Чертежи и принцип ракетной печи. Ракетная печь своими руками чертежи и процесс изготовления. Простые печи из металла

закрыть ×

Ракетная печь использовалась многими народами мира задолго до появления современных домашних и бытовых печей. Она служила, прежде всего, для обогрева жилища и обеспечивала теплое спальное место в доме. Приготовление пищи также играло немаловажную роль. При разработке устройства печи, нужно было придумать систему, которая смогла бы работать с максимально возможным КПД при загрузке древесного топлива низкого качества (в сухом и влажном виде).

В наше время ее используют для обогрева, для приготовления еды, а также в качестве элемента интерьера. Сделать ракетную печь своими руками можно практически из подручных средств. Все зависит от ее назначения и места, где она будет использоваться.

Видов и конструкций ракетной печи много - от самых простых до многофункциональных. Для эффективной работы необходимо соблюдать некоторые правила эксплуатации печной конструкции. Выделяют 2 основных принципа работы ракетной печи, в независимости от ее конфигурации:

свободная циркуляция выделенных газов из топлива по сформированным печным каналам, без ручного проведения тяги дымохода;
догорание пиролизных газов, высвобождающихся от прогорания топлива в условиях недостаточной подачи кислорода.

Конструкция, характеристика и применение

Печь-ракета своим уникальным названием обязана характерному печному гулу, который можно слышать на протяжении всего процесса горения. Он отдаленно похож на звук взлетающей ракеты. Сходство с ракетой еще и в том, что в ней, в процессе горения, создается реактивная тяга. Конусовидную форму печи также можно связать с названием, но это не основная характеристика.

Различают 2 вида печной конструкции (представлены на схемах):

Простейшая печь-ракета

Самая простая конструкция ракетной печи прямого горения представляет собой 2 трубы, соединенные отводом - печь русская ракета.

Нижняя труба разделяется металлической пластиной. Верхняя часть трубы составляет примерно 2/3 от общего пространства, куда непосредственно закладывается основное топливо. Нижняя часть служит примитивным поддувалом, которое обеспечивает воздухообмен в печи.

Закладка топлива в данном случае горизонтальная. При вертикальной закладке печь ракетного типа состоит из двух вертикальных, разных по длине, труб, и третьей горизонтальной, служащей соединительным каналом. Последняя выполняет функцию топки.

Устанавливается простейшая форма реактивной печи обычно на открытом воздухе - с целью приготовления еды и подогрева воды.

Для изготовления стационарной простейшей печи ракеты из кирпича, используется материал, который устанавливается на жаростойкую платформу.

С целью достижения более высокой производительности, в простейшую конструкцию печки были добавлены новые элементы.

На схеме представлена походная реактивная печь. Нижняя труба разделяется специальной перемычкой, на топливный отсек(2) и отсек для отвода воздуха в область горения(3). Верхняя часть печи состоит из трубы-райзера, вокруг которой уложен теплоизолирующий состав(4), поверх закрывающийся внешним металлическим корпусом(1).

Работа печи складывается следующим образом: в топливный отсек закладывается разогревающее печь топливо (солома, бумага), после прогорания которого добавляется основное топливо (щепки, прутья и пр.). В процессе активного горения образуются раскаленные газы, поднимающиеся по райзеру и выходящие наружу. На срезе трубы устанавливается подставка под посуду для варки, с учетом промежутка 7-10 мм. В противном случае, при не сохранении необходимого зазора будет перекрыт выход для тяги кислорода, который, в свою очередь, поднимает раскаленные газы вверх. Процесс горения прекратится.

При соблюдении условия создания воздушной тяги, даже при закрытой топочной дверце процесс горения не прекратится. Здесь частично срабатывает второй принцип работы ракетной печи длительного горения - дожигание пиролизных газов в условиях недостаточной подачи кислорода.

Чтобы этот принцип работал в полной мере, необходимо обеспечение ракетной печи качественной термоизоляцией камеры вторичного горения, ведь для процессов образования и сжигания газов нужно соблюдение температурных требований.

Усовершенствованная конструкция

Такой тип ракетной печи в усовершенствованной комплектации может использоваться в домашних условиях как для приготовления еды, так и для обогрева комнат. Помимо топливного отсека и трубы, в ней присутствует второй корпус, наверху которого установлена варочная поверхность, а дымоход проведен на улицу. Отопить такой печкой можно помещение, площадью до 50 кв.м.

В результате проведенной модернизации, полезные качества и эффективность увеличивается за счет того, что ракетная печь длительного горения приобретает несколько уникальных и важных свойств:

в отличие от простой конструкции ракетной печи, в усовершенствованной используется второй наружный корпус, термоизолирующий материал вокруг трубы горения, герметично закрытая верхняя часть корпуса, что создает условия для поддержания высокой температуры длительное время;
автономное отверстие для подачи вторичного воздуха в модернизированной печи выполняет оптимальный поддув, в то время как в простой конструкции для этого используется открытая топка;
система дымохода спроектирована таким образом, что нагретый газовый поток не устремляется наружу из трубы сразу, а проходит по печным каналам, обеспечивая качественное догорание вторичного топлива, нагрев варочной панели и равномерную теплоотдачу воздуха в помещении через нагретый корпус печи.

В усовершенствованной конструкции используются дополнительные элементы, ориентированные на создание высокой теплоотдачи и многофункциональности ракетной печи. Здесь активно задействованы два принципа работы печи. Вначале происходит предварительное горение твердого топлива, которое при сгорании выделяет пиролизные газы, использующиеся как вторичное топливо.

Принцип работы ракетной печи такой конструкции подробно изображен на схеме слева. В топливный отсек (1) загружается топливо для предварительного горения. В зоне самого активного теплообмена (2), в условиях недостаточной подачи первичного кислорода (А), регулируемого заслонкой (3), происходит выделение пиролизных газов. Они устремляются в конец огневого канала (5), где осуществляется их догорание. Благоприятные условия горения газов создаются благодаря высокой теплоизоляции конструкции и непрерывно поступающему потоку вторичного кислорода (Б).

Затем раскаленный газ поднимается вверх по внутреннему каналу трубы-райзера (7) под крышку корпуса, которую часто оборудуют под варочную поверхность (10), в связи с непрерывным высокотемпературным нагревом. Там скопление газа расходится по каналам, расположенным между райзером и внешним печным корпусом (6). В условиях постоянного нагрева корпуса, его стенки аккумулируют тепло, от чего воздух в помещении нагревается. После этого газовый поток опускается вниз по каналу, а затем выходит наверх, в трубу дымохода (11).

Процесс горения может продолжаться несколько часов. Для максимальной теплоотдачи печи и полного сжигания пиролизных газов, необходимо поддержание стабильно высокой температуры в райзере. Для этого его помещают в трубу чуть большего диаметра, которая называется обечайка (8). Образованное пространство между двумя трубами плотно заполняют жаростойким составом, например, просеянным песком, для обеспечения теплоизоляции в трубе.

Особенности эксплутации ракетной печи

Перед загрузкой основного топлива печь нужно прогреть. Это больше касается больших и многофункциональных ракетных печей. В них без предварительного прогрева тепловая энергия будет использоваться вхолостую.
Для разгона печи в открытое поддувало помещают сухую бумагу, древесную стружку, солому. Достаточный прогрев печи можно определить по гулу в печи, который в дальнейшем затихает. Затем в разогретую ракетную печку закладывается основное топливо, разжигающееся за счет разгонного.
В начале горения основного топлива дверцу поддувала открывают полностью. Спустя время, как появляется печной гул, поддувало прикрывают до тех пор, пока гул не заменится шепотом. В дальнейшем для оценки состояния горения печи нужно так же ориентироваться на «печной звук», приоткрывая дверцу поддувала при затихании и прикрывая при возникающем гуле.
Чем больше реактивная печь, тем меньшее отверстие для притока свежего воздуха необходимо. Целесообразно использование в такой печи отдельного поддувала.
Регулировка мощности работы печи может происходить только за счет объема закладываемого топлива, но не за счет подачи воздуха.
При самостоятельном изготовлении большой ракетной печи, ее бункер следует делать с плотно прилегающей крышкой, без просветов и щелей. В противном случае не будет обеспечиваться стабильный рабочий режим печи, что чревато расходом лишней топливной энергии.
Вопреки распространенному мнению, ракетная печь для бани не подходит для установки, так как печь не выделяет ИК-излучение в достаточном количестве, которое необходимо для отопления стен и отдачи конвекции в воздушные массы в условиях бани. Печь ракета для бани, теоретически, может быть установлена только с использованием печного типа Широкова-Храмцова, характеристика которого дана ниже.
Ракетная печь для гаража представляет мобильный вариант печной конструкции, способной быстро нагревать помещение. Основной элемент - нагревательный бак из трубы.

Виды топлива

При правильной сборке и эксплуатации, ракетную печь можно топить любым типом твердого топлива, древесиной и ее отходами. Например, ветками, листьями, дровами, углем, кукурузными стеблями, шишками, кусками ДСП, обломками мебели. Загружать топливо в печь можно как в сухом, так и в сыром виде. Это особенно актуально для ее эксплуатации в природных условиях, где не всегда можно отыскать сухое сырье.

Разновидности ракетных печей

Ракетную печь можно сделать самостоятельно или на заказ из различных материалов. Здесь необходимо ориентироваться на возможности и имеющиеся ресурсы.

Печь из газового баллона

Использованный газовый баллон - широко распространенный материал для изготовления печи. Удобство его использования заключается в том, что это, по сути, уже готовая заготовка корпуса печи вытянутой конусовидной формы. Топливные затраты минимальны, а выделяемое тепло обогреет помещение площадью до 50 кв.м. Материал баллона нужно выбирать не взрывоопасный и устойчивый к высоким температурам и нагреву. Лучший вариант - это пропановый баллон из цельного металла, емкостью 50 литров, диаметром 35 см и высотой 85 см. Этого объема хватит для горения любого типа топлива.

Также для изготовления переносной ракетной печи из газового баллона используются объемы 12 и 27 литров, но с меньшей теплоотдачей. Баллон можно приобрести на специальной газовой заправке.

Перед началом изготовления печи из баллона стравливается газ, путем открытия вентиля на некоторое время. Затем, изготавливается простая печка-буржуйка. Далее срезается верхняя часть баллона, отверстие для вентиля остается. Вверху вырезается круглое отверстие с приваренной стальной полоской, служащее основой для дымохода.

Печь из кирпича

Может быть как стационарной, так и походной. Сложенная наспех, за 15-20 минут, ракетная печь из кирпича, осколков кирпича или булыжников «на сухую», отлично справится с приготовлением еды и подогревом воды. Недостаток такой печи в низкой экономии закладываемого топлива и небольшой теплоотдачей. Разогрев кирпичей в дымоходе до 1000 градусов позволяет конструкции быстро войти в рабочий режим. При этом ракета не дымит благодаря тому, что в такой температуре все топливо сгорает без остатка.

Ракетная печь с водяной рубашкой

Чаще всего используется стационарный печной тип. Особенность такой печи состоит в том, что теплоотдача идет не только на подогрев воздуха в помещении, но и для воды. Для этого ракетная печь с водяным контуром соединяется с теплоаккумулирующим баком - для создания системы автономного водоснабжения. Идеальный вариант для применения на даче или в частном воде, ведь устройство помогает снизить расходы на отопление и подогрев воды, что очень экономично.

Печь из бочки

Распространенная модель для отопления дома. Малозатратная в изготовлении и энергоемкая в теплоотдаче. Часто обустраивают совместно с теплой лежанкой. Способна прогреть помещение более 50 кв. м. Для изготовления печки отлично подойдет стандартная 200-литровая бочка диаметром 607 мм. Этот диаметр можно сократить почти вдвое, что удобно для встраивания трубы-райзера, выполненной из газового баллона или жестяных ведер, диаметром 300-400 мм. Словом, печь можно поставить из подручных материалов.

Печь Широкова-Храмцова

Отечественная модернизация ракетной печи. Основной материал - жаростойкий бетон, который создает отличную термодинамику в конструкции. Благодаря стабильной работе печи и низкой теплопроводности материала, часть тепла выходит наружу в виде ИК-излучения, что невозможно при эксплуатации других печных типов. Если использовать жаропрочное стекло, то печь можно приспособить под камин. Недостаток установкитакой печи - в высокой стоимости материала, на заготовку которого понадобится бетономешалка.

Печь-плита

Для приготовления пищи и заготовок в домашних и уличных условиях, устанавливается усовершенствованная печная конструкция с широкой варочной поверхностью для установки нескольких емкостей. Вертикальная труба-райзер с приваренной к ней топкой находится прямо под варочной панелью, обеспечивая ее высокотемпературный нагрев. Скапливаясь под крышкой панели, газы выходят по горизонтальной трубе, равномерно нагревая всю площадь панели, и устремляются на выход по вертикальному дымоходному каналу.

Как сделать своими руками

Подробно рассмотрим изготовление печи-ракеты своими руками с лежанкой. Ее конструкция более громоздкая, сложнее установка, чем перечисленные выше типы печей, но благодаря пошаговой инструкции и схемам, построить ее самостоятельно не составит особого труда. Главное - соблюдение всех рекомендаций по установке.

Пошаговая инструкция, как сделать ракетную печь:

Вначале, выполнить углубление на 10 см для установки топливного отсека, выложив его кирпичом из шамотной глины. Затем нужно установить опалубку по линии конструкции. Для более прочного фундамента можно использовать строительную арматуру или сетку, выложив ее на кирпичное основание.
С помощью уровня выложить основу для камеры горения.
Затем нужно залить конструкцию бетоном, и в течение суток дать просохнуть. После того, как раствор схватится, можно продолжать возведение печи.

Выложить основание печи, укладывая кирпич сплошным порядком.
Сформировать боковые стенки путем укладывания нескольких рядов кладки.
Выполнить обустройство нижнего канала ракеты, учитывая порядовку.
Затем нужно уложить ряд поперечных кирпичей так, чтобы труба-райзер и топочный отсек остались открытыми, а камера сгорания - скрытой.

Нужно взять корпус старого бойлера и обрезать с двух сторон так, чтобы в итоге получилась широкая по диаметру труба.
В нижнюю часть корпуса из-под ГСМ устанавливается фланец, в который будет установлена труба горизонтального термообменника. Чтобы соблюсти герметичность и безопасность изделия, нужно предусмотреть использование в работе сплошных сварных швов.

После этого в бочку врезается выходной патрубок. Бочка проходит очистку от ржавчины, покрывается грунтовкой и несколькими слоями термостойкой краски.
К дымоходу, расположенному горизонтально, нужно приварить боковую отводку для формирования зольника. Для облегчения его прочистки, при эксплуатации печи канал нужно оборудовать герметичным фланцем.
Далее из огнеупорного кирпича выкладывается жаровая труба, с соблюдением размеров 18×18 см квадратной формы. При выкладке внутреннего канала, важно соблюдение строгой вертикальности для стабильной работы печи. Для этого можно использовать обвес или уровень.

На жаровую трубу необходимо одеть кожух, а в образовавшееся пространство поместить перлитовые шарики. Нижнюю часть райзера нужно герметично замазать глиняной смесью, чтобы предотвратить просыпания теплоизолята.
Затем изготавливается топливная крышка - с помощью ранее отрезанной части от бойлера. К крышке, для удобства, можно приварить ручку.
Смешать глиняный раствор с древесными опилками (не дают потрескаться изделию), до 50% от общего объема. В итоге получается так называемая «саманная смазка», которой нужно обмазать внешний вид получившейся конструкции для маскировки неприглядных деталей и увеличения термоизоляции.

Далее формируется внешний вид печи. Выкладывается печной контур. Для этого можно использовать разные материалы: камень, кирпич, мешки с песком. Внутренняя часть заполняется щебнем, а верхняя замазывается саманной смесью.
200-литровая бочка, служащая внешним печным корпусом, устанавливается на предварительно подготовленное основание. Обязательно, нужно установить бочку так, чтобы нижний патрубок был со стороны лежанки. Далее нижняя часть покрывается глиной для герметизации.
Затем из гофротрубы нужно сформировать канал для подачи воздуха с улицы, подвести его к топливному отсеку. Без установки такого канала, ракетная печь своими руками при работе будет потреблять теплый воздух из помещения.

После возведения основной части печной конструкции, проводится тренировочная растопка для проверки свободного выведения газов через горизонтальный дымоход.
К нижнему патрубку, установленному на основании из кирпича красного типа, подсоединяются трубы теплообменника.
Далее нужно выполнить монтаж дымоходной трубы своими руками, герметично уплотнив все соединения асбестовым шнуром или огнеупорной обмазкой.
В конце лежанке нужно придать форму таким же способом, что и ранее - при формировании основного корпуса. Если оставить бочку открытой, без маскировки саманом, то жар при горении будет моментально поступать в помещение. Если же бочку замазать саманом полностью, оставив нетронутым крышку, то тепло будет аккумулироваться в корпусе, что создаст отличные условия для приготовления пищи на варочной поверхности.

Вместо бочки можно использовать газовый баллон (печь-ракета из газового баллона), а вместо бойлера - подогнанные под форму трубы, жестяные ведра. Очень важно при создании ракетной печи своими руками соблюдать точность и пропорциональность в размерах, используя чертежи. Это даст гарантию долгой и эффективной эксплуатации печи длительного горения своими руками.

Преимущества от использования самодельных ракетных печей, в обиходе значительны. Возведение печи не требует больших экономических затрат (на материалы, отопление) и временных (на изготовление печи уходит максимум 3-4 дня).

Высокая производительность и теплоотдача при неприхотливой загрузке топлива идеальна. Оформить печь можно в каких угодно вариантах, тем самым добавив новый элемент интерьера в дом.

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 Сохраните, чтобы не потерять!

Чтобы реактивная печь работала эффективно, при монтаже конструкции должны соблюдаться следующие правила:

Чтобы дымовая труба была как минимум вдвое длиннее горизонтального или наклонного участка.
Топливный отсек по длине должен совпадать с горизонтальным участком. Обычно топливник устанавливают под углом 45°, хотя бывают конструкции с углом 90°. Но они менее удобны с точки зрения загрузки топлива.
В сечении дымовая труба не должна быть меньше, чем сам топливный отсек.

Устройство

Заводские походные печи Робинзон производятся из профильной трубы с сечением 150×100 мм. Самодельные конструкции делаются такого же размера. При этом бункер изготавливают из профильной трубы, а дымоход – из круглой. Чтобы была нормальная тяга, дымоходная труба должна иметь диаметр не меньше, чем сечение топливника.

Для такой величины топливного отсека допускается дымовая труба длиной не более 90 см. Но подобные габариты делают агрегат неудобным для транспортировки, поэтому лучше ограничиться минимальными 60 см.

Для ножек берется стальной прут. На них предусмотрена резьба, благодаря чему опоры легко устанавливаются и снимаются. Однако после многократного использования реактивной печи она изрядно закопчена, потому процесс привинчивания ножек не очень приятен. Однако распространены и другие варианты, где используется стальной лист для изготовления подставки или устанавливаются несъемные ножки. Но это делает конструкцию более габаритной и неудобной при транспортировке.

В заводских печах Робинзон не предусмотрена подача воздуха в зону горения, а также они не имеют регулируемой крышки, которая изменяет доступ воздуха. Этот момент можно исправить в самодельных печах. Внутри бункера для горючего вещества приваривается пластина, внизу которой находится колосниковая решетка. На плоский элемент укладывается топливо. Через решетку в зону горения поступает воздух, а вверху топливника можно установить заслонку, с помощью которой будет регулироваться подача воздуха. Она делается несколько меньше топливника и не должна полностью перекрывать отверстие, иначе воздух перестанет поступать в отсек и огонь затухнет.

Такая конструкция реактивной печи предоставляет целый ряд преимуществ:

небольшое количество твердого топлива позволяет за короткое время довести до кипения воду, разогреть пищу или же приготовить несложные блюда;
Робинзон не боится ветра, потому огонь не затухает;
реактивная печь проста в монтаже;
устройство не коптит и не дымит;
заводские модели изготавливаются из высококачественного металла и покрываются термостойкой краской, выдерживающей высокие температуры;
топливо не прогорает слишком быстро;
устройство позволяет просушить дрова;
конструкция отличается устойчивостью и удобством в использовании;
печь-ракета нагревается довольно быстро;
максимальная температура на поверхности достигает 900 °C;
толстая сталь (3,5 мм) обеспечивает долговечность устройства.

Цена заводской модели составляет примерно 5 тыс. рублей. Но можно сэкономить, сделав такой агрегат своими руками. Эта задача выполнима при наличии определенных навыков.

Изготовление печи Робинзон

Несложная конструкция устройства позволяет сделать ракетную печь в домашних условиях. Вся процедура займет лишь несколько часов. Материалы для работы найти несложно, к тому же их нужно немного. Агрегат, сделанный своими руками, обладает компактными размерами и удобен в использовании.

Походная ракетная печь оснащена важной деталью, существенно облегчающей обслуживание агрегата. Это металлическая пластина с решеткой , размещенная в нижней части топливника. Как правило, она делается выдвижной, что позволяет вынуть решетку, уложить на нее дрова и установить обратно. Подобная пластина служит также подставкой для длинных щепок. Кроме того, с вынутой решеткой проще производить очистку топливного отсека.

Для изготовления реактивной печи своими руками необходимо использовать следующие материалы:

две квадратные трубы 150×150×3 мм: одна длиной 45 см, вторая – 30 см;
4 стальные полосы 300×50×3 мм;
2 стальные полосы 140×50×3 мм;
металлическая решетка 300×140 мм (ее можно сделать из прута такого же материала диаметром 3-5 мм и длиной 2,5 м).

Технология изготовления походной печи Робинзон включает следующие операции:

Заводская модель Робинзона своими руками

Изготовление ракетной печи, аналогичной той, что выпускается на заводах, не является сложной задачей. Конструктивных элементов в этой модели не так уж и много:

Что касается подставки для посуды, то ее конфигурация не имеет принципиального значения для работы устройства. Потому этот элемент можно сделать и по-другому. При этом важно соблюдать правило, согласно которому подставка не должна перекрывать отверстие дымохода, чтобы не нарушить тягу.

В рассматриваемой модели 3 кольца разрезаются пополам и привариваются к металлическому стержню.

Подобная конструкция сложнее предыдущей тем, что короб в сечении является прямоугольным, а дымоход – круглым. Потому важно правильно выполнять операции по соединению двух частей в одно устройство. В целом технология производства выглядит следующим образом:

Начинается все с изготовления пластины с решеткой, которая будет разделять бункер на две части. Для этого к плоскому элементу привариваются отрезки арматуры с шагом в 10 мм.
Полученную деталь нужно приварить к задней и боковым стенкам бункера. Расстояние от нижнего края до пластины с решеткой должно составлять 30-35 мм. Деталь нужно прикрепить с помощью сварочного аппарата параллельно нижнему краю.
Затем необходимо аккуратно заварить стыки стенок между собой.
К полученной конструкции крепится днище, а к нему – гайки.
К задней и боковым стенкам приваривается верхняя пластина.
На трубе размечается срез под углом 30°. Ненужная часть отрезается.
Тот конец, который приобрел форму овала, необходимо приложить к верхнему участку бункера. При этом труба размещается в самой нижней части верхней пластины и равноудалено от боковых стенок. Этот элемент обводится маркером, по разметке вырезается отверстие. Для этого можно воспользоваться сварочным аппаратом либо устройством для резки металла.
Затем к полученному отверстию нужно приделать трубу. Сверху на нее устанавливается подставка, а в гайки ввинчиваются ножки. Теперь печь-ракету можно испытать. После этого она покрывается термостойкой краской.

Изготовление модернизированной печи Робинзон

Описанная в предыдущем разделе модель может быть усовершенствована с помощью дверцы, которая устанавливается на топливный бункер. Но если сделать створку на петлях, она будет просто откидываться наверх, что не позволит регулировать тягу. Такая деталь может быть только в положении «закрыто» либо «открыто». Намного эффективнее будет применение заслонки, перемещающейся вертикально или горизонтально. Чтобы ее установить, на бункере нужно приварить небольшие уголки размером 10×10 мм или 15×15 мм.

Помимо этого отмечают следующие варианты модернизации печи:

топливный бункер можно изготовить из более толстой стали, например 5 мм;
круглую дымоходную трубу заменить на квадратную;
для подставки использовать иной дизайн: как вариант, берутся уголки, шарики или другие элементы, которые есть под рукой;
изменить подставку под походную печь-ракету, для чего могут быть использованы металлическая пластина и отрезок арматуры для изготовления ножки.

Чтобы сделать модернизированную печь, понадобятся следующие материалы:

Квадратная труба с сечением 160×160 мм и длиной 400 мм. Из нее будет изготовлен топливник.
Квадратная труба с сечением 120×120 мм и длиной 600 мм. Она нужна для изготовления дымохода.
Пятимиллиметровый лист стали и кусок арматуры диаметром 7-8 мм. Из них будет изготовлен элемент, разделяющий топливный отсек и поддувальный канал. Размер детали должен составить 300×155 мм.
Стальной лист 350×180 мм. Такой материал необходим для изготовления печной подставки.
Стальной лист размером 160×100 мм.

Технология производства этой модели походной печи принципиально не отличается от создания подобных конструкций:

Металлическую пластину с колосником нужно приварить к стенкам бункера.
Затем прикрепляется задняя часть емкости, а сверху – дымовая труба.
Когда вся конструкция готова, снизу к ней приваривается металлическая подставка, а из куска арматуры делается дополнительная подпорка. Для нее можно использовать и часть вертикальной трубы, которая осталась после подрезания.
Сверху на вертикальную трубу привариваются куски уголков, которые сформируют подставку под посуду. Ее высота должна составить 40-50 мм.
Отверстие в топливном бункере нужно закрыть дверцей на петлях или заслонкой, вставленной в уголки.
Готовое изделие можно испытать. Если все прошло удачно, сварные швы зачищаются, а реактивная печь покрывается жаростойкой краской. Это не только придаст изделию более привлекательный вид, но и защитит металл от коррозии.

Итог

Можно сделать вывод, что любая из предложенных моделей довольно легко изготавливается в домашних условиях. Найти необходимые материалы не составит труда. Сама работа не очень сложная для того, кто уже не раз пользовался сварочным аппаратом и имеет определенный опыт работы с металлом. На изготовление ракетной печи уйдет всего несколько часов. А полученное изделие станет полезным предметом для любителей активного отдыха за городом.

Кроме того такая печь-ракета позволит обогреть небольшое дачное помещение и станет хорошей альтернативой полноценной отопительной системе. Принцип действия реактивной печи Робинзон позволяет заметно сэкономить на топливе.

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 русской или колпаковой печи. Причем сам принцип устройства печи-ракеты дает большую свободу дизайну и проявлению творческих способностей.

Ракетная печь - устройство на древесном топливе

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 буржуйку 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.

Оригинальный чертеж мобильной печи-ракеты

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 печей длительного горения 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.

Устройство ракетных печей

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:

Высота барабана H – 1,5-2D.
Высота обмазки барабана – 2/3H; обрез обмазки дизайна ради можно делать косым криволинейным, тогда 2/3H нужно выдержать в среднем.
Толщина обмазки барабана – 1/3D.
Площадь поперечного сечения райзера – 4,5-6,5% от S; лучше держаться в пределах 5-6% от S.
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.
Длина жаровой трубы – равна высоте райзера.
Площадь сечения жаровой трубы (огнепровода) – равна таковой райзера. Огнепровод лучше сделать из квадратной профтрубы, так режим печи будет стабильнее.
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.
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.
Площадь сечения внешнего дымохода – 1,5-2S.
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.
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.
Высота внешней дымовой трубы – от 4 м.
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.

Схемы футеровки райзера в ракетных печах

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 из газового баллона: 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.

Чертежи печи-ракеты из газового баллона

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

Схема ракетной печи из банок

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.

Компактные ракетные печи

Кирпичные

Печь-ракета из обломков кирпича

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

Схема печи Широкова-Храмцова

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, банная печь 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.опубликовано

Темы, посвящённые котлам, самодельным печам и отопительному оборудованию, пользуются неизменной популярностью на FORUMHOUSE. Это неудивительно. Ведь в связи с постоянным ростом цен на энергоносители, трудностями и дороговизной подключения к магистральному газу, многие задумываются о поиске альтернативы «голубому топливу».

Несмотря на большой выбор готовых заводских изделий, наши энтузиасты создают свои собственные конструкции систем отопления. Особый интерес представляет твердотопливный котёл, построенный пользователем нашего портала с ником Perelesnik . Он привлёк повышенное внимание, т.к. в основу его работы положен принцип действия ракетной печи. В этом материале мы расскажем об основных этапах разработки котла, предшествующих его строительству.

С чего всё началось

Прежде чем перейти к техническим особенностям котла, стоит заострить внимание на предыстории его строительства.

Perelesnik Пользователь FOUMHOUSE

В мой дом заведён газ, но я периодически задумывался над тем, чтобы перейти на твёрдым топливом. Останавливало лишь то, что газовое отопление было выгодно, и переход на дрова оказывался не рентабельным. Дом я отапливал электродным котлом мощностью 7 кВт, работающим в связке с кондиционером, который эксплуатировался «на обогрев». При сильных заморозках дом дополнительно подтапливался котлом, работающим на газе. И вот газ подорожал…

Именно увеличение цены на газ стало тем событием, которое привело к разработке ракетного котла.

Прежде, чем иди и сразу покупать «нечто» под названием «твердотопливный котёл», Perelesnik начал изучать предмет. Он ознакомился с перечнем оборудования, предлагаемого в магазинах, посмотрел, как работают котлы у соседей, понял, какие наиболее частые проблемы возникают, изучил отзывы в Интернете.

После «мозгового штурма» появился список требований, которым должно отвечать устройство - с точки зрения Perelesnik-а :

Возможность стабильной работы на мощности от 2 до 20 кВт. Это связано с особенностями климата в регионе проживания форумчанина. Зимой температура с месяц может держаться около 0°C, а потом резко на неделю упасть до -25…30°C. В осенне-весенний период температура находится в пределах +5…+10°C. Т.к. дом в межсезонье также нужно отапливать, но от котла не требуется максимальная мощность, нужен «гибко» настраиваемый аппарат.
Котёл должен быть «всеядным», т.е. гореть в топке должно всё, что может гореть – дрова, топливные брикеты, уголь, отходы и т.д., включая влажное топливо.
Конструкция котла должна предусматривать закладку поленьев диаметром до 20 см. Это уменьшит необходимость в колке дров.
Должен работать с ночи до утра на одной закладке топлива. При сильном морозе количество полных закладок топлива не должно превышать трёх.
Полная энергонезависимость. Устройство должно работать без необходимости его подключения к электрической сети. В случае обрыва проводов или отключения энергии, работу циркуляционного насоса (он должен прокачивать теплоноситель) обеспечивает резервная система питания.

Система отопления выбирается, в зависимости от климатических условий проживания, теплопотерь дома, доступности того или иного вида топлива, цен на энергоносители в вашем регионе.

Также среди основных требований к котлу перечислялось:

высокий КПД, простая и недорогая конструкция дымохода;
небольшое образование сажи и отложений (значит, отпадает необходимость в частой прочистке котла и увеличивается эффективность его работы);
безопасность работы котла при любых режимах эксплуатации, жаростойкость узлов;
возможность дозагрузки дров при рабочем режиме;
удобство эксплуатации котла при его установке в жилом помещении;
небольшой вес и габариты.

Самое интересное, что все эти требования планировалось «уложить» в бюджет, не превышающий 500 долларов , за исключением стоимости работы.

Достаточно лишь поверхностно ознакомится с требованиями, чтобы понять, что найти твердотопливный котёл, отвечающий всем пунктам списка, задача непростая. Поэтому Perelesnik решил идти двумя путями:

Попытаться найти готовое заводское изделие.
В случае неудачи – скопировать конструкцию готового котла и сделать его самому.

В ходе поисков и дальнейшего изучения информации, оба варианта отпали. Из-за технических особенностей: «капризности» работы на «мокрых» дровах, невозможности работы на малой мощности и т.д. не подошли пиролизные котлы длительного горения. Также не устроили «самоделки», найденные на просторах «всемирной паутины». Оставался третий вариант – на основе своих знаний и приобретённого опыта разработать конструкцию твердотопливного котла «под себя».

Ракетный котёл – теория

В ходе своих поисков Perelesnik наткнулся на ракетную печь, и эта конструкция его «зацепила».

Perelesnik

Ракетная печь привлекла меня тем, что для её работы не требуется какой-то особый дымоход, можно сказать, что он и вовсе не нужен. У ракетной печи отличная тяга, причём без использования всяких вентиляторов. Её конструкция обеспечивает высокотемпературный дожиг печных газов. Она не требовательна к качеству топлива, эффективно работает на разных мощностях.

Дело оставалось за малым – сделать из печки котёл. Забегая вперёд, скажем, что от идеи до воплощения печи «в металл» прошёл почти год. Сюда вошло несколько месяцев на поиски оптимальной конструкции, расчёты, эксперименты. Непосредственно на изготовление котла ушло три месяца, но результат того стоил.

Удалось сделать устройтво, которое отвечало практически всем требованиям списка (за исключением того, что догружать топливо можно лишь тогда, когда предыдущая партия прогорит до состояния углей). Более того, удалось уложиться в планируемый бюджет , хотя для строительства внутренних частей и деталей котла использовалась «нержавейка» и применялась самодельная жаростойкая керамика.

Perelesnik разработал схему, на которой наглядно представлен принцип работы его котла.

Чтобы понять, почему за основу котла была выбрана именно ракетная печь, стоит заострить внимание на теоретической части.

Ракетные печи хорошо известны. Их строят энтузиасты и самодельщики по всему миру. Подкупает простота их конструкции, возможность обойтись без использования дорогих материалов, большая вариативность таких печей. Ракетная печь может быть как небольшой – походной (на них готовят еду), сделанной из кусков металлических труб и консервных банок.

А также большой, отопительной, с массивным теплонакопителем и встроенной лежанкой. Такая «ракета» отлично вписывается в дизайн современного коттеджа.

По словам Perelesnik, большую помощь в разработке его котла оказала книга американских авторов «Ракетные печи». В ней наглядно, и что самое главное – просто и доходчиво – объясняются базовые принципы самостоятельного строительства ракетных печей. Из этой книги также были заимствованы основные размеры и пропорции «сердца» ракетного котла – т.н. «J-трубы».

Perelesnik

В «ракете» создаются отличные условия для горения. Топливо и печные газы сгорают полностью. Полученное тепло не «отбирается», пока не завершатся все реакции, и только затем оно используется.

Преимущества и плюсы «ракеты» - это производные от особенностей её конструкции. У ракетной печи, за счёт длинного вертикального и дополнительно утеплённого канала , увеличивается длина пути, которые проходят печные газы.

Газы, во время прохождения по удлинённому каналу, смешиваются с уже нагретым воздухом и приобретают температуру, которая наилучшим образом способствует всем процессам горения. Также сгорает углерод, который при недожоге откладывается в виде сажи.

Высокая эффективность «ракеты» обеспечивается за счёт того, что дожигается древесный , выделяющийся при термическом разложении твёрдого топлива (т.н. пиролизе).

За счёт большого температурного перепада, который возникает на входе и выходе канала вертикальной трубы, возникает мощная естественная тяга. Соответственно, отпадёт необходимость в строительстве высокого дымохода, который обеспечивает тягу в обычных печах.

Следует учесть, что газы, поступающие в дымовой канал, имеют высокую температуру. Чтобы выработанная печью энергия не вылетала «в трубу», нужно забрать часть этого тепла. Для этого к ракетной печи пристраивается лежанка, куда, по выложенным горизонтально кирпичным каналам, запускаются дымовые газы. Получается теплоаккумулятор. Второй вариант – печь дополняется рубашкой. Отсюда уже рукой подать до твердотопливного котла.

Оттолкнувшись от этой базы, Perelesnik решил – надо делать котёл, работающий по принципу действия ракетной печи.