Ракетная печь своими руками

Простой отопительный прибор, который по популярности мало в чем уступает всем известной буржуйке — печь ракета. Работает она на дровах, а схема конструкции настолько проста, что для многих домашних мастеров изготовление такой печки обойдется бесплатно. Печь можно сделать и экономичной – многие думают, что похожесть на буржуйку означает прожорливость топочной камеры, но нет. Существуют схемы этих оригинальных отопительных приборов, которые работают на тлеющей древесине (пиролиз), а значит, они весьма экономичны при таком же КПД.

Чертеж простой печи из труб
Чертеж простой печи из труб

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 самой конструкции – традиционный вариант печки-ракеты делается из двух отрезков железных труб, сваренных друг с другом. Форма такого агрегата напоминает ракету на детском рисунке. Применение же такой упрощенной формы печи позволяет изготовить ее (сварить, склепать или соединить на резьбовых соединениях) меньше, чем за один день. Еще к печи применяют прилагательное «реактивная», но тоже не из-за скорости сгорания топлива, а из-за особенностей горения – на определенном этапе и при определенной скорости подачи воздуха в топливник печь начинает сильно гудеть, как будто включается турбонаддув форсунок в двигателе.

Интересно: гудение печи – это самый неэффективный и расходный режим горения печи. Нормально и экономно работающая печь издает тихий шелест.

Печь на основе квадратного короба
Печь на основе квадратного короба

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.

Варианты реактивных печей
Варианты реактивных печей

Если стационарная реактивная печь будет отапливать дом, то ее располагают вдоль любой внешней стены – правильно сконструированная и оборудованная «реактивная ракета» может обогреть своим теплом домик площадью до 50м2. Также печь можно установить просто на открытой местности – на приусадебном участке на даче, и использовать как летний открытый вариант источника тепа ее для приготовления пищи.

Как работает печка ракетного типа

Хотя устройство «ракеты» простейшее, в нее заложено два принципа горения топлива, позаимствованных у других твердотопливных 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 какой-то объем воды, или приготовить обед для семьи на отдыхе. Из рисунка ниже становится понятно, что для изготовления такого образца потребуется два отрезка цилиндрической или прямоугольной железной трубы, которые соединены между собой сваркой под углом 900.

Простейшее устройство ракеты
Простейшее устройство ракеты

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

КПД такой конструкции нельзя назвать удовлетворительным, поэтому умельцы придумали еще одну схему, повышающую эффективность работы «ракеты». Добавочный элемент такого усовершенствования – еще одна труба большего диаметра (как видите, все материалы доступны и дешевы), в которую устанавливается основная труба печки райзер (первичный дымоход). Так можно повысить общий нагрев печки и продолжительность удержания тепла.

Схема печи с утепленным райзером
Схема печи с утепленным райзером

На схеме:

  1. Наружный корпус из трубы;
  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 «ракету»

Протапливается реактивная печь робинзон своими руками 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) и можно ставить кастрюлю или бак с водой.

Чтобы топливо горело непрерывно и активно, необходимо обеспечить зазор между выходной трубой (2) и кастрюлей с водой. Поэтому постоянный зазор обеспечивается специальной решетчатой металлической подставкой.

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 все 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 печь-ракета
Усовершенствованная печь-ракета

Более усовершенствованная схема предусматривает не только возможность обогрева окружающего пространства, но и приготовления пищи, для чего конструируется верхняя варочная поверхностью. Итого: к самому простому варианту «ракеты» можно добавить: наружный корпус, который будет дополнительно обогревать комнату, топочную дверцу и поддувом воздуха для поддержания режима пиролиза, и плиту для арки еды. Такую схему уже можно реализовать в самом доме, а не во дворе, так как труба дымохода выводится наружу. Такая несущественная модернизация значительно повышает эффективность модели, а именно: 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, как в простой схеме, 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.
Схема работы усовершенствованной реактивной печи
Схема работы усовершенствованной реактивной печи

Из схемы видно, как работает усовершенствованная печь:

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. Такое условие создается помещением райзера в трубу большего размера – обечайку (8). Свободное пространство между трубами заполняется золой или другим жаропрочным веществом (9) для футеровки – это также может быть раствор обычной глины с песком в пропорциях 1:3.

Схема комбинированной печи
Схема комбинированной печи

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

Печь «Робинзон»
Печь «Робинзон»

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. Чтобы контролировать горение, подача воздуха регулируется шиберной заслонкой.

Устройство реактивной печи «Робинзон»
Устройство реактивной печи «Робинзон»

Работает реактивная печь на принципе расходования энергии естественного восходящего потока горячих газов. Получается замкнутый цикл: при повышении температуры камеры горения топливо начинает гореть активнее, а чем мощнее пламя, тем быстрее нагревается камера и варочная поверхность. В результате «Робинзон» способен нагреть 10 литров воды за 10 минут, если поставить бак на уже разогретую 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 печей реактивного сгорания 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, что вызывает выделение пиролизных газов, которые дожигаются в нижнем участке вертикальной трубы или короба. К вертикальной трубе вторичный воздух подводится отдельно.

Стационарная реактивная печка
Стационарная реактивная печка

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

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

Одновременное приложение этих создает такие эффективные условия для сгорания дров, что появляется возможность пристроить к «ракете» свой дымовой канал с произвольной геометрией. В основном длинные и сложные дымоходы нужны для того, чтобы эффективнее обогреть помещение.

Порядовка кирпичной печи-ракеты
Порядовка кирпичной печи-ракеты

Главный недостаток всех печей на твердом топливе – невозможность удержать бо́льшую часть тепла в доме. Но положительные качества агрегата 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:

Печь с лежаком из горизонтальных ходов
Печь с лежаком из горизонтальных ходов

Реактивная ракета-печка – вариант домашнего отопления, дешевле которого бывает только даром. Мастеровой 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.

Промышленная мобильная модель печи «Робинзон»
Промышленная мобильная модель печи «Робинзон»

Комбинированная кирпично-металлическая печь из бочки

Такая печь будет только стационарной – кирпичную конструкцию не передвинешь с места на место. Из шамотного кирпича выкладывается топливная камера и дымоход, из металла делаются задвижки и дверцы. Кирпич отдает тепло очень долго, и после прогревания дымохода в помещении будет тепло очень долго, даже если печь уже не будет гореть.

Кирпичная печь для отопления и приготовления пищи
Кирпичная печь для отопления и приготовления пищи

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».

Печь с аккумулятором
Печь с аккумулятором

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 совсем убрать:

  1. За реактивным агрегатом необходимо постоянно наблюдать и регулировать тягу – устройств автоматики в нем не предусмотрено;
  2. Каждые 2-3 часа нужно загружать новую порцию дров;
  3. Железный колпак нагревается до опасных температур.

Советы по изготовлению печи

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

Любительская схема печи-ракеты
Любительская схема печи-ракеты

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 заготовки будут использоваться для изготовления наружного корпуса, а внутренние элементы изготавливаются из труб меньшего диаметра или выводятся кирпичом – половинками, четвертинками или целым, где получится.

Общей формула 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 печки — на схеме ниже:

Реактивная печка из металлической бочки
Реактивная печка из металлической бочки

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 баллоне и заполнить его водой перед резкой. С боковых сторон баллона нужно вырезать проемы для топливной камеры и дымохода. Труба под топливник соединяется с вертикальной трубой дымоходного канала, который выходит из дна баллона.

Как сложить реактивную печь своими руками
Как сложить реактивную печь своими руками

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

Важно: Достаточная тяга для любой модели печи обеспечивается высотой дымоходной трубы – она должна быть поднята над топливником не менее, чем на 4 метра.

Как выложить топливник из кирпича

Кирпичная модель требует использования только шамотного (глиняного) кирпича — керамический или силикатный сразу растрескается. Кладка ведется на глиняном растворе, пропорции состава были указаны выше. Под основание печки роется котлован, грунт на дне трамбуется и заливается бетонным раствором. Размер фундамента — 1200 х 400 х 100 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 того, чтобы можно было убирать золу. После высыхания глиняного раствора траншея засыпается, и в вертикальный дымоход вставляется труба подходящего диаметра. Полости между кирпичом и трубой следует забить утеплителем — базальтовой ватой, золой или другим невозгораемым материалом, например, асбестом.

Как выложить реактивную печь
Как выложить реактивную печь

Теперь на кладку можно водрузить металлический колпак Ø 600 мм – подойдет вырезанная крышка из металлической бочки. Перед монтажом колпака в нем вырезается отверстие, в которое вставляется патрубок под дымоход. Надевая этот колпак, бочку нужно будет 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 здесь будет уже низкой.

Ракетная печь своими руками обновлено: Март 8, 2017 автором: kranch0

Читайте по теме