Когда бюджет позволяет, можно приобрести печь длительного горения, выпущенную на предприятии. Этот вариант обладает изящным видом, может прослужить очень долго. К тому же агрегат точно безопасен в работе. Однако не все могут позволить себе такую покупку. И тогда встаёт вопрос о самостоятельном изготовлении подобной печки. Её ещё именуют пиролизной. Процесс создания относительно сложен, требует чёткого соблюдения всех нужных технологий и алгоритмов. Вначале необходимо основательно изучить, как функционирует этот аппарат. У вас должен иметься опыт работы с металлом и другие токарные навыки.

Основные характеристики и преимущества печей длительного горения

Печи длительного горения, созданные самостоятельно, могут функционировать на следующих разновидностях твёрдого топлива:
  • дрова;
  • уголь;
  • опилки.

Стоимость топливных элементов невысока. По это причине они получили очень широкое распространение. Большую популярность среди собственников домов завоевала именно дровяная печь длительного горения. Её создают в домашних условиях, называя «бубафоней».

Что такое печь длительного горения

В конструкциях печей длительного горения могут быть небольшие отличия. Но принцип их функционирования схож — это выработка тепловой энергии при пиролизе (не по методу открытого пламени), когда на древесину воздействует внушительная температура при ограниченном количестве кислорода. И топливо тлеет, образуя раскалённый газ. В его составе присутствуют:

  • метан;
  • водород;
  • угарный газ;
  • прочие элементы.
    Печь длительного горения

    В печи длительного горения специально создаётся недостаток килорода, в результате чего древесина не горит, а тлеет, отдавая максимум тепла в помещение

Плюсы и минусы печей длительного горения

Применение печей длительного горения, работающих на твёрдом топливе, в отопительной системе помещений помогает ликвидировать практически все недочёты, свойственные стандартным конструкциям на аналогичном топливе:

  1. Пиролизные агрегаты отличаются более высоким КПД, если сравнить с классическими модификациями.
  2. Печи длительного горения не нужно постоянно загружать дровами или углем.
  3. Работа пиролизной системы может быть автоматизирована.

По поводу последнего преимущества необходимо сделать небольшую оговорку. Когда задействуют самодельный аппарат, генерирующий тепло, надобность в автоматизации обычно отпадает, поскольку даже одна загрузка топливных элементов гарантирует бесперебойную работу в течение 20 часов.

Конструктивные особенности пиролизных печей

Горение в пиролизной печи отличается слабой динамикой и высокой эффективностью. Оно обеспечивается подачей воздуха при помощи регулятора. Когда топливные элементы основательно разгораются (ориентировочно, спустя 20 минут после загрузки), нужно перекрыть отверстие для подачи воздуха. Так минимизируется прохождение кислорода.

Принцип работы пиролизной печи

Основной вклад в генерацию тепла в пиролизной печи вносят топочные газы, которые находятся в специальном герметичном отсеке

Топливо тлеет и почти полностью преобразуется в газ. А топочные газы концентрируются в отсеке розжига. Когда они догорают, образуется много тепла. Если пытаться реализовать такой способ горения в обычной печи, направив её работу в режим тления, можно нанести серьёзный ущерб собственной безопасности. В лучшем случае газы устремятся в дымоотвод. В худшем — окажутся в помещении, минуя дверки со слабой герметичностью.

Изготовление печи длительного горения своими руками

Перед тем как начинать монтажно-сборочные работы, необходимо правильно рассчитать режим работы печи и её конструкцию, а затем подготовить все необходимые материалы и инструменты. Процесс изготовления печи мы будем рассматривать по шагам, начиная с создания подробной схемы теплового агрегата.

Расчёт параметров печи по чертежам

Для предварительной оценки предстоящего объёма работ и конфигурации основных элементов пиролизной печи необходимо изучить общую схему её устройства.

Схема устройства пиролизной печи

По общей схеме можно провести подготовительные расчёты и понять устройство печи

Рассчитать параметры можно по чертежу, отражающему внутреннее устройство печи со всеми размерами и обозначениями.

Чертёж печи-бубафони

Основными габаритными размерами печи являются её диаметр D и высота H

Для ориентира представим таблицу зависимости основных параметров печи от диаметра её основания

Таблица: толщина заготовки и высота рёбер воздуховода при различных диаметрах основания печи

Внутренний диаметр
цилиндра печи (D), мм
Толщина заготовки
блина (q), мм
Высота рёбер
воздуховодов ( H), мм
300 8÷10 40
400 6÷8 50
600 4÷6 60
800 2,5÷4 80

Когда диаметр цилиндра не подходит под указанные в таблице значения, толщину просчитывают пропорциями, ориентируясь на стандарт металлического листа (его толщину).

Расчёт параметров печи при нестандартном значении её диаметра

При произвольном диаметре цилиндра толщина металлического листа и высота рёбер рассчитываются пропорционально стандартным значениям

Воздушные каналы необходимо делать скруглёнными и располагать по спирали. Это обеспечит оптимальный режим перемещения дымовых газов.

Неправильное расположение воздушных каналов

Рёбра воздуховодов должны быть плавно скруглёнными и располагаться по спирали

Необходимые инструменты и материалы

Очень важный этап подготовки — подбор необходимых материалов и инструментов. Ключевая составляющая — это чугунная бочка ёмкостью в 200 литров. Можно работать и с бочкой из стали. Главное, чтобы у неё не было дефектов и ржавчины. Если в наличии нет подходящей бочки, можно задействовать:

  • элемент очень толстой трубы;
  • листовую сталь;
  • массивный огнетушитель;
  • неиспользуемый газовый баллон.

Основное требование — это толщина стенки. Она определяет эксплуатационный срок печи.

Прочие материалы:

  1. Металлические изделия для изготовления ножек. Подойдёт арматура, элементы малогабаритной трубы или швеллеры.
  2. Сталь толщиной 5 мм. Нужно два круга, имеющих такой же диаметр, как и бочка.
  3. Готовая или сделанная самостоятельно дверка.
  4. Труба диаметром 10 см и длиной на 15 см больше самой бочки.
  5. Труба диаметром 15 см длиной примерно 5 м. Она необходима для дымохода.

Инструменты:

  1. Болгарка. Вместо неё можно применить автоген.
  2. Топор и молоток.
  3. Измерительные средства: уровень, отвес, рулетка.

Подбор места для установки

После установки печи делают отражатель, но планируют это до замеров и сварочных работ. Он помогает оптимально направлять тепловые потоки так, чтобы помещение прогревалось равномерно. Кроме этого, отражатель серьёзно увеличивает уровень безопасности в процессе обогрева.

Участок, предназначенный для установки печи, не должен нарушать ни один из критериев пожарной безопасности, поскольку раскалённый печной корпус — это потенциальный источник возникновения пожара. И таким он становится, когда пользователь нарушает правила эксплуатации этого агрегата, неверно рассчитывая количество опилок или дров.

Не следует располагать печь у стен или каких-либо горючих предметов. Вокруг неё должно сохраняться достаточное пространство. Например, расстояние до деревянных стен не может быть меньше 25 см.

Ещё до процесса сборки необходимо подобрать рабочее помещение. Там и будут происходить все стадии производства. К помещению предъявляются такие критерии:

  • наличие электропитания;
  • наличие необходимого пространства;
  • мощная звукоизоляция;
  • защита от осадков;
  • возможность хранить заготовки.

Звукоизоляция нужна для того, чтобы не причинять дискомфорта соседям. Ведь работы получаются довольно шумными. Без этой изоляции можно и обойтись, когда рабочее помещение находится далеко от жилых домов.

Пошаговая инструкция по самостоятельной сборке печи длительного горения

Последовательность действий такова:

  1. Предположим, в работу идёт то, что есть в частных гаражах или мастерских. Это старые газовые баллоны. Их к работе подготавливают так: аккуратно срезается верхняя сторона конструкции. Образованный элемент и станет основой. Для резки здесь используется болгарка или автоген.
    Подготовка газового баллона для изготовления печи

    У газового баллона срезают верхнюю часть и делают окно для загрузки дров

  2. После обрезки верхней стороны в корпусе баллона делается боковое отверстие. Оно нужно для загрузки топлива в печь во время её работы. Основываясь на параметрах отверстия, нужно сделать дверку, а затем поставить её на место. Дверка должна очень плотно закрывать это отверстие.
  3. Ниже обозначенного отверстия делается ещё одно размером поменьше. Через этот отсек будет убираться зола. Ещё он выполняет функции поддувала.
    Процесс горения в пиролизной печи

    Для обеспечения необходимого режима горения дров снизу топки должно быть устроено поддувало с регулируемым уровнем подачи воздуха

  4. Когда баллон готов, наступает следующая стадия: подготовка исходного материала. Здесь берётся труба диаметром 10 см и металлический лист. Из него готовится круг чуть меньшего диаметра, чем баллон. В его центре создаётся отверстие под рабочую трубу. На неё круг одевается и приваривается.
    Изготовление крышки печи

    На круг чуть меньшего, чем у баллона, диаметра наваривается труба и получается крышка, которой накрываются горящие дрова

  5. На нижнюю сторону круга приваривается 2–3 швеллера. Их роль — увеличение массы крышки.
  6. Затем круг опускается в подготовленный (обрезанный) газовый баллон. После этого в крышке создаются отверстия для трубы. После чего крышка ставится на свою позицию и приваривается.

Видео: бубафоня из газового баллона своими руками

Особенности изготовления печи из листового металла

Рассмотрим работу с основой из листового металла. В работе мастер должен точно:

  1. Рассчитывать параметры всех конструктивных составляющих.
  2. Размечать листовой материал.
  3. Обрабатывать все элементы аппарата.
  4. Осуществлять сварочные операции.

Обязательные условия:

  1. У печи из листового материала может быть разная форма. Её задаёт как сам мастер, так и объём свободного пространства для установки печи.
  2. Просто необходимые детали в работе — специальные валки. Они позволяют задавать форму металлического листа. Если их нет, печь получится только в виде прямоугольника.
  3. Обязательная составляющая для безопасной эксплуатации — это фундамент. На него и происходит установка агрегата.
  4. Фундамент должен отличаться высокой надёжностью, сооружаться из огнестойкого материала. Сама печь весит немного, поэтому не оказывает сильного воздействия на грунт. При работе печи образуется высокая температура. Она может изрядно повредить основание. Чтобы этого избежать, нужно использовать огнестойкие материалы при создании фундамента. Очень часто задействуют кирпич, стойкий к огню. Его кладка идёт на заранее подготовленное бетонное основание.
    Фундамент для печи-бубафони

    Фундамент под печку нужно делать из несгораемого материала, например, из кирпича или бетона

  5. В качестве дымохода вполне сгодится металлическая труба необходимого диаметра. Во время установки дымоход приваривается к верхней крышке печи.
  6. Когда создаётся печь прямоугольного сечения, то присоединение дымоотвода возможно только к боковой стороне печи.
  7. Когда дымоотвод монтируется к печи, важно учитывать, что он должен располагаться только вертикально. При создании дымохода задействуйте как можно меньше отводов и колен, поскольку после сжигания твёрдого топлива получается много сажи. Она может оседать в труднодоступных участках. Поэтому лучше дымоход сделать составным. Так будет легче разбирать конструкцию для периодических чисток.

Модернизация печи, увеличение КПД

Есть три основных пути для увеличения КПД печи: один из них связан с дымоходом, второй — с топливом, а третий — с условиями эксплуатации.

Оптимизация конструкции дымохода

Для дымоотвода, как уже было замечено, применяется труба диаметром 15 см и длиной 5 м. Если поставить трубу меньших размеров, особенно диаметра, то она не справится с возникающими нагрузками. А сама печь будет работать с пониженным КПД. Для настройки тяги в трубе устраивают задвижку. В нижней части дымоотводной трубы создаётся дверка для удобной чистки.

В любых трубах формируется и накапливается конденсат. А в трубах при пиролизе его получается ещё больше, так как газы, расставшись со всем своим теплом, на выходе имеют отрицательные температуры. Такая тенденция становится причиной для качественного утепления труб. С этой задачей великолепно справляется технология «сэндвич». Её суть: в одну трубу внедряется вторая, а между ними делают слой теплозащиты.

Сэндвич-труба

Сэндвич-трубу можно также сделать своими руками, обернув дымоход утеплительным материалом и защитив конструкцию внешней трубой

На участках, где трубы проходят через кровлю, необходимо выполнить теплоизоляцию при помощи металлического короба, заполненного утеплителем. На оголовок трубы ставится дефлектор. Он не даёт осадкам проникать в систему, а также защищает от воздействия ветра.

Если место установки печи — это кочегарка, необходимость в отражателе отпадает. Когда печь располагается в комнате, то окружающая её кладка выполняет две функции:

  1. Защитный экран для стен и вещей.
  2. Аккумулятор тепла.

Так как корпус конструкции металлический, то печь стремительно нагревается и охлаждается. Охлаждение происходит сразу после прогорания топлива. Поэтому кирпичный экран, созданный с трёх сторон от печи, копит тепло и отдаёт его в течение долгого времени. В качестве отражателя можно применять профнастил или гладкий металлический лист.

Какое топливо лучше использовать в печах длительного горения

КПД печи зависит и от применяемого топлива. Лучше всего использовать сухие поленья. Но так как печь самодельная, то можно сэкономить и на топливе. Аппарат может трудиться даже на мусоре из природного материала.

Специалисты рекомендуют задействовать в таких печах пеллеты (гранулированное топливо), созданные методом сухого прессования. Основой для пеллет могут служить:

  • шишки;
  • щепа;
  • опилки;
  • ореховая скорлупа;
  • солома.

Хорошую температуру горения даёт уголь. Но его применение обосновано, когда печь сделана только из материалов с приличной толщиной. В противном случае такой агрегат стремительно прогорит. Ориентиром может послужить таблица, показывающая удельную теплоотдачу различных материалов.

Таблица: удельный коэффициент закладки и удельная теплоотдача различных видов топлива

Вид твёрдого топлива Удельный коэффициент закладки, кг/дм3 Удельная теплоотдача, кВт/ч
Осина стандартного размера 0,143 2,82
Стружка или опилки хвойные 0,137 3,2
Пеллеты ольховые 0,285 3,5
Каменный уголь марки ДПК 0,4 4,85
Каменный уголь марки ССОМ 0,403 5,59
Антрацит крупной фракции 0,5 5,72
Торфяные брикеты 0,34 2,36

Эксплуатация печей длительного горения

На первый взгляд может показаться, что для топки пиролизной печи нужно просто закинуть дрова в топочный отсек. Это только поверхностное впечатление. Здесь важно выполнить следующие действия:

  1. Снять крышку, вынуть прижимной круг и трубу. На дно печи поместить топливо. Предел заполнения — это отверстие дымоотводной трубы. Топливные элементы складываются максимально плотно друг к другу. Поверх них накидываются лёгкие мелкие веточки. А их покрывает тряпка, пропитанная в керосине. Можно поместить и бумагу.
  2. Затем прижимной круг нужно возвратить на место, а крышку — закрыть. Когда агрегат разгорится, требуется закрыть заслонку, проводящую воздушные потоки. И в таком положении она будет находиться долгое время.

Создавая дымоотвод, обязательно предусмотрите удобные способы его чистки. Лучше всего, если конструкцию можно быстро разбирать. Когда делается составная дымоотводная труба, её части присоединяются так, чтобы места стыков располагались в обратном направлении по сравнению с движущимися газами.

Чистка и ремонт печей длительного горения

При неправильной эксплуатации печи может произойти ухудшение её характеристик и снижение КПД. Поэтому проводите периодические проверки аппарата на предмет возникновения трещин и прочих дефектов. Особенно хорошо необходимо изучить зоны по периметру дверцы топочного отсека и плиты. Если обнаружены серьёзные трещины, дефектные детали требуется заменить. Небольшие щели можно заполнить герметиком.

Прогоревший поршень

Все прогоревшие и растрескавшиеся детали печи нужно своевременно заменять

Видео: печь длительного горения — чистка и проверка

Если у вас есть небольшой домик, гараж, или просто нужно качественно отопить подсобное помещение, печь длительного горения — это оптимальный вариант. Обладая определённым опытом работы с металлом и навыками сварщика, такой аппарат можно соорудить за 1–2 дня. При успешном итоге вы сможете сэкономить финансы и получить удовлетворение от процесса изготовления полезной вещи своими руками.

30 лет. Техническое образование.