.
Реактивная печь в постоянном режиме не требует особой регулировки подачи воздуха. Ведь природный баланс всех процессов обеспечивает необходимую по силе тягу. Иными словами, ту, которая требуется для поддержания нужного температурного режима в топке. Что касается выхода всех отработанных газов, то этот процесс также протекает естественно, при помощи давления уже разогретого воздуха. Именно по этой причине печь реактивная строится с невысокой дымоходной трубой.
Первый этап строительства: потоки только в чистом виде
Реактивная печь, схема которой не так уж и сложна, состоит из нескольких важных элементов. Одним из них является колено. Для его изготовления можно сварить две трубы под прямым углом. В диаметре эти детали должны быть не менее пятнадцати сантиметров. При этом должно соблюдаться соотношение 1 к 2. В итоге должна получиться уже готовая топка с патрубком дымохода. Короткая часть колена должна быть горизонтальной, а длинная - вертикальной. Если в трубе развести огонь, то тепло будет уходить вверх.
Для организации подачи вторичного воздуха можно использовать один из примитивных вариантов. Для этого на кронштейны внутри топки следует установить металлический лист. Это позволит отдалить от воздуховода очаг. А вот воздух, который будет проходить по нему, в итоге всегда будет оказываться в углу колена. Именно это и позволяет называть его вторичным. Чтобы реактивная печь, своими руками сделанная, была более функциональна, можно приварить к готовому устройству ножки, а на верхний канал установить решетку для сковороды.
Второй этап строительства: буржуйка «ракетная»
Основой служит конструкция, построенная на первом этапе. К ней нужно добавить еще один немаловажный элемент - горизонтальный участок. Прямоугольное сечение каналов намного удобнее в плане эксплуатации, чем трубы. Реактивная печь, чертежи которой позволяют более точно представить себе конструкцию целиком, может иметь разное строение. В данном случае воздуховод можно расположить произвольно. Однако при этом стоит соблюдать одно из правил. В любом случае по воздуховоду должен проходить воздух. Для этого можно использовать по нижней стенке пластины на ребрах, параллельно идущие боковые стенки загрузочного люка или же «щетки».
После этого стальной дымоход присоединяется к колену. Затем можно установить крышу. Описать точно данную конструкцию очень сложно. Ведь для ее изготовления обычно используют всевозможные подручные материалы. Нередко изготавливается реактивная печь из газового баллона. Главное, чтобы был реализован принцип образования потока.
Третий этап строительства: конструкция с вертикальным теплообменником
Эта идея заключается в создании теплообменника из стали с достаточно толстыми стенками именно на пути прохода потоков тепла. Элемент, построенный на втором этапе, необходимо увеличить в размерах. Для этого нужно установить вместо трубы, идущей вертикально, пустую емкость, которая будет использоваться для сухого теплообмена. В данном случае идеально подходит газовый баллон.
Реактивная печь должна быть построена таким образом, чтобы горизонтальный элемент располагался соосно каналу дымохода. Этот момент очень важен. При этом топка - горизонтальный элемент - может быть выполнена в нескольких вариантах. Это может быть короб, труба или же корпус печки. Если данная деталь обладает достаточными размерами, то ее можно использовать в качестве предварительного теплообменника.
Чтобы реактивная печь, схема которой представлена выше, горела непрерывно до 4 часов, следует увеличить по размерам именно топливный отсек. В высоту данный элемент может составлять до 60 сантиметров. При этом загрузка поленьев должна быть вертикальной. В такой ситуации горение сырья будет происходить в нижней части. Поленья будут постепенно обгорать и под собственным весом опускаться ниже.
Реактивная печь «Широкова» достаточно проста по конструкции. Первичный воздух обычно подается через дверцу, расположенную в районе топки, а вторичный - через канал или же отверстие на колене.
Четвертый этап строительства: монтаж инжектора
На этом этапе необходимо оснастить изделие отдельным каналом, благодаря которому будет поступать кислород на этапе догорания топлива. Для этого требуется труба диаметром в 1,2-1,5 сантиметра, желательно изогнутая в форме самого канала, получившегося из отдельных элементов конструкции. С одной стороны следует установить заглушку и сделать в одной из стенок до восьми отверстий диаметром в шесть миллиметров. Участок с проделанными дырочками в длину должен составлять не более 100 миллиметров. Готовую трубу нужно установить таким образом, чтобы она проходила через всю систему. При этом край с заглушкой должен доходить до того места, куда еще достает пламя. Что касается открытой стороны, то она должна находиться в холодной части конструкции и иметь приток свежего воздуха. Металл при нагревании будет создавать необходимую тягу.
Пятый этап строительства: установка турбонаддува
Реактивная печь на данном этапе еще не закончена. К инжектору следует подключить воздушный насос. Для этих целей можно использовать обычный старый пылесос. При этом инжектор должен обладать достаточной пропускной способностью. После того как насос будет включен, не только увеличится поток свежего воздуха, но и создастся дополнительное При этом усилится пропорционально поданной мощности тяга. Данный процесс будет обеспечен повышением температуры в теплообменнике.
Стоит отметить, что подобный метод был известен уже давно. Его применяли мастера. При этом функции воздушного насоса выполнялись специальным кузнечным мехом.
Вместо заключения
Если печь реактивная вас заинтересовала, и вы решили установить ее в доме, помните о нескольких главных правилах. В первую очередь каждая деталь в системе должна быть гармонична. Каждый фрагмент конструкции необходимо сбалансировать. В противном случае будет происходить перегрев, что в конечном счете приведет к прогоранию металлических деталей. Стоит отметить, что устанавливать реактивную печь нужно не около стены, а в некотором отдалении от нее. Так она будет более эффективно отапливать помещение.
