Как сделать печь длительного горения своими руками?

5 Устройство печей – детальный разбор особенностей

Приступая к изготовлению, предварительно знакомимся с особенностями устройства, работой. Составляем для печи чертежи , исходя из материалов, которые планируем применить. Как основной материал наиболее подходит стальная труба диаметром 400 мм или такая же чугунная. Стенки должны быть толще, лучше 5 мм, тогда печь прослужит долго, особенно чугунная. Тонкий металл служит недолго, стенки быстро прогорают.

На рисунке представлена работа печи долговременного горения.

Устройство состоит из трех частей. В нижней зоне находится твердое топливо, которое медленно тлеет. Выше зона сгорания газов и отвода дыма. Между ними загрузочная зона, которая постепенно уменьшается по мере выгорания топлива.

Для любой схемы обязательным является воздушный регулятор, который определяет продолжительность горения. Это диск из стали толщиной 5 мм. Посредине вварена труба, по которой воздух поступает в камеру. По мере того как сгорает топливо суточной нормы закладки, диск постепенно опускается. Для беспрепятственного скольжения он делается несколько меньше внутренних размеров топочного отделения. Снизу распределителя расположена крыльчатка высотой 5 см, с большими размерами ускоряется процесс горения, что нежелательно.

Труба для подвода кислорода диаметром 100 мм для изделия из бочки и 60 для баллонного или из трубы. Отверстия в распределителе соответственно 90 или 50 мм, иначе в камеру сгорания попадет много кислорода, топливо будет сгорать быстрее. Наверху приточной трубы устанавливается заслонка для регулирования тяги. Возможны два варианта исполнения: печь с воздушным прогревом и котел, который нагревает воздух и одновременно воду для обогрева помещения. Вода нагревается в змеевике и поступает к радиаторам. На схеме ниже показана подобная конструкция.

Принцип действия

В подовой печи высокий КПД при минимальном расходе топлива

Работа подовой печи отличается от классической. Основное свойство таких изделий – высокий КПД при минимальных тратах топлива. Прогорание распределяется равномерно. Благодаря поступающему через дверцу топки воздуху происходит достаточное окисление дров, повышающие качество их сгорания и уровень выделения тепла.

Закладка дров осуществляется на нижнем уровне в загрузочной камере. Затем в рабочей зоне происходит процесс горения. С верхнего уровня отводятся газы и происходит теплообмен.

Для поддержания высоких температур (около 400°С) корпус печи делают из нержавеющей шлифованной стали. Выкладку изготавливают из шамотного кирпича или другого огнестойкого материала.

Разновидности дровяных печек

Дровяная печка – универсальное устройство, которое может работать на обогрев небольшого домика, подсоединяться к отопительной системе и водоснабжению. Перед покупкой необходимо изучить особенности классификации отопителей.

По материалу корпуса

Металлическая печь на дровах для отопления дома

В зависимости от материала изготовления печка на дровах бывает:

Чугунной. Теплоемкость корпуса и его способность аккумулировать тепловую энергию обеспечивают эксплуатацию устройства в качестве вспомогательного отопления. Для отвода продуктов сгорания предназначен гофрированный дымоход или рукав. Чугунный агрегат для длительной поддержки температуры оснащается системой воздуходува.
Металлической. Нержавеющий металл сокращает сроки нагрева воздуха в комнате. При покупке стоит ориентироваться на толщину стенок – тонкие очень быстро остывают. Конструкции с толстыми швами меньше подвержены растрескиванию.
Кирпичной. Выстраивается в качестве основного источника тепла, оснащается дымовыводной трубой змеевидной формы. Несмотря на длительное время нагревания, кирпич может удерживать тепловую энергию на протяжении нескольких часов.

В зависимости от конструкции дымохода

Внешний дымоход для печи

Дымоходная труба выводит продукты сгорания и по способу монтажа бывает внутренней и внешней. В первом случае находится вне помещения и отличается хорошей тягой. Внешние системы не выводятся через крышу и применяются для эстетических целей.

По типу конструкции можно выделить несколько разновидностей дымоходов:

Стенной. Нижняя часть совмещена с фундаментом стены. Дымоотвод выполняется из кирпича.
Коренной. Обустраивается на отдельном основании у наружной стены, оснащается кирпичным или керамическим вкладышем.
Сэндвич. Однослойная труба имеет вид насадки, быстро монтируется на камин или печь.
Коаксиальный системы Шиндель. Двухтрубная конструкция, которая противоточным способом нагнетает воздух и отводит продукты сгорания.

По типу конструкции

Кирпичная печь с лежанкой

Подовые надежные печи работают на дровах и предназначены для отопления дома любой квадратуры. По конструкции различают несколько типов устройств.

Печка с закрытой каменкой подходит для монтажа в саунах или банях, если у нее имеется специальный отсек для закладки камней. Каменка нагревается конвекционным способом или при помощи открытого пламени. Водный контур представлен резервуаром с патрубками.

Русские печи изготавливаются из кирпича, оснащаются спальным местом – лежанкой. Топочный отсек находится под лежанкой, плита – рядом с топкой. Регулировка интенсивности обогрева осуществляется через поддувало. Русская печь работает на большом количестве топлива и качественно прогревает помещение более 40 м2.

В зависимости от зоны расположения в помещении можно подобрать камины:

Угловые. Модели со встроенным или пристроенным дымоходом выносятся во внешний угол. Прямоугольные или квадратные отличает широкий каминный подиум с нишей для топлива.
Пристенные. Задняя часть конструкции находится около стены. Размер основания в среднем составляет 75х125 см, что подходит для гостиных комнат в небольшом доме.
Островные. Выстраиваются на отдельном фундаменте в больших комнатах. Выполняют функции зонирования и обогрева.

По функциональному назначению можно подобрать печь-камин для бани на дровах или конструкцию с варочной поверхностью.

Печь-шведка для отопления дома и приготовления пищи

Шведские печи отличаются задним выносом дымохода, классифицируются по типу сечения на несколько видов:

Вертикальный. Дымовыводной канал с 2-3 коленами и дверкой для очистки.
Горизонтальный. Выведен горизонтально, имеет от 2 изгибов и равномерно прогревается.
Колпаковый. Теплые воздушные массы задерживаются в 2-3 камерах, щиток равномерно греется.

Продолжительность сгорания топлива

Печь или камин с системой длительного горения функционирует по способу дожига пиролизных газов, но модели на дровах также делятся на несколько видов:

С водяным контуром. Качественно прогревают большие помещения, поскольку водяной тип контура подключается на радиаторы отопления.
Без контура. Оснащаются камерой дожига и пластинчатым дефлектором. Первичные воздушные массы разжигают топливо, вторичный воздух подается в камеру дожига.

Система длительного горения позволяет эксплуатировать печь при одной закладке на протяжении 3-8 часов.

Конструкция и принцип работы печки

Существует множество модификаций отопительных дровяных печей для дома, но их устройство и принципы работы схожи. Обычно конструкция состоит из топки, колосника, зольника, дымохода. При сгорании дров в топливной камере выделяются газы. Они проходят по печным каналам, прогревая их. Стенки конструкции нагреваются и отдают тепло в помещение. В зависимости от устройства печь может обогревать от одной до трех комнат или подключаться к системе водяного отопления.

По типу движения горячих газов различают дымооборотные и бесканальные (колпаковые) конструкции. Если в дымооборотных печах газы проходят через вертикальные или горизонтальные каналы, то в колпаковых они поступают в специальные камеры (колпаки), где нагревают стенки, которые в свою очередь греют воздух в помещении. Конструкции могут отличаться устройством и материалами изготовления топки. От этого во многом зависят сроки их эксплуатации.

Схема: принцип работы пиролизной печи

Печи-камины

Принцип работы каминов длительного горения также основан на ограничении подачи воздуха и розжига с верхней стороны конструкции, что позволяет прекратить активное сжигание топлива и перевести его в фазу тления. При этом топливо сгорает полностью, распадаясь на несколько горючих газов, которые догорают в специальной камере полностью, значительно увеличивая КПД устройства.

Печи камины длительного горения разрабатывались для обогрева жилых помещений и поэтому они имеют очень привлекательный внешний вид. Камера сгорания в таких устройствах ограниченна термостойким стеклом и полностью загерметизирована для предотвращения попадания воздуха, который подается в внешней стороны помещения по специальному каналу.

Топливом для каминов служат дрова, которые в обычных условиях сгорают очень быстро и только печи с системой долгого горения могут обеспечить стабильно высокую температуру в помещении на протяжении определенного времени.

Специальное стекло дает возможность наблюдать открытый огонь, что очень приятно, особенно зимним вечером. Для украшения и облицовки каминов такого типа используется множество негорючих материалов, с помощью которых можно даже изготовить печь печь камин для для дачи и гаража.

Печь своими руками

Что еще понадобится кроме металлической бочки?

Листы железа толщиною 4-5 мм.
Труба диаметром 100 мм.
Колосниковая решетка, лучше готовая, хотя и своими руками ее можно изготовить, к примеру, из уголка и проволоки.
Асбестовый шнур.

Конструкция из бочки

Теперь последовательность проведения сборочных работ:

У бочки вырезается крышка с припуском 40-50 мм. В ней же по центру делается отверстие чуть больше диаметра трубы 100 мм.
В нижней части бочки вырезается прямоугольное отверстие под топку. Через нее будут проводиться закладка топлива.
Чуть ниже делается прямоугольное отверстие меньшего размера для поддувала.
Изнутри бочки между топкой и поддувалом привариваются направляющие из проволоки, на которые будет уложена колосниковая решетка.
В верхней части сбоку вырезается отверстие под дымоход. К нему тут же приваривается труба диаметром 100 мм и длиною 20-40 см.
Теперь из металлического листа вырезается блин диаметром чуть меньше диаметра бочки.
В блине по центру делается отверстие и к нему приваривается труба диаметром 100 мм. Длина трубы должна быть больше высоты бочки на 20-50 см.
Из этого же листа вырезаются прямоугольники шириною 50-80 мм, а вот их длина должна равняться расстоянию от края блина до края сквозного отверстия в центре. Эти куски равномерно привариваются по кругу ребром с обратной стороны от приваренной трубы. Этот узел называется прессом. С его помощью топливо будет придавливаться, чтобы не создавать большое пространство для зоны горения.
Теперь надо провести частичную сборку. То есть, устанавливается колосниковая решетка, сверху опускается пресс. На него надевается крышка так, чтобы труба пресса вошла в отверстие крышки.
Теперь крышка приваривается к корпусу печки по всему периметру

Здесь важно проварить шов очень герметично. В зазор между торчащей трубой и отверстием крышки необходимо заложить асбестовый шнур, он станет преградой для дыма и угарных газов.
Навешивается дверца на отверстие топки.
Устанавливается шибер на поддувало.

Все готово, остается лишь установить печь по месту назначения и присоединить к ней дымоход

Под такой агрегат обязательно заливается прочное и огнеупорное основание, это важно

Закладка топлива

Вырезание отверстия

Теперь к вопросу, как провести закладку топлива? Для этого вам обязательно понадобится помощник. Он будет поднимать пресс за торчащую трубу. Поднять надо максимально вверх, чтобы полностью открыть камеру сгорания. Топливо же укладывается плотно с минимальным пространством между его частями. Чем меньше воздуха внутри топки, тем длительнее происходит процесс пиролиза.

Не все, наверное, поняли, для чего необходима труба, которая приварена к прессу. Это специальный канал, по которому свежий воздух будет подаваться в зону сгорания топлива. А ребра, приваренные снизу, будут создавать необходимое пространство для проникновения воздуха внутрь, плюс они придают дополнительный вес прессу.

Виды Булерьяна

Это одна из моделей печек длительного горения, которые можно сделать своими руками из двухсотлитровой металлической бочки. Скажем прямо, вариант не самый сложный, но и не самый красивый. Устанавливать бочку в жилое помещение никто не будет, поэтому такие печи чаще всего устанавливают в подсобных помещениях служебного назначения. К примеру, в гаражах, мастерских, в теплицах и так далее. Хотя некоторые дачники устанавливают их и внутри основного строения, облагораживая конструкцию дополнительными элементами. Например, можно установить перед печкой декоративный экран, или облицевать ее кирпичом. Кто хочет, тот найдет варианты, сделать печь красивой.

Принцип действия обычных печей

В обычных печах происходит интенсивное сгорание твердого топлива, что приводит к быстрому прогреву помещения во время работы печей и такому же быстрому его остыванию, после прекращения процесса. Такая конструкция вызывает необходимость постоянного добавления топлива каждые 2-3 часа, особенно это относится к печам, работающим на древесине.

Это неудобно в ночное время суток, да и днем отнимает много сил и времени. При интенсивном сгорании в таких печах топливо выделяет энергию не полностью, что обуславливается большим притоком кислорода, да и большинство выделенных калорий уходит напрямую в дымоход, попусту расходуя энергию. К тому же подача кислорода для горения в печах подобной конструкции производится непосредственно из помещения, что дополнительно понижает его температуру. Поэтому были разработаны печи, лишенные этих недостатков.

Принцип их работы дровяных печей

Основным принципом работы дровянной печи длительного горения служит снижение притока кислорода в камеру сгорания и подведение кислорода не с нижней, а с верхней стороны загруженного топлива. Такой способ обеспечивает значительное снижение интенсивности горения, переводя его в режим активного тления, сохраняя тем самым топливо и удлиняя промежуток его закладки.

Еще одной отличительной особенностью печи длительного горения является возможность осуществления подачи кислорода, необходимого для ее работы, непосредственно с улицы, а не прогретого воздуха из помещения. Такой же способ используется в некоторых дровяных и пиролизных котлах длительного горения

Изготовление печи длительного горения своими руками

В первую очередь следует оценить размеры помещения, нуждающегося в обогреве, и выбрать уровень комфортности температурных условий, поскольку от этого зависит количество и размер печей.

После этого необходимо позаботится о необходимом материале

Емкость, которая послужит корпусом печи. Это может быть обычная бочка, которую можно легко найти в сельской местности, но лучше, если это будет толстостенная емкость (газовый баллон, толстостенная труба и др.) поскольку толщина стенки напрямую связанна со сроком службы устройств.
Комплект труб для дымохода диаметром 150 -200 мм достаточной длины, но не менее 2,5 м,
Листовой металл, швеллер и труба диаметром 80 -100 мм,
Режущий инструмент и сварочное оборудование.

Изготовление печи

Придаем выбранной емкости форму цилиндра, открытого с одной стороны, вторая сторона послужит дном печи. После этого в верхнем крае бочки прорезаем отверстие по диаметру дымоходной трубы.
Изготавливаем металлический поршень. Для этого из листа металла толщиной 2-4 мм вырезаем диск, внешний диаметр которого совпадает с внутренним диаметром корпуса печи с учетом зазора, предназначенного для компенсации расширения материала при нагреве. В центре диска прорезается отверстие диаметром, совпадающим с диаметром трубы подачи кислорода. Затем соединяем полученные конструкции при помощи сварки. По желанию, на трубу подачи кислорода надеваем удлинитель и выводим его за пределы помещения.
Вся конструкция накрывается общей крышкой из листового металла, которая имеет герметизирующие и защитные функции.
Для увеличения эффективности конструкции внутри дымоходной трубы можно установить лопасти, создающие турбулентность потока воздуха, или другое теплообменное оборудование. Это позволяет значительно повысить КПД печи, сохраняя всю температуру в помещении.
Регулировка процесса горения осуществляется при помощи заслонки, устанавливаемой в дымоходе для печей. При полном ее закрытии процесс горения практически останавливается.
Все соединения и швы на трубах должны быть тщательно загерметизированы для ликвидации несанкционированного притока воздуха и облегчения регулирования.

Область применения самодельных печей

Понятно, что самодельные печи длительного горения ввиду их невысокой эстетичности практически не применяются в жилых помещениях, но высокая эффективность и простота обслуживания сделали ее незаменимой в условиях подсобных помещений.

При недостатке электроснабжения и отсутствии центрального отопления печи такого типа являются практически единственными источниками тепла, которые можно самостоятельно изготовить за несколько часов из подручных материалов.

Принцип работы данного вида отопительных устройств

У большинства отопительных приборов, функция отопления реализуется за счет нагрева самого прибора, нагрева окружающего воздуха и последующей теплоотдачи его стенками. Это происходит в результате быстрого и интенсивного сгорания топлива. Такой метод не слишком удобен по нескольким причинам: это «скачки» температуры в помещении, неполное сгорание топлива, в результате чего образуется много сажи и копоти, необходимость постоянно добавлять уголь или дрова в топку и регулировать тягу. В печах длительного горения все происходит несколько по-иному.

Когда мы разжигаем костер или затапливаем печь, мы поджигаем растопку снизу, после чего огонь постепенно распространяется вверх и в стороны. В результате мы получаем большое пламя, в котором топливо сгорает быстро, образуя угли. Пока они не потухли окончательно, есть возможность раздуть их, направляя поток воздуха в нижний слой углей, где они наиболее раскалены – так часто поступают при приготовлении шашлыка. Такое интенсивное сгорание топлива происходит потому, что доступ кислорода в топку открыт. В печах длительного горения огонь двигается наоборот – сверху вниз, благодаря чему имеется возможность загрузить топку полностью, а использовать топливо постепенно, по мере сгорания предыдущего, верхнего слоя. Воздух поступает в топку непосредственно в место, где имеется огонь, способствуя постепенному его продвижению вниз. Сам процесс горения не столь интенсивен, как в обычных печах: топливо скорее тлеет, а не горит. В результате сгорание происходит значительно медленнее и выделяется меньше тепла, которого достаточно для поддержания оптимальной температуры в помещении.

«За» и «против»

Несомненно, высокий КПД (до 85%!) и небольшие размеры таких агрегатов снискали им большую популярность, особенно там, где нет других отопительных ресурсов – природного газа, электричества. Привлекает возможность загрузить топливо один раз, после чего достаточно лишь регулировать тягу в топке, когда достигнута требуемая температура в помещении. Она остается стабильной достаточно долгий период времени – в зависимости от модели устройства – и может достигать 30 и более часов.

Стоимость – еще один положительный момент: печь длительного горения можно приобрести по очень скромной цене, по сравнению с «пафосными» каминами, и получить гораздо больший отопительный эффект. Поэтому эти устройства используются чаще всего для обогрева помещений небольших дачных домиков, производственных цехов, не имеющих централизованной отопительной системы, домов сельских жителей и т.п. строений.

Разнообразие моделей позволяет организовать как воздушное, так и водяное отопление дома – в этом случае к печи подключается водяной контур. К такой печи можно подключить и емкость для подогрева воды для бытовых нужд, на ней можно даже готовить и разогревать пищу – одним словом, это устройство оказывается по-настоящему многофункциональным.

Относительным минусом этого прибора можно назвать утилитарный внешний вид: такая печурка вряд ли украсит интерьер, но, этого от нее и не требуется. Ее можно с полным правом назвать «рабочей лошадкой» среди отопительных печей.

Газы, выходящие из топки в дымоход, имеют невысокую температуру (в сравнении с обычными печами) – около 2000, что приводит к образованию конденсата в дымоходе. Такую печь нельзя подключать к изогнутой, многоходовой трубе, поскольку тяга в ней очень невелика, и продукты горения не будут выводиться наружу.

Виды топлива, используемого в печах этого типа

Еще одним преимуществом, которое имеет печь длительного горения – возможность использования различных видов топлива – твердого, жидкого и газообразного. Правда, для каждого из них предназначается своя модель устройства – универсализма здесь нет. Подобрав модель, работающую на наиболее доступном и выгодном в данной местности виде топлива, можно полностью обеспечить эффективное и экономичное отопление своего частного дома, дачи, производственного помещения.

Параметры выбора правильной конструкции

При выборе отопительной печи учитывают такие факторы:

Назначение. Чем больше функций у печки, тем она удобнее в эксплуатации. Однако если речь идет о скромной конструкции для отопления небольшого дачного домика, куда зимой приезжают на пару-тройку часов, то лучше предпочесть менее функциональную, но более дешевую и экономичную модель.
Температура нагрева стенок. Максимальная температура стенок металлической конструкции не должна превышать 90−95 градусов. Если ее устанавливают для обогрева дома, то лучше облицевать камнем или кирпичом. Это предотвратит случайные ожоги.
Время прогрева. Этот показатель важен для моделей, которые устанавливают на дачах, но менее принципиален при выборе печи для обогрева дома. Скорость прогрева важна в начале отопительного сезона, а потом дом уже не остывает до критической температуры.
Материал изготовления. Имеет значение как основной материал, так и облицовка. Кирпичные, а также металлические модели, отделанные кирпичом или камнем, безопаснее всего. Они хорошо сохраняют тепло. Из-за равномерного прогрева и продолжительного остывания печи материалы дольше служат, т.к. не страдают от резких перепадов температур.

Металлическая модель с керамической облицовкой

Талькомагнезит как строительный материал для печей

Подобные модели обладают функцией дожига топочных газов. Поэтому их коэффициент полезного действия достигает высоких значений (до 88-90 %). Талькомагнезит, из которого выкладываются стенки печи, накапливает тепло. После сгорания топлива он постепенно и равномерно его отдает, поддерживая тем самым температуру в помещении. Дрова необходимо подкладывать в печь всего 1 или 2 раза в день.

Недостатком конструкции является ее массивность. Печь может весить от нескольких центнеров до нескольких тонн. Поэтому для ее монтажа необходим специальный фундамент. На втором этаже ее также устанавливать не рекомендуется. Чаще всего подобные модели оснащаются каминными дверями. Их изготавливают из кварцевого стекла, которое устойчиво к высоким температурам.

Среди преимуществ данного вида печей можно выделить:

Стенки нагреваются до температуры 70 градусов.

В помещении сохраняется влажность на уровне 30-60 %.