Как сделать печь длительного горения. Что такое «пиролиз»? Использование эффекта пиролиза в печах

Как сделать печь длительного горения. Что такое «пиролиз»? Использование эффекта пиролиза в печах

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

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

Общая схема процесса горения

На сегодняшний день существует множество вариаций и конструкционных решений, позволяющих создать печь длительного горения. Однако, несмотря на все технические различия, принцип действия таких отопительных приспособлений остается одинаковым. Для обеспечения более качественного и эффективного расхода топлива дровяная печь длительного горения использует рассмотренный выше эффект пиролиза. Таким образом, основная часть тепловой энергии вырабатывается благодаря сгоранию газов, выделяемых в процессе тления деревянных поленьев: метана, водорода и прочих веществ. Тление дров вызывают специально дозируя подачу кислорода в печь с помощью регулятора. Сначала дают топливу возможность качественно разгореться в течении примерно получаса, а затем минимизируют доступ окислителя в топку. Тлеющие дрова в таких условиях выделяют максимально возможное количество легко воспламеняемых газов, которые, сгорая в отдельной камере, и обеспечивают нагрев корпуса пиролизной печи и качественное отопление помещения.

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

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

Печь сверхдлительного горения. “Точка росы” или что это дает на практике

На практике это дает следующее: с одной стороны, длительность горения в печи существенно увеличивается, а с другой — понижается температура горения дров. Другими словами, дрова хуже горят и, как следствие, — образуется большое количество конденсата, который в свою очередь быстро забивает дымоход сажей.

Вот здесь важно быть внимательным… Существует определенный термин — “точка росы”.

Точка росы — это такая температура воздуха, при которой содержащийся в нем пар достигает состояния насыщения и начинает конденсироваться в росу. Отсюда и название — “точка росы”.

Т.е. под точкой росы понимаем какое-либо критическое значение температуры, при которой находящийся в воздухе пар конденсируется и оседает в виде капель (в нашем случае — оседает на внутренние стенки трубы). Соответственно, в дымоходах есть такое место или участок, где пар превращается в воду. И чем выше температура горения дров, тем будет выше этот участок в дымоходе. В идеале, при высоких температурах горения, такая точка находится вообще за пределами дымохода, а значит, конденсат в трубе не образуется совсем. И наоборот, чем ниже температура горения дров в печи, тем в трубе точка росы будет ниже.

Лавров Сергей
Заведующий магазином на пр-те Народного Ополчения, 22

Кстати, именно для того, чтобы не возникала точка росы, финальный участок дымохода необходимо делать из “сэндвича”, а не одноконтурный. Что такое сэндвич-дымоход и что о нем нужно знать перед покупкой, мы описали в своей статье .

Получается, что в печах длительного горения формируется следующая картинка: температура горения дров низкая, точка росы находится в дымоходе, а значит неизбежно появляется конденсат.

Печь из газового баллона длительного горения. Печь Бубафоня длительного горения: чертежи, схема, фото

Самодельная печь длительного горения Бубафоня  из газового баллона своими руками: чертежи, размеры, схема, фото,

.

Продолжаем тему самодельных печей длительного горения и на этот раз мы рассмотрим печь с очень оригинальной конструкцией, печь называется Бубафоня.

Такое оригинальное название дали ей пользователи форума, на котором в 2008 году была представлена конструкция печи умельцем с ником Bubafonja.

Печь действительно заслуживает внимания, её конструкция предельно проста, работает печь на любой древесине, это могут быть не только дрова, но и опилки, щепа и ветки.

Сделать Бубафоню можно из обычного газового пропанового баллона и отапливать практически за копейки — теплицу, дачный домик, хозяйственные помещения, бокс или гараж.

Бубафоня действительно печь длительного горения, на одной закладке дров время горения в этой печи в зависимости от типа древесины составляет 5 – 8 часов. В обычной печи такое количество дров сгорит за час, и большая часть тепла выйдет просто в дымоход, а в Бубафоне это же самое количество дров будет гореть в 5 – 6 раз дольше и тепло будет равномерно поступать в помещение, а не вылетать в дымоход.

Схема и принцип работы

Конструкция печи состоит из нижней основной камеры первичного горения, в которой горит, точнее, тлеет древесина и верхней вторичной камеры, где догорают пиролизные газы, выделяемые при тлении древесины.

Камеры разделяются подвижным поршнем который упирается в древесину и по сути создаёт две камеры нижнюю для горения древесины и верхнюю для догорания пиролизных газов. За счёт такой конструкции топливо сгорает полностью и отдаёт тепло по максимуму.

Подача кислорода в нижнюю камеру идёт через трубу поршня, по мере сгорания древесины, поршень проседает под своим весом и тем самым не даёт древесине получить много кислорода и быстро сгореть.

Интенсивность горения в печи регулируется заслонкой на вентиляционной трубе поршня, чем больше отверстие, тем больше поступает кислорода и тем интенсивней греет печь и наоборот, если прикрыть заслонку интенсивность горения будет меньше, и топливо будет гореть дольше.

Чертежи и размеры

Бубафоня — это печь самоделка и тут особая точность в размерах не требуется, главное соблюдать саму конструкцию печи.

На рисунках ниже предоставлены чертежи и размеры Бубафони из газового баллона.

Бубафоня своими руками

Конструкция печь предельно проста, Бубафоня состоит из таких частей:

• Корпус.
• Крышка корпуса.
• Поршень с трубой.
• Дымоход.

Сделать печь длительного горения можно также из бочки, но нужно смотреть на толщину металла, тонкостенная бочка быстро прогорит.

Газовый баллон из-под пропана идеально подходит для изготовления Бубафони, толщина металла у баллона 3 мм чего вполне достаточно для таких температур.

Корпус печки

Достаточно срезать верхнюю часть баллона болгаркой, в крышке сделать отверстие под трубу поршня и корпус печи готов.

Поршень печи

Диаметр газового баллона составляет 300 мм, значит, для изготовления поршня понадобится металлический диск диаметром около 270 мм.

Поршень должен свободно ходить по трубе, небольшая щель между диском поршня и стенками печки обеспечивает выход пиролизных газов в верхнюю камеру

Для поршня также понадобится труба диаметром 60 – 80 мм длиной 900 мм.

Трубу нужно приварить к центру диска, предварительно в центре диска нужно сделать отверстие равное внутреннему диаметру трубы.

На, верх трубы желательно сразу сделать заслонку, чтобы регулировать интенсивность горения в печи.

Конструктивная особенность поршня заключается в его нижних опорах, которые не дают пластине поршня полностью придавить тлеющую древесину. Нижние опоры пластины можно изготовить из уголка или полос металла 40 мм.

Дымоход печи

Дымоход состоит из металлической трубы диаметром 120 – 160 мм, не рекомендуется использовать дымоход меньшим диаметром, это снизит тягу в дымоходе, он будет быстро забиваться сажей, печь начнёт дымить в помещение.

Труба дымохода вваривается в верхней части боковой стенки баллона, чтобы обеспечить хорошую тягу нужно избегать прямых углов на сгибах трубы дымохода и использовать как можно меньше колен. Дымоход желательно сделать разборным, чтобы его было удобней чистить от сажи.

Воздухогрейная печь своими руками. Как работают печи долгого горения?

Конструкций печей длительного горения разработано много, но все работают по единому принципу. Тепло получается не в процессе открытого горения, а в результате пиролиза. Под воздействием высокой температуры топливо тлеет, выделяются горючие газы. Они воспламеняются и сгорают, выделяя много тепла. Медленный процесс горения происходит посредством регулирования подачи кислорода. Когда топливо разгорится, до минимума перекрывают поступление воздуха.

Газ из такой печки не попадает в помещение, благодаря герметичным дверям и заслонкам

Обычной русской печью пользоваться в таком варианте невозможно, подобная попытка приведет, по всей вероятности, к плачевным последствиям. Газы могут проникнуть в помещение, что грозит отравлением людей. Печки с длительным процессом горения оснащаются герметичными дверями, заслонками, регулировочными приспособлениями, что исключает попадание газа в помещение. Отопительные устройства подобного рода заслуживают внимания по многим причинам:

• могут работать на одной закладке без присмотра 10–20 часов;
• небольшой вес, можно установить без фундамента;
• подходит топливо любого вида, сгорает полностью, КПД до 90%;
• можно пользоваться эпизодически, что важно для дачи;
• нет посторонних запахов и дыма;
• возможность собрать самостоятельно из недорогих материалов.

К несомненным достоинствам относится также низкая стоимость, так как материала требуется немного. Если делать своими руками , используя металлическую бочку, газовый баллон, выйдет еще дешевле.

Печь длительного горения с водяным контуром своими руками чертежи. Где могут быть использованы?

Разберемся, как может быть использована отопительная печь длительного горения, работающая на твердом топливе. Выбор варианта агрегата будет зависеть от того, какие задачи требуется решить.

Так, для отопления дачи или дома лучшим вариантом являются печи с водяным контуром. По сути, печь с водяным контуром совмещает в себе два вида отопления – обычного печного и водяного. Отличием печи с водяным контуром от котла является то, что, помимо равномерного распределения тепла по всем комнатам, обеспечивается нагрев корпуса самой печи, что обеспечивает эффективность отопления дачи.

Кроме того, печь с водяным контуром используется не только для отопления дачи, она может выступать и в качестве украшения интерьера. Недостаток печи для дома на дровах длительного горения заключается в том, что при прекращении процесса горения батареи быстро остывают. Однако сама печь еще некоторое время будет излучать тело. Поэтому для отопления дачи печь с водяным контуром более предпочтительна, чем обычный твердотопливный котел.

От обычной печи для дома на дровах длительного горения агрегат с водяным контуром отличается наличием змеевика. Иногда змеевик устанавливают непосредственно в топке печи с водяным контуром, однако, это не самый безопасный вариант организации отопления дачи. Теплоноситель может закипеть и спровоцировать разрушение змеевика. Более разумным решением является установка змеевика в колпак дымохода печи с водяным контуром. Именно такой вариант подойдет для эффективного отопления дачи, поскольку оно повышает КПД печи с водяным контуром.

Лучше, если организация отопления дачи должна быть проведена в момент проектирования здания. Модель печи с водяным контуром выбирают с учетом площади и планировки помещений.

Печи длительного горения могут быть использованы и для бани. При отстройке небольшой бани, можно использовать воздухогрейные агрегаты. Впрочем, такая печь подойдет не только для бани, но и для любого другого небольшого помещения – гаража, бытовки, теплицы и пр.

Эффективные воздухогрейные печи позволяют регулировать интенсивность горения, что весьма удобно для  бани. Регулировка осуществляется за счет открытия/закрытия заслонки дымохода и зольника. Установленные в помещении бани воздухогрейные печи обеспечивают хороший прогрев, но подходят только для относительно небольших площадей. Поэтому это хороший выбор для бани, но не слишком удачный для дома для постоянного проживания.

Печь из бочки длительного горения. Особенности

Для работы понадобятся те материалы, которые можно изготовить самостоятельно. Но если вам не позволяют заняться этим опыт или ограниченное время, то в продаже существуют уже готовые для сборки комплекты. Такой набор представлен основанием дымохода с регулируемой заслонкой, ножками и дверцей. Если где-нибудь завалялись старые трубы, ненужная покорёженная бочка – это отличный шанс дать материалу вторую жизнь, вместо того, чтобы выбрасывать на металлолом.

Печь из бочки послужит обогревом самых разных помещений (но, естественно, нежилых) – начиная от хозяйственной постройки или сарая, где располагается домашняя птица, и заканчивая гаражом. Также она может быть использована на открытом воздухе.

К примеру, как система для подогрева воды в бассейне.

Принцип подачи тепла очень простой – постоянное горение воспламеняемых материалов, в том числе дров и спрессованных опилок (каменный уголь лучше не использовать, ведь стенки деревянной или металлической бочки могут не выделить температуру горения этого материала), в течение некоторого времени нагревает бочку. Постепенно огонь опускается вниз. В процессе сгорания выделяется огромное количество тепла, а образовавшийся дым выходит из помещения через дымоход (поэтому это необходимая составляющая всей конструкции).

К сожалению, КПД у этой конструкции невысокий из-за того, что часть тепла уходит через дымоход. Поэтому для слишком больших помещений она не подойдёт. При правильном использовании печь из бочки будет работать в течение 3-4 лет. Чтобы увеличить КПД, располагайте поддувало ниже – так нижняя часть не заберёт слишком много энергии и не отдаст её земле.

Интересный факт! Наверняка вы слышали название «печь бубафони». Скорее всего, вам и в голову не приходило предположить, что так ее называют в честь мастера, который впервые придумал и создал такую конструкцию. Его аккаунт на одном из хозяйственных форумов – «bubafonja».

Кирпичная печь длительного горения своими руками. Выбор печи длительного горения для дачи

Собственно, приняв решение обзавестись печкой длительного горения, перед будущим пользователем становится вопрос: а какую из них лучше выбрать? Если вы задумали сделать пиролизный котел своими руками, то доступные варианты будут ограничены лишь присутствующими у вас материалами, а также вашей инженерной смекалкой и фантазией. Подробнее о том, как сделать дровяную печку длительного горения для дачи мы расскажем позже, а сейчас давайте попробуем дать несколько полезных советов тем, кто решил не заморачиваться и купить готовую отопительную систему.

Основными параметрами, которыми следует руководствоваться, осуществляя отбор доступных моделей котлов, являются:

• Ограничения бюджета, выделяемого на приобретение газогенераторной печи.
• Площадь дома, которую предстоит отапливать с помощью пиролизной установки. В зависимости от характеристик и комплектации печи длительного горения способны обогреть от 80 до 250 квадратных метров жилой площади.
• Время работы установки при полной загрузке топливом. Выделяют три подкатегории газогенераторных котлов: с минимальным временем работы (до 4 часов), со средним периодом обогрева (до 8 часов) и, собственно, печи длительного горения (топят на одной заправке более 8 часов).
• Иные технические и функциональные характеристики устройства.
• Внешний вид и дизайн пиролизной печи. Функциональность и эффективность, безусловно, в приоритете, однако не стоит забывать о том, что газогенераторный котел – это еще и элемент интерьера дома. Крайне желательно, чтобы отопительная установка гармонично и естественно вписывалась во внутреннее пространство помещения, в котором она расположена.

Несколько слов об основных характеристиках, согласно которым классифицируют пиролизные котлы длительного горения. По материалам изготовления различают:

Первые два подойдут для тех, кто хочет получить максимально компактное устройство, а последний вид придется по душе любителям классики. Такая кирпичная печь запросто может стать изюминкой в интерьере любого дома.

По способу загрузки дров: вручную или полуавтоматические. Второй тип будет стоить дороже, однако позволит сократить трудозатраты на обслуживание котла.

Котел с системой автоматизированной подачи топлива

Пиролизные установки могут быть оснащены различными «довесками», поэтому их стоит классифицировать также по наличию дополнительных функциональных узлов. В качестве них может выступать варочная поверхность или же специальная прозрачная огнеупорная дверца, способная превратить обычный твердотопливный обогреватель в полноценный и эстетичный камин.

Естественно, следует понимать, что за любые дизайнерские и технологические изыски придется доплачивать. Именно по этой причине цены на газогенераторные печи длительного горения варьируются в широком диапазоне от 10 до 100 тысяч рублей и выше.

Источник: https://bannye-pechi.postroivsesam.info/stati/samodelnaya-burzhuyka-dlitelnogo-goreniya-na-drovah-pochemu