Изготовление самодельной дровяной печи длительного горения


Дрова, брикеты, каменный уголь, пеллеты не сдают позиций перед электричеством и газом в качестве источников тепла, ведь печь на твердом топливе все еще считается самым безотказным вариантом отопления в частных загородных домовладениях. Новейшие модификации обеспечивают длительное горение топлива, они безопасны, многофункциональны, удобны в использовании.

Принцип работы печей на твердом топливе

Ключевые элементы устройства:

  • топливник. Отсек предназначен для сжигания энергоресурса, габариты подбираются в соответствии с площадью обслуживаемого помещения;
  • зольник. Необходим для подачи кислорода и сбора отходов горения, он располагается в нижнем сегменте сооружения;
  • дымоход. С его помощью выводятся дымовые газы, осуществляется распределение тепловой энергии. Кирпичные печи на твердом топливе функционируют на базе нескольких каналов.

Большинство вариаций используют такие виды топлива, как пеллеты, опилки, евродрова, древесину, щепу, каменный уголь. Материал должен быть качественно высушенным, в этом случае он будет производить больше газа, соответственно, и тепла.

Основные циклы работы агрегата на примере использования дров:


  1. Топка загружается топливом, его поджигают.
  2. Ограничивается поступление кислорода в активную зону – эта мера необходима для замедления горения, топливо должно тлеть.
  3. Дрова при сгорании трансформируются в уголь, последний при дальнейшей переработке источает тепло.

Твердотопливную печь длительного горения можно изготовить своими руками, практически все ее вариации проявляют высокий КПД – в среднем, 70%. Агрегат обладает оптимальной теплоемкостью, после затухания процессов в топке устройство продолжает обогревать помещение. Автономная система может работать без подвода к коммуникациям, если оснастить печь на твердом топливе водяным контуром, можно избежать потерь тепла, использовать накопленную энергию в периоды простоя.

Твердотопливные печи
Твердотопливные печи часто дополняют варочной поверхностью и духовым шкафом

Слабой стороной рассматриваемых устройств является неравномерность их нагрева, также доставляет неудобство необходимость в постоянном контроле процесса горения. Сооружение нуждается в профессиональном проектировании, так как велик риск проникновения в помещения углекислого газа. Дымоход характеризуется трудоемким обслуживанием – необходимо регулярное вычищение золы. Для постоянной эксплуатации понадобятся большие запасы топлива.


Сравнение с другими видами печей

Одним из ключевых факторов, благодаря которому отдают предпочтение именно моделям, функционирующим на твердом топливе, считается стоимость обслуживания. Ниже всего расходы на отопление в случае использования щепы, зерновых, растительных пеллет. Чуть больше вложений потребует закупка древесины, бурого угля, древесных брикетов (в порядке возрастания). Дороже всего обойдется отопление на базе мазута, природного/сжиженного газа, электричества.


Твердое топливо Природный или сжиженный газ Жидкое топливо Электроэнергия Солнечная энергия
Тип отопительной системы Водяная или воздушная Водяная Водяная Индивидуальные радиаторы, поверхностное и воздушное отопление Водяная в низком температурном режиме
Необходимость в техническом помещении Нет – для каминов, да – для котлов Да Да Нет Да, если используется тепловой аккумулятор
Необходимость в дымоходе Да Да Да Нет Да
Автоматическое регулирование обогрева В ограниченных пределах Да Да Да Да
Удобство обслуживания Есть затруднения Удобно Удобно Удобно Удобно
Уровень загрязнения атмосферы Высокий Низкий Высокий Отсутствует Отсутствует

Твердотопливные отопительные системы, в отличие от тех, что работают на природном либо сжиженном газе, жидком топливе, не требуют согласования с администрацией поселения, проекта ввода газа и системы резервуаров.

Простая печь-голландка на твердом топливе своими руками

Первая выкладка производится без раствора – так можно исключить ошибки и проверить выполнение основных узлов конструкции.

Печь-голландка
Печь-голландка

Материалы и инструменты:

  • раствор на основе глины;
  • песок;
  • огнеупорные кирпичи;
  • колосниковая решетка;
  • полиэтилен, рубероид;
  • металлическая труба, листовая сталь;
  • топочная дверца;
  • киянка;
  • строительный уровень;
  • резиновый молоток;
  • мастерок.

Сначала укладывают рубероид, его засыпают слоем песка, выравнивают, проверяют горизонтальность с помощью уровня. Укладывают 12 кирпичей, заливают первый ряд раствором (глина и вода), далее в смесь добавляют песок. Вставляют и фиксируют поддувальную дверцу, через 2 ряда – колосниковую решетку.

По мере выполнения порядовки внедряют топочную дверцу, на каждом этапе проверяют геометрию углов. Верхние ряды немного смещаются назад и укрепляются асбестовым шнуром. Дымоход и задвижка также уплотняются этим материалом. Щель, оставшуюся у основания конструкции, закрывают листом металла.

После того, как полностью высохнет раствор, проводят испытание печи: поджигают в топке бумагу, проверяют тягу. Конструкцию обычно белят, чтобы она достойно смотрелась в интерьере помещения, стоит выложить лицевую часть огнеупорной плиткой.

Что такое «пиролиз»? Использование эффекта пиролиза в печах

Перед тем, как мы перейдем к непосредственному рассмотрению предмета нашей статьи, необходимо познакомиться с таким термином, как пиролиз. Это процесс, во время которого происходит разложение любых сложных химических соединений на более простые составляющие. Обязательным условием для этого является воздействие на вещество высокой температуры, о чем нам однозначно говорит приставка «пиро», присутствующая в термине.


В более узком смысле под пиролизом подразумевают разложение топливных элементов, таких как древесина, уголь, пеллеты (гранулированное топливо из отходов древесного либо органического производства) и некоторых других. Наверное, многие удивятся, но при горении дров воспламеняется не древесина, а газообразные продукты, выделяемые во время ее нагрева. Фактически, разжигая обычный костер мы все равно сталкиваемся с процессом пиролиза. Но в обычных условиях горение происходит при наличии достаточного количества кислорода, что, в конечном итоге, негативно сказывается на общей эффективности нашего костра либо печи. Полноценный же пиролиз требует ограничения подачи окислителя и сжигания газов отдельно от тлеющих дров либо иного горючего, для более полного и экономичного использования топлива.

На сегодняшний день существует множество вариаций и конструкционных решений, позволяющих создать печь длительного горения. Однако, несмотря на все технические различия, принцип действия таких отопительных приспособлений остается одинаковым. Для обеспечения более качественного и эффективного расхода топлива дровяная печь длительного горения использует рассмотренный выше эффект пиролиза.


ким образом, основная часть тепловой энергии вырабатывается благодаря сгоранию газов, выделяемых в процессе тления деревянных поленьев: метана, водорода и прочих веществ.
Тление дров вызывают специально дозируя подачу кислорода в печь с помощью регулятора. Сначала дают топливу возможность качественно разгореться в течении примерно получаса, а затем минимизируют доступ окислителя в топку. Тлеющие дрова в таких условиях выделяют максимально возможное количество легко воспламеняемых газов, которые, сгорая в отдельной камере, и обеспечивают нагрев корпуса пиролизной печи и качественное отопление помещения.

Не стоит пытаться увеличить эффективность обычной дровяной печки, добиваясь ее перехода в режим тления. Пиролизная печь должна быть полностью герметичной! Обычная же в режиме тления просто безрезультатно выпустит горючие газы сквозь дымоход. А возможен и вариант похуже: угарный газ и другие продукты тления проникнут в дом сквозь негерметичные створки печной дверцы, создавая серьезную угрозу вашей жизни.

Зачастую в конструкции пиролизной печи предусматривают наличие контура водяного охлаждения, превращая ее в полноценный котел для отопительной системы. Пример схемы такого котла вы можете увидеть на рисунке ниже.

Преимущества и недостатки печей длительного горения

Собственно, начнем с преимуществ пиролизных печей, благо их в данной конструкции предостаточно:

  • Практически полное сгорание топлива. Вследствие этого котлы длительного горения имеют прекрасные показатели КПД, достигающие уровня в 85%

  • Чистка и обслуживание печей длительного горения делается достаточно просто, поскольку после прогорания топлива золы практически не остается.
  • Экологичность. При полном сгораниии любых органических соединений продуктами окисления являются лишь водяной пар и углекислота. Неприятный запах, выделяемый при горении отходов органического производства – это следствие неполного сгорания топлива, когда в результате остаются токсичные недоокисленные соединения. В пиролизной печи горючие материалы разлагаются полностью, поэтому в качестве энергоносителя для нее можно спокойно использовать различные производственные отходы, сжигание которых в обычных условиях допускается лишь в значительном удалении от жилых массивов на специальных полигонах.
  • Загрузку новой партии дров либо иного топлива необходимо выполнять гораздо реже, примерно раз в 10-15 часов, что в два раза превосходит показатели обычных буржуек и печей. Некоторые промышленные модели пиролизных котлов могут проработать на одной порции горючего еще дольше.
  • Высокая скорость нагрева теплоносителя при наличии контура теплообмена для отопления дома.
  • Возможность качественной и точной регулировки мощности работы котла. В обычных условиях управлять работой нагревательных установок на твердом топливе довольно сложно, в отличие от аналогов, использующих жидкое либо газообразное горючее. Но поскольку в пиролизной печи газ, выделяемый твердым топливом, дожигается в отдельном отсеке, эта проблема также вполне эффективно решается.

К недостаткам пиролизных установок можно отнести:

  • Высокую стоимость готовых пиролизных котлов. Самостоятельное изготовление позволяет компенсировать данный недостаток.
  • Более серьезные требования к влажности топлива. Если вы используете недосушенные дрова и попробуете перевести установку в рабочий режим до того, как они высохнут, огонь может погаснуть и полноценный пиролиз не начнется.
  • Достаточно внушительные габариты. Кроме того, у вас возникнет необходимость обеспечить дополнительное место для складирования дров либо иного топлива.
  • Невозможность полностью автономной работы. Горючее необходимо будет загружать в печь руками.
  • Промышленные модели пиролизных котлов зачастую используют дополнительный поддув камеры сгорания и насосы для перекачки теплоносителя в отопительном контуре. Таким образом, установке необходимо будет обеспечивать бесперебойную подачу электроэнергии.
  • Риск гашения пиролизной камеры под действием слишком сильно остывшего теплоносителя из контура отопления. Данная ситуация носит название «обрат». Для предотвращения подобной оказии в конструкции дополнительно монтируют обходную трубу-байпас, через которую к остывшей воде подмешивают уже нагретую. Как следствие, устройство котла усложняется, а стоимость – увеличивается. Впрочем, самодельная пиролизная печь без подключенной системы отопления лишена данного недостатка.

Как сделать печь длительного горения самостоятельно?

Конечно, проще всего приобрести готовую печь, благо ассортимент доступных моделей весьма широк. Однако, если вы хотите сэкономить, и вам интересно сделать пиролизный котел своими руками, то, безусловно, следует продолжить чтение данной статьи. Изготовить печь длительного горения можно из старого газового баллона, металлической бочки, листовой стали или же других подходящих подручных материалов. И сейчас мы узнаем, как это сделать.

Подготовка материалов и инструментов

Итак, из материалов нам понадобится:


Основные материалы
Большая металлическая бочка. Предполагаемая вместительность ее должна составлять порядка двухсот литров. Стенки ее обязаны быть прочными, из стали либо чугуна, без ржавчины и иных видимых повреждений.
Старый огнетушитель большого объема
Кусок широкой металлической трубы с толстыми стенками;
Использованный газовый баллон
Листы стали
Дополнительные материалы
Для котла с основой круглой формы необходимы будут ножки-опоры. Их можно сделать из:
Отрезков арматуры;
Кусочков тонкой трубы;
Металлического профиля (швеллера);
Кроме того, понадобится:

    • Стальной лист, толщиной пять миллиметров, из которого мы будем вырезать круги, диаметром равным диаметру самой бочки;
    • Металлопрофиль;
    • Дверца для печки (купленная либо изготовленная самостоятельно);
    • Металлическая труба диаметром 10 сантиметров и по длине превышающая габариты бочки на 150 мм;
    • Труба для дымохода диаметром 15 сантиметров и длиной примерно в пять метров;

Что касается инструментов, то их список достаточно невелик. В работе нам пригодятся:

  • Топор с молотком;
  • Электросварочная переносная (либо стационарная) установка;
  • Болгарка либо ее заменитель в виде автогена;
  • Стандартный набор разметочных и измерительных инструментов в виде уровня, отвеса и рулетки;

Немаловажен также выбор помещения, в котором будут производиться монтажные работы. У вас должен быть постоянный доступ к электрическому току, хорошее освещение и вентиляция. Следует выбирать просторные помещения с качественной звукоизоляцией, которые будут защищены от воздействия осадков и где можно будет безопасно хранить все изготовленные элементы пиролизной печи.

Инструкция по сборке дровяной печи

Алгоритм монтажа пиролизной печи длительного горения состоит из следующих шагов:

Снимаем крышку с бочки. Если в качестве основы используется огнетушитель либо баллон, то его верх необходимо аккуратно срезать с помощью болгарки (либо автогена). Распил баллона следует производить, предварительно открыв вентиль и залив внутрь воду. Помните, что верхняя деталь нам еще пригодится потом, не спешите ее выбрасывать.
Делая печь из листовой стали учтите, что большей устойчивостью будет обладать корпус квадратной, а не округлой формы.
На круглое дно основы нашей печи привариваем опорные ножки из трубок, арматуры либо швеллера.
Делаем прижимной круг. Он вырезается из стального листа таким образом, чтобы свободно проходить внутрь бочки.
Соединяем круг с трубой. Для этого по центру прижимного круга вырезаем отверстие диаметром 10 см и привариваем ее к кругу так, чтобы при размещении получившейся детали внутри бочки труба выступала над ее уровнем на 15 см.
На обратную сторону круга крест-накрест навариваем швеллеры, которые будут способствовать более качественному прижатию тлеющих дров.
Делаем для нашей печи крышку. Ею может стать как отрезанная на первом этапе верхняя часть, так и второй стальной круг. В крышке также делаем круглое отверстие с таким расчетом, чтобы внутренняя труба с прижимным кругом свободно двигалась под своим весом и при этом плотно прилегала к его краям.
Монтируем дверцу. В нижней части основы нашей пиролизной печи вырезаем отверстие под дверцу и закрепляем ее так, чтобы после прогорания дров можно было легко доставать золу.
Крепим дымоход. Вырезаем в верхней части корпуса печки круг диаметром 15 сантиметров и с помощью сварки закрепляем трубу дымохода. Помните, что минимальная длина трубы должна быть больше поперечного сечения бочки или иной основы.
Желательно предусмотреть для дымохода задвижку, которая позволит дополнительно регулировать уровень тяги. Чтобы его можно было чистить, многие делают данный элемент конструкции печи разборным либо монтируют специальную дверцу для проведения очистки. В дымоходе пиролизных печей активнее собирается конденсат, поэтому желательно его утеплить. Например, можно покрыть трубу теплоизолирующим материалом и надеть сверху еще одну большего диаметра. Кроме того, теплоизоляцию следует также обеспечить в тех местах, где дымоход проходит через стены, потолок и кровлю дома. Конец трубы, во избежание попадания атмосферных осадков внутрь, дополнительно необходимо защитить отражателем.

После сборки пиролизной печи желательно обложить ее вокруг кирпичом, который будет аккумулировать тепло и поможет защитить от избыточного жара окружающие предметы интерьера.

Особенности эксплуатации и технического обслуживания

Дровяная печь длительного горения, в виду своих конструкционных отличий, имеет ряд индивидуальных особенностей, связанных с эксплуатацией и обслуживанием готового изделия. Давайте рассмотрим их подробнее.

Растопка печи длительного горения

Растапливать пиролизную печь необходимо следующим образом:

  • Снимаем крышку и достаем изнутри бочки прижимающий круг с приваренной трубой.
  • Загружаем дрова (или альтернативное топливо). Максимальный уровень загрузки дровами будет находиться на нижнем крае дымоходной трубы. Укладывать поленья нужно максимально плотно друг к другу, с минимальными зазорами. Сверху на слой дров бросаем немного мелких сухих веток, которые накрываем смоченной в керосине (или иной жидкости для растопки) ветошью. Если же тряпки под рукой нету, ее может заменить обычная бумага.
  • Устанавливаем прижимной круг и закрываем бочку крышкой. После этого поджигаем кусок тряпки либо бумаги и забрасываем внутрь трубы с прижимным кругом.
  • Для розжига пиролизной печки длительного горения вам не подойдут спички, поскольку за то время, пока они будут лететь внутри трубы, огонь на их конце потухнет.
  • Примерно через полчаса, после того, как дрова хорошо разгорятся, ограничиваем доступ воздуха в печь с помощью заслонки и долгие часы наслаждаемся теплом и уютом.

Нюансы эксплуатации пиролизной печи

Устанавливая печь в комнате, соблюдайте следующие правила:

  • Поскольку печь длительного горения очень сильно нагревается, следует класть подальше от нее любые легкоплавкие и горючие материалы.
  • Вокруг пиролизной печи должно быть много свободного места. Ставьте ее на расстоянии от стен и предметов мебели, чтобы избежать их повреждения из-за избыточного нагрева. Впрочем, как уже было написано выше, данная и предыдущая проблемы частично решаются установкой кирпичной кладки по периметру печи.
  • После чистки печи всегда оставляйте небольшой слой пепла. Это убережет наш агрегат от преждевременного прогорания днища и выхода котла из строя.

Альтернативное топливо для печи длительного горения

Конечно же наилучшим топливом для пиролизного котла будут сухие поленья. Но, поскольку одна из главных целей установки печи – экономия на обогреве помещения, то вполне подойдут и некоторые другие горючие материалы, постоянно находящиеся под рукой.

Заменить дрова смогут недорогие пеллеты (топливные гранулы), изготовленные из прессованных древесных и сельскохозяйственных отходов, например из шишек, опилок, щепок, шелухи от семечек или лука, а также других экологичных материалов. Уголь также подойдет, однако необходимо учитывать тот факт, что данный вид топлива отдает очень мощный жар. Его можно загружать в печи с толстым стальным корпусом, иначе пиролизная печь быстро придет в негодность.

Достоинства модели

Почему оборудование, работающее на дровах, пользуется такой популярностью?

Оригинальная печь длительного горения буржуйка

Ответ кроется в его сильных сторонах:

  • Устройство продолжает функционировать даже после выгорания топлива (некоторые модели способны работать от 10 до 24 часов);
  • Печь длительного горения – это автономная конструкция;
  • Небольшие габариты;
  • Универсальность в выборе топлива – потребляет уголь, опилки, щепки и др.;
  • Самодельная конструкция не требует фундамента;
  • Не нуждается в регулярном использовании. То есть, период простоя на ее эксплуатационных качествах никак не сказывается;
  • Достаточно высокий КПД – 85-90%;
  • На протяжении долгого функционирования печь практически не выделяет дыма;
  • Может сооружаться даже из обычной металлической бочки.

К безоговорочным плюсам этой конструкции также следует отнести ее невысокую стоимость на рынке отопительного оборудования. Сооружение устройства своими руками не требует больших затрат на материал или ключевые элементы.

Рассматриваемая печка, тем не менее, не лишена и недостатков. Печь длительного горения не справляется с отоплением больших помещений, поскольку она не рассчитана на подключение водяной системы своими руками.

Перечень необходимых материалов

Первым делом необходимо определиться с типом помещения, для которого будет изготавливаться оборудование своими руками. Обязательно проследите, чтобы в рабочем месте был доступ к розеткам, много свободного пространства и навес, надежно защищающий от непогоды.

В перечень необходимых материалов для изготовления конструкции своими руками входят следующие элементы: листовая сталь, отрезки из толстостенной металлической трубы, старый газовый баллон и большой огнетушитель.

Главным компонентом является большая бочка на 200 л из чугуна или стали. Перед выбором бочки для печи длительного горения внимательно осмотрите ее поверхность – на ней не должно быть видимых повреждений и ржавчины. Чем больше толщина стенок бочки, тем дольше будет служить самодельная конструкция.

Дополнительные материалы:

  • Материалы для ножек (небольшие трубы, арматура или швеллеры);
  • 2 стальных круга с сечением 5 мм;
  • Швеллер;
  • Дверца из чугуна или нержавейки;
  • Труба с диаметром 100 мм немного длиннее бочки (на 15-20 см);
  • Труба с диаметром 150 мм (для дымохода);

Несколько технических особенностей

Печка не должна располагаться недалеко от стен и горючих предметов интерьера – кресел, диванов, кроватей, линолеума и т. д. Проследите за тем, чтобы вокруг печи длительного горения всегда оставалось свободное пространство, окруженное огнестойкими материалами.

Помните, конструкция, работающая на дровах, склонна к сильному перегреву, поэтому еще раз проследите за тем, чтобы в процессе ее эксплуатации возле оборудования не находились хорошо горючие предметы.

Практика показала, что дымоходы лучше делать разборными, поскольку рано или поздно приходит время чистки конструкции. Чистить печь длительного горения легче со съемным дымоходом. Самодельный дымоотвод лучше конструировать следующим образом: стыки должны располагаться в обратном направлении к движущимся газам.

Как правильно пользоваться сооруженной конструкцией?

Печка долгого горения имеет несколько нюансов своего использования:

  • Сначала снимается крышка и вынимается прижимное устройство;
  • На самое дно загружается топливо. Стоит отметить, что количество загруженного топлива не должно превышать уровень дымохода;
  • Главное требование – дрова необходимо прессовать, то есть максимально плотно укладывать. Так вы добьетесь небольшого увеличения КПД – на 5%;
  • Сверху дров кладутся материалы для растопки: мелкие ветки или бумага. Верхний слой дров лучше полить керосином или маслом;
  • Подпалите дрова и закройте конструкцию прижимным кругом;
  • Когда топливо хорошо разгорится – не забудьте закрыть заслонку для подачи воздуха.

Заключение

Печи длительного горения – это самый перспективный вид отопительного оборудования на современном этапе развития, несмотря на то, что ее технологию запатентовали еще в 1920 году. Отопительная система отличается высоким КПД, превосходными эксплуатационными качествами и полной автономностью.

Кроме этого, конструкция вполне сооружается своими руками, что не может не воодушевлять дачников и любителей повозиться с металлом.


Использованные источники

  1. pechiexpert.ru/pech-na-tverdom-toplive-09/
  2. kamin-expert.ru/otopitelnaya/drovyanyie-pechi-dlitelnogo-goreniya-dlya-otopleniya-doma.html
  3. kaminyn.ru/hands/samodelnaya-drovyanaya-pechi-dlitelnogo-goreniya.html

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.