Печь Бубафоня из газового баллона длительного горения: печка котел с водяной рубашкой, как сделать

Автономное отопление никогда не выйдет из числа востребованных: загородные дома, дачи, геологические экспедиции, походы и другие варианты пребывания людей вдали от теплоцентралей будут вынуждать их эксплуатировать данный способ нагрева помещения. Один из несложных вариантов изготовления автономной печки на дровяном топливе – котел из баллона (газового, можно б/у).

Особенности печки длительного горения

Первым делом нужно понять, что происходит во время горения дров. Для появления пламени температуру древесины нужно довести примерно до +150 градусов, используя для этого внешний источник нагревания. Обычно для этого хватает зажженного от обычной спички куска бумаги. После этого начинается процесс медленного обугливания материала, которое после достижения отметки +250 градусов переходит в распад на простые химические элементы. В состав дыма белого цвета, который появляется при розжиге пламени, входит газ и водяной пар: их источает нагретая древесина. Воспламенение выделяющихся газообразных компонентов наблюдается при достижении нагревания в +300 градусов: в результате этого термохимическая реакция значительно убыстряется.

Распад органического вещества на простые элементы называется пиролизом. Практика показывает, что во время сгорания древесины часть заложенного в нее энергетического потенциала остается не использованным. Это выражается в значительном количестве отходов, остающихся после угасания пламени. В пиролизных печах топливо используется гораздо эффективнее, что достигается отдельным сжиганием выделяющихся во время горения топлива газов. При этом скорость тления самой древесины очень небольшая, что способствует увеличению продолжительности работы печи на одной закладке. Печь Бубафоня, которая является разновидностью пиролизного обогревателя, гарантирует практически полное сгорание всего топлива.

Основные плюсы пиролизных печей

Высокий КПД — от 90% и более.
Экономичность по топливу — одной закладки достаточно на 12-24 часа.
Современные модели пиропечей заводского производства работают на одной топливной закладке более 48 часов.
Минимум участия человека, упрощенная эксплуатация. Исключаются ночные дежурства.
С точки зрения экологии — чем меньше продуктов горения уходит в атмосферу, тем лучше. Пиролизная печь дает минимум угарного газа и твердых дымовых частиц. Практически весь СО сгорает.
При наличии грамотных чертежей для изготовления пиропечки своими руками и качественного точного исполнения реально получить агрегат, работающий с практически полным сжиганием сухого топлива. Золы и сажи крайне мало, все сгорает без остатка, и в чистках печи и дымохода необходимости нет.
Можно использовать дешевое топливо — высушенные отходы деревообработки, легкую растительную биомассу, листву, ветки, солому и пр.

Немного истории

Разработку печи Бубафоня приписывают народному умельцу Афанасию Бубякину из Колымы. Впоследствии в его честь и было названо новое изобретение. Афанасий во время своих опытов отталкивался от устройства пиролизного котла Strоpuva литовского производства.

Отечественный изобретатель постарался максимально упростить конструкцию, чтобы ее можно было сооружать своими руками. Эта специфика Бубафони и объясняет ее высокую популярность. Учитывая то, что материалом для изготовления этого прибора в основном выступают подручные средства, внешней эстетичностью он похвалиться не может. Сильными сторонами печки является ее простота, эффективность и надежность.

Пиролизная печь из консервных банок

Походная печь из консервных банок (вид снизу).

Кому нужна пиролизная печь из консервных банок? Очевидно, человеку, который много времени проводит на природе. Это туристы, рыбаки, охотники и путешественники. Учитывая тот факт, что заводские модели стоят дороговато и весят немногим больше 300 грамм, лучше всего самостоятельно взяться за изготовление. Сразу отметим, что для работы потребуются:

ножницы по металлу;
дрель.

Если вместо ножниц по металлу еще можно использовать нож, то дрель заменить ничем нельзя. Поэтому сделать данное приспособление в полевых условиях вряд ли представляется возможным. Да и незачем это, проще уж на обычном костре разогреть все необходимое. Как говорится: «Готовь сани с лета». Для того чтобы сделать простую пиролизная печь своими руками из консервных банок потребуются как раз таки две консервные банки разного диаметра. Других материалов не нужно. Последовательность работ:

в более толстой банке вырезаем дно по диаметру более тонкой банки. Последняя должна входить очень плотно;
в тонкой банке делаем отверстия по верхней и нижней кромке, а также в дне;
в толстой банке делаем отверстия только по верхней кромке, там, где мы не вырезали отверстие;
соединяем две банки. Маленькая вставляется в вырезанное отверстие в большой банке до упора.

Просверленные отверстия должны быть достаточно широкими, чтобы была хорошая тяга. После того как сделать пиролизную печь все же удалось, остается только проверить изделие. Ставите ее на землю и внутрь закладываете мелкие палочки и бумагу. Так как это приспособление используется в полевых условиях весьма вероятно, что разжигать придется огнивом. Спички и бумага могут промокнуть. Что делать в таком случае?

Полезный лайфхак для туристов – трут из ватного диска. Трут – это средство для распалки огня. Чтобы сделать не промокающий трут из ватного диска, его достаточно окунуть в расплавленный парафин. Такой диск отталкивает влагу, легко поджигается как спичками, так и огнивом. Чтобы разжечь его при помощи только искр, вату нужно порвать на мелкие кусочки. После того как диск разгорелся потушить его можно только водой, от порывов ветра он не тухнет.

Как выбрать трубы для отопительных котлов читайте здесь.

Конструкция

Печь длительного горения Бубафоня включает в себя следующие узлы:

Корпус. Основной элемент прибора, обычно имеющий форму цилиндра. Изготовляют его чаще всего из баллонов, бочек, крупных огнетушителей, толстых заваренных труб и т.п.
Дымоход, по которому отводятся продукты горения. Материалом для его изготовления обычно выступает металлическая труба диаметром 110-250 мм. Она фиксируется при помощи сварки на верхнюю часть печи.
Поршень. На нижнюю часть металлического круга навариваются ребра: трубу воздуховода фиксируют в центральной его части. За счет ребер достигается создание дополнительной прослойки воздуха, разделяющей топливо и поршень. Это делает процесс тления более эффективным и стимулирует активное выделение пиролизных газов.
Регулятор. Благодаря этой задвижке осуществляется подача кислорода внутрь топки.
Крышка. Она имеет отверстия под воздуховод, образуя в комбинации с поршнем вторичную камеру сгорания. Внутри этого отсека происходит сгорание пиролизных газов.

Для чего нужен и как работает пиролизный котел

Сферы применения данного устройства – обогрев помещений. Агрегат из баллона можно применять:

в жилых помещениях (дача, небольшой коттедж и т.п.);
в производственных строениях (бытовка, геолого-разведческая времянка, склад и т.п.);
в гаражах (частных и производственных);
в хозяйственных постройках (теплица, парник, сарай с домашними животными и т.п.).

Принцип работы устройства основан на полном сгорании всех компонентов источника энергии. В данном случае – древесного материала.

Это могут быть:

дрова:
прессованные (из опилок или стружки) брикеты;
щепа.

Если при сжигании их в традиционной печи остаются зола, уголь, горючий газ (удаляется вместе с дымом), то при термохимической реакции – пиролизе (принцип работы печи из баллона) – все компоненты проходят почти полное разложение (до золообразного состояния) с выделением тепловой энергии.

Сильные и слабые стороны Бубафони

Пиролизная печка обладает целым рядом положительных качеств:

Простота конструкции. Имея навыки сварочных работ и опыт работы с металлом, соорудить печку не составит большого труда.
Универсализм. Бубафоня очень неприхотлива в плане топлива: в нее можно бросать дрова, уголь, опилки, щепки и другие виды древесных отходов. Также печка хорошо справляется с пеллетами – недорогими экологичными гранулами.
Длительность работы. Время перегорания одной закладки дров – почти сутки: на протяжении этого времени печь исправно выделяет тепло. Этот показатель может меняться в зависимости от модификации прибора, объема его топки, скорости циркуляции кислорода и пр.

Следует также упомянуть об основных недостатках Бубафони:

Невысокий КПД. Причиной этого является неравномерный нагрев корпуса прибора при достаточно низкой теплоотдаче. Более «продвинутые» пиролизные печи в этом плане на порядок эффективнее: их КПД нередко превышает 90%.
Неудобная чистка. Как такового зольника в конструкции не имеется, поэтому остатки продуктов горения извлекают через верх. Некоторые модификации печи оснащаются внизу дверкой, облегчающую процедуру уборки пепла и золы.
Низкая эстетичность. Внешний вид Бубафони вряд ли можно назвать красивым, поэтому ее в основном применяют для обогрева подсобных помещений.

Ассортимент газовых печей на рынке

Сегодня купить подобное оборудование для бани можно под любой запрос. Российская компания из Новосибирска, выпускающая отопительные агрегаты под торговой маркой «Теплодар», достойно заявила о себе на отечественном и зарубежном рынках качественной сертифицированной продукцией, отвечающей международным стандартам. Большая популярность газовых печей для бани «Теплодар» вызвана их способностью к быстрому нагреванию и высоким коэффициентом полезного действия. Благодаря особой конструкции печи помещение парилки равномерно протапливается и наполняется качественным паром.

Заслужена и популярность газовых агрегатов «Термофор», которые также устанавливаются в банных помещениях

Первое, что привлекает внимание потребителя к такой продукции, – это довольно оригинальный внешний вид. В своих отзывах о газовой печи для бани «Термофор» многочисленные поклонники отмечают простоту пользования, высокий коэффициент полезного действия и отличные рабочие характеристики

Подобная печь гармонично вписывается в интерьер любой бани, добавляя помещению особого уюта и создавая теплую атмосферу. За полупрозрачным стеклом на дверце устройства скрываются все его внутренние технические узлы. Цена газовой печи для бани «Термофор» колеблется в пределах 10-12 тыс. рублей.

Основную конкуренцию продукции отечественных компаний составляет немецкая газовая печь Kusatek. Такое устройство для отопления бань обладает массой достоинств. Это, прежде всего, компактность, упрощающая проведение монтажа, простота пользования и быстрота нагрева, обеспечивающая достижение оптимальной температуры за короткое время. Регулировка рабочих режимов достигается за счет легкого поворота вентиля. Из печи не нужно удалять пепел, поскольку его просто нет. Кроме того, внутренняя поверхность устройства не требует регулярной очистки.

Немецкая продукция отличается высокой степенью безопасности, из-за чего производители уверенно рекомендуют устанавливать такую печь в банных помещениях. Риск возникновения аварийных ситуаций исключается еще и за счет встроенной системы контроля, которая отвечает за качество горения и показатели давления топлива.

Составление чертежа

Главная пропорция по ходу изготовления самодельной печки Бубафоня из газового баллона — это математическое отношение параметра внутреннего диаметра корпуса и его высоты. Оно должно находиться в пределах от трех до пяти к одному. Оптимальное значение диаметра — от 30 до 80 см.

Делать диаметр корпуса печи меньшим 30 см не эффективно, поскольку кислород слишком быстро будет циркулировать по камере сгорания, не вступая в полноценную реакцию с дровами. Это приводит к заметному снижению КПД прибора. В камерах диаметром более 80 см возникает другая проблема — в ней дрова с краю горят очень медленно, а по центру – быстрее. По ходу выгорания топлива возникает провал, в который опускается поршень. Как результат, пламя постепенно угасает. На чертеже диаметр удобнее обозначить буквой D, а высоту – H.

Процесс изготовления атмосферной газовой горелки

Горелку атмосферного типа легче соорудить, так как конструктивно она гораздо проще вентиляторного собрата. Самый характерный и известный большинству россиян пример – горелочный блок в газовых колонках старого образца. В ее конструкции нет энергозависимых элементов, принуждающих газ и воздух смешиваться в требующихся пропорциях.

Воздух в камеру с атмосферным горелочным модулем втягивается самопроизвольно по мере необходимости. Продукты переработки голубого горючего выводятся естественным образом через стандартный дымоход благодаря наличию тяги. Вся работа заключается в сооружении коллектора с газовыми форсунками, через которые с нужной скоростью будет поступать газ.

При желании соорудить газовую горелку собственными руками за основу лучше взять продукцию заводского производства, точнее имеющийся в ее техпаспорте чертеж с размерами и обозначением конструктивных элементов

Чтобы своими руками сделать горелку для оснащения газового котла отопления, потребуется:

Вентиль серии ВК-74. Обычно используется на кислородных баллонах, рассчитан на максимальное давление в 20 мПа. В комплектации должна быть накидная гайка на 3/4″, с помощью которой можно герметично подключиться к подающей газ трубе или шлангу. Служить вентиль будет опорной базой для фиксации форсунки.
Колпачок под форсунку. Устройство будет удерживать дозатор подачи газа и формировать узконаправленную струю. В вершине колпачка высверливают отверстие, в которое предстоит поставить форсунку. Основанием оно накручивается на вентиль.
Форсунка. Купить ее лучше в готовом виде с расчетом на подачу магистрального газа или сжиженной газовой смеси. У форсунок различается диаметр выхода. Вместо форсунок для котлов можно использовать жиклер от газовой горелки.
Самодельный инжектор. Его сооружают из стальной трубки с толщиной стенки до 2 мм. Потребуется отрезок трубы примерно в 10 см длинной.
Пьезоэлемент. Устанавливается по желанию, хотя и без него можно обойтись. Самоделку можно поджигать спичками.

Все приведенные элементы собираются преимущественно сварным способом. Потому инициативному «самоделкину» очень пригодятся навыки и минимальные познания в сварном деле. Однако там, где возможно применение резьбы, в приоритете должна остаться она.

Канал для подачи газа должен быть безупречен и герметичен, ведь от его состояния зависит безопасность. Между входом газа в устройство и форсункой должно сохраниться расстояние в 10 см, необходимое для смешивания горючего с воздухом.

Галерея изображений

Фото из

Крупногабаритная газовая горелка

Процесс горения газовой горелки

Воспламенение атмосферного горелочного блока

Сжигание кислорода в помещении

Домашнему мастеру остается придумать, как закрепить самодельную газовую горелку в камере сгорания отслужившей колонки или в топливнике бывшего дровяного котла. Следует учесть, что для притока воздуха нужно оставить возможность. В камеру должен регулярно поступать воздух, для чего в дверке требуется вырезать круглые или продольные отверстия.

Не забываем, что вышеописанный вариант сложно назвать безопасным газоподающим устройством. В конструкции нет автоматики, прерывающей работу котла в случае задувания или нестабильного пламени. У владельцев не будет возможности отрегулировать давление и расход газа, потому ни об удобстве, ни об экономии не может идти речь.

Прижимающий блин поршня

Расстояние от поршня до внутренней поверхности поршня рассчитывают по формуле 0,5хD. Для вычисления диаметра блина, соответственно, применяется формула d = D – 2хH. Подсчет высоты прижимающих ребер из металлического профиля происходит более сложно, т.к. зависимость между величинами параметров нелинейная. Теоретически для корпуса печи диаметром 60-80 см этот параметр берется, как число 0.1хD. Печь Бубафоня из газового баллона меньшего размера рассчитывают по уравнению-пропорции, приняв во внимание, что при D0 = 30 см h0 = 4 см.

Преимущества и недостатки оборудования

Такие печки на дровах имеют ряд преимуществ относительно других приборов для отопления частного дома:

высокий показатель КПД – от 80% до 93%;
экономность этого вида отопления, поскольку стоимость дров намного ниже, чем газа или электрики;
можно использовать не только дрова, а и отходы древесной промышленности – стружку, опилки;
постепенный обогрев помещения;
при монтаже агрегата не нужно дополнительно обустраивать фундамент;
существует возможность подключить к водяной системе отопления частного дома;
экологичность устройства;
безопасность агрегата;
не нуждается в профессиональном обслуживании.

Две схемы пиролизных котлов
Кроме существенных преимуществ, процесс отопления на дровах частного дома может вызвать некие трудности, особенно если нет возможности постоянно находиться около устройства. По мере сгорания дров нужно подкидывать новые полена. Данная система требует постоянной чистки, поскольку на стенках устройства и внутренней поверхности дымохода скапливается много сажи.

Также важно предусмотреть место для хранения большого объема дров, которые должны быть обязательно сухими.

Толщина блинов

Эта величина находится в обратной пропорциональности к внутреннему диаметру D. Необходимо добиться оптимального нажима поршня на топливную закладку. Если давление будет недостаточным, это приведет к снижению коэффициента обратного действия. Как результат, может случится обратное возгорание топки с дальнейшим выходом дыма через трубу. Если же поршень будет очень тяжелым, это заметно уменьшит необходимую для качественного горения воздушную прослойку: в результате пламя затухнет.

Соотношения между внутренним диаметром и толщиной блинов примерно такие:

30 см – 6-10 мм.
40 см – 6-8 мм.
60 см – 4-6 мм.
80 см – 2,5-4 мм.

Чертежи, размеры и расчёт

Сделать своими руками небольшую печь для обогрева гаража или другого пространства можно с помощью подручных материалов.

Эскизный план и чертёж небольшой металлической печи-буржуйки легко создать самостоятельно

Обязательным этапом является создание чертежа или схемы будущей конструкции. Для этого нужно определить форму и размеры корпуса, вариант расположения камер. После этого проводится расчёт мощности, достаточной для обогрева помещения. Параметры определяют следующим образом:

предположим, что для отопления помещения при самой низкой наружной температуре требуется 10 кВт тепла. Определяем необходимую мощность печи в режиме обычного горения. Известно, что в режиме газогенерации мощность печи составляет 10—30% от той, которая развивается в режиме пламенного горения. Следовательно, для получения 10 кВт с газогенерацией агрегат при горении с пламенем должен развивать мощность W = 10 / 0.3 = 33.3 кВт (принимаем 30-процентное соотношение мощности);
выбираем наименее энергоёмкое топливо. Например, оптимален сухой бук;
рассчитываем объём топливной закладки, которая сможет обеспечить требуемую мощность. Порция дров сгорает в режиме пламени примерно за 4500 с. Следовательно, за это время она должна дать следующее количество тепла: Q = 33,3*1000*4500 = 149,85 МДж. Рассчитаем необходимую массу топлива, учитывая, что полностью оно сгорает только на 80%, а КПД самодельной печи равен примерно 50%: М = 149,85 / (15,5*0,8*0,5) = 24,17 кг. Зная, что плотность сухого бука составляет 620 кг/м3, переведём полученное значение массы в объём: V = 24,17 / 620 = 0,039 м3 = 39 л;
рассчитываем объём топки. Коэффициент загрузки топки в среднем составляет 0,63. Она должна иметь объем: Vт = 39/0,63 = 61,9 л.

Сделать чертёж или технический рисунок изделия можно самостоятельно, учитывая форму и особенности печи. За основу берётся готовое изображение подходящего агрегата.

Инструменты и материалы

Список необходимых расходных материалов и рабочих инструментов:

листовая сталь марки Ст20 толщиной 3–4 мм;
стальной равнополочный уголок 4х50 мм;
труба диаметром 50–60 мм;
стальная арматура с сечением 8 мм;
стальные трубы диаметром 110 или 120 мм для дымохода;
кирпичи в количестве 15 штук;
электросварочный аппарат и несколько упаковок электродов;
дрель и свёрла по металлу, болгарка с кругами на 230 мм;
строительный уровень, рулетка, карандаш, молоток.

Расходные материалы выбирайте качественные и надёжные. От этого зависит не только работа пиролизной печи, но и безопасность окружающего пространства в процессе отопления.

Подготовка и выбор места установки

Сборка конструкции осуществляется непосредственно в помещении, где будет установлена печь. Раскрой листа на заготовки лучше всего заказать у специалистов в магазине. Это обеспечит хорошее качество основы для изделия.

Пространство вокруг любой печи должно быть безопасным и жароустойчивым, а полы — ровными

Место для установки агрегата нужно подготовить.

на полу выкладывают основание из кирпичей или иного негорючего материала;
площадь основы должна быть больше, чем габариты печи;
устанавливают агрегат на расстоянии не менее 80 см от ближайших стен;
пол в радиусе 1,2 м перед обогревательным устройством должен иметь несгораемое покрытие (лист железа 1,5 мм толщиной).

Расчет оптимальной площади дымоходной трубы

При определении наименьшей допустимой величины площади S трубы отталкиваются от максимального выделения энергии в час. S(см2) = 1.75 х Е (кВт/час). Здесь Е = m х q где m – это вес одной порции топлива: ее высчитывают, умножив максимальный объем закладки V на ее плотность. Коэффициентом q обозначают удельную энергию сгорания единицы объема топлива за 1 час.

Положительные и отрицательные параметры

Использование газового баллона для формирования данной конструкции обладает определенными преимуществами:

Можно получить печку длительного горения, не затрачивая много денег, поскольку понадобятся стандартные и недорогие элементы и материалы.
Сделать все процессы можно своими руками.
Использовать полученное оборудование можно для дома, бани или других сооружений.
В интернете можно найти видео-инструкцию по созданию конструкции.
Пользоваться такими печками просто, не возникает никакой опасности.
Можно сделать разные виды печей.

К минусам данного оборудования относится то, что все работы должны выполняться по чертежам. Без них можно нарушить основные принципы устройства печек и допустить серьезные ошибки.

Подготовительные мероприятия

Так как для сооружения печи Бубафоня из газового баллона потребуется сварочный аппарат, необходимо заранее подыскать для работы подходящее помещение. Оно должно в обязательном порядке быть оснащено эффективной вентиляцией, бесперебойным электропитанием и надежной проводкой (как правило, использование сварки провоцирует скачки напряжения в сети). Рабочее помещение должно иметь хорошую защиту от климатических воздействий и обладать достаточным простором. Желательно наличие также хорошей звукоизоляции, поскольку болгарка и сварочный аппарат являются довольно шумными инструментами.

Также необходимо заготовить следующие материалы:

Старый газовый баллон. Это основа для пиролизной печки. Также на эту роль подойдет стальная или чугунная бочка объемом примерно 200 л, имеющая прочные стенки без ржавчины. Нередко для этого используются большие огнетушители или металлические трубы с заваренным дном.
Куски арматуры. Они понадобятся для изготовления ручек, которые обычно устанавливаются по бокам корпуса и сверху крышки. Это заметно облегчает процедуру чистки печи от остатков горения и перемещения ее с места на место.
Стальной лист для поршня.
Пара металлических труб. Они нужны для изготовления дымохода и воздуховода. Оптимальным сечением для воздушной трубы является показатель в 85-100 мм. При этом она примерно на 150 мм превышает высоту баллона. Для дымохода понадобится более широкая труба: ее диаметр должен быть не менее 150 мм. Протяженность дымового канала не должна уступать поперечному сечению баллона.
Швеллер.
Материал для закладки фундамента под печку.

Перечень необходимых для работы инструментов:

Молоток.
Тиски.
Лопата.
Мастерок.
Портативный сварочный аппарат с комплектом электродов.
Болгарка для порезки заготовок.
Рулетка, карандаш, отвес и уровень.

Как увеличить КПД пиролизной печи

В основном КПД Бубафони снижается из-за неравномерного нагрева ее корпуса; это приводит к ухудшению эффективности теплообмена прибора с окружающим пространством. Существует довольно простой способ оптимизации процесса с помощью гофрированного металлического листа. Из него изготовляется импровизированная рубашка для корпуса: ее фиксируют поверх баллона сваркой или скрутками.

Еще одним популярным вариантом увеличения эффективности пиролизной печи является котел Бубафоня с водяной рубашкой. Чаще всего водяной контур изготовляют из металлической бочки или ящика, заливая в них воду. Поместив внутрь изготовленной конструкции раскаленную Бубафоню, можно добиться нагревания воды и пустить ее внутрь отопительной системы. Таким образом удается обзавестись своеобразным бойлером для обогрева обширного помещения.

Создавая водяную рубашку, необходимо принять все необходимые меры, чтобы сделать ее максимально надежной. Если для этих целей используется ящик, он должен быть качественно проварен, во избежание протечек. Все швы желательно уплотнить термостойким герметиком. Рекомендуемая толщина стального листа для изготовления водяного контура – не менее 3 мм. Сверху ящик лучше всего закрыть крышкой с ручками. Печь Бубафоня длительного горения с водяной рубашкой может дополнительно оснащаться теплообменником, состоящим из тонких трубок.

Существует несколько полезных советов для более качественной и безопасной эксплуатации печи из газового баллона длительного горения:

Установку прибора в помещении лучше всего проводить на лист металла.
Пространство вокруг печи необходимо освободить от любых легковоспламеняющихся предметов.
При розжиге топлива не рекомендуется злоупотреблять горючей жидкостью.
Корпус изделия довольно сильно раскаляется, поэтому при обслуживании обогревателя необходимо облечься в толстые перчатки.
Чтобы погасить пламя, закрывается заслонка на воздушной трубе.
Красить детали Бубафони категорически запрещается.

Как происходит сборка конструкции с водяной рубашкой

Изготовления дымохода осуществляется в следующей поочередности операций:

Аккуратно разрезают баллон в верхней части. Из получившегося в результате этого колпака впоследствии изготовляется крышка для котла.
Дно баллона оснащается самодельными ножками. Каждую из них перед фиксацией необходимо выставить точно по уровню.

Поршень конструируется в три этапа:

Вырезается стальной круг: в поперечном сечении он должен уступать внутреннему диаметру баллона примерно 35-45 мм. Благодаря боковым зазорам пиролизные газы без помех будут просачиваться во вторичную камеру. По центру круга выполняется отверстие под воздуховод: эта труба должна вставляться в него достаточно плотно.
Далее проводится сварка друг с другом металлического круга и трубы.
Поверх поршневого основания приваривается кусок швеллера.

Для изготовления крышки печи можно использовать верхнюю срезанную часть баллона. На ее поверхности наносится разметка под трубу воздуховода с закрепленным подающим поршнем. При этом необходимо предусмотреть определенный запас для свободного перемещения трубы. По нанесенным линиям производится вырезание. Сбоку самодельная крышка оформляется ручками, для чего используются согнутая в тисках арматура. Теперь можно приступать к установке дымохода вверху импровизированной пиролизной печи. При помощи болгарки делается вырез под заготовку трубы: для скрепления деталей также используется сварка.

Чтобы увеличить качество тяги дымохода, его рекомендуется изготовить из двух перпендикулярных друг другу колен. Для этого на торце выходящего из печи отрезка трубы выполняют рез под углом 45 градусов, после чего соединяют его сваркой с куском трубы того же диаметра. Не будет лишним позаботиться о дополнительной защите для дымохода от попадания внутрь мусора и климатических осадков – для этих целей обычно изготовляется колпак-отражатель.

На этом основная часть работ по сооружении Бубафони считается оконченной: ее можно запускать в эксплуатацию. Установить печь желательно на заранее обустроенный фундамент.

Самодельная пиролизная печь из газового баллона

Конструкция и принцип работы печи из газового баллона.

Пиролизную печь своими руками по чертежу можно сделать из обычного газового баллона, она еще называется печью Бубафоня. Пиролиз – это отделение органики от неорганики при отсутствии или дефиците кислорода. При пиролизном горении достигается температура до 500 градусов. Это необходимое условие чтобы догорали выделенные пиролизные газы из древесины.

Пиролизная печь из газового баллона может работать на любом твердом топливе, при этом уровень влажности горючего может достигать 70%. Баллоны сделаны из черного металла, толщиной 3–4 мм. Верхняя часть сделана в виде купола и приварена к цилиндрическому основанию. Рассмотрим, какие манипуляции нужно провести, чтобы сделать пиролизную печь из газового баллона:

обрезаем верхнюю выпуклую часть;
в ее центральной части делаем отверстие для воздуховода;
в верхней части конусного корпуса делаем отверстие для дымоотвода;
изготавливаем газорассекатель с трубой для подачи кислорода;
привариваем дымоход.

В принципе, самодельная пиролизная печь из баллона имеет достаточно простую конструкцию. В работе вы можете столкнуться с различными нюансами.

Газорассекатель на конце трубы для подачи воздуха.

Отверстие в крышке должно практически совпадать с диаметром трубы для подачи воздуха, при этом последняя должна легко ходить. Диаметр газорассекателя должен быть также подобран под размеры резервуара. В нижней части газорассекателя привариваются ребра, направляющие потоки газов. Лучше сделать их изогнутыми, чтобы поток закручивался. Помните, чем меньше лишних щелей, тем выше КПД агрегата.

Чтобы обезопасить себя, перед началом резки в баллон надо набрать воды доверху, вдруг пары газа остались внутри. Даже если до этого в баллоне была жидкость, и паров газа точно нет, во время резки может появиться характерный запах пропана. Не переживайте, это пахнут присадки, которые добавляются в газ. Они имеют свойство оседать на внутренних стенках. Присадки – это необходимая сигнальная мера, так как сам по себе газ запаха не имеет.

Принцип работы самодельной пиролизной печи из баллона:

в цилиндрический резервуар закладывается топливо и разжигается;
сверху устанавливается труба с газорассекателем на торце (последний должен прижимать топливо);
сверху одевается крышка;
горение происходит сверху вниз, по мере выгорания топлива труба с газорассекателем опускается.

Особенностью этого метода сжигания топлива является минимальное количество дыма и сажи. Пепла действительно очень мало. После первой распалки появиться резкий запах – это горит краска, которой покрыт баллон. Снимать ее механическим способом смысла нет, так как это малоэффективно. Проще выпалить все ненужное путем проверочной растопки.

Чтобы изготовить пиролизные печи длительного горения своими руками потребуется следующий инвентарь:

болгарка;
молоток;
плоскогубцы или пассатижи;
сварочный аппарат.

Чтобы аккуратно вырезать круглое отверстие болгаркой в заготовке для пиролизной печи из газового баллона своими руками, нужно взять маленький, уже стертый круг и по линии реза сделать углубление в 1 мм. Затем большим, новым кругом вырезать в центре размеченного отверстия квадрат и от него к краям сделать прорезы с отступом 1–2 см, как лепестки цветка. Потом молотком лепестки загибаются внутрь. Линия изгиба будет проходить точно по намеченному периметру глубиной в 1 мм. Затем лепестки можно отломать плоскогубцами.

В итоге получим аккуратное отверстие. Если сразу использовать большой круг, то неминуемо прорезы будут выходить за границы разметки. После этого их нужно будет заваривать. Как известно, никакой сварочный шов по прочности не сравнится с цельным металлом.

О том, как проложить отопительные трубы в полу можно почитать тут.

Сооружение основания

Основание под печку Бубафоня закладывается таким образом:

Первым делом выкапывается квадратная яма. Ее примерные размеры – 150х150 см, при глубине 20-30 см.
Дно траншеи засыпается подушкой из щебня и заливается раствором бетона. Для выравнивания его поверхности пригодится мастерок. Когда залитый участок схватится, необходимо проверить горизонтальность его поверхности при помощи строительного уровня. Если нужно, проводится дополнительная корректировка.
Поверх полностью высохшей бетонной подставки укладывается огнеупорный кирпич в несколько рядов. Обычно достаточно 2-3 слоев.

Простой и удобный «зольник»

В буржуйке длительного горения зольник не нужен, небольшое количество легкого пепла после сгорания остаётся прямо в топке. Но приспособить печку для более легкой чистки всё же можно, особенно если планируется добавлять к дровам каменный уголь.

1. Упоры из уголка. 2. Решетка над «зольником»

При горизонтальном расположении буржуйки нужно вырезать такую же пластину, какая использовалась для формирования верхней камеры. Вместо перегородки в ней обычный 35 мм уголок, приваренный поперечно. В передней части из тонкого прутка изготавливается ручка. Пластина устанавливается на двух направляющих уголках, приваренных вдоль корпуса. Для плотного примыкания пластины и исключения сильных утечек воздуха рекомендуется сделать так:

приварить уголки под низ пластины полками вверх на небольших прихватках, которые легко отбить;
завести пластину в корпус и приварить уголки к стенкам, хорошо заполняя толстый сварочный шов;
ввести лом в нижнюю камеру и подорвать пластину, по возможности зачистить следы от сварки.

Через небольшие щели в камеру и будет попадать тот минимум кислорода, необходимый для горения.

1. Диск. 2. Держак из арматуры. 3. Бортик «зольника»

Для вертикальной буржуйки нужно вырезать еще один плоский диск и приварить к нему по центру кусок толстой стальной арматуры. По периметру окружности изгибается и приваривается бортик из стальной полосы. В обоих случаях удаление золы выполняется после остывания буржуйки: зольник извлекается, чистится и устанавливается на место перед новой закладкой.

Эксплуатация печи

Перед розжигом Бубафони изнутри корпуса необходимо извлечь приваренный воздуховод, сняв перед этим верхний колпак. Внутрь печки делается закладка древесных поленьев в горизонтальном положении, впритык друг ко другу. При вертикальной закладке могут возникать некоторые препятствия на пути движения поршня: обычно это происходит в тех случаях, когда поленья не полностью прогорают. В результате тление в первичной камере перерастет в полноценное горение, что серьезно нарушает правильное функционирование печи. Дрова в таком случае расходуются намного быстрее, а из воздуховода начинает просачиваться дым. При укладке поленьев запрещается перекрывать участок, где приварен дымоход.

На дрова насыпают слой щепок, опилок или измельченных веток. Сверху на них нужно положить пропитанную керосином старую ткань или бумагу. На топливной закладки впритык устанавливается поршень и надевается крышка. Для поджигания дров нужно поджечь кусок ветоши или бумаги, и забросить его внутрь через воздушную трубу. Спички в этом случае неэффективны, так как они гаснут, не успев достичь топлива. После загорания дров делают паузу в 15-20 минут, дав им хорошо разгореться. Когда пламя наберет силу, задвижку на воздушной трубе следует закрыть: таким образом Бубафоня переводится в основной рабочий режим.

Особенности эксплуатации и правила ППБ

Эксплуатировать такую печку для бани очень легко:

набрали толстых и длинных дров;
заполнили ими весь объем топки;
открыли шибер и зольник, убедились в хорошей тяге и запалили дрова.

Все, по мере прогорания дров, камни накаляются, вода нагревается. Можно звать друзей, брать веники и запас отвара трав или просто кваса и выплеснув несколько шаек на камни, наслаждаться ароматным и горячим паром и беседой с близкими.

При эксплуатации важно соблюдать правила безопасного использования печи. Их немного и они очень просты:

обязательно следите за состоянием дымохода. При первых признаках его неисправности или уменьшении тяги сразу потребуется исправить все неполадки. Рекомендуется чистить дымоход не реже 1 раза в месяц;
после начала горения дров дверца зольника должна закрываться;
дверь топки открывается только для закладки дров и контроля за их горением. Все остальное время при горящем топливе, дверка должна быть надежно закрыта на замок;
не стоит пробовать нагрев печи, касаясь боков голыми руками – это приведет к ожогам рук. Уровень нагрева можно почувствовать по количеству пара от камней, когда на них плеснуть воды из ковша.

Печь с вертикальной загрузкой – «Бубафоня»

Перед тем, как пользоваться печью с вертикальной загрузкой, следует узнать их преимущества. В данной статье мы подробно расскажем, чем они отличаются от обычных аналогов, и почему лучше использовать именно их. Специалисты выделяют следующие плюсы конструкции: · У данных печей предусмотрена компактная камера сгорания, которая удобна в применении. · Возможно использования гравитации в работе печи; · Топливо расходуется в минимальных количествах, т.е. печь с вертикальной загрузкой помогает экономить дрова. · Вышеописанная конструкция имеет низкую температуру выброса. Т.е. вам не требуется изолировать дымоход, применяя дополнительные технологии. · Бездымность выброса не будет загрязнять атмосферу. Отличительная черта печей с вертикальной загрузкой заключатся в том, что происходит постепенное сгорание топлива. А это значит, что тепло в помещении будет распределяться равномерно, т.е. организм успеет привыкнуть к повышению температуры. Что касается буржуек и им подобных, то сразу происходит разгорание топлива. Наиболее популярными считаются «Бубафоня» и «Ракета»

Печь «Бубафоня», почему так называется?

Данное название печь получила от ее создателя. Особенность данного типа ПДГ (печь длительного горения) заключается в том, что происходит постоянное давление поршня. Пятка у данного поршня на протяжении длительного времени удерживает оптимальную температуру в помещении. В результате отдельные участки помещения не будут перегреваться, а некоторые не будут слишком холодными.

Как собрать печь

Чтоб собрать печь, необходимо следовать нижеуказанной инструкции: · Изначально нам понадобится бочка. У нее срезаем верхнюю часть (ее можно в будущем применить в качестве крышки печи). Если вы использовали вместо бочки газовый баллон, следует срезать верхнюю часть по границе спайки. Не забываем о том, что баллон – это огнеопасное сооружение. Поэтому следует убедиться, чтоб в нем не осталось газа. Для этого заливаем в него воду, а после чего уже можно им пользоваться без опасения. · Несколько ниже от срезанной части необходимо расположить отверстие для дымохода. После чего привариваем канал из трубы, диаметр которой должен равняться около 120 миллиметрам. · Приступаем к сооружению воздуховода. Внутренний диаметр воздуховода должен быть равен 75 миллиметрам. Длина – около 30 миллиметров. · На пятку расходуем лист (6 миллиметров). Вырезаем конструкцию в виде круга, диаметр которого должен быть меньше камеры сгорания на 4 сантиметра. · Далее в центре пятки вырезаем специальное отверстие около 3 миллиметров. · Затем следует приварить на рабочую поверхность пятки уголки 30х30 или 40х40 в виде лучей от центра.

Как выбрать баллон

Баллон для бытового газа емкостью 5 литров слишком мал, для того чтобы обогреть помещение. Да и топливо в него поместится только в виде брикетов или щепок. Баллон в 12 литров позволит развивать тепловую мощность до 3 КВТ. Такой печкой можно согреть небольшую сторожку или палатку. Газовые баллоны в 27 литров дают до 7 квт, можно говорить об отоплении маленького садового домика, теплицы или гаража.

Варианты газовых баллонов

И, наконец, король бытовых газовых баллонов- 50- литровый гигант. Это оптимальный вариант для создания своими руками буржуйки, годной для отопления дачного дома. 40-лтитровые промышленные газовые баллоны имеют слишком маленький диаметр и толстые стенки. Их лучше разрезать и укоротить. Толстые стенки будут дольше прогреваться и дольше держать тепло. Прослужит такая печка также существенно дольше.

Сборка бубафони с верхним горением

В самостоятельном изготовлении бубафони нет абсолютно ничего трудного. Подготовьте все требуемые приспособления для работы и приступайте.

Руководство по изготовлению

Набор для изготовления печи

Первый шаг. Аккуратно срежьте верхнюю часть бочки. При отсутствии бочки подходящего объема, корпус печи можно изготовить из сварного листа или пустого газового баллона.

Второй шаг. Вырежьте в центре отрезанного верхнего круга отверстие диаметром 100 мм.

Третий шаг. Приварите трубу аналогичного диаметра к отверстию, подготовленному на предыдущем шаге.

Четвертый шаг. Приварите к каждой стороне круга крест-накрест четыре куска металлического швеллера. Полученный прижимной круг будет придавливать загруженное топливо, а также способствовать поступлению необходимого объема кислорода в топочное отделение.

Прижимной круг

Пятый шаг. Подготовьте в нижней части корпуса дверцу для загрузки топлива. Для этого прорежьте болгаркой прямоугольное отверстие, приварите к полученному куску металла навесы и поместите дверку на положенное место.

Шестой шаг. По аналогичной схеме обустройте ниже топки отверстие для очистки печи от золы.

Вырезаем дверцу

Седьмой шаг. Вырежьте в верхней боковой части корпуса дырку диаметром 100-150 мм. К нему вы подсоедините трубу для отведения газов и обеспечения необходимого уровня тяги в агрегате.

Печь длительного горения (бубафоня)

Восьмой шаг. Сделайте колено из дымовой трубы. Для этого отрежьте кусок трубы примерно под 45 градусов, переверните полученные заготовки по разрезу и сварите в месте стыка, чтобы получился строго прямой угол.

Девятый шаг. Приварите одну сторону созданного колена к корпусу. С другой же стороны колена приварите длинную (от 4-5 м) трубу для отведения дымовых газов из помещения.

На этом печка готова. Остается лишь правильно ее установить.

Печь бубафоня

Печь бубафоня своими руками

Десятый шаг. Подготовьте фундамент для установки бубафони. Для этого выройте яму габаритами порядка 100х100х20 см, засыпьте дно котлована слоем щебенки и залейте жидким раствором. Дайте залитому раствору высохнуть, а затем выложите по нему пару рядов кирпичной кладки.

После полного высыхания кладки установите печь.

Печь бубафоня изнутри

Одиннадцатый шаг. Установите возле бубафони отражатель. В процессе работы печь довольно сильно разогревается, и отражатель обеспечит дополнительную пожарную безопасность.

Также отражатель поспособствует более равномерному и качественному распространению тепла по обогреваемому помещению.

Для изготовления такого отражателя используйте доступные вам жаростойкие материалы. К примеру, довольно часто такие экраны возводятся из кирпича.

Бубафоня

Отзывы о печке на страницах форумов

Мастера, изготовившие и пользующиеся печкой верхнего горения, отзываются о ней в основном положительно, но с предостережениями. Приведем несколько отзывов от реальных участников известного форума:

Андрей, г. Набережные Челны, Российская Федерация.

Сделал такую печку для обогрева бокса 6 х 6 м за 2 дня. Результатом доволен, на отходах ДСП она горит 6 часов. Какие нужны доработки: воздушный кожух и вентилятор обдува, тогда помещение прогревается полностью и быстро. Второе: нужен люк выгрузки пепла, переворачивать корпус очень неудобно.

Валентин, г. Саранск, РФ.

Бубафоня – это хорошо для гаражей и прочих подобных помещений, в доме ее ставить нельзя. Дымит при порывах ветра на улице и перезагрузке дровами, а с водяной рубашкой быстро забивается сажей из-за понижения температуры. Сделал выводы после годичных испытаний и переделок конструкции. Топить можно и сырой древесиной, но тогда и тепла в разы меньше, что закономерно.

Юрий, г. Вытегра, РФ

Смастерил Бубафоню из старой банной печки – труба 500 мм и стенка 8 мм, высота – 1 м. После запуска результат приятно удивил, на березовых поленьях она горела почти 9 часов. Только вот прогревается слишком долго, но в моем случае причина ясна – слишком толстый металл, нужен вдвое тоньше, тогда и КПД увеличится.

Виталий, г. Гродно, Республика Беларусь.

Данный девайс установил на даче, первоначальная цель – обогреть хотя бы одну большую комнату. Все получилось лучше, чем я ожидал, в помещении очень тепло, а дрова загружаешь дважды в сутки. На следующую зиму хочу сделать с водяным контуром и подключить старые батареи в соседних комнатах.

Печь «Бубафоня» своими руками

Самый лучший материал на печь – промышленный баллон или отрезок трубы. При использовании баллона отпадает надобность варить днище.

Поскольку при изготовлении самодельных котлов отталкиваться обычно приходится не от предлагаемых размеров, а от того, что имеется в наличии, то и расчёты будут выглядеть так:

Диаметр загрузочного бака – от 30 до 80 см. (Если сделать меньше, слишком быстро будет выходить воздух, больший же диаметр приведёт к неравномерному прогреву).
Соотношение диаметра к высоте 3:1 или 5:1. Например, при диаметре 30 см, можно взять высоты 90см.
Чтобы рассчитать диаметр внутреннего тяжёлого поршня нужно знать, что зазор между стенкой и поршнем должен равняться 0,05 D. Если, например, D = 30 см, то зазор = по 15 мм с двух сторон. Соответственно на диаметр грузового блина остаётся 27 см.
Высоту рёбер для небольших печей (с диаметром 30 см), можно взять ок. 4 см., если диаметр котла 60 – 80 см, рёбра делаются ок. 6 см.
Толщина прижимного поршня обратно пропорциональна диаметру печи. Для 30 см конструкции = 6-10 мм., При 60 см = 4-6 мм., а на печь в 80 см, толщина гнёта = 2,5 – 4 мм.
Рёбра на поршне небольших диаметров делают прямыми, а для высоких печек лучше будет изогнуть рёбра, как бы закручивая их по часовой стрелке.
Труба-воздуховод должна выступать из прижимного поршня, её край заканчивается на уровне с краем рёбер.
Диаметр дымохода (на 30 см-ю печь) достаточно 15 см.
Диаметр трубы-воздуховода = 7,5 – 8 см.
Зазор между крышкой и воздуховодом – не более 2,5 мм.
На крышке печи, в том месте, где она пропускает воздуховодную трубу, наваривается небольшой воротник. Это очень важная деталь для того, чтобы не допустить снижения КПД! Его высота будет зависеть от получившегося зазора и будет в 80 раз больше его.
Также нужно определиться с длиной воздуховода. Чтобы её вычислить, учитывается, что минимально, над воротником труба должна возвышаться на 15 см.

Этапы сборки печи с размерами деталей

Толщину стенок Бубафони нужно делать больше, чем у фабричных моделей. Там они выполнены из жаростойкой стали (теплопроводность выше), а газы не контактируют со стенкой так плотно, как в самодельной модели. Если сделать стенки толщиной 2,5 мм, как у заводских котлов, на них быстро скопится толстый слой нагара, а дымоход будет скапливать большое количество конденсата. Толщина стенок Бубафони должна быть 4-6 мм!

Если требуется согнуть котёл из листовой стали, то возникает дилемма: листогибочные станки на небольших предприятиях не гнут сталь толще 2,5 мм.

Тонкую сталь всё же можно использовать для печей небольшой мощности, но только без водяной рубашки!

Конструкция печи и ее элементы

Печь бубафоня – схема строения

Как изготовить печь бубафоня своими руками? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно изучить конструктивное устройство агрегата. Общая конструкция состоит из нескольких главных элементов:

Цилиндрический корпус с патрубком дымохода;
Верхняя съемная крышка;
Прижимное поршневое устройство с воздуховодом;
Дополнительные элементы – заслонка, ручки, дверцы.

В корпус загружается твердое топливо. Высота корпуса подбирается в диапазоне 3 – 5 диаметров цилиндрической части. Поршень (стальной круг со сквозным отверстием) закрывает топливо и разделяет внутренний объем на две зоны горения. Диаметр прижимного элемента составляет 0,95D, где D – внутренний диаметр топки. Толщина металла поршня имеет значения в зависимости от внутреннего диаметра печи: при 300 мм – 9 мм, 400 мм – 7 мм, 600 мм – 5 мм, 800 мм – 3 мм. В основной топке тлеет топливо, в верхней полой части цилиндра горит пиролизный газ. Через зону пиролизного сгорания по воздуховоду (стальной трубе) проходит воздух для процесса горения. Продукты процесса покидают топку через патрубок дымохода, присоединенный к дымовой трубе.

Поверхность (прижимная) стального круга оптимизируется монтажом воздушных каналов – к нижней плоскости приваривают уголки, швеллеры или гнутые полосы стали, улучшающие аэродинамическое движение воздуха и пиролизных компонентов. Высота каналов составляет величину от 10 до 12 % от D. На выходное отверстие приваривают отбойник с отверстием – он распределяет воздух по поверхности тлеющей закладки. Диаметр подающего воздух канала берут из расчета 0,5 диаметра дымохода.

Расчет диаметра дымохода обязателен ввиду сложной аэродинамики, видной на чертежах печи бубафоня. Чертежи печи бубафоня легко найти в сети. При отсутствии расчета процесс горения будет нарушен, печь перестанет работать.

Площадь сечения дымового патрубка составляет 1,75Q, где Q – тепловая мощность печи, кВт/час. Тепловая мощность составляет произведение массы единичной загрузки топлива на его удельную теплотворную способность, М х А. Теплотворная способность А зависит от вещества топлива и определяется по справочникам.

Масса топлива вычисляется из произведения объема топки V (куб. дм) на насыпную плотность загрузки Н. Насыпная плотность топлива также определяется по справочным материалам. Объем топки принимается с коэффициентом 0,65 от высоты печи и рассчитывается по формуле V = πD2/4хВ, где В – высота устройства.

Получив все расчетные данные, из площади сечения дымового патрубка вычисляется его диаметр.

По величине тепловой мощности определяется количество тепла, производимое агрегатом в зависимости от массы единичной загрузки топлива. Как правило, проектируются печи с циклом загрузки в 12 часов. Тогда часовая мощность составляет Q/12. При выработке 50 кВт теплоты часовая мощность составит 50/12 – 4,16 кВт. Укрупненное значение теплоты, необходимой для отопления помещений с высотой потолка до 2,7 метра и средними показателями тепловой изоляции составляет 80 – 120 Вт на квадратный метр площади. Рассчитанная величина 4,16 кВт обеспечивает качественный обогрев помещения площадью около 40 квадратных метров.