Размеры реактивной печки. Как сделать ракетную печь

© При использовании материалов сайта (цитат, изображений) указание источника обязательно.

Скажем сразу: ракетная печь – простое и удобное отопительно-варочное устройство на древесном топливе с хорошими, но не исключительными параметрами. Ее популярность объясняется не только броским названием, но более тем, что ее может сделать своими руками и не печник и даже не каменщик; при необходимости – буквально за 15-20 мин. И еще тем, что, вложив немного больше труда, можно в доме получить прекрасную лежанку, не прибегая к постройке сложной, дорогой и громоздкой или . Причем сам принцип устройства печи-ракеты дает большую свободу дизайну и проявлению творческих способностей, см. рис.

Но едва ли не более примечательна «реактивная печь» огромным количеством связанных с ней, временами совершенно несуразных выдумок. Вот, к примеру, несколько выхваченных наугад перлов:

  • «Принцип работы печи такой же, как у прямоточного реактивного двигателя МИГ-25». Да МИГ-25 и его потомок МИГ-31 возле прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ПВРД), что называется, и в кустиках не присаживались. На 25-м и 31-м стоят двухконтурные турбореактивные двигатели (ТРДД), четверка которых потом тянула Ту-144 и тянет до сих пор другие машины. А любая печь с любым реактивным двигателем (РД) – технические антиподы, см. ниже.
  • «Печь на обратной реактивной тяге». Это печка хвостом вперед летит, или как?
  • «А как она такую трубу продует?» Печь без наддува в трубу не дует. Наоборот, дымоход из нее тянет, на естественной тяге. Чем выше труба, тем лучше тянет.
  • «Печь-ракета это сочетание голландской колпаковой печи (sic!) с русской лежанкой». Во-первых, противоречие в определении: голландская печь – канальная, а любая колпаковая – что угодно, кроме голландки. Во-вторых, лежанка русской печи прогревается совсем не так, как ракетной.

Примечание: на самом деле печь-ракету прозвали так потому, что в неправильном режиме топки (о чем далее) она издает громкий свистящий гул. Правильно настроенная ракетная печь шепчет или шелестит.

Эти и подобные им несообразности, понятно, сбивают с толку и мешают сделать ракетную печь как следует. Так что давайте-ка разберемся, что о ракетной печи есть правда, и как этой правдой правильно воспользоваться, чтобы эта действительно хорошая печка проявила все свои достоинства.

Печь или ракета?

Для полной ясности нужно еще разобраться, почему печь не может быть ракетой, а ракета – печью. Любой РД – это тот же ДВС, только в роли поршней, шатунов с кривошипом и трансмиссии выступают сами истекающие газы. В поршневом ДВС уже в момент сгорания высокая температура рабочего тела создает большое давление, которое толкает поршень, а он уж движет всю механику. Движение поршня активное, рабочее тело толкает его туда, куда и само стремится расшириться.

При сжигании топлива в камере сгорания РД тепловая потенциальная энергия рабочего тела тут же преобразуется в кинетическую, как у падающего с высоты груза: поскольку раскаленным газам открыт выход в сопло, они туда и устремляются. В РД давление играет подчиненную роль и нигде не превышает первых десятков атмосфер, этого при любом мыслимом сечении сопла мало, чтобы разогнать до 2,5М мигарь или вывести на орбиту спутник. По закону сохранения импульса (количества движения) летательный аппарат с РД при этом получает толчок в обратную сторону (импульс отдачи), это и есть реактивная тяга, т.е. тяга от отдачи, реакции. В ТРДД второй контур создает вокруг реактивной струи невидимую воздушную оболочку. Вследствие этого импульс отдачи как бы стягивается в направлении вектора тяги, поэтому ТРДД намного экономичнее простого ТРД.

В печи преобразования видов энергии друг в друга нет, потому она и не двигатель. Печка просто распределяет потенциальную тепловую энергию должным образом в пространстве и времени. С точки зрения печи, у идеального РД КПД = 0%, т.к. он за счет топлива только тянет. С точки зрения реактивного движка, у печи КПД = 0%, она только рассеивает тепло и ничуть не тянет. Наоборот, если давление в дымоходе поднимется до или выше атмосферного (а без этого откуда возьмется реактивная тяга или активное усилие?), печь как минимум задымит, а то и отравит жильцов или пожар устроит. Тяга в дымоходе без наддува, т.е. без затрат энергии со стороны, обеспечивается за счет разности температур по его высоте. Потенциальная энергия тут опять же, ни в какую другую не преобразовывается.

Примечание: в ракетном РД топливо и окислитель подаются в камеру сгорания из баков, или сразу в нее заправляются, если РД на твердом топливе. В турбореактивном двигателе (ТРД) окислитель – атмосферный воздух – нагнетается в камеру сгорания компрессором с приводом от турбины в потоке выхлопных газов, на вращение которой расходуется некоторая доля энергии реактивной струи. В турбовинтовом двигателе (ТВД) турбину рассчитывают так, чтобы она отбирала 80-90% мощности струи, которая передается на воздушный винт и компрессор. В прямоточном воздушно-реактивном двигателе (ПВРД) подача воздуха в камеру сгорания обеспечивается скоростным напором на гиперзвуке. Опытов в ПВРД проводилось много, но серийных самолетов с ним не было, нет и не предвидится, уж больно ПВРД капризен и ненадежен.

Кан или не кан?

Среди мифов о ракетной печи есть и не совсем абсурдные, и даже в чем-то обоснованные. Одно из таких заблуждений – отождествление «ракетки» с китайским каном.

Автору довелось еще в детстве побывать зимой в Приамурье, в районе Благовещенска. Китайцев там по селам и тогда жило много, драпали кто куда от культурной революции Великого Председателя Мао и его напрочь отмороженных хунвэйбинов.

Зима в тех краях не московская, мороз в –40 обычное дело. И что поразило, и пробудило интерес к печам вообще – как обогревались канами китайские фанзы. В русские деревни дрова везут возами, из труб дым столбом. И все равно, в избе из бревнышек не в детский обхват к утру углы изнутри обмерзали. А фанза выстроена вроде дачного домика (см. рис.), окна затянуты рыбьим пузырем или вовсе рисовой бумагой, в кан подкладывают пучочки щепок или веточек, но в помещении всегда тепло.

Однако тонких теплотехнических премудростей в кане нет. Это обычная, только маленькая, кухонная плита с нижним выходом в дымоход, а большая часть самого дымохода – длинный горизонтальный канал, боров, на котором устроена лежанка. Дымовая труба, пожарной безопасности ради – вне здания.

Эффективность кана определяется прежде всего создаваемой им тепловой завесой: лежанка огибает если не весь периметр изнутри, кроме двери, то 3 стены уж точно. Что лишний раз подтверждает: конструкция и параметры печи должны быть увязаны к таковыми обогреваемого помещения.

Примечание: корейская печь ондоль действует по принципу теплого пола – очень низкая лежанка занимает почти всю площадь комнаты.

Во-вторых, в самую стужу каны топили аргалом – высохшим пометом жвачных животных, домашних и диких. Его теплотворная способность довольно велика, но горит аргал медленно. Фактически, уже костерок из аргала – печь длительного горения.

Не в русском обычае то и дело совать в печь прутики, и гнушались наши мужики готовить еду на скотских фекалиях. Но путешественники прошлого аргал как топливо весьма ценили, собирали по пути и везли с собой запас, старательно оберегая от намокания. Н. М. Пржевальский в одном из своих писем утверждал, что без аргала он не смог бы провести свои экспедиции по Центральной Азии без потерь. А у брезговавших аргалом англичан на базу возвращалось 1/3-1/4 личного состава отрядов. Правда, набирался он из сипаев, индийских солдат на английской службе, и пандитов – шпионов, завербованных из местного населения. Так или иначе, но изюминка печи-ракеты вовсе не в лежанке на борове. Чтобы до нее добраться, придется научиться думать по-американски: все первоисточники по ракетной печи оттуда, а несусветные домыслы порождены только и только недопониманием.

Как разбираться с ракетами?

С нашим взглядом на вещи изучать оригинальную техдокументацию печей-ракет нужно осмотрительно, но вовсе не из-за дюймов-миллиметров, литров-галлонов и тонкостей американского технического жаргона. Хотя и они тоже много значат.

Примечание : хрестоматийный пример – «Naked conductor runs under the carriage». Литературный перевод – голый кондуктор бежит под вагоном. А в оригинальной статье из «Petroleum Engineer» это значило «Неизолированный провод проходит под тележкой крана».

Печь-ракету придумали члены обществ выживания – люди со своеобразным даже по американским меркам образом мыслей. Кроме того, они не были связаны какими-либо стандартами и нормами, но, как и все американцы, машинально все всегда пересчитывали на деньги с учетом собственной выгоды; человек с иным мировоззрением в Америке просто не уживется. А инстинктивная корысть неминуемо порождает эгоцентризм. Добрых дел он отнюдь не исключает, но не по душевному порыву, а из расчета на дивиденды. Не в этой жизни, так в той.

Примечание: насколько средний житель величайшей в истории империи всего боится, можно понять, только достаточно долго с ними пообщавшись. А социопсихологи там из кожи вон лезут, убеждая, что жить, томясь в страхе – нормально и даже круто. Подоплека понятна: запуганная биомасса легко прогнозируема и управляема.

Без обогрева и готовки, понятно, не выживешь. Для чего нужна печь. До поры, до времени выживатели довольствовались походными печками. Но затем, по признаниям самих американцев, в 1985-86 гг. на них произвели огромное впечатление два кинофильма, вышедшие в прокат с небольшим промежутком и триумфально обошедшие все экраны мира: советская фантастическая пародия на весь род людской «Кин-дза-дза» и голливудский «На следующий день» (The Day After), о глобальной ядерной войне.

Выживатели поняли, что после ядерной зимы никакой экстремальной романтики не будет, а будет планета Плюк в галактике Кин-дза-дза. Довольствоваться новоявленным плюканам придется «ка-це» в малом количестве, плохими, дорогими и трудно доступными. Да, вдруг кто не смотрел «Кин-дза-дза» – ка-це по-плюкански спичка, мерило богатства, престижа и могущества. Нужно было придумывать свою печь, ни одна из существующих на послеядерный плюк не рассчитана.

Американцы очень часто наделены острым умом, но глубокий встречается как редчайшее исключение. Вполне нормальный и с IQ повыше среднего гражданин США может искренне не понимать, как это до другого не доходит то, что он сам уже «догнал» и как это кому-то еще может не нравиться то, что его самого устраивает.

Если уж американец уразумел суть идеи, то он доводит изделие по ней до возможного совершенства – а вдруг покупатель найдется, сырую-то железину не продашь. Но техдокументация, на вид красивая и аккуратная, может быть составлена по сути крайне небрежно, а то и умышленно искажена. А что тут такого, это мое ноу-хау. Может, продам кому. Плюк то ли будет, то ли нет, а пока ноу-хау денег стоит. В Америке такое отношение к делу считается вполне честным и достойным, зато там клинический алкоголик на работе стопарь ни за что не пропустит и пары болтиков домой на хозяйство не утянет. На том, в общем-то, вся Америка и стоит.

А русская широта души – тоже палка о двух концах. Наш мастер чаще всего просто по эскизу сразу понимает, как эта штука работает, но в мелочах оказывается небрежен и к исходникам чрезмерно доверчив: как это, чтобы братан-умелец своего же обманывал. Если чего нет, ну и не нужно значит. Вроде ясно, как там все крутится – уже и руки чешутся. А там, может быть, пока дело дойдет до молотка, зубила и сопутствующей словесности, еще считать и считать. Да еще важные моменты могут быть опущены, завуалированы или заведомо неверны.

Примечание: автора данной статьи знакомый американец спросил однажды – а как это мы, действительно тупые, выбрали президентом очень умного Рейгана? А вы, действительно умные, терпите в Кремле слюнявого маразматика с крашеными бровями? Правда, тогда в Америке никому и в дурном сне не привиделось бы, что в следующем столетии в Овальном кабинете водворится чернокожий гражданин с мусульманским именем, а его первая леди вскопает возле Белого дома огород и станет там выращивать репу. Times is changing, как пел когда-то Боб Дилан совсем по другому поводу…

Источники недоразумений

Есть в технике такая штука – закон квадрата-куба. Попросту, при изменении размеров чего-то площадь его поверхности меняется по квадрату, а объем – по кубу. Чаще всего это значит, что изменить общие размеры изделия по принципу геометрического подобия, т.е. просто выдерживая пропорции, нельзя. Применительно к печам на твердом топливе закон квадрата-куба действителен вдвойне, т.к. топливо тоже ему подчиняется: тепло оно выделяет с поверхности, а его запас содержится в объеме.

Примечание: следствие из закона квадрата-куба – любая конкретная конструкция печи имеет некую допустимую вилку ее размеров и мощности, в пределах которой обеспечиваются заданные параметры.

Почему, к примеру нельзя сделать размером с холодильник и мощностью где-то этак киловатт на 50-60? Потому, что буржуйка, чтобы она хоть как-то грела, должна быть сама внутри нагрета не менее чем до 400-450 градусов. А чтобы прогреть до такой температуры объем холодильника при заданной теплоотдаче, дров или угля нужно столько, сколько в него не поместится. От мини-буржуйки толку тоже не будет: тепло уйдет через внешнюю поверхность печи, выросшую относительно ее объема, а топливо его больше, чем может, не отдаст.

На печь-ракету закон квадрата-куба действует втройне, т.к. она «вылизана» по-американски профессионально. С нашенским кондачком от нее лучше держаться подальше. Вот, к примеру, здесь на рис. американская разработка, которую, судя по ее востребованности, многие наши умельцы берут за прототип.

С тем, что здесь не указаны точно сорт огнеупорной глины (fire clay) наши-то еще разберутся. Но, если честно, кто обратил внимание, что, судя по отсутствию внешнего дымохода и наличию транспортировочных отверстий (carrying pipe), эта печь мобильная с открытой топкой? А главное – на то, что на ее барабан пошел 20-галлонный бочонок диаметром в 17 дюймов (431 мм с мелочью)?

Судя по конструкциям из рунета – никто вообще. Берут сию штукенцию и подгоняют по принципу геометрического подобия под отечественную 200-л бочку диаметром 590 мм по наружи. Устроить поддувало многие догадываются, но бункер оставляют открытым. Не указаны точно пропорции вермикулита с перлитом для футеровки райзера и формования тела печи (core)? Футеровку делаем однородной, хотя из дальнейшего будет ясно, что она должна состоять из изолирующей и аккумулирующей частей. В результате – печь ревет, топливо ест только сухое, и много, а еще до конца сезона зарастает внутри гарью.

Как родилась печь-ракета?

Итак, уже без фантастики с футурологией, выживателям понадобилась печь для обогрева дома, работающая с высоким КПД на низкокачественном случайном древесном топливе : влажной щепе, ветках-прутиках, корье. Которое, кроме того, нужно будет догружать, не останавливая печи. И просушить в дровнике скорее всего не будет возможности. Теплоотдача после протопки нужна не менее 6 час, чтобы высыпаться; угореть во сне на Плюке ничуть не лучше, чем в Америке. Дополнительные условия: в конструкции печи не должно быть сложных металлоизделий, неметаллических материалов и узлов, требующих для изготовления производственного оборудования, а сама печь должна быть доступна для постройки неквалифицированным работником без применения электроинструмента и сложных технологий. Разумеется, никаких наддувов, электроники и прочих энергозависимостей.

От кана сразу взяли лежанку, но как быть с топливом? Для колпаковой печи оно требуется высококачественное. Печи длительного горения работают хоть на опилках, но только сухих, и не допускают останова с догрузкой. Их все же взяли за основу, очень привлекал высокий КПД, достигаемый простыми способами. Но в попытках заставить «длинные печки» работать на плохом топливе выяснилось еще одно обстоятельство.

Что такое древесный газ?

Высокая эффективность достигается во многом за счет дожигания пиролизных газов. Пиролиз – термическое разложение твердого топлива на летучие горючие вещества. Как оказалось (а у выживателей есть свои исследовательские центры с высококлассными специалистами), пиролиз древесного топлива, особенно влажного, достаточно долго продолжается в газовой фазе, т.е. только что выделившимся из дерева пиролизным газам требуется еще довольно много тепла, чтобы образовалась смесь, способная догореть полностью. Эту смесь назвали древесным газом, woodgas.

Примечание: в рунете woodgas породил еще путаницу, т.к. в американском просторечии gas может означать любое топливо, ср. напр. gas station – автозаправочная станция, заправка. При переводе первоисточников не зная американского технического, получалось, что woodgas – просто древесное топливо.

До того древесного газа никто не увидел: в обычных печах он образуется сразу в топке, за счет избытка энергии пламенного горения. Конструкторы печей длительного горения пришли к тому, что первичный воздух нужно подогревать, а отходящие газы задерживать в значительном объеме над большой массой топлива, просто методом проб и ошибок, так что древесный газ и они проглядели.

Не так оказалось при топке пучками веточек: здесь первичные пиролизные газы тяга сразу тащила в дымоход. Древесный газ мог бы образоваться в нем на некотором удалении от топки, но первичная смесь к тому времени остывала, пиролиз прекращался, а тяжелые радикалы из газа оседали на стенки дымохода нагаром. Который быстро затягивал канал полностью; с этим явлением хорошо знакомы любители, строящие печи-ракеты наобум. Но исследователи-выживатели в конце концов поняли, в чем дело, и все-таки сделали нужную печь.

Who are you, the Rocket Stove?

Есть в технике негласное правило: если кажется, что создать устройство по заданным требованиям невозможно, то почитай, умник, школьные учебники. Т.е., обратись к основам. В данном случае – к основам термодинамики. Выживатели больным самолюбием не страдают, они к основам и обратились. И нашли главный принцип работы своей печи, не имеющий аналогов в других: медленное адиабатическое дожигание пиролизных газов в слабом потоке. В печах длительного горения дожигание равновесное изотермическое, требующее большого буферного объема, подверженного закону квадрата-куба, и запаса энергии в нем. В пиролизных газы в дожигателе расширяются почти по адиабате, но практически в свободный объем. А теперь – учимся мыслить по-американски.

Как работает печь-ракета?

Схема конечного плода трудов выживателей представлена на левой части рис. Топливо загружается вертикально в бункер (Fuel Magazine) и горит, постепенно оседая вниз. Воздух в зону горения поступает через поддувало (Air Intake). Поддувало должно обеспечить избыток воздуха, чтобы его хватило на дожигание. Но не чрезмерный, чтобы холодный воздух не остудил первичную смесь. При вертикальной загрузке топлива и глухой крышке бункера регулятором, впрочем, не весьма эффективным, выступает само пламя: слишком разгоревшись, оно оттесняет воздух.

Далее начинаются вещи уже нетривиальные. Нам нужно прогреть, и с хорошим КПД, большую печь. Закон квадрата-куба не пускает: мизерное тепло сразу рассеется настолько, что и пиролиз не дойдет до конца, и термоградиента изнутри наружу не хватит на теплоотдачу в помещение; все высвистит в трубу. Закон этот вредный, в лоб его не прошибешь. Ладно, посмотрим в основах, нет ли там чего, что ему не подвластно.

А как же, есть. Тот самый адиабатический процесс, т.е. термодинамический без теплообмена с окружающей средой. Нет теплообмена – квадраты отдыхают, и кубы можно свести хоть в наперстку, хоть к небоскребу.

Представим себе полностью изолированный от всего объем газа. Допустим, в нем выделяется энергия. Тогда температура и давление начнут расти, пока не прекратится энерговыделение, и застынут на новом уровне. Прекрасно, топливо мы сожгли полностью, горячие дымовые газы можно выпускать в теплообменник или теплоаккумулятор. Но как это сделать без технических сложностей? А главное – как, не нарушая адиабаты, подавать воздух для дожигания?

А мы сделаем адиабатический процесс неравновесным. Как? Пусть первичные газы сразу от очага горения уходят в трубу, покрытую высококачественной изоляцией с малой собственной теплоемкостью (Insulation). Назовем эту трубу для себя жаровой или туннелем горения (Burn Tunnel), но не подпишем (ноу-хау! Не догоняешь – денег давай за чертежи-консультации! Без теории, разумеется. Кто же основной капитал в розницу распродает.) На схеме, чтобы не обвинили в «непрозрачности», обозначим пламенем.

По длине жаровой трубы показатель адиабаты меняется (это и есть неравновесный процесс): температура сначала немного упадет (образуется древесный газ), затем резко возрастет, газ догорит. Можно выпускать его в накопитель, но мы ведь забыли – а что газы по жаровой трубе потянет? Наддув означает энергозависимость, и точной адиабаты не будет, а что-то в смеси с изобарой, т.е. упадет КПД.

Тогда удлиним трубу вдвое, сохранив изоляцию, чтобы тепло зря не ушло. «Холостую» половину загнем вверх, сделав на ней изоляцию послабее; как сохранить просачивающееся через нее тепло, подумаем чуть позже. В вертикальной трубе появится разность температур по высоте, а, значит – тяга. И хорошая: сила тяги зависит от разности температур, а при средней в жаровой трубе около 1000 градусов добиться разницы в 100 на высоте около 1 м несложно. Итак, пока мы сделали маленькую экономичную печку-буржуйку, теперь нужно подумать, как ее тепло использовать.

Да, тут не мешает дополнительно подшифроваться. Если назвать вертикальную часть жаровой трубы первичным или внутренним дымоходом (Primary or Internal Vent), то и об основной идее догадаются, не мы же на свете самые умные. Ну… назовем первичный дымоход самым общим техническим термином для вертикальных трубопроводов с восходящим током – райзером (riser). Чисто по-американски: правильно и непонятно.

Теперь вспомним о теплоотдаче после протопки. Т.е. нам нужен дешевый, всегда доступный и очень емкий теплоаккумулятор. Изобретать тут нечего, саман (Thermal Mass) еще первобытные придумали. Но он не огнестоек, более 250 градусов не держит, а у нас на устье райзера около 900.

Преобразовать высокопотенциальное тепло в среднепотенциальное без потерь несложно: нужно дать газу возможность расшириться в изолированном объеме. Но, если оставить расширение адиабатическим, то объем понадобится слишком большой. А значит – материало- и трудоемкий.

Пришлось опять идти на поклон к основам: сразу по выходе из райзера газы пусть расширяются при постоянном давлении, изобарически. Для этого необходим отвод тепла наружу, порядка 5-10% тепловой мощности, но оно не пропадет и даже окажется полезным для быстрого прогрева помещения при утренней топке. А дальше по ходу газов – остывание изохорическое (в постоянном объеме); таким образом практически все тепло уйдет в аккумулятор.

Как это сделать технически? Накроем райзер тонкостенным железным барабаном (Steel Drum), он же пресечет теплопотери из райзера. «Друм» получается высоковат (райзер сильно торчит вверх), но не беда: мы его на 2/3 высоты обмажем тем же саманом. Присоединяем лежанку с герметичным дымоходом (Airtight Duct), наружный дымоход (Exhaust Vent), и печь почти готова.

Примечание: райзер и накрывающий его барабан с виду похожи на печной колпак над вытянутым вверх хайлом. Но термодинамика здесь, как видим, совсем другая. Пытаться улучшить колпаковую печь, надстраивая хайло, бесполезно – только лишний материал и работа уйдут, а печка лучше не станет.

Осталось решить проблему прочистки канала в лежанке. Китайцам для этого приходится кан время от времени ломать и муровать заново, но мы же не в I в. до н.э. живем, когда кан придумали. Мы устроим сразу после барабана вторичный зольник (Secondary Airtight Ash Pit) c герметичной прочистной дверцей. Вследствие резкого расширения и охлаждения в нем дымовых газов все в них, что не догорело, тут же конденсируется и оседает. Чистота внешнего дымохода гарантируется этим на годы.

Примечание: вторичную прочистку придется открывать раз-два в год, так что с петлями-задвижками можно не морочиться. Сделаем просто крышку из металлического листа на винтах с прокладкой из минерального картона.

Малая ракета

Следующей задачей конструкторов было создать на том же принципе малую печь непрерывного горения для приготовления пищи в теплое время года. В отопительный сезон для стряпни пригодна покрышка барабана (Optional Cooking Surface) большой печи, она нагревается примерно до 400 градусов. Малая печь-ракета должна была быть переносной, но зато ее допустимо было сделать с открытой топкой, т.к. когда тепло, готовить можно и на открытом воздухе или под навесом.

Вот тут конструкторы отомстили закону квадрата-куба, заставив его работать на себя: совместили топливный бункер с поддувалом см. на рис. в начале раздела справа. В большой печи так делать нельзя, точная регулировка режима печи по мере оседания топлива (см. далее) окажется невозможной.

Здесь же объем поступающего первичного воздуха (Primary Air) оказывается невелик относительно площади тепловыделения и воздух уже не может остудить первичную смесь до прекращения пиролиза. Его подача регулируется щелью в крышке бункера (Cover Lid). Бункер, наклонный под 45 градусов, оптимизирует авторегулировку мощности печи под стандартные кулинарные процедуры, но сделать его сложнее.

Вторичный воздух для дожигания древесного газа в малой печи поступает через дополнительные отверстия в устье райзера или просто подтекает под конфорку, если на ней стоит варочная посудина. Если малая печь размера, близкого к предельному (около 450 мм в диаметре), то для полного дожигания может понадобиться надставка-обечайка, Optional Secondary Woodgas Frame).

Примечание: подавать вторичный воздух к устью райзера большой печи через отверстия в барабане (что повысило бы КПД печи) нельзя. Хотя давление во всем газодымовом тракте и ниже атмосферного, как и положено в печи, из-за сильных завихрений дымовые газы будут выбрасываться в помещение. Тут сказывается вредная для печи их кинетическая энергия; это, пожалуй, единственное, что роднит печь-ракету с реактивным двигателем.

Малая печь-ракета произвела революцию в классе походных печей, особенно туристких. Печка-щепочница (печка Бонда на Западе) поможет сварить похлебку или переждать буран в одно-двухместной палатке, но группу, застигнутую в весеннем походе запоздалым ненастьем, не спасет. А малая ракетная печь лишь немного больше, ее можно быстро сделать нигде из ничего, но способна развить мощность до 7-8 кВт. Впрочем, о печах-ракетах из чего попало мы поговорим далее.

Также малая ракетная печь породила множество усовершенствований. Напр., Габриэль Апостол снабдил ее отдельным поддувалом и широким бункером. Получилась печка, пригодная для устройства компактной и довольно мощной водогрейки, см. видео ниже. Большую печь-ракету тоже модифицировали, об этом мы расскажем немного в конце, а пока остановимся на вещах более существенных.

Видео: водогрейка на основе ракетной печи конструкции Габриэля Апостола


Как топить ракету?

У ракетной печи с печами длительного горения есть общее свойство: запускать их нужно только на теплую трубу. Для малой это несущественно, но большая на холодный дымоход только зря сожжет топливо. Поэтому большой ракетной печи перед загрузкой штатного топлива в бункер после длительного перерыва в топке и растопкой необходим разгон – протопка бумагой, соломой, сухой стружкой и т.п., их помещают в открытое поддувало. Об окончании разгона судят по изменению тона гула печи или его затиханию. Тогда можно загружать топливо в бункер, а его розжиг произойдет сам собой от разгонного топлива.

Печь-ракета, к сожалению, не относится к печам, полностью самонастраивающимся под качество топлива и внешние условия. В начале горения штатного топлива дверцу поддувала или крышку бункера в малой печи открывают полностью. Когда печь сильно загудит, прикрывают ее «до шепота». Далее в процессе топки необходимо постепенно прикрывать доступ воздуха, ориентируясь по звуку печи. Вдруг воздушная заслонка захлопнулась на 3-5 мин – ничего страшного, если ее открыть, печь снова разгорится.

Зачем такие сложности? В процессе прогорания топлива приток воздуха в зону горения усиливается. Когда воздуха слишком много, печь взрёвывает, но не радуйтесь: теперь избыточный воздух охлаждает первичную газовую смесь, а звук усиливается оттого, что устойчивый вихрь в райзере сбивается в беспорядочный комок. Пиролиз в газовой фазе прерывается, никаких древесных газов не образуется, печь потребляет слишком много топлива, а в райзере оседает нагар из сажи, сцементированной битуминозными частицами. Это, во-первых, пожароопасно, но до пожара дело скорее всего не дойдет, канал райзера довольно быстро зарастет нагаром полностью. А как его чистить, если у вас покрышка барабана несъемная?

В большой печи самопроизвольная смена режима происходит скачком, когда верх палочек опустится до нижнего обреза бункера, а в малой – постепенно, по мере оседания топливной массы. Поскольку при стряпне на печи опытная хозяйка надолго от нее не отходит, конструкторы и сочли возможным ради компактности совместить в ней бункер с поддувалом.

С большой печью такой фокус не пройдет: высокий райзер тянет очень сильно, и воздушная щель нужна настолько тонкая (а ведь ее нужно еще и регулировать), что добиться стабильного режима печи невозможно. С отдельным поддувалом проще: округлую в разрезе массу топлива воздуху легче обтекать с боков, слишком разгоревшееся пламя туда его и отжимает. Печка получается до некоторой степени саморегулирующейся; правда, в очень небольших пределах, так что манипулировать поддувальной дверцей все равно время от времени приходится.

Примечание: делать бункер большой печи ради простоты без плотной крышки, как часто творят, нельзя. Из-за нерегулируемого дополнительного притока воздуха сквозь топливную массу добиться стабильного режима работы печи вряд ли окажется возможным.

Материалы, размеры и пропорции, футеровка

Теперь посмотрим, какой должна быть самодельная печь-ракета из доступных нам материалов. Тут тоже нужна оглядка: не все, что в Америке под рукой, у нас тоже, и наоборот.

Из чего?

Для большой печи с лежанкой более-менее достоверные опытные данные есть для изделий с барабаном из 55-галлонной бочки диаметром 24 дюйма. 55 галлонов это 208 с мелочью литров, а 24 дюйма – почти точно 607 мм, так что наша 200-литровка вполне подойдет без дополнительного пересчета. Сохраняя параметры печи, диаметр барабана удается уменьшить вдвое, до 300 мм, что позволяет сделать его из 400-450 мм жестяных ведер или бытового газового баллона.

На поддувало, бункер, топку и райзер пойдут трубы разного размера, см. ниже, круглые или профильные. Так можно будет сделать изолирующую футеровку топочной части из смеси равных долей печной глины и шамотного щебня, не прибегая к кирпичной кладке; о футеровке райзера поговорим подробнее ниже. Горение в печи-ракете слабое, поэтому термохимия газов щадящая и толщина стали всех металлических частей, кроме газопровода в лежанке – от 2 мм; последний можно сделать из тонкостенного металлогофра, здесь дымовые газы уже полностью выдохлись и по химии и по температуре.

Для внешней обмазки лучший теплоаккумулятор – саман. При соблюдении указанных ниже размеров теплоотдача ракетной печи в самане после топки может достигать 12 час и более. Остальные детали (дверцы, крышки) – металлические из оцинковки, алюминия и т.п., с герметизирующими прокладками из минерального картона. Обычная печная фурнитура подходит мало, обеспечить ее герметичность трудно, а щелястая печь-ракета работать как следует не будет.

Примечание: печь-ракету желательно снабдить вьюшкой во внешней дымовой трубе. Хотя газовая вьюшка в высоком райзере запирает общий дымовой тракт наглухо, сильный ветер снаружи может преждевременно вытянуть тепло из лежанки.

Размеры и пропорции

Базовые расчетные величины, к которым привязываются остальные – диаметр барабана D и площадь его поперечного сечения по внутри S. Все прочее, исходя из размера наличной железины, определяется следующим образом:

  1. Высота барабана H – 1,5-2D.
  2. Высота обмазки барабана – 2/3H; обрез обмазки дизайна ради можно делать косым криволинейным, тогда 2/3H нужно выдержать в среднем.
  3. Толщина обмазки барабана – 1/3D.
  4. Площадь поперечного сечения райзера – 4,5-6,5% от S; лучше держаться в пределах 5-6% от S.
  5. Высота райзера – чем больше, тем лучше, но зазор между его обрезом и покрышкой барабана должен быть не менее 70 мм; его минимальная величина определяется вязкостью дымовых газов.
  6. Длина жаровой трубы – равна высоте райзера.
  7. Площадь сечения жаровой трубы (огнепровода) – равна таковой райзера. Огнепровод лучше сделать из квадратной профтрубы, так режим печи будет стабильнее.
  8. Площадь сечения поддувала – 0,5 от ее же топки и райзера. Более стабильный режим печи и его плавную регулировку даст прямоугольная профтруба со сторонами 2:1, уложенная плашмя.
  9. Объем вторичного зольника – от 5% исходного объема барабана (без учета объема райзера) для печи из бочки до 10% его же для печи из баллона. Интерполяция для промежуточных размеров барабана – линейная.
  10. Площадь сечения внешнего дымохода – 1,5-2s, где s – площадь поперечного сечения райзера.
  11. Толщина саманной подушки под внешним дымоходом – 50-70 мм; если канал круглый, считается от нижней его точки. Если лежанка на деревянных полатях, подушку под дымоходом можно уменьшить вдвое.
  12. Высота обмазки лежанки над внешним дымоходом – от 0,25D для барабана в 600 мм до 0,5D для 300-мм. Можно меньше, но тогда теплоотдача после протопки будет короче.
  13. Высота внешней дымовой трубы – от 4 м.
  14. Допустимая длина газохода в лежанке – см. след. разд.

Предельная тепловая мощность печи-ракеты из бочки составляет примерно 25 кВт, печи из газового баллона – около 15 кВт. Регулировка мощности – только размером загрузки топлива. Подачей воздуха печь вводится в режим, и ничего более!

Примечание: в первоначальных печах выживальщиков сечение райзера бралось в 10-15% S в расчете на совсем мокрое топливо. Потом там же, в Америке, появились печи-ракеты с лежанкой для бунгало, рассчитанные на воздушно-сухое топливо и более экономичные. В них сечение райзера уменьшено до рекомендуемых и здесь 5-6% S.

Футеровка райзера

От теплоизоляции райзера во многом зависит экономичность ракетной печи. Но американские футеровочные материалы нам, увы, недоступны. По запасам высококачественных огнеупоров США не имеют себе равных, там они считаются стратегическим сырьем и даже проверенным союзникам продаются с оглядкой.

Из наших доступных материалов по теплотехнике их можно заменить легким шамотным кирпичом марки ШЛ и обычным самокопаным речным песком с большой примесью глинозема, правильно уложенным, см. ниже. Однако материалы эти пористые, в печи они быстро пропитаются нагаром. Тогда печь заревет при любой подаче воздуха, со всем вытекающим. Поэтому нам нужно окружать футеровку райзера металлической обечайкой, а торец футеровки обязательно замазывать печной глиной.

Схемы футеровки для 3-х видов печей показаны на рис. Суть здесь в том, что при уменьшении размеров барабана доля его непосредственной теплоотдачи через днище и нефутерованную часть возрастает по закону квадрата-куба. Поэтому при сохранении нужного термоградиента в райзере мощность футеровки можно уменьшать. Это дает возможность соответственно увеличить относительное сечение кольцевого опуска дымовых газов в барабане.

Зачем? Во-первых, снижаются требования к внешнему дымоходу, т.к. внешняя тяга теперь лучше тянет. А раз тянет лучше, то и допустимая длина борова в лежанке падает медленнее, чем размеры печи. В итоге, если печь из бочки прогревает лежанку с боровом длиной до 6 м, то вдвое меньшая из баллона – 4 м.

Как футеровать песком?

Если футеровка райзера шамотная, то остаточные полости просто засыпают строительным песком. Речной самокопаный для футеровки целиком из песка тщательно готовить не нужно, достаточно выбрать крупный мусор. Но насыпают его послойно, в 5-7 слоев. Каждый слой утрамбовывают и обрызгивают до образования корки. Затем всю засыпку сушат неделю, замазывают верхний обрез глиной, как уже сказано, и продолжают постройку печи.

Ракета из баллона

Из вышесказанного понятно, что выгоднее делать печь-ракету : меньше работы, меньше неприглядных частей на виду, а лежанку прогревает почти такую же. Тепловая завеса или теплый пол в сибирский мороз обогреют мощностью 10-12 кВт помещение в 50 кв. м и более, так что и здесь баллонная ракета оказывается выгоднее, большую из бочки редко когда придется запускать на полную мощность с максимальным КПД.

Умельцы, видимо, это тоже поняли; по крайней мере некоторые. К примеру, здесь на рис. – чертежи баллонной печи-ракеты. Справа – оригинал; автор, похоже, с умом разбирался в изначальных разработках и в общем получилось у него все правильно. Слева – необходимые усовершенствования с учетом использования воздушно-сухого топлива и прогрева лежанки.

Плодотворная идея – отдельный подача подогретого вторичного воздуха. Печь будет экономичнее и жаровую трубу можно сделать короче. Площадь сечения его воздуховода – около 10% от сечения райзера. Печь работает всегда при полностью открытой вторичке. Вначале режим выставляют задвижкой первички; точно регулируют крышкой бункера. В конце топки печь взревет, но здесь это не так страшно, для прочистки райзера автором конструкции предусмотрена съемная крышка барабана. Она, понятное дело, должна быть с уплотнением.

Ракеты из чего попало

Баночные

Туристы, охотники и рыболовы (многие из них – члены обществ выживания) скоро приспособили малую ракетную печь под походную из пустых жестянок. Свести влияние квадрата-куба к минимуму удалось, применив горизонтальную подачу топлива, см. схему справа. Правда, ценой некоторого неудобства: палочки по мере прогорания нужно подталкивать внутрь. Зато режим печи стал держаться железно. Каким образом? За счет автоматического перераспределения потоков воздуха через поддувало и над/сквозь топливо. Мощность баночной ракетной печи лежит в пределах 0,5-5 кВт в зависимости от размеров печи и регулируется примерно втрое величиной загрузки топлива. Основные пропорции также просты:

  • Диаметр камеры сгорания (combustion chamber) – 60-120 мм.
  • Высота камеры сгорания – 3-5 ее диаметров.
  • Сечение поддувала – 0,5 от его же камеры сгорания.
  • Толщина слоя теплоизоляции – не менее величины диаметра камеры сгорания.

Пропорции эти весьма приблизительные: изменение их вдвое не мешает печи работать, а КПД в походе не столь уж важен. Если изоляция из смоченной супеси, как описано выше, стыки деталей можно просто промазывать глиной (левая поз. на рис. ниже). Тогда печка после 1-2 топок приобретет прочность, позволяющую транспортировать ее без особых предосторожностей. Но вообще-то изоляция пойдет любая из подручных негорючих материалов, след. две поз. Конфорка любой конструкции должна обеспечивать свободный приток воздуха, 3-я поз. Сварная из стального листа печь-ракета (правая поз.) с песчаной изоляцией вдвое легче и экономичнее буржуйки той же мощности.

Кирпичные

О больших стационарных ракетных печах распространяться не будем: в них вся исходная термодинамика враздрызг идет, и они лишены одного из главных достоинств изначальной печи – простоты постройки. Мы расскажем немного о ракетных печах из кирпича, глины или обломков камня, которые можно сделать за 5-20 мин, когда под рукой нет жестянок.

Вот, к примеру (см. ролик ниже), вполне полноценная по термодинамике печь-ракета из 16 кирпичей, уложенных на сухую. Озвучка английская, но там и без слов все понятно. Подобную ей можно сложить из обломков кирпича (см. рис.), булыжников, вылепить из глины. На 1 раз хватит печки, слепленной из жирной земли. Экономичность у всех у них не ахти, высота камеры сгорания маловата, но на плов или срочно обогреться хватит.

Видео: печь-ракета из 16 кирпичей (eng)

Новый материал

Из отечественных разработок заслуживает внимания печь-ракета Широкова-Храмцова (см. рис. справа). Авторы, не заботясь о выживании в плюке, применили современный материал – жаростойкий бетон, подогнав к нему всю термодинамику. Компоненты жаробетона не дешевы, для замеса нужна бетономешалка. Но его теплопроводность много ниже, чем у большинства прочих огнеупоров. Новая ракетная печь стала работать стабильнее, и появилась возможность часть тепла выпустить наружу в виде ИК-излучения через жаропрочное стекло. Получилась ракетная печь – камин.

Летают ли ракеты в бане?

А не подойдет ли печь-ракета для бани? Вроде бы на покрышке барабана каменку устроить можно. Или проточную вместо лежанки.

К сожалению, ракетная печь для бани не годится . Чтобы получить легкий пар, должна сразу прогреть тепловым (ИК) излучением стены, и тут же, или чуть погодя – воздух, конвекцией. Для этого печь должна быть компактным источником ИК и очагом конвекции. Конвекция от ракетной печи распределенная, а ИК она дает вообще мало, сам принцип ее устройства исключает существенные потери на излучение.

В заключение: печникам-ракетчикам

В удачных конструкциях ракетных печей пока больше интуиции, чем точного расчета. А посему – удачи и вам! – печь-ракета благодатное поприще для умельцев с творческой жилкой.

  • Практичное отопительное устройство, не уступающее по своим функциональным возможностям традиционной буржуйке – это ракетная печь. Ее востребованность заключается в высокой эффективности, экономичности, доступности конструкции и простоте изготовления. Собрать подобный агрегат в домашних условиях под силу даже начинающим мастерам.

    Что собой представляет печь-ракета?

    Реактивная печь получила свое оригинальное название благодаря особой конструкции корпуса – традиционная форма устройства выполняется из отрезов металлических труб, соединенных между собой сварным швом. Внешне она напоминает ракетную установку. Упрощенную модель печи можно собрать за несколько часов.

    Реактивным отопительный прибор становится в результате особенностей процесса горения топливного материала, когда в определенный момент работы при высокой подаче воздушной массы в топливную камеру печь начинает создавать мощное гудение и вибрацию.

    Важно! Режим гудения ракетной печи характеризуется нерациональным расходом топлива в процессе его сгорания. Экономный режим нагрева обеспечивает тихую работу отопительного агрегата.

    Принцип работы

    Несмотря на то, что печь-ракета достаточно просто устроена, принцип ее действия основан на следующих процессах:

    • Естественная циркуляция нагретых газов и воздуха внутри каналов. Это значит, что прибор не требует дополнительного поддува, а внутренняя тяга создается дымоотводной системой. Чем выше дымоход, тем сильнее тяга.
    • Дожиг неотработанных газов (процесс пиролиза) осуществляется при незначительной подаче кислорода в топливную камеру. Он обеспечивает быстрое увеличение КПД устройства и эффективное расходование топливного материала в процессе сгорания.

    Сам процесс топки печи осуществляется следующим образом:

    1. В топливный отсек закладываются дрова, и выполняется поджиг.
    2. Далее устанавливается стандартный режим работы печи, при котором осуществляется полный прогрев вертикальной части конструкции – дымоходной трубы.
    3. Достаточный разогрев корпуса печи обеспечивает воспламенение летучих веществ в дымоходе и разрежение воздуха в верхней его части.
    4. Естественная тяга возрастает, что приводит к притоку воздуха в топливный отсек и увеличению эффективности процесса горения.
    5. Для поддержания полного сгорания топливного материала печная конструкция должна быть оснащена специальной зоной для дожига пиролизных газов.

    Простой вариант ракетной печи из профильной трубы предназначается для приготовления и разогрева пищи, а также для обогрева садовых домиков, дач и походных бань.

    Достоинства и недостатки

    Печь-ракета длительного горения приобрела особую популярность и востребованность благодаря своим положительным характеристикам:

    • Доступная конструкция и легкая сборка. Самый простой вариант печи можно изготовить в домашних условиях из доступных материалов за несколько часов.
    • Эффективная теплопередача с использованием различного типа древесного топлива – дров, щепы, веток, коры и стружки.
    • Широкий функционал. Возможность использования устройства для обогрева помещений, приготовления пищи и подогрева воды.
    • Полное сгорание топлива с возможностью дожига пиролизных газов. Это позволяет повысить КПД и при этом избежать отравления угарным газом.
    • Возможность повторной закладки топлива, не прерывая рабочий процесс.
    • Отсутствие необходимости в создании принудительной тяги в дымоотводной системе. Высокий уровень саморегуляции рабочих режимов прибора.

    Эргономичная печь может быть установлена в любом помещении, а облегченные конструкции не требуют дополнительного обустройства усиленного фундамента.

    Несмотря на существенные плюсы, подобный агрегат не лишен некоторых недостатков:

    • Отсутствие возможности автоматизации процесса топки. Самодельные печи требуют постоянного контроля над закладкой топливного материала со стороны человека.
    • Высокая вероятность получения ожогов при существенном нагреве металлической конструкции.
    • Устройство не предназначено для обогрева жилых домов большой площади и стационарных банных комплексов.
    • Конструкция печи предусматривает использование хорошо просушенного топлива, поскольку излишек влаги может привести к обратной тяге в дымоходе.
    • Неэстетичный внешний вид готового устройства.

    Конструкция

    Печка ракетного типа представлена достаточно простой конструкцией, которая изготавливается из труб требуемого диаметра.

    Топливной камерой является горизонтальный отрез трубы, в который выполняется закладка топлива. В некоторых случаях печь может иметь вертикальный вариант загрузки. В этом случае прибор состоит из трех конструктивных элементов – двух вертикальных труб различной высоты, смонтированных на горизонтальную трубу. Короткий отрез трубы является топливным отсеком, длинный отрез – дымоходом.

    Чтобы обеспечить повышение КПД, ракетные печи могут иметь дополнительные элементы конструкции:

    • Топливный отсек (вертикальное или горизонтальное положение) – для загрузки топлива.
    • Камера дожига (горизонтальная) – для сгорания топлива и аккумуляции тепловой энергии.
    • Поддувальный отсек – для дожига пиролизных газов, которые образуются при сгорании топлива.
    • Наружный корпус печи – для теплоизоляции конструкции.
    • Лежанка – площадка для отдыха в положении лежа или сидя.
    • Дымоходная труба – для вывода продуктов сгорания топлива и создания естественной тяги.
    • Варочная поверхность – горизонтальная площадка для приготовления пищи или подогрева воды.

    Изготовление своими руками

    Самодельная печь из отработанного газового баллона – доступный вариант дровяной печи, которая предусмотрена для эффективного обогрева помещений и экономного расхода топлива.

    Чтобы сделать печь в домашних условиях, потребуется:

    • Пустой корпус баллона – 2 шт.
    • Металлическая труба для создания вертикального дымоходного канала (диаметр – 12 см).
    • Профильная труба для изготовления топливника и загрузочной камеры (длина 100 см, сечение – 12×12 см).
    • Отрезы металлических труб: короткий на 80 см (диаметр – 15 см) и длинный на 150 см (диаметр – 12 см).
    • Стальной лист (толщина 3 мм).
    • Металлические прутья.
    • Утепляющий жаростойкий материал (перлит).
    • Сварочное оборудование.
    • Болгарка.
    • Средства персональной защиты – очки и перчатки.

    Чтобы обеспечить правильную сборку печи, рекомендуется подготовить рабочий чертёж с указанием точных размеров всех конструктивных элементов устройства.

    Пошаговая инструкция по изготовлению ракетной печи:

    1. Из профильной трубы отрезается три отрезка – два из них по 30 см и один для лежака на 35 см. Из заготовки для лежака болгаркой проделываются прямоугольное отверстие для топливного отсека и полукруг для вертикальной трубы.
    2. Одна 30-сантиметровая заготовка разрезается продольно и приваривается к топливному отсеку для создания воздушного канала.
    3. Топливный отсек соединяется с трубой горячей сваркой.
    4. Из арматуры изготавливается колосник, для топливной камеры и зольника – дверки.
    5. Далее изготавливается вторичная камера для дожига пиролизных газов.
    6. Внизу баллона проделывается отверстие под топливный отсек. С наружной стороны баллона фиксируется колено под трубу диаметром 12 см для дымохода.
    7. Внизу трубы вырезается отверстие для очистки дымохода.
    8. Сверху на трубу насаживается отрезок трубы диаметром 15 см и приваривается сваркой к баллону.
    9. Свободное пространство между двумя трубами заполняется утеплителем, края закрываются сварным швом.
    10. Во втором баллоне отрезается днище и заваривается отверстие под вентиль. Он будет использован для дожига пиролизных газов.
    11. Оба баллона фиксируются друг с другом в специальный паз при помощи двух сварных колец так, чтобы обеспечить герметичность готовой конструкции. Паз уплотняется шнуром из асбеста.

    Важно! Прежде чем приступить к топке самодельной ракетной печи, необходимо тщательно проверить качество соединительных швов и герметичность конструкции. В работающую установку не должны бесконтрольно проникать воздушные массы.

    Как правильно топить ракету?

    Для получения максимального эффекта отопления перед основной закладкой топливного материала печь ракетного типа следует тщательно разогреть. Для этого используются легковоспламеняющиеся материалы: бумага, щепа, сухая стружка, опилки, картон, камыш или солома, которые укладываются в открытый поддувальный отсек.

    Прогрев системы приведет к появлению характерного звука – тихого или громкого гудения. Далее в прогретый прибор осуществляется закладка основного топлива для получения необходимого количества тепловой энергии.

    Сам процесс топки выполняется по следующей схеме:

    • Открытие дверки в поддувальный отсек.
    • Закладка топливного материала для поддержания оптимальной температуры горения.
    • С появлением гула в печи поддувало закрывается до момента полного перехода в беззвучный режим работы.

    Важно! Если закрытая воздушная задвижка привела к снижению интенсивности пламени, ее необходимо открыть, чтобы повысить тягу и усилить процесс горения топлива.

    Другие виды ракетных печей

    На основе базовой конструкции ракетной печи были созданы другие варианты отопительных устройств с более высоким КПД, которые предназначены для уличного использования и внутренней эксплуатации в качестве источника отопления и горячего водоснабжения.

    Печка-плита

    Прибор предназначен для приготовления пищи и зимней консервации, оборудован расширенной варочной поверхностью, рассчитанной на несколько емкостей.

    Отличительной характеристикой ракетной плиты является то, что вертикальный канал с топливной камерой расположен в нижней части варочной поверхности. В этом случае горячий воздух из топки быстро нагревает поверхность, а чтобы плита как можно дольше оставалась горячей, топливные газы скапливаются внутри горизонтального канала. Остатки газовой смеси выводятся в вертикальный дымовой канал, соединенный углом с варочной поверхностью.

    Для удобства эксплуатации печь оснащается устойчивыми опорами, поэтому ее легко можно использовать на любой поверхности как внутри помещений, так и на открытом воздухе.

    Печка с водяным контуром

    Подобный агрегат оборудован теплообменником, который соединен с отопительной системой: радиаторами, трубами и водяным баком. Он предназначен для создания полноценной системы автономного отопления для небольшого садового или дачного домика.

    Конструктивно печка состоит из таких функциональных элементов:

    • Вертикальный топливный отсек и жаровой канал из кирпича выкладываются на прочное бетонное основание. В нижней части конструкции имеется зольник с дверкой для удаления золы.
    • Вертикальный стальной канал с теплоизоляционной прокладкой, защищенный наружным металлическим кожухом.
    • Теплообменный узел с водяным контуром, установленный на металлический кожух.

    Отличительной особенностью печи является создание водяной рубашки, когда по трубам вместо воздуха циркулирует жидкий теплоноситель, обеспечивающий эффективный обогрев помещений.

    Печка с лежанкой

    Другой вариант применения реактивной печи в быту – это обустройство удобной конструкции со специальной площадкой для отдыха в сидячем или лежачем положении. Лежанка может иметь различную форму исполнения – топчан, широкая кровать, компактный диван, скамейка.

    Для изготовления лежанки используются кирпич, бутовый камень, глиняная масса с опилками. Высокая теплоемкость материалов способствует аккумуляции тепловой энергии длительное время, благодаря чему подобную печь рекомендуется устанавливать в жилых комнатах.

    По типу используемого материала для изготовления конструкции ракетные печи бывают:

    • Глиняно-кирпичные . Хорошая теплоемкость кирпича и шамотной глины способствует тому, что подобные конструкции хорошо накапливают и выделяют тепло в помещение. Температурный режим горения топлива в подобных печах может достигать 1000 градусов. Глиняно-кирпичные агрегаты требуют минимального технического обслуживания, которое заключается в периодической обмазке корпуса глиной и устранении трещин.
    • Металлические . Подобные устройства изготавливаются из металлических бочек, газовых баллонов, огнетушителей, труб и листовой стали. Доступность материалов позволяет получить надежный и эффективный отопительный агрегат. Особой популярностью пользуются походные металлические печи – «Робинзон», «Огниво» или «Тайга». Они отличаются компактными размерами, возможностью установки в любом доступном месте и простотой эксплуатации.
    • Из подручных материалов . Упрощенные конструкции ракетных печей можно изготовить из самых дешевых и доступных материалов: консервных банок, стальных ведер и прочих емкостей. Маломощные печки можно использовать для быстрого подогрева воды в полевых условиях.

    Мобильная печь – практичный и дешевый вариант для туристических походов и отдыха на природе, который предусмотрен для экономного расхода топлива и удобства эксплуатации в любых климатических условиях.

    Стационарная печь – эффективный и безопасный вариант для обогрева небольших площадей, организации горячего водоснабжения и приготовления пищи.

    При всех своих достоинствах реактивная конструкция печи, изготовленная своими руками, не подходит в качестве полноценного источника тепла для отопления жилого дома. А вот использовать технические возможности устройства для решения повседневных задач вполне приемлемо.

    На сегодняшний день разработано и внедрено достаточно много разновидностей и моделей печей, работающих на дровах. В этом ряду вполне оправдывает все ожидания возведенная печь ракета своими руками чертежи которой будут представлены ниже. Подобное отопительное сооружение, безусловно, заслуживает пристального внимания, так как обладает некоторыми специфическими достоинствами, незаменимыми в определенных условиях.

    Этот вариант др овяной печи прост и оригинален по конструкции и не требует для изготовления большого количества дорогостоящих комплектующих и материалов. Установить такую печку, сделав ее собственными силами, сможет, наверное, любой человек, пусть даже не имеющий опыта в возведении подобных конструкций, но умеющий читать предоставленные чертежи и работать с некоторыми инструментами .

    Интересно заметить, что при необходимости, печку-ракету можно изготовить даже за 20÷30 минут, например, из железной банки. Однако, если приложить максимум усилий, то есть возможность получить для дома удобное стационарное сооружение с прогреваемой лежанкой, способной даже заменить обычный диван.. При этом печь-ракета не потребует сложных порядовок, как у колпаковой или русской печей, которые представляют собой массивные строения.

    Принцип работы печи-ракеты

    Печь-ракета изначально задумывалась, как один из функциональных предметов выживания в сложных условиях. Поэтому ее конструкция должна была соответствовать некоторым критериям:

    • Эффективный обогрев помещения.
    • Возможность приготовления пищи.
    • Высокий КПД пр ибора при использовании для отопления разного древесного топлива любого качества.
    • Возможность докладывать топливо, не останавливая процесса горения.
    • Кроме того, печь должна была сохранять тепло, как минимум , в течение 6÷7 часов, чтобы дать возможность хозяевам провести ночлег в комфортных условиях.
    • Максимальная безопасность конструкции, в плане исключения возможности просачивания в помещение угарного газа.
    • Еще одно условие, которое требовалось соблюсти — это простота и доступность конструкции для изготовления ее любым непрофессионалом.

    Поэтому за основу были взяты базовые принципы нескольких разновидностей отопительных приборов, работающих на древесном твердом топливе:

    • Свободная циркуляция нагретого воздуха и газов по всем каналам. Печь работает без принудительного поддува , а тягу создает дымоход, который вытягивает продукты горения. Чем выше поднята труба, тем интенсивнее в ней тяга.
    • Принцип дожигания выделенных при горении из топлива газов (пиролизных ), который используется в приборах длительного горения. Этот принцип работы чрезвычайно важен из-за высокого КПД пр ибора, который достигается за счет создания специальных условий дожигания пиролизных газов для наиболее полного расходования заложенного в топливе энергетического потенциала.

    Термин «пиролиз» означает разложение твердого топлива на летучие вещества, под воздействием высоких температур и одновременном «кислородном голодании ». Присоздании пределенных условий — они способны сгорать, также выделяя большое количество тепловой энергии. При этом важно знать, что пиролиз недостаточно просушенной древесины проходит довольно длительное время в газовой фазе, то есть выделившийся пиролизный газ потребует немало тепла для создания смеси (древесного газа), способного сгорать полностью. Поэтому для печи-ракеты не рекомендовано использовать влажное топливо.

    Разнообразие печей-ракет – от простого к сложному

    Простейшая конструкция печи-ракеты

    В простой конструкции печи-ракеты, отапливаемой пучками веток или лучин, продукты сгорания практически сразу же отправляются в дымоход, не успевая образовать в корпусе печи горючий древесный газ, поэтому комнату с помощью нее обогреть не удастся. Такие печи могут быть использованы только для приготовления пищи. Эта модель изготавливается в стационарных и мобильных вариантах, в ней действует только принцип свободной циркуляции нагретого воздуха, так как для полноценного процесса пиролиза в ней не создается требуемых условий.

    В подобных печах в качестве топливной камеры используется небольшой участок трубы. Он может иметь горизонтальное положение, как показано на схеме, или быть развернут кверху. В последнем случае, загрузка топлива происходит вертикально.

    После поджигания заложенного в трубу топлива, выделенные из него нагретые газы устремляются вверх по вертикальному участку трубы наружу.

    Сверху вертикальной трубы и устанавливают емкости для приготовления пищи или согрева воды. Для того чтобы газы свободно выходили наружу, и дно емкости не перекрывало тягу в трубе полностью, сверху печки устанавливается специальная металлическая подставка. Она создает зазор нужного размера, который способствует поддержанию тяги.

    Сверху — весьма оригинальная подставка под емкость с нагреваемой водой

    Кстати, этот самый простой тип устройства печи был изобретен первым, и из-за повернутого вверх отверстия топки и вырывающегося из него пламени печь, скорее всего, и получила название ракетной. Кроме этого, при неправильном режиме топки, конструкция издает свистящий «ракетный» гул, но если же печь настроена правильно, то она тихо шелестит.

    Усовершенствованная печь-ракета

    Так как, используя самую простую печь-ракету со свободным выходом газов, невозможно отопить помещение, конструкцию несколько позднее дополнили теплообменником и дымоотводными каналами.

    После проведенных усовершенствований и весь принцип работы печи-ракеты несколько изменился.

    • Для сохранения в вертикальной трубе высокой температуры нагретого воздуха, ее стали утеплять огнестойким материалом, а затем закрывать сверху еще одним металлическим корпусом, изготовленным из трубы большего диаметра или металлической бочки с закрытым верхом.
    • На отверстие топки стали устанавливать дверцу, а в нижней части печи появился отдельный канал для вторичного воздуха. Через него и стал осуществляться поддув (необходимый для дожига пиролизных газов), который ранее происходил через открытую топку.
    • Кроме этого, дымоотводную трубу перенесли в нижнюю часть корпуса, что заставило нагретый воздух циркулировать по всему корпусу, огибая все внутренние каналы, а не уходить напрямую в атмосферу.

    • Продукты горения, имеющие высокую температуру, стали сначала подниматься к потолку внешнего корпуса, скапливаться там и нагревать его, что позволило использовать наружную горизонтальную поверхность в качестве варочной плиты. Затем, поток газов остывает и опускается вниз, поворачивает в колено и уже только оттуда уходит в дымоходную трубу.
    • Благодаря поступлению вторичного воздуха, в конце нижнего горизонтального канала происходит дожигание газов, что значительно повышает КПД печи. Свободная циркуляция газов создает саморегулирующуюся систему, которая ограничивает поступление в топочную камеру воздуха, так как он подается только по мере остывания горячих газов под «потолком» корпуса.

    Весьма популярная схема — из металлического профиля и старого газового баллона

    Модель печи, представленная на рисунке, работает по типу «буржуйки» и имеет выведенный на улицу дымоход. Однако, она непригодна для использования в жилых помещениях, так как в ней, при перепадах внешнего давления, может возникнуть обратная тяга, которая будет способствовать поступлению в помещение угарного газа. Поэтому подобная печь должна быть всегда под присмотром, и ее чаще всего используют для отопления хозяйственных помещений или гаража.

    Печь-ракета с теплой лежанкой

    По принципу дожига пиролизных газов устроена и печь-ракета с лежанкой, но в этом варианте теплообменник представляет собой конструкцию из объединенных длинных каналов, идущих от печи и уложенных или сформированных из негорючих пластичных материалов под поверхностью лежанки.

    Необходимо заметить, что такая система отопления – отнюдь не нова, и, собственно, подобная печь-ракета имеет достаточно богатую историю. Она была изобретена давно, предположительно - в Маньчжурии, получила название «кан », и до сих пор является традиционной для крестьянских домов в Китае и Корее.

    Подобные печи под названием «кан» с давних пор применяются для обогрева домов в Восточной Азии

    Система представляет собой широкую лежанку, сделанную из камня, кирпича и глины, внутри которой по устроенным каналам, по сути являющимися удлиненным дымоходом, проходит нагретый в печи воздух. Проходя через это лабиринт и постепенно отдавая тепло, газовый поток, остывая, выходит в дымоход высотой в 3000 ÷3500 мм, расположенный на улице, рядом с домом.

    Сама печь находится у одного из концов лежанки и, как правило, оснащена варочной поверхностью, что позволяет использовать ее для приготовления пищи.

    Сверху каменно-глиняная конструкция «кан » накрывается соломенными или бамбуковыми циновками, или там устраивается деревянный настил. В ночное время лежанки использовались в качестве кроватей, а днем — в виде сиденья, на которое традиционно для азиатских народов устанавливался специальный низкий столик в 300 мм высотой – за ним и проводился прием пищи.

    Эта система отопления достаточно экономична в плане расходования топлива, так как для ее нагрева достаточно использовать средней толщины ветки. Такая печь-ракета способна долгое время удерживать тепло, создавая комфортные условия для сна на протяжении всей ночи.

    А корейские печи «ондоль», наверное, стали прообразами современных «теплых полов»

    В корейских домах используется похожая на «кан » система отопления, которая имеет название «ондоль ». Этот вариант обогрева, в отличие от китайского, обустраивается не внутри лежанки, а под всем полом дома. В принципе можно утверждать, что такой способ передачи и распределения тепла в жилые помещения, похоже, лег в основу конструкции современной системы «теплый пол».

    Конструкцию печи с подсоединенными к ней трубами можно хорошо рассмотреть на представленной схеме.

    В наше время, при современном богатом разнообразии материалов,каналы в этой конструкции печи могут быть изготовлены из металлических труб, уложенных в виде змеевика и хорошо теплоизолированных негорючими материалами. Поэтому последний участок дымоотводной системы может выходить из конструкции лежанки рядом с самой печью или же в конце лежанки, и уходить затем через стену в дымоотводную трубу, установленную на улице.

    На представленной схеме можно увидеть результаты конструкторской работы, которые позволили добиться относительной простоты схемы, обладающей высоким КПД, а также соответствующей всем предъявляемым к речи-ракете требованиям.

    Топливо загружается в топочное отверстие вертикально. Затем оно поджигается, и, прогорая, постепенно оседает вниз. Воздух, поддерживающий горение, поступает в донную часть топочной камеры через отверстие, играющего роль поддувала. Оно должно обеспечивать достаточный приток воздуха для дожигания выделенных продуктов термического разложения древесины. Но, вместе с тем , воздуха не должно быть слишком много, так как он может остудить первично выделенные газы, и в этом случае процесс дожига пиролизных газов не сможет состояться, а продукты горения осядут на стенки корпуса.

    В этот варианте печь с вертикальной загрузкой имеет на топочной камере глухую крышку, которая исключит риск попадания газов в помещение при создании обратной тяги.

    В полностью изолированном объеме выделенного газа образуется тепловая энергия, растет температура и давление, увеличивается тяга. По мере сгорания топлива горящие газы уходят через каналы корпуса печи в теплообменник, по дороге обогревая внутренние поверхности. Так как каналы имеют сложную конфигурацию, газы на более долгое время задерживаются внутри печи, отдавая тепло корпусу и поверхностям каналов, которые, в свою очередь нагревают поверхность лежанки и, соответственно, саму комнату.

    Со временем любая печь и ее каналы требуют очистки от сажных отложений. В этой конструкции проблемным участком являются трубы теплообменника, расположенные внутри лежанки. Для того, чтобы без проблем провести эти профилактические мероприятия, на уровне поворота теплообменника из корпуса печи в трубы под лежанкой устанавливается герметично закрывающаяся прочистная дверца (на схеме обозначена «Secondary Airtight Ash Pit»). Именно в этом месте концентрируются и оседают все не догоревшие продукты термического разложения древесины. Дверцу периодически открывают и очищают проходы от сажи - этот процесс гарантирует длительную эксплуатацию дымохода. Чтобы дверца закрывалась герметично, на ее внутренние края нужно закрепить асбестовые прокладки.

    Как правильно топить печь-ракету?

    Чтобы получить максимальный эффект обогрева, перед закладкой основной массы топлива рекомендовано печь разогреть. Этот процесс пр оводят с помощью бумаги, сухой стружки или опилок, которые поджигают в топке. Когда система прогреется, она изменит издаваемый звук — он может затихнуть или изменить свою тональность. В разогретый агрегат закладывается основное топливо, которое загорится от уже созданного разогревом жара.

    Для печи-ракеты подойдут любые дрова и даже тонкие ветки, но главное — чтобы они были сухими.

    Пока топливо хорошо не разгорится, дверцу топочной камеры или поддувала нужно держать открытой. Но только когда огонь станет интенсивным, а печь загудит, дверцу прикрывают. Затем, в процессе топки, доступ воздуха из поддувала постепенно перекрывается – здесь нужно ориентироваться на тональность звука печи. Если же воздушная заслонка случайно закрылась, и интенсивность пламени снизилась, ее нужно снова приоткрыть и печь разгорится с новой силой.

    Достоинства и недостатки печи-ракеты

    Прежде чем перейти к описанию процесса изготовления печи-ракеты, желательно подытожить информацию о ее достоинствах и недостатках.

    Печи ракеты пользуются достаточно большой популярностью благодаря своим положительным качествам , к которым относятся:

    • Простота конструкции и незначительное количество материалов.
    • Изготовить любую из конструкций печи, при желании , сможет даже начинающий мастер.
    • Возведение печи-ракеты не требует приобретения дорогостоящих строительных материалов.
    • Нетребовательность к принудительной тяге дымохода, саморегуляция работы печи.
    • Высокий КПД печи-ракеты с системой дожига пиролизных газов.
    • Возможность добавления топлива во время топки печи.

    Несмотря на большое количество достоинств данной конструкции, ее работа имеет и ряд недостатков :

    • При использовании простейшей конструкции ракетной печи можно применять исключительно сухие ветки и лучины, так как излишняя влага может дать обратную тягу. В более сложной системе прибора применять влажную древесину тоже не рекомендовано, потому что она не даст нужной температуры для возникновения пиролиза.
    • Печь-ракету во время топки нельзя оставлять без надзора, так как это весьма небезопасно.
    • Этот вид прибора непригоден для отопления бани, так как он отдает недостаточно тепла в инфракрасном диапазоне, который особо важен для парилки. Печь-ракета с лежанкой может подойти только для комнаты отдыха банного здания.

    Видео: особое мнение о печах-ракетах

    Изготовление печи-ракеты с лежанкой

    Печи-ракеты могут иметь различный размер, и для их изготовления применяются самые разные материалы – это металлические трубы, бочки и газовые баллоны, кирпичи и глина. Вполне допустим и комбинированный вариант, состоящий из труб, камней, глины и песка. Именно он и заслуживает особого внимания.

    Из газового баллона можно изготовить несложную по конструкции печи, в том числе и использовать ее для варианта с лежанкой.

    Как сделать саму по себе простую печь – более-менее понятно из выше представленных чертежей и описания ее работы, поэтому стоит рассмотреть изготовление отопительного агрегата, именно оснащенного лежанкой.

    Видео: самодельная печь-ракета из газового баллона

    Возможно, вас заинтересует информация о том, как сделать с пошаговой инструкцией

    Чтобы было до конца понятно, что и где расположено в конструкции печи-ракеты, для описания работ будет использована данная схема.

    Итак, рассматриваемая печь-ракета состоит из следующих элементов:

    • 1а – поддувало, имеющее регулятор подачи воздуха, с помощью которого печь настраивают на нужный режим;
    • 1б – топливная камера (бункер), имеющая глухую крышку;
    • 1в – канал для подачи вторичного воздуха, обеспечивающего полное сгорание выделенных древесиной пиролизных газов;
    • 1г – жаровая труба длиной 150÷200 мм;
    • 1д – первичный дымоход (райзер ), диаметром 70÷100 мм.

    Жаровую трубу нельзя делать слишком длинной или короткой. Если этот элемент будет слишком длинным, то вторичный воздух будет в нем быстро остывать и процесс дожига пиролизных газов не дойдет до конца.

    Вся конструкция жаровой трубы и райзера должна быть максимально качественно теплоизолирована. Задача этого узла заключается в обеспечении полного сгорания пиролизных газов и подаче горячих масс из райзера в другие каналы, которые уже будут передавать тепло в помещение и на лежанку.

    Здесь нужно отметить, чтобы получить оптимальный КПД от печи, диаметр р айзера нужно делать размером в 70 мм, а если поставлена цель добиться максимальной мощности печи, то следует делать его диаметром в 100 мм. В этом случае длина жаровой трубы должна составлять 150÷200 мм. Далее, при описании монтажа печи, размеры будут даваться для обоих случаев.

    Сразу пропустить из райзера в накопитель тепла нагретый воздух нельзя, так как его температура достигает 900÷1000 градусов. Качественные жаростойкие теплоаккумулирующие материалы имеют достаточно высокую цену, поэтому , чаще всего, для этих целей используется саман (глина, смешанная с рубленой соломой). Этот материал имеет высокий потенциал теплоемкости , но не жаростоек, поэтому конструкция вторичной печи (корпус баллона) начинается с преобразователя температуры воздуха, который должен быть нагрет всего до 300 градусов. Часть, выработанного тепла сразу отдается в помещение и восполняет текущие теплопотери.

    Описанные функции выполняет корпус печи, изготовленный из стандартного газового баллона в 50 л.

    • 2а – крышка корпуса печи. Под нее из райзера попадает нагретый воздух;
    • 2б – варочная поверхность, которая нагревается изнутри выходящими из райзера нагретыми газами;
    • 2в – металлическая изоляции райзера (обечайка);
    • 2г – теплообменные каналы. В них попадает нагретый газ, расходясь под потолком корпуса;
    • 2д – нижняя металлическая часть корпуса;
    • 2е – выход из корпуса в очистную камеру.

    Основной задачей при обустройстве этих частей печи является обеспечение полной герметичности дымоотводной магистрали.

    В корпусе(барабане), на высоте, на ⅓ от его «потолка», газы остывают и уже имеют нормальную температуру для поступления их в накопитель. Примерно от этой высоты и до пола помещения печь теплоизолируется несколькими слоями разных составов — этот процесс называется футеровкой.

    • 3а – вторая очистная камера, через которую осуществляется очистка от нагара теплообменника («борова»), расположенного под лежанкой;
    • 3б – герметичная дверца второй очистной камеры;
    • 4 – «боров», длинный горизонтальный участок дымохода, расположенный под лежанкой.

    Пройдя через трубы «борова» и почти полностью отдав тепло в саманную лежанку, газы уходят через основной дымоходный канал в атмосферу.

    Разобравшись с устройством печи-ракеты детально, можно переходить к ее постройке.

    Постройка печи-ракеты с лежанкой — пошагово

    В первую очередь , нужно подготовить футеровочные составы. Их компоненты обойдутся совсем недорого, так как их зачастую можно найти и совсем бесплатно, буквально у себя под ногами:

    • 5а – саман. Как уже говорилось выше – это глина, перемешанная с рубленой соломой и затворенная с водой до густоты кладочного раствора. Глина для изготовления самана подойдет любая, так как она не будет подвергаться влиянию внешних атмосферных воздействий;
    • 5б – печная глина, смешанная со щебнем. Это будет основной теплоизолятор. Раствор должен иметь консистенцию смеси для кладки кирпича;
    • 5в – жаростойкая футеровка, изготовленная из печной глины и шамотного песка в пропорциях 1:1 и имеющая консистенцию пластилина;
    • 5г – обычный просеянный песок;
    • 5д – средне-жирная глина для печной кладки.

    Пошаговая работа над конструкцией производится в такой последовательности:

    Постель для лежанки

    Подготовив в се необходимые составы, изготавливается постель – деревянный прочный щит нужной конфигурации. Его каркас делается из бруса сечением 100×100 мм. Каркас — с ячейками размером 600×900 мм под печью и 600×1200 мм под лежанкой. Если планируется криволинейная форма лежанки, то она доводится до нужной конфигурации с помощью досок и обрезков бруса.

    Постель — каркасное основание для дальнейшего возведения конструкции печи

    Каркас обшивается шпунтованной доской толщиной в 40 мм – она закрепляется поперек длинных сторон каркаса. Позднее, после окончания монтажа печи, боковая фасадная часть постели будет обшиваться гипсокартоном. Все детали деревянной конструкции постели обязательно пропитываются биоцидом, а затем дважды прокрашиваются эмульсией на водной основе.

    Далее, на пол, в том месте комнаты, где будет устанавливаться печь, настилается минеральный картон (картон из базальтовых волокон) толщиной в 4 мм, размером и формой полностью соответствующий параметрам постели. Непосредственно под печью поверх картона закрепляется лист кр овельного железа, который будет выходить из-под печи перед топкой на 200÷300 мм.

    Затем, постель переносится и прочно устанавливается на выбранное и застланное место расположения печи, так, чтобы каркас с тоял устойчиво, без люфта. В конце будущей лежанки, на высоте 120÷140 мм выше уровня постели, устраивается в стене отверстие для дымохода.

    Опалубка и заливка первого уровня саманной смеси

    По всему контуру постели устанавливается прочная опалубка, имеющая высоту (А -40÷50 мм) и ровный верхний край.

    В опалубку заливается саманная смесь (5а) и ее поверхность разравнивается с помощью правила. Маячками для выравнивания служат бортики опалубки.

    Изготовление корпуса печи

    • Пока саманная заливка будет сохнуть, а этот процесс займет 2— 3 недели, можно заняться изготовлением корпуса печи из баллона. Нужно отметить, что точно так же делают печь-ракету и из бочки.

    Резка газового баллона и изготовление крышки с «юбкой»

    • Первым шагом с пустого баллона срезается верх, для получения отверстия диаметром в 200÷220 мм. Далее, это отверстие закрывается подготовленным заранее стальным кругляком толщиной в 4 мм — эта поверхность будет играть роль варочной панели. После этого, ниже варочной панели на 50÷60 мм делается еще один срез для того, чтобы получилась крышка.
    • По внешнему периметру получившейся крышки приваривается, так называемая «юбка» , изготовленная из тонкой листовой стали. Ширина юбки должна составлять 50÷60 мм, шов этой полоски выполняется сваркой. Если нет опыта в сварочных работах, то лучше доверить этот процесс пр офессионалу.
    • После этого по всей окружности юбки, отступив от нижнего края 20÷25 мм, равномерно высверливают отверстия, в которые будут вкручиваться болты.
    • Далее, срезается нижняя пустая часть баллона на высоте, примерно , в 70 мм от низа. Затем, в дне баллона вырезается отверстие для входа райзера внутрь корпуса.
    • После этого, на внутренний край крышки необходимо с помощью клея «Момент» закрепить хорошо сплетенный асбестовый шнур, а затем сразу же надеть ее на корпус баллона и сверху придавить грузом в 2,5÷3 кг. Шнур будет служить герметизирующей прокладкой. Далее, через отверстия в металлической «юбке» просверливаются сквозные отверстия в корпусе баллона, в которых нарезается резьба для болтов.
    • После этого нужно провести замеры глубины корпуса, так как необходимо определить высоту райзера .
    • Затем крышку с баллона снимают, чтобы уберечь прокладку от полной пропитки клеем, иначе асбест потеряет свою эластичность.

    Изготовление топочной части печи

    Следующим шагом из квадратной трубы (или швеллера) сечением 150×150 мм изготавливаются элементы: 1а — поддувало, 1б — топочная камера; 1г — жаровой канал.

    Райзер (1д) делают из круглой трубы диаметром в 70÷100 мм.

    Угол врезки топочной камеры (бункера) в поддувальную и жаровую трубу может варьироваться в пределах 45÷60 градусов от горизонтали. Ее верхний край располагают вровень с выступающим вперед поддувальным элементом, как и показано на схеме.

    В нижней части поддувальной и жаровой трубы нужно отделить канал вторичного воздуха (1в). Его отделяют металлической пластиной толщиной в 3÷4 мм. Ее задний край должен заканчиваться ровно на уровне передней стенки райзера , а передний выходить вперед поддувала на 25÷30 мм. Пластину точечно в четырех местах прихватывают сваркой внутри трубы.

    Затем в конце жаровой трубы сверху вырезается отверстие, в которое вваривается райзер под прямым углом, а конец этого канала закрывается металлическим квадратом, также закрепляемым сваркой.

    На поддувало обязательно устанавливается дверца — задвижка , которая поможет регулировать подачу воздуха. На топочную камеру крышка изготавливается из оцинкованного металла. Герметичного закрытия бункер не требует – главное, чтобы крышка плотно примыкала к входному отверстию.

    После этого готовая конструкция обмазывается раствором 5в. Сплошную футеровку делают только внизу, а бока и верх поддувала оставляют свободными от футеровки. Чтобы смесь обмазки быстрее просохла, конструкцию надевают на шест поддувальной камерой. Нужно следить, чтобы смесь с поверхностей не сползла и не опала , так как футеровка играет большую роль в сохранении тепла. Если такое произошло, то обмазку нужно сделать снова, использовав более жирную глину.

    Изоляция для печи-ракеты

    После того, как высох саманный слой, устанавливается опалубка для обустройства жаростойкой теплоизоляции для печи. Она делается только под местом расположения печи. Высота опалубки будет составлять вместе с саманным слоем 100÷110 мм.

    Установленную опалубку заполняют составом 5б и разравнивают по маякам, которыми послужат бортики опалубки. На главной схеме этот слой обозначен буквой Б.

    Изготовление донной части барабана и обечайки

    Обечайку изготавливают из круглой трубы диаметром 150÷200 мм или же сворачивают ее из стального листа.

    Донный кругляк, который будет укладываться внутрь барабана, вырезается из листового металла толщиной в 1,5÷2 мм, а в середине его вырезается круглое отверстие. Диаметр окружности этого элемента должен быть на 4 мм м еньше внутреннего размера баллона, а диаметр серединного выреза под обечайку делается на 3 мм больше ее внешнего диаметра.

    Установка топочной конструкции

    После того как в опалубке высох термоизоляционный слой, на него монтируется топочная конструкция. Ее устанавливают, контролируя уровнем по вертикали и горизонтали, а затем фиксируют на теплоизоляционном слое с помощью шпеньков. Затем, вокруг печи устанавливается опалубка высотой 350÷370 мм от пола. Здесь нужно учесть, что прочистная камера (3а) и ее дверца (3 б) должны быть установлены рядом с застывшей смесью (5б), которой будет заполняться опалубка. Соединение же (2е ) прочистной камеры с теплообменным каналом (2г) будет проходить над футеровочным составом, заливаемым в опалубку. Смесь также выравнивается до идеала, вровень с опалубкой, с помощью правила.

    Очистная камера

    Пока будет сохнуть смесь в опалубке, можно заняться изготовлением прочистной камеры с дверцей и переходом в теплообменник. Его изготавливают из оцинкованной стали, толщиной в 1,5÷2 мм, а фасадную его часть – из металла в 4÷6 мм. В боковой части прочистной камеры вырезается отверстие диаметром в 150÷180 мм, для установки конца дымоходной трубы, которая будет проходить под лежаком.

    Дверца прочистной камеры изготавливается размером в 160×160 мм, также из стали в 4÷6 мм. Перед ее установкой, по периметру внутренней поверхности устанавливается герметизирующая прокладка, изготовленная из минерального картона. Сама дверца прикручивается к коробу камеры крепежными болтами, для которых в высверленных отверстиях нарезается резьба.

    На данной схеме представлены размеры всех элементов и место установки и соединения камеры с барабаном (баллоном). Далее, после примерки элементов, в нижней части барабана печи вырезается окно размером в 70 мм, в которое будет монтироваться сваркой соединяющий канал (2е ).

    Гофрированные трубы под лежанкой могут быть расположена произвольно, в зависимости от конфигурации лежака, важно только придерживаться размеров, указанных на чертеже изготовления прочистной камеры, указанными под буквами А , Б и В. Как правильно присоединить трубу «борова» будет рассмотрено ниже.

    Монтаж барабана

    Когда раствор в опалубке просохнет, ее снимают. На райзер , сверху застывшей теплоизоляции, надевают барабан топочной системы, изготовленный из газового баллона. Барабан в данный момент монтируется без крышки — его установка показана на представленной схеме.

    На донную часть установленного барабана выкладывается раствор 5б, и с помощью шпателя из него формируется наклонная в 6— 8 градусов, в сторону выходного окна прочистной камеры, поверхность. Затем, на райзер надевается и опускается на дно барабана, кругляк из металлического листа и придавливается к уложенному раствору. Из серединного отверстия вокруг райзера раствор выбирается, иначе невозможно будет установить трубу-обечайку. После этого в освобожденное пространство на райзер надевается сама труба и слегка вкручивается в раствор. Все зазоры, образовавшиеся по внешнему и внутреннему контуру, промазываются глиной (5д).

    Футеровка топливной конструкции изнутри

    После установки обечайки и пода , ожидать просыхания раствора теплоизоляции не нужно, можно сразу переходить к футеровке райзера . В обечайку, вокруг райзера , в 6÷7 слоев засыпается состав (5г). Каждый из слоев необходимо максимально уплотнить, при этом смачивая сухую смесь водой из пульверизатора. Сверху это пространство, заполненное песком, закрывается глиняным слоем (пробкой) толщиной в 50÷60 мм, при этом используется раствор 5д.

    Монтаж прочистной камеры

    После монтажа барабана, нужно установить прочистную камеру. Установить коробку несложно — для этого на переходной канал и отверстие в барабане, а также на боковую и нижнюю часть коробки наносится слой раствора 5д , который имеет толщину в 3÷4 мм. Коробка устанавливается на место, а окно переходного канала (2е ) вставляется в приготовленное отверстие барабана и хорошо прижимается и придавливается. Выступивший по бокам раствор сразу же размазывается. Вход прочистной камеры в барабан должен быть хорошо герметизирован, поэтому, если остались зазоры, то их обязательно нужно хорошо заделать.

    Укладка теплоизоляционного слоя

    Опалубка для уровня Г

    Далее, по внешнему контуру постели устанавливается опалубка, так же, как при изготовлении уровня А. Высоту этого уровня Г нужно выводить, ориентируясь на отверстие под под ключение «борова». Над верхним краем отверстия уровень должен быть поднят примерно на 80÷100 мм.

    Заполнение опалубки

    Следующим шагом идет заполнение опалубки раствором самана (5а) до нижнего края отверстия, приготовленного под установку «борова» в очистной камере с одной стороны , а в конце лежанки— до нижнего края выходного отверстия для дымохода.

    Выкладывается и разравнивается смесь вручную, при этом нужно следить, чтобы масса максимально плотно прилегала к предыдущему слою. Таким образом, от прочистной камеры к выходу дымохода образуется подъем для труб «борова», разница высот которого должна составлять 15÷30 мм. Такая конструкция необходима для того, чтобы лежанка прогревалась равномерно.

    Возможно, вас заинтересует информация о том, как выбрать

    Установка гофротрубы

    Следующим шагом идет растягивание гофрированной трубы на всю длину лежанки. Один ее конец подключается к очистной камере, вставляясь в отверстие на глубину в 20÷25 мм и развальцовываясь внутри камеры плоской отверткой через очистную дверцу. Затем вход трубы в зольник обмазывается раствором 5д , а начало трубы 150÷200 мм, обмазывается саманом. Это хорошо зафиксирует т рубу в нужном положении и не даст ей выскользнуть из отверстия при проведении дальнейших работ.

    После этого труба в опалубке укладывается в виде змеевика, но она всегда должна находиться на расстоянии порядка 100 мм от краев опалубки и стены. В процессе укладки труба вдавливается в уложенный под ней саманный слой. Уложив трубу по всей длине, второй ее конец фиксируют на глиняный раствор в выходное дымоходное отверстие.

    После этого весь «боров» облепляется саманным раствором, который нужно хорошо утрамбовывать особенно между изгибов трубы, чтобы в нем не образовывалось пустот. После того, как саманной массой будет заполнено пространство вровень с верхом гофрированной трубы, в опалубку заливается более жидкий раствор самана, и в конце поверхность разглаживается правилом, которое ведется по стенкам опалубки, выполняющими роль маячков..

    Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляют на дровах

    Установка крышек

    После этого болтами закрепляются крышки очистной камеры и барабана. Затягивать их нужно плотно, чтобы они прижали установленные внутри прокладки.

    Обмазка барабана печи

    Далее, производится обмазка саманом барабана печи на ⅔, от низа корпуса. Верхнюю часть барабана оставляют свободной от саманного слоя. Теплоизоляция наносится толщиной не менее 100÷120 мм, ну а конфигурация обмазки выбирается самим мастером.

    Отделка печи

    В прошествии двух или двух с половиной недель, саманный слой должен просохнуть, и можно будет удалить установленную опалубку. Затем, при необходимости, скругляются прямые углы конструкции. Кроме этого, барабан покрывается жаростойкой, способной выдержать температуру до 450÷750 градусов эмалью. Саманная поверхность лежанки покрывается акриловым лаком в два слоя, каждый из которых должен хорошо просохнуть. Лак скрепит материал поверхности, не давая ему пылить, защитит саман от влаги и придаст эстетичность глазурованной глины.

    При желании на поверхность лежанки можно уложить деревянный настил из тонких досок – его достаточно часто делают съемным . Боковые части лежанки иногда отделывают гипсокартоном или обкладывают камнем. Декоративная отделка проводится на вкус владельца дома.

    Возможно, вас заинтересует информация о том, как возводится

    Проведение испытания печи

    Просохшую печь нужно обязательно испытать. Для этого следует провести прогрев конструкции, заложив легкое топливо, в виде бумаги в поддувало и пополняя его в процессе сгорания. Когда на поверхности лежанки почувствуется тепло, можно в топочную камеру закладывать основное топливо. Когда печь начнет гудеть, поддувало закрывается до изменения звука до «шепота ».

    В заключение нужно сказать, что печь-ракета может быть также выложена из кирпича или камня — все зависит от финансовых возможностей и творческих способностей мастера. Главное, что может привлечь в этой конструкции — это возможность импровизировать и творить, используя разные материалы для постройки и отделки. Поэтому тем, кто мечтает установить в своем доме печь с обогреваемой лежанкой, стоит внимательнее присмотреться к этому варианту.

    Цены на готовые варианты печей-ракет

    печь ракета

    Видео: пример постройки печи-ракеты с теплой лежанкой


    Евгений Афанасьев главный редактор

    Автор публикации 18.01.2016

    Ракетная, или реактивная печь - это отопительно-варочное устройство, использующее в качестве топлива древесные продукты. Популярность такого оборудования обусловлена несколькими факторами. Один из важнейших - простота изготовления и небольшие вложения. Кроме того, ракетная печь пользуется спросом из-за своих оптимальных технических характеристик, но об этом мы поговорим немного позже.

    Несколько интересных особенностей

    Реактивная печь появилась достаточно давно. За это время о таком оборудовании сложилось огромное количество мифов. Самый интересный заключается в том, что в ракетной печи используется такой же принцип работы, как и в самолета МИГ-25. Кто-то даже говорил о том, что подобное отопительное оборудование работает на обратной но это совсем не так.

    Все эти мифы и выдумки связаны, скорее, с названием, нежели с принципом действия устройства. Но печи ракетного типа были названы так только потому, что при неправильной топке они издают свистящий звук, похожий на тот, который издает ракета при полете. Если же печь была сложена правильно, то она будет работать тихо, с небольшим шелестом. Сделать ее можно хоть и быстро, но не всегда так просто, как хотелось бы. Именно поэтому прежде чем приступать к сборке, необходимо более подробно узнать принцип работы, характеристики, рассмотреть пару схем и чертежей.

    Ракетная печь длительного горения

    Основное требование, выдвигаемое к реактивным печам, да и к любым другим устройствам длительного горения, - высокая теплоотдача. Причем желательно, чтобы была возможность загрузки топлива без остановки процесса горения. Если такое отопительное оборудование будет гореть в течение 6-7 часов без «дозаправки», то его смело можно назвать годным.

    Вообще любая ракетная основана на дожигании пиролизных газов. Как известно, пиролиз - это процесс разложения твердого топлива в летучие газы, протекающий в условиях недостаточного количества кислорода в топке, что замедляет процесс горения и заставляет топливо тлеть. Все это позволяет относительно небольшим количеством древесного топлива довольно долго обогревать помещение.

    Принцип действия

    Практически все печи рассматриваемого типа имеют вертикальную загрузку. Горючее, попавшее в топку, сгорает, и постепенно оседает в низ. Основная часть кислорода поступает через поддувало, благодаря чему достигается избыток воздуха, которого должно хватить на дожигание. Но его количество рекомендуется ограничивать, так как холодные потоки могут остудить нагретую смесь.

    Если загрузка вертикальная, то основным регулятором выступает пламя, которое вытесняет воздух. Обычно для поддержания процесса пиролиза, то есть чтобы температура сохранялась на должном уровне, имеется жаровая труба. Чем она длиннее, тем лучше тяга. Но по всей длине трубы мы имеем значительную разницу температур.

    Довольно важным моментом является теплоотдача после топки. Для более эффективного выделения тепла его небольшое количество (в пределах 5-10%) отводится наружу. Так и помещение быстрее нагревается, и появляется возможность уменьшить теплопотери райзера (аккумулятора). Практически все ракетные печи своими руками делаются таким образом, чтобы райзер накрывался тонким слоем металла, что сохранит тепло. Продолжаем рассматривать устройство.

    Ракетная печь своими руками: чертежи

    Для того чтобы отопительное оборудование работало максимально эффективно, во время сборки необходимо руководствоваться чертежами. Их вы сможете найти в данной статье и использовать при сборке.

    Давайте поговорим о том, как создать Она нужна для обогрева и приготовления пищи в теплое время года. Нагревается до 400 градусов по Цельсию. При этом печь должна быть переносной. Топку можно сделать открытой. Основное конструкционное отличие от классической реактивной печи заключается в том, что топка изготавливается с совмещенным поддувалом. В результате объемы заходящего вторичного воздуха сокращаются, следовательно, кислород не может остудить пиролизный газ.

    Изготовленное отверстие в крышке бункера позволяет регулировать температуру, правда, не очень точно, но для приготовления пищи вполне достаточно. А сейчас более подробно рассмотрим процесс сборки.

    Первый этап сборки

    Для начала нам потребуется обычное колено канала в хорошем состоянии. Его размеры могут быть различными. Все зависит от того, насколько большую печь вы хотите получить. Две трубы (обычно диаметром 150 мм) свариваются под углом не более 90 градусов. В результате мы получим топку с патрубком. Необходимо помнить о том, что короткий участок трубы должен быть горизонтальным, а длинный - вертикальным. Соответственно, пламя из горизонтального патрубка будет вытягиваться в вертикальный канал.

    Наиболее примитивный с точки зрения трудоемкости способ организовать подачу вторичного воздуха заключается в том, что на кронштейны в топке крепится лист металла. Получается, что очаг будет отделяться от дымохода. Проходящий воздух переместится в угол колена, чего и требовалось добиться. Обратите внимание на то, что ракетная печь, своими руками (чертежи см. в данной статье) изготавливаемая, должна иметь ножки. Их желательно приварить. На вертикальную часть трубы можно поставить решетку, чтобы заниматься приготовлением пищи.

    Второй этап: изготовление ракетной буржуйки

    В качестве основы мы берем конструкцию, полученную немного раньше. К ней необходимо добавить дополнительный элемент, в результате чего получится своего рода буржуйка. Нам требуется сделать горизонтальный канал. Прямоугольное сечение канала более предпочтительно, так как позволяет улучшить эксплуатационные свойства агрегата. Что же касается воздуховода, то его можно сделать горизонтальным. Самое главное, чтобы по нему поступал воздух. Наиболее целесообразное решение - установка пластины с ребрами по нижней стенке.

    Что касается дымохода, то его подключают к колену. В качестве материала используется стальная труба подходящего диаметра. Нередко такая печь собирается из того, что есть под рукой. Но самое главное требование - это организовать качественную топку и отвод. При этом нежелательно использовать слишком тонкий металл, на котором будет заметен процесс коррозии.

    Печь с вертикальным теплообменником

    Сама по себе идея достаточно проста в исполнении. Заключается она в том, что на пути прохода горячих потоков монтируют толстостенный стальной теплообменник. В этом случае используется конструкция, описанная выше, и к ней добавляется дополнительный элемент. Но тут желательно немного увеличить печь в размерах и поменять вертикальную трубу на емкость для сухого теплообмена. Это может быть пустой газовый баллон, который идеально подходит. Правда, придется выполнить канал дымохода соосно горизонтальному патрубку (топке).

    Топка может изготавливаться в различных исполнениях. Самые популярные - труба, короб и корпус печи. Если топка имеет не слишком маленькие габариты, то может выступать в качестве первичного теплообменника. Поэтому если вы хотите добиться продолжительного горения, скажем, такого, который имеет ракетная печь Апостола, то топливный отсек необходимо расширить. Обычно он делается высоким, примерно 50-60 см. Следовательно, вертикально загруженные поленья загораются снизу и полностью прогорают под собственным весом.

    Монтаж инжектора

    На этапе дожигания топлива для лучшего протекания процесса устанавливают отдельный канал для подачи кислорода. В этих целях желательно использовать стальную трубу, имеющую диаметр не более 18 мм, и изогнутую. Один конец трубы необходимо заглушить, просверлить в нем примерно пять-шесть отверстий небольшого диаметра. Данная сторона проходит через всю систему. При этом конец с просверленными отверстиями должен доставать до пламени. Свободная сторона отводится в окружающую среду, где будет доступ к воздуху. Нагревание металла приводит к возникновению тяги в трубке, и кислород поступает для дожига. В принципе, ракетная печь Габриэля Апостола такого типа является весьма эффективной и отличается высокой теплоотдачей.

    Полезное дополнение

    Если у вас есть желание, то на заключительном этапе вы можете организовать турбонаддув. Для этого к инжектору нужно подключить воздушный насос. Подойдет старенький пылесос или мощный компрессор. При этом обратите внимание на то, чтобы инжектор имел хорошую пропускную способность.

    Система работает следующим образом. После включения насоса в ней создается избыточное давление. Пропорционально увеличению мощности возрастает тяга. Постепенно температура теплообменника повысится. Это похоже на кузнечные меха, которые использовались еще с древних времен. Такая ракетная дровах и другом низкосортном топливе будет работать весьма эффективно. Вложений практически не потребуется, так как собрать оборудование можно из подручных средств и материалов.

    Простой отопительный прибор, который по популярности мало в чем уступает буржуйке, – печь-ракета. Работает на дровах, а схема конструкции настолько проста, что изготовление возможно своими силами. Печь можно сделать и экономичной – многие думают, что похожесть на буржуйку означает прожорливость топочной камеры, но нет. Есть схемы, которые работают на тлеющей древесине (пиролиз), а значит, экономичны при таком же КПД.

    Почему ракета и почему реактивная

    Такую печку часто называют «ракетой», но не потому, что дрова в ней сгорают с большой скоростью, а из-за формы конструкции – традиционный вариант печки-ракеты делается из двух отрезков железных труб, сваренных друг с другом. Агрегат напоминает ракету на детском рисунке. Применение же упрощенной формы позволяет изготовить ее меньше, чем за день. Еще к печи применяют прилагательное «реактивная», но тоже не из-за скорости сгорания топлива, а из-за особенностей горения – на определенном этапе подачи воздуха в топливник она начинает сильно гудеть, как будто включается турбонадув форсунок в двигателе.

    Гудение печи – это неэффективный и расходный режим горения. При нормальной работе она издает тихий шелест.


    Любой хозяин загородного или дачного дома имеет в мастерской хотя бы минимальный набор столярных, слесарных и автомобильных ремонтных инструментов. Вот они-то и помогут в изготовлении чудо-ракеты, плюс чертежи и минимальный запас материалов: трубы или металлические короба, лист железа и – при строительстве стационарного варианта – кирпич и раствор на глине. Теперь становится понятно, что реактивная печь делается переносной или неподвижной, например, для отопления дома или бани.

    Если стационарная реактивная печь будет отапливать дом, то ее располагают вдоль внешней стены. Правильно сконструированная и оборудованная, она может обогреть домик площадью до 50м 2 . Также печь устанавливают на открытой местности – на приусадебном участке, и используют как летний вариант для приготовления пищи.

    Как работает печка ракетного типа

    Устройство простейшее – два принципа горения топлива, позаимствованных у других печей:

    1. Естественная циркуляция горячих газов и дыма по каналам печки – стандартное решение, как в буржуйке.
    2. Дожигание несгоревших газов (пиролиз) при ограниченном доступе кислорода к камере горения.

    Схема самой простейшей реактивной печки, которая предназначена только для приготовления пищи, использует именно естественное горение дров – в открытой камере невозможно создать условия для поддержания реакции пиролиза и дожигания недогоревших газов.

    Рассмотрим простую конструкцию реактивной печи-ракеты прямого горения, которая традиционно устанавливается во дворе на открытой площадке. На ней можно быстро нагреть воду или приготовить обед для семьи на отдыхе. Из рисунка ниже становится понятно, что для такого образца потребуется два отрезка цилиндрической или прямоугольной железной трубы, которые соединены между собой сваркой под углом 90 0 .


    В качестве топочной камеры выступает горизонтальный отрезок металлического короба – туда закладывают дрова. Также загрузку топлива можно организовать и вертикально – добавить сверху горизонтальной трубы вертикальный железный цилиндр для загрузки дров. Таким образом, получится конструкция из трех труб или коробов, самый нижний из которых (горизонтальный) будет работать как топка. В стационарной схеме простейшая конструкция печки часто использует красный кирпич, который кладется на глиняный раствор.

    КПД конструкции нельзя назвать удовлетворительным, поэтому умельцы придумали, как повысить эффективность ее работы. Добавочный элемент – еще одна труба большего диаметра (как видите, все материалы доступны и дешевы), в которую устанавливается основная труба печки райзер (первичный дымоход). Так повышается общий нагрев и продолжительность удержания тепла.

    На схеме:

    1. Наружный корпус.
    2. Труба, которая служит топкой.
    3. Канал для выхода воздуха в камеру сгорания.
    4. Утепленная область между корпусом и райзером. Утеплителем может служить та же зола.

    Как протапливать

    Протапливается реактивная печь «Робинзон» по принципу разжигания костра – первой закладывается бумага, сено, солома или другой быстровозгораемый материал, затем – мелкие щепки или крупная стружка. Последними закладываются поленья в размер топки. Горячие продукты горения поднимаются по вертикальной трубе (2) и выходят наружу. На открытый торец трубы (2) можно ставить кастрюлю или бак с водой.

    Чтобы топливо горело непрерывно и активно, необходимо обеспечить зазор между выходной трубой (2) и кастрюлей с водой с помощью специальной решетчатой металлической подставки.

    На схеме ниже нарисовано простейшее устройство с дверцей на отверстии для загрузки топлива. Воздушная тяга образуется из-за наличия специального канала, образующегося нижней поверхностью топки и железной пластиной, приваренной в 8-10 мм от топочной камеры. Такая конструкция будет принудительно докачивать воздух, даже если дверца закроется полностью. Из схемы видно, что конструкция рассчитана и на работу в режиме пиролиза, при этом постоянный поток «второстепенной» струи воздуха будет дожигать отработанные газы. Но чтобы дожигание проходило на 100%, необходимо обустроить термоизоляцию вторичной камеры, в которой догорает газ, чтобы обеспечить нужные температурные показатели для пиролиза.

    На схеме:

    1. Принудительный канал для поддува воздуха при закрытой топочной дверце.
    2. Область активного горения.
    3. Сгоревшие газы.

    Усовершенствованная схема предусматривает не только возможность обогрева окружающего пространства, но и приготовления пищи, для чего конструируется верхняя варочная поверхность. Итого: к самому простому варианту «ракеты» можно добавить наружный корпус, который будет дополнительно обогревать комнату, топочную дверцу, поддув воздуха для поддержания режима пиролиза и плиту для варки еды. Эту схему уже можно реализовать в самом доме, а не во дворе, так как труба дымохода выводится наружу. Такая несущественная модернизация значительно повышает эффективность модели. Так, ракетная печь своими руками, чертежи которой представлены ниже, обладает следующими возможностями:

    1. Из-за встраивания наружного корпуса из трубы большего диаметра и его утепления, которое создает термоизоляционный слой для райзера, а также из-за возможности герметично закрыть верхнюю трубу горячий воздух остывает намного дольше.
    2. В нижней секции печки добавлен отдельный канал для поддува, что позволяет организовать пиролизное горение.
    3. Дымоход в такой схеме рекомендуется располагать не вертикально вверху, а снизу сзади на корпусе, что позволит организовать дополнительную циркуляцию горячих потоков по внутренним каналам печки, обеспечивая быстрый нагрев варочной плиты и всего утепленного корпуса.

    В топливнике (1) топливо сгорает не полностью (2), так как подача воздуха осуществляется не в полном объеме, – это режим «А», которым можно управлять при помощи заслонки (3). Горячие, но не догоревшие от пиролиза газы подаются в концевой отрезок огневого канала (5), в котором дожигаются. Дожигание обеспечивает качественная термоизоляция и постоянный поток «второстепенного» воздуха в режиме «Б» по каналу (4).

    Затем горячий поток поступает во внутренний райзер (7), поднимается вверх к плите для варки (10) и нагревает ее. Далее горячий воздух попадает в объем (6) между наружной и внутренней трубами, утепленными слоем золы (4, 9), нагревает корпус печи, который отдает тепло в помещение. И наконец, остывший воздух опускается вниз, чтобы попасть в дымоход (11) и выйти наружу.

    Стабильно высокая температура в райзере (7) обеспечивает максимальную отдачу тепла и создает условия для полного сгорания газов благодаря помещению райзера в трубу большего размера – обечайку (8). Свободное пространство заполняется золой или другим жаропрочным веществом (9) для футеровки – это также может быть раствор обычной глины с песком в пропорциях 1:3.

    Пальма популярности принадлежит промышленной модели «Робинзон» – это простая, но надежная конструкция. Имея такую мобильную печь, можно на даче или в походе быстро приготовить пищу или нагреть воду. Конструктивно это перевернутая труба Г-образной формы, как показано на схемах ниже.

    В горизонтальный отрезок топливного приемника закладываются дрова, а поджиг осуществляется с той стороны, откуда входит вертикальная труба. В трубе Г-образной формы из-за разницы давлений горячего и холодного воздуха возникает тяга, и интенсивность горения будет только расти по мере нагревания корпуса печи. Подача воздуха регулируется шиберной заслонкой.

    Работает печь по принципу расходования энергии естественного потока горячих газов. Получается замкнутый цикл: при повышении температуры топливо начинает гореть активнее и быстрее нагреваются камера и варочная поверхность. В результате «Робинзон» способен нагреть 10 литров воды за 10 минут, если поставить бак на уже теплую поверхность. На схеме видно, что варочная поверхность в «Робинзоне» имеет толстый теплоизоляционный слой, что позволяет закладывать в топливник чурки большого диаметра.

    Стационарная печь

    Стационарные модели имеют колпак, чтобы тепло в помещении сохранялось дольше. В такой печке сжигание топлива происходит по другому сценарию. Начало процесса сгорания дров такое же – поступление воздуха ограничено. Это вызывает выделение пиролизных газов, которые дожигаются в нижнем участке вертикальной трубы или короба, куда вторичный воздух подводится отдельно.

    Раскаленный газ, оказавшись вверху, начинает остывать и опускается в свободный межкамерный объем, а затем – в дымоход. Это происходит следующим образом:

    1. Силы гравитации заставляют более холодные, а значит, тяжелые сгоревшие газы устремляться вниз, где они попадают в дымоход.
    2. Этому способствуют и постоянно поддерживаемое давление от подкладываемых дров и стабильно высокая температура газов.
    3. Естественная тяга в дымоходной трубе.

    Все это создает эффективные условия для сгорания дров и появляется возможность пристроить к «ракете» дымовой канал с произвольной геометрией. В основном длинные и сложные дымоходы нужны для того, чтобы лучше обогреть помещение.

    Главный недостаток всех печей на твердом топливе – невозможность удержать бо́льшую часть тепла в доме. Но положительные качества позволяют нивелировать отрицательные моменты – высокая скорость выхода газов позволяет организовывать сложные вертикальные или горизонтальные дымоходы с несколькими каналами. Реализация этого принципа на практике – русская печь. В реактивной печи с горизонтальным многоканальным дымоходом тоже можно оборудовать теплую лежанку, как показано на схеме ниже.

    Реактивная ракета-печка – вариант домашнего отопления, дешевле которого бывает только даром. Человек, знакомый с азами строительства, может сложить комбинированную печь из кирпича в исполнении, подходящем для любого домашнего интерьера. Основной задачей по облагораживанию внешнего вида будет декорирование железного колпака и крышки топливника – все остальное не будет находиться на виду.

    Комбинированная кирпично-металлическая печь из бочки

    Она стационарная, ведь конструкцию не передвинешь. Из шамотного кирпича выкладывается топливная камера и дымоход, из металла делаются задвижки и дверцы. Кирпич отдает тепло очень медленно, поэтому помещение будет согрето еще долго.

    Высокая эффективность – не конек таких моделей, но хорошей теплоотдачи можно добиться регулировкой подачи воздуха в камеру, не стремясь выйти на режим горения, при котором печка начинает «реветь» и «гудеть».

    Чтобы как-то минимизировать тепловые потери при эксплуатации этой простейшей конструкции, многие умельцы встраивают в печь водяной контур и подключают резервуар для горячей воды. Также сохранению тепла в помещении способствует возведение лежанки с многоканальным горизонтальным дымоходом. Отрицательные качества моделей «ракет», которые нельзя минимизировать или убрать:

    1. Необходимо постоянное наблюдение и регулировка тяги – устройств автоматики не предусмотрено.
    2. Каждые 2-3 часа нужно загружать новую порцию дров.
    3. Железный колпак нагревается до опасных температур.

    Самый простой и дешевый вариант – модель «Робинзон», что на чертеже ниже. Для ее изготовления нужны обрезки труб или прямоугольного профильного короба, металлические уголки для ножек, сварочный аппарат. Размеры его выбираются исходя из габаритов заготовок. Главное – придерживаться соблюдения принципа действия, а не размеров.

    Для самодельной конструкции часто берут газовые баллоны или бочки на 200 литров – толстые стенки и подходящий размер как нельзя более соответствуют задуманному. И те, и другие используются для изготовления наружного корпуса, а внутренние элементы изготавливаются из труб меньшего диаметра или выводятся кирпичом – половинками, четвертинками или целым.

    Общей формулы расчета теплоотдачи для всех моделей ракетной печки нет, поэтому вариант использования готовых расчетов по принципу похожести схем вполне подойдет. Главное, чтобы размер будущей «ракеты» хотя бы примерно соответствовал объему обогреваемого помещения. Например, для гаража сойдет газовый баллон, для дачного домика – двухсотлитровая бочка. Приблизительный выбор внутренних элементов показан на схеме ниже.

    Печь из железного баллона

    1. Баллон – газовый, кислородный, из-под углекислого газа.
    2. Труба ≥ 150 мм под топливную и загрузочную камеры.
    3. Трубы 70 и 150 мм – для внутреннего вертикального дымохода.
    4. Трубы 150 мм – для выходного дымохода.
    5. Утеплитель любого типа, обязательно негорючий.
    6. Заготовки листового металла H = 3 мм.

    Верхняя часть баллона отрезается сваркой. В целях безопасности лучше открыть запорный кран на нем и заполнить водой перед резкой. С боковых сторон нужно вырезать проемы для топливной камеры и дымохода. Труба под топливник соединяется с вертикальной трубой дымоходного канала из дна баллона.

    После монтажа внутренних элементов срезанный верх приваривается назад. Швы проверяются визуально, подсоединяется главный дымоход. Если есть водяной контур, присоединяется и он. После этого печь-ракету можно испытывать.

    Достаточная тяга обеспечивается высотой дымоходной трубы – она должна быть поднята над топливником не менее чем на 4 метра.

    Как выложить топливник из кирпича

    Такая модель требует использования только шамотного (глиняного) кирпича – керамический или силикатный сразу растрескается. Кладка ведется на глиняном растворе, пропорции состава указаны выше. Под основание печки роется котлован, грунт на дне трамбуется и заливается бетонным раствором. Размер фундамента – 1200х400х100 мм.

    После затвердевания основания его защищают листом картона из базальта, затем начинают выкладывать топливник, вертикальный дымоход и загрузочную камеру. С фронта топливника крепится дверца для уборки золы. После высыхания глиняного раствора траншея засыпается, в вертикальный дымоход вставляется труба нужного диаметра. Полости между кирпичом и трубой следует забить утеплителем – базальтовой ватой, золой или другим невозгораемым материалом, например, асбестом.

    Теперь на кладку ставится колпак Ø 600 мм – подойдет вырезанная крышка из металлической бочки. Перед монтажом в нем вырезается отверстие, в которое вставляется патрубок под дымоход. Надевая этот колпак, бочку следует перевернуть, и патрубок окажется там, где нужно. Затем выводится дымоход – или напрямую на улицу, или через обустройство лежака с горизонтальными дымоходными каналами. Лежак можно выкладывать обычным силикатным кирпичом, так как температура газов будет уже низкой.



    • Читайте также:

    Категории:

    Популярное: