Пиролизная печь длительного горения «бубафоня»: как сделать своими руками

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

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.

Что такое процесс длительного горения

Чтобы понять, как правильно изготовить металлическую печь, нужно рассмотреть, что собой представляет процесс горения. Сделать это нужно на примере самого распространённого вида топлива — древесины.

Розжиг производится легкогорючими предметами от щепы и бересты до горючих жидкостей. Пока температура поверхности дров не достигнет температуры 100 градусов, от них поднимается белесый дымок, который представляет собой пар уходящей влаги. Она всегда содержится в них независимо от условий хранения.

При достижении температуры 250 градусов поверхность древесины начинает обугливаться, разлагаясь на более простые по составу химические составляющие. Под воздействием кислорода воздуха реакция идёт все более интенсивно. При достижении температуры в 300 градусов вещество древесины начинает разлагаться на газообразные составляющие, активно вступающие в реакцию окисления. Они горючи и дают высокую температуру пламени. К сожалению, закладка топлива быстро прогорает и печь «требует подкормки».

Какое топливо подходит

Даже правильно выполненная конструкция, может разочаровать мастера, если в нее загружать «неправильное» топливо. Как показали опыты, лучше всего горят:

• опилки;
• щепа;
• паллеты;
• торфяные брикеты;
• мелкие ветки;
• картон.

Для печи подходит топливо, которое можно хорошо уплотнить под воздействием силы тяжести поршня. Если в печь поместить поленья, расположенные вертикально, то уплотнить их невозможно. Гореть они будут, но при малейшей неисправности дымохода и одном сыром полене, поршень застопорится и возникнет такое явление, как обратная тяга и помещение наполнится дымом. Горизонтально расположенные поленья тоже горят, но все равно слабо и эффект от процесса далек от желаемого.

Печки длительного горения «бубафоня»

Есть много конструкций печей длительного горения. Отличием их устройства является дозированная подача воздуха в топку. Уменьшение его подачи приводит к замедлению окисления и более полному использованию топлива. Регулировка поступления производится через топку и зольник специальными заслонками, то есть — снизу.

Вариант конструкции печи на опилках

В печи бубафоня воздух подаётся сверху через полый шток. Таким способом достигается эффект постепенного сжигания топлива без прогрева нижерасположенных слоёв. Когда такой тепловой агрегат прогревается до температуры 300 и более градусов, начинается процесс пиролиза древесины. Горючие печные газы поступают в верхнюю часть топки и сгорают там с выделением большого количества тепла. То есть, клетчатка древесины сгорает в нижней части с выделением горючих газов, которые воспламеняются поверх поршня.

Принцип действия печи длительного горения Бубафоня с водогрейной рубашкой и зольником

Область применения

В зависимости от ёмкости печи горение одной закладки топлива может продолжаться от 12 до 24 часов. Это удобно при использовании в системах отопления загородного дома, теплиц, гаражей и производственных помещений.

Достоинства и недостатки теплового агрегата

К достоинствам такой печи можно отнести следующие факторы:

• Простота конструкции, позволяющая изготовить её собственными руками.

  Самая простая печь конструкции бубафоня

• Пиролизная печь такой конструкции предоставляет широкие возможности в выборе вида топлива. В ней можно успешно сжигать отходы деревообрабатывающего производства в виде опилок, щепы, мелкой обрези. Такой тепловой агрегат может также работать на торфяных брикетах, низкосортном угле и топливных пиллетах.
• Длительное, до суток время работы. Но это зависит от скорости подачи воздуха и объёмы камеры сгорания.

Однако имеется и ряд существенных недостатков этой конструкции:

• Бубафоня имеет низкий коэффициент полезного действия. Это можно связывать с неравномерностью нагрева корпуса печи, следствием чего является снижение степени теплоотдачи агрегата. Для пиролизных печей усовершенствованных конструкций КПД может достигать 90%.
• Бубафоня классической конструкции неудобна для очистки от остатков горения топлива. Их приходится извлекать через верх. Но этот недостаток легко устраняется устройством дверки в нижней части топливной ёмкости. Дверка должна достаточно плотно закрываться, чтобы минимизировать поступление воздуха через неё.
• Непривлекательность внешнего вида. Печь выглядит грубо и не украшает интерьер при установке в жилом доме.

Правила розжига

После изготовления всех перечисленных деталей можно собрать печь Бубафоню и приступить к ее розжигу. Процесс растапливания печи начинается с закладки топлива. Им заполняют корпус, укладывая плотно на высоту чуть ниже дымохода или меньше. Поверх основного топлива насыпьте щепки, мелкие ветки, вымоченную в горючем материале ветошь или другой материал для ускорения розжига.

Затем прижмите закладку поршнем и наденьте крышку на корпус. Забросьте через отверстие воздуховода кусок горящей ветоши или бумаги. Спичка не подойдет, поскольку потухнет прежде, чем долетит до топлива. Закладка разгорится за 10 – 15 минут. После этого прикройте задвижку на воздуховоде. После этого поступление воздуха в камеру горения будет ограничено и топливо начнет медленно тлеть. Это и есть рабочий режим печи.

Не устанавливайте дрова в печь вертикально. Недогоревшие поленья встанут ребром в первичной камере и спровоцируют возникновение настоящего костра. Это нарушит весь принцип работы печи. И вдобавок она начнет дымить.

Печь «бубафоня» своими руками

Определение основных параметров

Основная пропорция, закладываемая в расчёт размеров печи, это соотношение внутреннего диаметра к высоте корпуса. Оптимально оно должно составлять 3–5:1. Рекомендованный внутренний размер составляет 30–80 сантиметров. Корпус меньшего размера неэффективен, потому, что воздух будет слишком быстро проходить по камере сгорания. Контакт с топливом будет неполноценным, снижая КПД устройства. При размере более 80 сантиметров наружные слои топлива будут сгорать медленнее внутренних, шток провалится внутрь закладки и горение в топке станет невозможным.

Оптимальная толщина стенок корпуса

Оптимальный теплообмен происходит при толщине стенок 4–5 миллиметров. При меньшей толщине корпус может быстро прогореть.

Диаметр прижимного поршня

Величина зазора между стенками корпуса и этой деталью оптимально должен составлять порядка 5% от внутреннего диаметра топки. То есть, диаметр поршня определяется из соотношения:

Д = Дшт * 0,9

Д – внутренний диаметр топи

Дшт – диаметр штока.

Например, при внутреннем диаметре корпуса 40 сантиметров, размер штока составит: 400 * 0,9 = 360 миллиметров.

Толщина прижимного блина

Этот параметр также зависит от размера камеры сгорания, но в обратной пропорции. Функционально эта деталь нужна для создания давления на топливо. При недостаточном воздействии может быть нарушен принцип действия печи — обратное действие. В результате происходит возгорание топки с образованием обратной тяги. При этом продукты горения пойдут во всасывающую трубу. При чрезмерном давлении шток просто провалится в слой топлива и горение бубафони прекратится.

Приводим выборочные данные зависимости толщины блина от диаметра топки в сантиметрах:

• 30 – 6–10.
• 40 – 6–8.
• 60 – 4–6.
• 80 – 2,5–5.

Категорических требований или строгих ограничений по данному параметру нет, но лучше придерживаться приведённых пропорций.

Размер выходного патрубка дымохода

Этот показатель является важнейшим, поскольку от него зависит режим потоков газа в тепловом агрегате. Теплотехнический расчёт очень сложен и производится с учётом большого количества параметров. На практике установлено эмпирическое соотношение:

S = 1,75E где

S — площадь поперечного сечения дымохода:

E — энергетическая мощность печи, кВт/час.

Показатель E может быть определён из соотношения:

E = e * M где

е — табличная величина, представляющая собой удельную тепловую отдачу конкретного топлива:

М — масса одноразовой закладки топлива, определяется как произведение массы удельной загрузки на объем топливного пространства, кг/дм3.

Приведём некоторые справочные данные по удельной теплоёмкости твёрдого топлива, кВт/час:

• Дрова стандартного размера из осины — 2,84.
• Опилки или стружки хвойных пород — 3,2.
• Пеллеты из ольхи — 3,5.
• Уголь каменный сорта ДПК — 4,85.
• Уголь каменный марки ССОМ — 5,59.
• Брикеты торфяные — 2,36.

Наиболее часто употребляемым размером дымовой трубы является диаметр 150 мм, если топливная часть печи составляет не менее 2/3 общей высоты корпуса.

Сечение трубы для подачи воздуха

Этот размер составляет 0,5–0,57 от диаметра трубы дымохода. В нашем случае можно рекомендовать размер 76–83 мм.

Частые вопросы от домашних мастеров

Можно ли использовать печь Бубафоню в жилых помещениях?

Не стоит это делать. При любой перезагрузке может возникнуть обратная тяга, а это опасно, особенно в ночное время.

Может ли работать печь на сыром топливе?

Да, может. Но КПД упадет до минимума. Для его увеличения можно внести в конструкцию дымохода корректировку. Ее нужно продлить вниз, сделав колено для сбора конденсата, а на нем поставить сливной кран.

Почему может дымить печь?

Если Бубафоня пускает дым с самого «рождения», значит, заужен один из каналов, слишком широкая топка и маленький диаметр выхода газов. Возможно, слишком низко расположено выходное отверстие, или труба дымохода слишком низкая. Когда дымление появилось позже начала эксплуатации, это говорит о засорении каналов или опрокидывании тяги.

Изготовить печь Бубафоню своими руками не сложно. Главное условие – придерживаться рекомендаций специалистов, соблюдать последовательность сборки и правильно производить розжиг.

Материалы и инструменты

Для изготовления печи бубафоня понадобятся:

• Старый газовый баллон или отрезок стальной трубы нужного диаметра.

  Применение старого газового баллона для печи

• Лист стальной толщиной 6–8 миллиметров (если печь из баллона).
• То же, толщиной 1,5–2 мм для зольника.
• Уголок не равнополочный 25х40 мм для изготовления кармана клинового затвора для крышки.
• Труба профильная или швеллер на дополнительные теплообменники.

  Применение дополнительных теплообменников

• Полоса стальная размерами 40х2–4 мм для клина затвора и ручек на крышку.
• Лист стальной оцинкованный 1200х1200х0,7 мм.
• Асбест листовой толщиной 10 мм.

Перечисленные материалы могут быть заменены на другие подходящие из наличия.

Перечень инструментов:

1. Машинка угловая шлифовальная (болгарка) – для резки металлических деталей.
2. Аппарат сварочный бытовой.
3. Электроды, соответствующие материалу деталей.
4. Аппарат для газопламенной резки металла.
5. Электродрель.
6. Щётка стальная для электродрели.
7. Напильник полукруглый.
8. Средства индивидуальной защиты — щитки, рукавицы и пр.

Фотогалерея: инструменты для изготовления печи

Болгарка

Бытовой инвертор

Дрель

Резак газовый

Кроме перечисленных, могут понадобиться и другие инструменты общего назначения.

С водяной рубашкой

Вариант печи с водяной рубашкой на дымоходе
Возможности Бубафони значительно возрастут, если добавить к печи водяной контур. Для этого приспосабливают еще 1 цилиндр для нагрева в нем теплоносителя. Диаметр его больше на 2,5-3 см, иногда для этой цели приспосабливают и квадратный корпус.

При наличии в помещении готового отопительного контура, печку соединяют с ним и посредством циркуляционного насоса теплоноситель из водяной рубашки транспортируют в отопительную систему. Такая печь выгодна тем, что может обеспечить теплом несколько помещений.

Водяной контур устанавливают не только на корпусе печи, но и на дымовой трубе. Принцип устройства такой системы — «труба в трубе». Торцы «рубашки» герметизируют, врезают патрубки для входа и выхода теплоносителя. Вверху располагают отвод, а внизу — обратку.

В роли теплообменника может выступить и водопроводная труба. Из нее изготавливают змеевик, заключают в стальной кожух, чтобы тепло распределялось более равномерно, засыпают песок. Иногда вокруг печи выполняют кирпичную кладку, а внутрь помещают тот же змеевик.

Особенности эксплуатации

Тепловой агрегат нуждается в повышенном внимании только в первый период после начала эксплуатации. Это необходимо, чтобы понять все особенности именно конкретной печи. Для этого:

• После запуска нужно сжечь несколько закладок топлива различной влажности, чтобы определить время полного сгорания. Но также можно получить информацию о потребном его количестве при различных режимах горения.
• Дымоход лучше сделать разборным для облегчения его чистки.
• В помещении с печью должен быть огнетушитель и ящик с песком.
• Нужно регулярно осматривать печь на предмет выявления прогаров и утечек продуктов горения.

Лайфхаки для увеличения КПД

Народные умельцы, использующие печь для отопления различных помещений, придумали способы увеличения ее КПД.

Существует несколько способов доработки конструкции:

1. «Рубашка» из металлопрофиля. Это способ увеличения площади нагрева нижней части печи стимуляции процесса конвекции с помощью полых ребер. Куски металлопрофиля приваривают к нижней части корпуса печи на расстоянии 10 – 15 см друг от друга.
2. Защитный металлический экран. Лист железа монтируют вокруг корпуса печи на расстоянии 3 – 5 см. Внутри такого «покрывала» также создается конвекционный поток. Как вариант корпус можно обернуть куском металлопрофиля с высокой волной.

Какую печь Бубафоню используете Вы?

СтандартнуюМодифицированную

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.

Этапы постройки бубафони из баллона

Перед самим изготовлением нужно определиться с размерами печи.

Подготовка баллона

1. Срежьте аккуратно верхнюю часть. Сохраните её. В будущем она сыграет роль крышки.
2. Приварите полосу из стали к корпусу печки. Это будет бортик, который не даст крышке сдвигаться с корпуса.
3. Теперь нужно сделать прижимной круг, благодаря которому топливо будет придавливаться, а в топку поступать кислород, обеспечивая длительное горение.
4. Возьмите толстый (3–4 миллиметра) лист из стали и вырежьте из него круг. Сделаем из него распределитель воздуха. Его диаметр должен быть немного меньше основного каркаса печи. Зазор между краем распределителя воздуха и стенами газового баллона равен 1/20 диаметра «блина». Сделайте в нём отверстие посередине. Для того чтобы тяга была эффективной, это отверстие должно быть не менее 10 сантиметров. Приварите к нему воздуховодную трубу. Её высота должна быть на 20 сантиметров больше корпуса печки.
5. Внизу пластины распределителя воздуха приварите 6 металлических лопастей. Они нужны чтобы в нижней камере топливо сгорало равномерно, а пиролизные газы в верхней камере горели полностью.

Дымоход и место закладки топлива

1. В нижней части каркаса сделайте отверстие в форме прямоугольника, используя болгарку. К нему приварите завесы и навесьте дверцу. Для обеспечения полной герметичности, обшейте дверцу асбестовым шнуром по краям. Немного ниже таким же образом можно сделать ещё одну дверцу, но немного меньше. Через неё удобно будет чистить бубафоню.
2. Чтобы сделать дымоход, необходимо в крышке проделать отверстие, через которое будет осуществляться выход отработанных газов и создаваться нужная тяга. Диаметр трубы для него должен составлять 10–15 сантиметров. Меньшие размеры нежелательны.
3. Сделайте колено дымохода из двух труб. Обрежьте их края по углом 45 градусов и сварите друг с другом, образуя угол 90 градусов.
   0e60f6749268fd9c27e615bba3f77700.jpe
4. Все части печи готовы. Теперь нужно собрать их вместе и загрузить топливом. На дрова можно насыпать опилок и бумагу для более быстрого и удобного розжига.

Если печь предполагается топить не только сухими дровами, то трубу стоит продлить книзу и сделать место для сбора конденсата.

Чертёж печи с указанием всех деталей и размеров

Сборка сооружения

1. Загрузите топливо в печь. Дрова расположите вертикально, посыпьте их щепками и положите бумагу.
2. Установите распределитель воздуха или «поршень».
3. Последний этап — установите крышку.

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.

Тестовый запуск

Последний шаг в сборке печи Бубафоня – ее сборка и тестовый запуск. Устанавливаем ее на заранее подготовленном основании, привариваем к ней дымоход, после чего набиваем камеру сгорания топливом. Следующая задача – зажечь огонь. Удобнее всего это делать с помощью смоченной в керосине ветоши или с помощью специальных жидкостей для розжига. Убедитесь, что верхняя часть топлива загорелась, установите внутрь поршень и закройте крышку. На первом этапе шиберная заслонка должна быть полностью открыта. Впоследствии вы сможете отрегулировать с ее помощью интенсивность горения пламени.

Запуская печь Бубафоня, ни в коем случае не используйте для розжига бензин – он может воспламениться с хлопком и привести к непредсказуемым последствиям.