Чертёж ракетной печи. Ракетная печь своими руками чертежи и процесс изготовления. Чертежи реактивной печи из газового баллона и других видов
На сегодняшний день придумано множество видов печей самых разнообразных конструкций. В отношении большинства из них действует правило: чем выше характеристики агрегата - тем больше умения и опыта требуется от изготавливающего его мастера. Но правил без исключений, как известно, не бывает. В данном случае разрушителем стереотипов является печь-ракета - весьма продуманный экономичный теплогенератор с незатейливой конструкцией, который не требует от исполнителя каких-то особых навыков. Последнее обстоятельство объясняет популярность «ракеты». Наша статья поможет читателю понять, в чём состоит изюминка этого чуда техники, и научит изготавливать его своими руками из подручных материалов.
Что такое печь-ракета и чем она хороша?
Печь-ракета или реактивная печь получила свои впечатляющие названия только за характерный звук, который она издаёт при нарушении режима эксплуатации (избыточная подача воздуха в топку): он напоминает рёв реактивного двигателя. Вот и всё, больше ничего общего с ракетами у неё нет. Работает она, если не вдаваться в детали, так же, как и все её сёстры: в топке горят дрова, дым выбрасывается в дымоход. В норме печь издаёт тихий шелестящий звук.
Вариант обустройства реактивной печи
Откуда же берутся эти загадочные звуки? Расскажем обо всём по порядку. Вот что следует знать о ракетной печи:
Преимущества конструкции
Принцип действия ракетной печи предоставляет пользователю определённую свободу в выборе её дизайна. Кроме того, агрегат можно соорудить таким образом, что на виду останется только небольшая его часть и в смысле эстетики интерьеру помещения будет нанесён минимальный урон.
Как видно, реактивной печи есть чем похвастаться. Но в первую очередь любителей печного дела привлекает сочетание простоты конструкции и неплохих, хотя и не самых высоких, характеристик при работе на бросовом топливе. Эти самые характеристики - изюминка «ракеты». Попробуем понять, как удалось добиться таких показателей.
КПД твердотопливного теплогенератора зависит от многих факторов, но едва ли не самым определяющим является степень дожигания пиролизных газов. Появляются они вследствие термического разложения органического топлива. От нагрева оно как бы испаряется - большие углеводородные молекулы распадаются на маленькие, образующие горючие газообразные вещества: водород, метан, азот и др. Эту смесь часто называют древесным газом.
Небольшая печь-ракета
Жидкое топливо, например, отработанное масло, распадается на древесный газ практически сразу и он сгорает тут же - в топке. А вот с древесным топливом дело обстоит иначе. Распад твёрдых веществ на пригодный для сжигания летучий продукт - древесный газ - происходит в несколько этапов, причём промежуточные ступени тоже имеют газообразную форму. То есть мы имеем следующую картину: сначала из древесины выделяется некий промежуточный газ и для того, чтобы он превратился в газ древесный, то есть распался ещё больше, необходимо продлить воздействие на него высокой температуры.
И чем более влажным является топливо, тем более «затянутым» становится процесс полного распада. Но газы-то имеют свойство улетучиваться: в обычной печи промежуточная фаза по большей части высасывается тягой в дымоход, где она остывает, так и не успев превратиться в древесный газ. В результате вместо высокого КПД мы получаем нагар из тяжёлых углеводородных радикалов.
В печи-ракете, наоборот, созданы все условия для окончательного распада и дожигания выделяющихся промежуточных газов. В сущности, применён очень простой приём: сразу за топкой имеется горизонтальный канал с хорошей теплоизоляцией. Газы в нём движутся не так быстро, как в вертикальной трубе, а толстая теплоизолирующая шуба не даёт им остыть. Благодаря этому, процесс распада и дожигания осуществляется в более полном объёме.
На первый взгляд такое решение может показаться примитивным. Но простота эта обманчива. Инженерам и исследователям пришлось немало повозиться с расчётами, чтобы увязать необходимую силу тяги с оптимальным режимом горения и многими другими факторами. Таким образом, печь-ракета является очень тонко настроенной теплотехнической системой, при воспроизведении которой очень важно соблюсти правильное соотношение основных параметров.
Если изготовление и регулировка агрегата были выполнены правильно, газы будут двигаться как положено, издавая при этом лёгкий шелест; при нарушении режима или неправильной сборке печи вместо устойчивого газового вихря в газоходе образуется нестабильный, с многочисленными локальными завихрениями, вследствие чего будет слышен ревущий ракетный звук.
Недостатки
Следует учитывать и ещё одно обстоятельство. Его нельзя считать недостатком печи, это, скорее, важная особенность. Дело в том, что «ракета» была изобретена в США. А граждане этой страны, где любая идея может принести хороший заработок, не столь охотно делятся своими наработками, как это было принято, к примеру, в Советском Союзе. На большинстве чертежей и схем, получивших распространение, не отображена или искажена важнейшая информация. К тому же к некоторым применяемым в ней материалам у нас просто нет доступа.
В результате у домашних мастеров, особенно тех, кто не владеет тонкостями печного дела и теплотехники, вместо полноценной реактивной печи зачастую получается некое устройство, которое поглощает топливо в огромных объёмах и постоянно зарастает копотью. Таким образом, полная информация о ракетной печи народным достоянием пока не стала и к заморским картинкам следует относиться с большой осторожностью.
Вот, например, популярная у нас схема реактивной печи, которую многие пытаются использовать в качестве образца.
Чертёж: как устроена печь
Чертёж мобильной печи-ракеты
На первый взгляд всё кажется понятным, на самом же деле многое осталось «за кадром».
Например, огнеупорная глина просто обозначена термином Fire Clay - без указания сорта. Не указано массовое соотношение перлита и вермикулита в смеси, из которой выложены тело печи (на схеме - Core) и футеровка элемента под названием Riser. Также на схеме не уточняется, что футеровка должна состоять из двух частей с различной функцией - теплоизолятора и теплоаккумулятора. Не зная об этом, многие пользователи делают футеровку однородной, из-за чего характеристики печи существенно падают.
Разновидности реактивных печей
На сегодняшний день существует только два вида печей этого типа:
Устройство малой печи-ракеты
Как уже говорилось, реактивная печь проста в изготовлении, поэтому мы рассмотрим полноценный вариант.
Конструкция и принцип действия
Печь, которую мы попытаемся изготовить, изображена на рисунке.
Печь-ракета: фронтальный разрез
Как видно, её топочная камера (Fuel Magazine) является вертикальной и снабжена плотно закрывающейся крышкой (препятствует подсосу лишнего воздуха), как в печи с верхним горением (зольник обозначен термином Primary Ash Pit). Именно этот агрегат и был взят за основу. Но традиционный теплогенератор с верхним горением работает только на сухом топливе, а создатели «ракеты» хотели научить её с успехом переваривать и влажное. Для этого было сделано следующее:
Примечание. Кому-то из читателей, знакомых с устройством пиролизных печей, может показаться, что к основанию первичного дымохода было бы неплохо подать вторичный воздух. Действительно, горение древесного газа при этом было бы более полным, а КПД печи - более высоким. Но при таком решении в потоке газов образуются вихри, вследствие чего отравляющие продукты горения частично проникают в помещение.
Ёмким теплоаккумулятором, способным выдержать такую температуру, является шамотный кирпич (выдерживает до 1600 градусов), но печь, как помнит читатель, предназначалась для полевых условий, поэтому нужен был более доступный и недорогой материал. Лидером в этом отношении является саман (на схеме обозначен термином Thermal Mass), но для него температурный предел составляет 250 градусов. Чтобы остудить газы, вокруг первичного дымохода был установлен тонкостенный барабан из стали (Steel Drum), в котором они расширяются. На крышке этого барабана (Optional Cooking Surface) можно готовить пищу - её температура составляет около 400 градусов.
Чтобы усвоить ещё больше тепла, к печи был присоединён горизонтальный дымоход с лежанкой (Airtight Duct) и только потом - наружный дымоход (Exhaust Vent). Последний оборудовали вьюшкой, которая закрывается после протопки: она не даст теплу из газохода лежанки улетучиться на улицу.
Чтобы трубу внутри лежанки можно было время от времени чистить, сразу за барабаном была установлена вторичная зольная камера (Secondary Airtight Ash Pit) с герметично закрывающейся прочистной дверцей. Основная часть нагара из-за резкого расширения и охлаждения газов оседает именно в ней, поэтому прочистку наружного дымохода приходится делать крайне редко.
Поскольку вторичную зольную камеру приходится открывать не чаще двух раз в год, вместо дверцы можно применить более простую конструкцию - крышку на винтах с прокладкой из асбеста или базальтового картона.
Расчёт печи
Прежде чем говорить о размерах печи, обратим внимание читателя на важный момент. В отношении всех твердотопливных теплогенераторов действует закон квадрата-куба. Суть его можно пояснить на простом примере.
Представьте куб со стороной в 1 м. Его объем составляет м 3 , а площадь поверхности - 6 м 2 . Соотношение объёма к площади поверхности - 1:6.
Увеличим объём тела в 8 раз. Получился куб со стороной 2 м, площадь поверхности которого составляет 24 м 2 .
Таким образом, поверхность увеличилась только в 4 раза и теперь соотношение объёма к поверхности составляет 1:3. В печах от объёма зависит количество выделяемого тепла и его мощность, а от площади поверхности - теплоотдача. Эти параметры взаимосвязаны, поэтому бездумно масштабировать ту или иную схему печи, подгоняя под нужные для себя размеры, нельзя - теплогенератор может вообще оказаться неработоспособным.
При расчёте ракетной печи задаются внутренним диаметром барабана D, который, как было сказано выше, может варьироваться в пределах от 300 мм (печь на 15 кВт) до 600 мм (печь на 25 кВт). Эта «вилка» как раз и обусловлена законом квадрата-куба. Также мы будем использовать производную величину - площадь поперечного сечения барабана S: S = 3.14 * D^2 /4.
Таблица: основные параметры
Таблица: максимально допустимая длина газохода с лежанкой
Таблица: объём вторичной зольной камеры
Промежуточные значения рассчитываем пропорционально (интерполируем).
Материалы и инструменты
Барабан печи можно выполнить из стандартной бочки объёмом 200 л и диаметром 600 мм. Закон квадрата-куба позволяет уменьшить диаметр барабана до 50%, так что для небольшой печи этот элемент можно изготовить из газового баллона бытового назначения или жестяных вёдер.
Поддувало, топка и первичный дымоход выполняются из круглых или профильных стальных труб. Значительная толщина стенки не требуется - можно обойтись парой миллиметров - горение в печи слабое. Дымоход в лежанке, по которому газы следуют в уже совсем остывшем виде, вообще можно изготовить из металлической гофры.
Для теплоизоляции (футеровки) топочной части потребуются бой шамотного кирпича (шамотный щебень) и печная глина.
Наружный обмазочный слой (теплоаккумулятор) будет выполнен из самана.
Так выглядит свежеприготовленный саман
Теплоизоляция первичного дымохода выполняется из лёгкого шамотного кирпича (марка ШЛ) или речного песка, богатого глинозёмом.
Такие детали, как крышки и дверцы, можно изготовить из оцинкованной стали или алюминия. В качестве уплотнителя применяются асбест или базальтовый картон.
Подготовительные работы
В рамках подготовительных работ необходимо нарезать весь имеющийся прокат на заготовки нужных размеров. Если в качестве заготовки для колпака принято решение использовать газовый баллон, от него нужно отрезать приваренную верхнюю часть.
Подготовка газового баллона для использования в роли колпака
Обратите внимание! Если в баллоне остался газ, во время резки он может сдетонировать. В целях безопасности такие ёмкости режут только после заполнения водой.
Заметим, что в большинстве случаев ракетную печь делают именно из баллона. Такой агрегат способен обогреть помещение площадью до 50 м 2 . «Ракету» из бочки только в очень редких случаях приходится использовать на полную мощность.
С бочки, если печь делается из неё, также необходимо срезать верхнюю часть. Далее в бочке или в баллоне вырезают два расположенных друг напротив друга проёма, через один из которых будет заводиться жаровая труба, переходящая в первичный дымоход, а ко второму - подключаться газоход с лежанкой.
Пошаговая инструкция
Вот примерный порядок действий, которого следует придерживаться при изготовлении данной печи:
Изготовление топки
Топку делают сварной, используя стальную трубу или листы. Крышка топки должна закрываться герметично. Её следует делать из стального листа, по периметру которого винтами или заклёпками фиксируется полоса из базальтового картона. Для более плотного закрывания крышку можно оснастить винтовым прижимным механизмом.
Так выглядят топка и зольник в простейшей печи-ракете
Зольная камера (на схеме обозначена как Primary Ash Pit) отделяется от основной части топки колосниковой решёткой, сваренной из прута диаметром 8–10 мм. Решётка должна устанавливаться на полочки из уголка, которые привариваются к внутренним стенкам.
Дверца зольной камеры также должна быть герметичной. Её делают из стального листа, к которому по всему периметру приваривается в два ряда стальная полоса. В паз между этими полосами укладывают асбестовый шнур или базальтовый картон.
Остаётся приварить к топке жаровую трубу.
Первичный дымоход
Монтаж дымохода
К выходу вторичного зольника привариваем горизонтальную часть дымохода, на которой впоследствии будет устраиваться лежанка. Если газоход предполагается делать из металлогофры, то сначала к зольнику необходимо приварить короткий патрубок, а уже к нему - присоединить при помощи хомута гофру.
На заключительном этапе к горизонтальному газоходу крепят наружный дымоход.
Футеровка топочной части
Металлическая часть печи готова, теперь её нужно правильно оштукатурить теплоизолирующим и теплоаккумулирующим составами.
Футеровку топочной части (до первичного дымохода) следует выполнять смесью печной глины и боя шамотного кирпича, взятых в пропорции 1:1.
Футеровка первичного дымохода
Материалы, используемый для футеровки первичного дымохода - лёгкий шамотный кирпич или речной песок - являются пористыми, поэтому в открытом состоянии они быстро пропитаются нагаром и утратят теплоизоляционные свойства. Чтобы не допустить этого, футеровку на первичном дымоходе защищают стальным тонкостенным кожухом, а с торцов обмазывают печной глиной.
В соответствии с законом квадрата-куба соотношение объёма и площади поверхности барабана зависит от его диаметра, поэтому и футеровку первичного дымохода в зависимости от размеров печи делают по-разному. Три варианта показаны на рисунке.
Варианты футеровки первичного дымохода
Если футеровка выполняется шамотным кирпичом, полости между его фрагментами необходимо засыпать строительным песком. Если же применяется богатый глинозёмом речной песок, приходится прибегать к более сложной технологии:
Последним шагом все части печи обмазывают саманом. Готовится он из следующих ингредиентов:
Указанное соотношение соломы и глины является приблизительным. В некоторые сорта глины соломы можно добавить больше, в других - наоборот, её количество приходится уменьшать.
Способы усовершенствования реактивной печи
Вместо лежанки на газоходе, можно соорудить водяную рубашку, которая будет подключаться к водяной системе отопления. Эту часть можно выполнить и в виде змеевика из медной трубы, намотанной на дымоход.
Схема печи-ракеты с водяным контуром
Ещё один способ усовершенствования - организация подачи в жаровую трубу подогретого вторичного воздуха.
Чертёж печи-ракеты из баллона с подачей вторичного воздуха
При таком исполнении КПД печи окажется более высоким, но в первичном дымоходе будет более интенсивно откладываться копоть. Чтобы её можно было легко удалить, крышку барабана необходимо сделать съёмной. Естественно, она должна быть оснащена уплотнением.
Усовершенствованный вариант печи-ракеты из баллона
Как топить печь-ракету
Ракетная печь, как и теплогенераторы с верхним горением, работает с высокими характеристиками только в том случае, если её дымоход является достаточно горячим. Поэтому перед тем как загрузить в топку основное топливо, агрегат нужно хорошо прогреть (если, конечно, имел место длительный простой и печь успела остыть). Для этого применяют любое «быстрое» топливо, например, опилки, бумагу, солому и пр., которое закладывают в поддувало.
Затихание гула или изменение его тональности свидетельствует о том, что печь достаточно прогрета и в топку можно закладывать основное горючее. Поджигать его не нужно - оно разгорится от углей, оставшихся после прогорания «быстрого» топлива.
Растапливают печь-ракеты через топливник
Настраиваться под внешние условия и качество топлива, как, например, Bullerjan, реактивная печь не умеет. Регулировку приходится брать на себя пользователю. После закладки основного топлива заслонку поддувала нужно полностью открыть, а как только агрегат загудит - прикрыть до появления шелестящего звука.
В дальнейшем по мере сгорания топлива заслонку приходится прикрывать всё сильнее, все так же добиваясь тихого шелеста. Если прозевать нужный момент, в топку начнёт поступать избыточное количество воздуха и пиролиз в жаровой трубе из-за остывания промежуточной газовой смеси прекратится. При этом печь напомнит о себе «ракетным» гулом.
Видео: как сделать реактивную печь длительного горения своими руками
Реактивную или ракетную печь стремились создать предельно простой и домашнему умельцу это только на руку. Однако, делать этот теплогенератор наобум, как видно из нашей статьи, ни в коем случае нельзя - вместо ракеты мастер получит обычную буржуйку, очень прожорливую и постоянно зарастающую копотью. Важно соблюсти все приведённые соотношения параметров и тогда вы получите производительную печь-ракету со вполне пристойными характеристиками.
Мне нравится ходить в походы. Еще мне нравится готовить. Но к сжиганию невозобновляемых источников энергии я отношусь отрицательно.
Итак, какие вы можете предложить альтернативы? Очевидно, что можно просто разжечь костер, но это не во всех местах разрешено. Я для простого разогрева кастрюли с едой уходит большое количество дерева.
Поэтому я поставил себе цель сделать что-то портативное и работающее на дровах.
С идеей ракетной печи я столкнулся ранее в этом месяце, поэтому выбор устройства уже был сделан.
Поиск баллона для гелия и его резка.
Основная часть переносной ракетной печи состоит из старого баллона для гелия.
Я нашел два у своего друга, который недавно отыграл свадьбу.
Опустошите баллон. Гелий не горит, но вскрытие сосуда под давлением 295 атмосфер не лучшая затея.
Отрезаем верхнюю часть и делаем отверстие сбоку. Размеры отверстия зависят от размеров топливного бункера.
Подготовка профильной трубы
Подача топлива должна быть устроена таким образом, чтобы пламя свободно доставало до верхней части корпуса. В профильной трубе нужно добавить вырез, чтобы она удобней соединялась с корпусом.
Еще при подаче дров через топливный бункер нам необходимо обеспечить свободный проход воздуха в печь. Для этой цели я использовал металлическую решетку, снятую со старого радиоприемника.
Упор для конструкции
Для устойчивости конструкции понадобилось изготовить две ножки для топливного бункера.
Я скрепил все вместе. Ножки и решетку для контроля потока воздуха через стенки топливного бункера при помощи контргаек.
Нейлоновое кольцо гайки не будет подвергаться чрезмерному нагреванию, так как находится достаточно далеко от топки.
Шип для устойчивости
Для увеличения устойчивости печи добавим шип в нижней части баллона. Для этого я приварил к баллону гайку.
Отверстие в нижней части я сделал сквозное, чтобы для удобства при транспортировке, шип можно было закреплять внутри.
Нагревательная поверхность
Для того, чтобы ставить на печь кастрюлю, нужно изготовить под нее нагревательную поверхность. Я ее сделал из старого противня.
С таким материалом проще работать, и он достаточно прочный, чтобы выдержать даже тяжелую кухонную утварь.
Проводим первую сборку походной печи
Вот так выглядит собранная печь. Ее поверхность я обработал специальной краской, которую можно нагревать до температуры 800°C.
Проводим разборку печи
Для транспортировки все части можно отсоединить от корпуса. Все детали подогнаны по размеру таким образом, чтобы их можно было поместить внутри печи, и чтобы при транспортировке они не гремели (кроме нагревательной поверхности) ...
Используем все пространство
Звуки, издаваемые при транспортировке разобранной нагревательной поверхностью, мне показались раздражительными, поэтому я наполнил свободное пространство печи дровами. Так я пришел к мнению, что будет полезно иметь какое-то количество сухой древесины для растопки.
Наслаждаемся приготовлением пищи на природе
Я попробовал жарить бекон и яйца. Можно даже приготовить целую кастрюлю бобов.
Благодаря печи для полного приготовления блюда вам понадобиться лишь пару поленьев. А древесина будет выгорать полностью, почти не создавая дыма.
Увеличиваем устойчивость конструкции (корпус)
Пришло время усовершенствовать результат работы.
Печь вышла в общем удачной, но немного неустойчивой. Для улучшения данной характеристики я использовал тросик от тормозной системы велосипеда, добавив отверстие в корпусе.
Этот необычный вид отопительных систем не знаком рядовым застройщикам. Многие профессиональные печники также никогда не сталкивались с подобными конструкциями. Это не удивительно, поскольку идея ракетной печи сравнительно недавно пришла к нам из Америки и сегодня энтузиасты пытаются донести ее до массового сознания граждан.
Благодаря простоте и дешевизне конструкции, тепловому комфорту и высокому КПД ракетные печи заслуживают написания отдельной статьи, которую мы и решили им посвятить.
Как работает печь-ракета?
Несмотря на громкое космическое название, данная отопительная конструкция не имеет ничего общего с ракетными системами. Единственный внешний эффект, придающий некоторое сходство – струя пламени, которая вырывается из вертикальной трубы у походного варианта ракетной печки.
Работа этого очага основана на двух базовых принципах:
- Прямом горении — свободном перетекании топливных газов по печным каналам без побуждения тягой, создаваемой дымовой трубой.
- Дожигании дымовых газов, выделяющихся при горении древесины (пиролизе).
Самая простая реактивная печь работает по принципу прямого горения. Добиться термического разложения древесины (пиролиза) ее конструкция не позволяет. Для этого необходимо выполнить мощную теплоаккумулирующую обмазку внешнего кожуха и качественную термоизоляцию внутренней трубы.
Несмотря на это переносные ракетные печи хорошо выполняют свои функции. От них не требуют большой мощности. Генерируемого тепла вполне хватает для готовки пищи и обогрева в палатке.
Конструкции ракетных печей
Начинать знакомство с любой конструкцией следует с самых простых ее вариантов. Поэтому мы приводим схему работы мобильной ракетной печки (рис.1). На нем хорошо видно, что топливник и камера сгорания объединены в одном отрезке стальной трубы, загнутой вверх.
Для укладки дров в нижней части трубы вваривается пластина, под которой находится отверстие для воздуха. Усилить теплоотдачу в зоне приготовления пищи помогает зола, играющая роль теплоизолятора. Ее засыпают в нижнюю часть внешнего кожуха.
Вторичная камера (кожух) может быть изготовлена из металлической бочки, ведра или старого газового баллона.
Кроме металла, простейшую печь-ракету можно соорудить из нескольких десятков кирпичей даже без использования раствора. Из них выкладывают топливник и вертикальную камеру. На ее стенки ставят посуду так, чтобы под дном оставался зазор для выхода дымовых газов (рис.2).
Обязательное условие хорошей работы такой конструкции – «теплая труба», как говорят печники. На практике это означает, что перед закладкой дров ракетную печь нужно прогреть в течение нескольких минут, сжигая в ней щепки и бумагу. После того, как труба прогрета, дрова сложены в топливник и подожжены, в печном канале возникает мощный восходящий поток горячих газов.
Закладка топлива в простых конструкциях ракетных печей горизонтальная. Это не очень удобно, поскольку вынуждает периодически задвигать дрова в топливник по мере их выгорания. Поэтому в стационарных системах применяют вертикальную закладку, а воздух подают снизу через специальное поддувало (рис.3).
Выгорая, дрова сами опускаются в печь, избавляя владельца от ручной подачи.
Основные размеры
Наглядное представление о конфигурации стационарной ракетной печи длительного горения дает чертеж №1.
Тот, кто хочет построить стационарную ракетную печь, не отвлекаясь на упрощенные модификации, должен знать ее основные размеры. Все габариты данной конструкции привязываются к диаметру (D) колпака (барабана), накрывающего вертикальную часть жаровой трубы (райзер). Второй размер, необходимый для расчетов — площадь поперечного сечения (S) колпака.
Исходя из двух указанных величин, рассчитывают остальные габариты печной конструкции:
- Высота колпака H составляет от 1,5 до 2D.
- Высота его глиняной обмазки – 2/3H.
- Толщина обмазки – 1/3D.
- Площадь сечения жаровой трубы – 5-6% от площади колпака (S).
- Размер зазора между крышкой колпака и верхним обрезом жаровой трубы не должен быть меньше 7 см.
- Длина горизонтального участка жаровой трубы должна быть равна высоте вертикального. Площади их поперечных сечений одинаковые.
- Площадь поддувала должна составлять 50% от площади сечения жаровой трубы. Для обеспечения стабильного режима работы печи специалисты рекомендуют делать жаровой канал из прямоугольной металлической трубы с соотношением сторон 1:2. Ее укладывают плашмя.
- Объем зольника на выходе из печи во внешний горизонтальный дымовой канал должен быть не менее 5% от объема колпака (барабана).
- Внешний дымоход должен иметь площадь поперечного сечения от 1,5 до 2S.
- Толщину утепляющей подушки из самана, которую делают под внешним дымоходом, выбирают в пределах от 50 до 70 мм.
- Толщину саманной обмазки лежанки выбирают равной 0,25D (для барабана диаметром 600 мм) и 0,5D для колпака диаметром 300 мм.
- Внешняя дымовая труба должна иметь высоту не менее 4 метров.
- Длина газохода в лежанке зависит от диаметра колпака. Если он сделан из 200-литровой бочки (диаметр 60 см), то можно делать лежанку длиной до 6 метров. Если же колпак изготовлен из газового баллона (диаметр 30 см), то лежанка не должна быть длиннее 4 метров.
Строя стационарную ракетную печь, нужно уделить особое внимание качеству футеровки вертикального участка жаровой трубы (райзера). Для этого можно использовать огнеупорный кирпич марки ШЛ (шамот легкий) или мытый речной песок. Для защиты футеровки от дымовых газов ее выполняют в металлической оболочке, используя для этого старые ведра или лист оцинковки.
Засыпка из песка выполняется послойно. Каждый слой уплотняют и слегка обрызгивают водой. Сделав 5-6 слоев, им дают неделю для просушки. Термозащиту из шамота сделать проще, но пространство между внешней оболочкой и кирпичом также придется засыпать песком, чтобы не было пустых полостей (рис.4).
Рисунок №4 схемы футеровки жаровых каналов ракетных печей
После высыхания засыпки, верхний обрез футеровки обмазывают глиной и только после этого продолжают монтаж реактивной печи-ракеты.
Преимущества и недостатки ракетных печей
Важное достоинство правильно построенной конструкции – всеядность. Такую печь можно топить любым видом твердого топлива и древесных отходов. Причем, влажность древесины особой роли здесь не играет. Если же кто-то утверждает, что такая печка может работать только на хорошо высушенных дровах, то это значит, что при ее строительстве были допущены грубые ошибки.
Тепловая отдача ракетной печи, основой которой является барабан из бочки, весьма внушительная и достигает 18 кВт. Печка из газового баллона способна развить тепловую мощность до 10 кВт. Этого вполне достаточно для отопления комнаты площадью 16-20 м2. Отметим также, что регулировка мощности ракетных печей производится только за счет изменения объема загружаемого топлива. Подачей воздуха изменить теплоотдачу невозможно. Регулировку поддувалом используют только для ввода печи в рабочий режим.
Поскольку количества тепла, генерируемого ракетной печью весьма велико, то не грех использовать его для таких бытовых нужд, как подогрев пищи (на крышке барабана). А вот использовать такой очаг для нагрева воды, используемой в системе радиаторного отопления нельзя. Любое внедрение в печную конструкцию змеевиков и регистров негативно сказывается на ее работе, ухудшая или останавливая процесс пиролиза.
Полезный совет: перед тем, как приступить к возведению стационарной реактивной печи, изготовьте упрощенную походную конструкцию из металла или глины. Так вы отработаете основные приемы сборки и получите полезный опыт.
К минусам ракетных печей можно отнести невозможность их применения в банях и гаражах. Их конструкция рассчитана на аккумулирование энергии и длительный обогрев. Поэтому она не может дать много тепла в короткий промежуток времени, как это необходимо в парилке. Для гаражей, в которых хранятся горючесмазочные материалы, печь с открытым пламенем тоже не лучший вариант.
Собираем ракетную печь своими руками
Проще всего собирается походно-садовый вариант реактивной печи. Для этого вам не придется закупать кладочные материалы и готовить саман для обмазки.
Несколько металлических ведер, стальная труба из нержавейки для жарового канала и мелкий щебень для засыпки – вот и все нужно для того, чтобы сделать ракетную печь своими руками.
Первый шаг – вырезание ножницами по металлу отверстия в нижнем ведре для пропуска жаровой трубы. Его нужно сделать на такой высоте, чтобы под трубой осталось место для щебеночной засыпки.
Второй шаг – установка в нижнее ведро жаровой трубы, состоящей из двух колен: короткого загрузочного и длинного для выхода газов.
Третий шаг – вырезание отверстия в днище верхнего ведра, которое надевается на нижнее. Оголовок жарочной трубы вставляют в него так, чтобы его срез был на 3-4 см выше днища.
Четвертый – засыпка мелкой щебенки в нижнее ведро на половину его высоты. Она нужна для аккумулирования тепла и термоизоляции жарового канала.
Последний шаг – изготовление подставки для посуды. Ее можно сварить из круглой арматуры диаметром 8-10 мм.
Более сложный, но при этом долговечный, мощный и эстетичный вариант ракетной печки требует использования газового баллона и толстой стальной трубы прямоугольного сечения.
Схема сборки при этом не меняется. Отвод газов здесь организован сбоку, а не вверху. Для приготовления пищи у баллона отрезают верхнюю часть с вентилем и на ее место вваривают плоскую круглую пластину толщиной 4-5 мм.
К сожалению, у нас в стране о печи-ракете почти никто не знает. Между тем, подобная конструкция крайне полезна в ряде случаев ввиду практически полного отсутствия сажи при работе и высокой температуры горения.
Сегодня речь пойдет о том, как изготавливается печь ракета своими руками.
Горячие газы вместо дымохода попадают в специальный колпак, где они догорают (отсюда и отсутствие сажи). Температура при этом еще больше повышается, а давление, напротив, снижается. Цикл постоянно повторяется и вскоре печь выходит на режим горения с максимальной тягой (сила последней зависит от конструктивных особенностей и качества монтажа).
Температура в колпаке может достигать 1200ᵒС, вследствие чего все отходы сгорают почти без остатка, а выхлоп состоит преимущественно из углекислого газа и водяного пара.
Обратите внимание! Благодаря этому дымоход можно прокладывать под полом или через какую-нибудь нагревательную конструкцию (лежанку, например, или скамейку). Более того, горячий колпак можно использовать для нагрева воды, приготовления пищи, сушения фруктов и т. д.
К преимуществам можно отнести:
- высокий КПД;
- отсутствие сажи;
- высокую температуру;
- возможность использования в качестве топлива шишек, сырых веток, сухих растительных стеблей – при температуре в 1200ᵒ горит почти все;
- низкий расход топлива – примерно в четыре раза ниже, чем в стандартной конструкции.
Виды ракетных печей
Существует несколько типов ракетных (или реактивных, как их еще называют) печей.
- Портативные конструкции из жестяных емкостей (банок из-под краски, ведер и проч.). Отличные помощники на стройплощадке или в походе, которые можно изготовить всего за несколько часов.
- Печи из огнеупорного кирпича и металлических бочек, предназначающиеся для прогрева теплоемких масс. Отличаются горизонтальным дымоходом, установленным под землей, и наружным стояком для обеспечения тяги.
- Полностью кирпичные конструкции используются для воздушного нагрева пола. Состоят сразу из нескольких дымоходных труб.
Обратите внимание! Ввиду сложности выполнения третьего варианта в данной статье будут рассмотрены только первые два.
В данном случае работа традиционно начинается с подготовки всего необходимого.
Этап 1. Материалы и оборудование
Для строительства потребуется:
Этап 2. Подготовка
Шаг 1. В полу вырывается котлован (по возможности) глубиной примерно в 30-50 см. Это необходимо для того, чтобы уровень горизонтального дымохода сильно не поднимался.
Шаг 2. Стальная бочка послужит колпаком для печи. Вначале бочка обжигается и очищается от сажи металлической щеткой, после чего окрашивается огнеупорной краской.
Обратите внимание! Краска наносится лишь после того, как будет установлен фланец для вывода дымохода.
Этап 3. Фундамент
Шаг 1. Готовится опалубка для будущего основания.
Шаг 2. В том месте, где будет топка, в грунт углубляются несколько кирпичей.
Шаг 3. На дно укладывается стальная арматура.
Шаг 4. Вокруг нижней точки топочной камеры по уровню укладываются кирпичи.
Шаг 5. Основание заливается бетонным раствором.
Этап 4. Кладка
После высыхания раствора можно приступать к кладке ракетной печи.
Обратите внимание! Для этого нужно использовать только огнеупорную глину.
Шаг 1. На первом ярусе кладка поднимается вверх, остается лишь отверстие для топочной камеры.
Шаг 2. На втором уровне формируется нижний канал печи.
Шаг 3. На третьем канал перекрывается кладкой таким образом, чтобы получилось два отверстия – для топочной камеры и вертикального канала.
Обратите внимание! Кирпичи после кладки можно не отесывать – их все равно придется скрыть саманом и керамзитом.
Шаг 4. Подготовка к кладке вертикального канала. Помимо самой бочки, для этого потребуется старый водогрей примерно на 150 л.
В бочку встраивается фланец для подключения дымохода. Здесь же желательно установить тройник для чистки дымохода.
Шаг 5. Методом «сапожка» кладется восходящая часть конструкции. Внутреннее сечение этой части должно составлять примерно 18 см.
Шаг 6. На восходящую часть надевается обрезок водогрея, а пустоты между стенками заполняются перлитом. Верхняя часть перлита заделывается шамотной глиной.
Шаг 7. Основание печи обкладывается мешками, заполненными песком, основание кожуха обмазывается глиной. Пустоты между мешками и корпусом засыпаются керамзитом, после чего основание отделывается все той же глиной.
Шаг 8. Подсоединяется дымоход, на восходящую часть надевается перевернутая стальная бочка.
Шаг 9. Проводится пробный запуск печи, после чего бочка окрашивается огнестойкой краской.
Этап 5. Обкладка дымохода
Шаг 1. Дымоход обкладывается мешками с песком и засыпается керамзитом.
Шаг 2. Конструкции придается соответствующая форма с помощью шамотной глины.
Обратите внимание! Ракетная печь при работе нуждается в большом количестве кислорода, поэтому рекомендуется провести воздуховод с улицы.
Остается лишь установить старое барбекю в горловину топки и закрыть его крышкой. Швы заделываются глиной. Все, кирпичная печь-ракета готова к эксплуатации.
В данной конструкции, как и в описанной выше, принцип работы заключается в изолировании огня и направлении тепловой энергии в нужное место.
Этап 1. Подготовка всего необходимого
Для приготовления портативной ракетной печи потребуются:
- две жестяные емкости разного диаметра;
- пара уголков;
- стальные хомуты ø10 см;
- труба из нержавеющей стали для дымоотвода;
- мелкофракционный щебень;
- болгарка;
- ножницы по металлу.
Во втором ведре — нижней части печи ракеты прорезаем отверстие для трубы
Из проволоки сгибаем конфорку для посуды
Этап 2. Сборка конструкции
Шаг 1. Из меньшего ведра изготавливается крышка для конструкции. Для этого в нем проделывается отверстие под дымоход (крышка при этом не снимается). «Лепестки» при этом лучше загибать внутрь – так труба будет надежнее фиксироваться.
Нижняя половина ведра срезается болгаркой.
Шаг 2. В нижней части другой емкости прорезается отверстие для подключения топливника. Жесть нарезается ножницами на «лепестки» и загибается внутрь.
Шаг 3. Прямоток собирается из трубы и пары уголков. Затем труба вставляется в ведро и соединяется там с «лепестками» с помощью стального хомута. Все, прямоток ракетной печи готов.
Шаг 4. Пространство между прямотоком и стенками ведра засыпается мелкофракционным щебнем. Последний будет выполнять в конструкции сразу две функции – термоизоляции и термоаккумуляции.
Шаг 5. Второе ведро (крышка) надевается на реактивную печь.
Шаг 6. Из стальной проволоки сгибается конфорка для посуды.
Обратите внимание! Вместо конфорки можно установить три кирпича.
Шаг 7. Остается лишь окрасить конструкцию термостойкой краской (желательно серой или черной). Для растапливания будет использоваться выходной патрубок прямотока.
Правила эксплуатации ракетных печей
Печи-ракеты, равно как и другие конструкции длительного горения, нуждаются в запуске на теплую трубу. И если для второго варианта печи это не столь важно, то для первого холодный дымоход приведет только к напрасному сожжению топлива. По этой причине конструкция нуждается в предварительном разогреве – протопке опилками, бумагой и проч.
Также стоит заметить, что реактивная печь неспособна самонастраиваться, поэтому поначалу поддувало полностью открывается, а прикрывается лишь после того, как конструкция начнет сильно гудеть. В дальнейшем доступ кислорода постепенно снижается.
О ракетной печи в бане
Реактивная дровяная печь с лежаком
Многих, наверное, заинтересовал вопрос – можно ли использовать реактивную печь в бане? Казалось бы, можно, ведь на покрышке достаточно легко оборудовать каменку.
В действительности подобная конструкция для бани не годится. Для легкого пара вначале нужно прогреть стены, а уже потом, спустя некоторое время, воздух. Для последнего печь должна быть очагом конвекции и теплового излучения (ИК). В этом и заключается проблема – в ракетной печи конвекция четко распределена, а потери на тепловые излучения конструкцией не предусмотрены вовсе.
Выводы
Как бы то ни было, а сегодня в изготовлении печей-ракет больше интуиции, чем реальных точных расчетов, следовательно, это практически безграничное поле для творчества.
Предлагаем также ознакомиться с видеоинструкцией по изготовлению ракетной печи.
Видео – Реактивная печь своими руками
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.
