Среди многообразия дровяных печей особого внимания заслуживает такой тепловой прибор, как самодельная ракетная печь. Она отличается оригинальной конструкцией, не требующей при изготовлении дорогостоящих материалов и комплектующих. Сделать такую печку может любой человек, хоть мало-мальски разбирающийся в чертежах и умеющий работать руками. В помощь таким домашним мастерам и должна прийти наша статья, где будет рассказано о конструкции и принципе действия печи – ракеты. Здесь же будут даны рекомендации по ее изготовлению из различных материалов.
Принцип работы ракетной печи
Хотя устройство ракетной печи является достаточно простым, но оно удачно использует целых два принципа работы, заимствованных от других видов твердотопливных отопительных приборов:
- принцип дожигания древесных газов, выделяющихся при горении (пиролиз);
- принцип свободного перетекания газов по каналам (без побуждения от естественной тяги дымохода).
Примечание. В простейших ракетных печках для приготовления пищи, в том числе и переносного типа, действует только второй принцип, поскольку для протекания процесса пиролиза в них не создается благоприятных условий.
Вначале разберем устройство ракетных печей прямого горения, предназначенных только для готовки еды. Здесь топливником служит короткий горизонтальный участок трубы, который затем поворачивает кверху. Конструкция проста до безобразия, что и показано на рисунке:
Топливо закладывается в трубу и поджигается, в результате чего появляется восходящий поток раскаленных газов, стремящийся подняться по вертикальному участку и выйти наружу. Здесь на срезе трубы и устанавливается емкость для пищи или воды. Конечно же, между кастрюлей и трубой предусматривается просвет для выхода продуктов горения. Это достигается за счет различных металлических подставок.
Для справки. Приведенное выше устройство ракетной печи – одно из первых. Именно из-за повернутого кверху сопла с вырывающимся из него пламенем прибор получил название ракеты.
Поскольку обогревать помещения таким агрегатом невозможно, конструкция отопительной ракетной печи была дополнена теплообменным устройством и каналами для отвода дымовых газов. Чтобы сохранить на вертикальном участке трубы высокую температуру, он утепляется любым огнеупорным материалом. Далее, для интенсивного отбора тепла сопло сверху накрывается колпаком, например, обычной металлической бочкой. В нижней части огневой горизонтальной трубы выполняется отдельный канал для подачи вторичного воздуха.
Теперь принцип работы ракетной печи выглядит несколько иначе. Во-первых, в конце горизонтального огневого канала происходит дожигание пиролизных газов благодаря поступлению вторичного воздуха. Во-вторых, продукты горения, имеющие высокую температуру, скапливаются под верхом колпака (бочки), создавая некоторое избыточное давление. По мере передачи теплоты наружу сквозь металлические стенки эти газы остывают и устремляются вниз.
Поскольку снизу остывающие газы подпираются новым горячим потоком, то опуститься тем же путем они не могут, а проходят через пространство между стенками трубы и бочки, благополучно выходя в дымоходный канал. Протекание процессов хорошо отражает схема ракетной печи:
Итак, благодаря пиролизу КПД сжигания древесины повышается, а использование свободного перетока газов создает саморегулирующуюся систему, ограничивающую поступление свежего воздуха в топливник. Воздушная смесь подается по мере остывания продуктов горения под колпаком, освобождающих место для ее новой порции. Избыточное давление раскаленных газов «выталкивает» остывшую часть наружу, поэтому работа печи мало зависит от наличия тяги в дымоходе.
Эффективный отбор тепла
Газы, попадающие в дымоходный канал, все еще имеют высокую температуру. Просто выбрасывать их наружу нецелесообразно, всякий поймет, что КПД подобной установки будет слишком низким. Пользуясь тем, что печь-ракета буквально выталкивает продукты сжигания наружу, умельцами придумано 2 способа отбора теплоты:
- пропуская газы через каналы, устроенные под лежанкой;
- устанавливая на печь водяной контур.
Ракетная печь с водяным контуром делается без колпака, сила восходящего потока продуктов горения используется в многоходовом теплообменнике, сделанном из металла. Не рекомендуется вводить в поток газов змеевик с водой, он прослужит недолго из-за слишком высокой температуры. Правильнее будет изготовить водяную рубашку с металлическим оребрением внутри газохода, как показано на схеме:
Другой способ – выложить из кирпича горизонтальные дымоходные каналы прямо по поверхности пола и устроить сверху шикарную глинобитную лежанку с подогревом, подключив к ней печь ракетного типа. Тут важен верный подбор протяженности каналов, чтобы избыточного давления хватило на их преодоление, в противном случае все же придется позаботиться об организации естественной тяги.
Преимущества и недостатки
Самодельные ракетные печи длительного горения имеют множество почитателей, и вот по каким причинам:
- простота и низкая стоимость монтажа: чтобы построить подобный тепловой прибор, не нужно нести больших затрат на покупку дорогостоящих материалов, приспособлений и фурнитуры. Опыт в печном деле тоже требуется минимальный;
- саморегуляция и нетребовательность к естественной тяге дымохода;
- КПД печи – ракеты является величиной переменной и во многом зависит от конструкции, главное — максимально отобрать тепловую энергию у дымовых газов;
- топливо можно добавлять «на ходу».
Невзирая на привлекательность и простоту агрегата, отопление ракетной печью имеет свои отрицательные моменты. Ошибочно считать, что можно пихать в топку дрова любого качества. Влажная древесина не даст необходимой температуры в камере, процесс пиролиза протекать не будет. В худшем случае дым из печи может хлынуть в помещение. Также за «ракетой» необходим постоянный присмотр, особенно в плане пожарной безопасности.
Изготовленные своими руками ракетные печи малопригодны для бани, поскольку отдают относительно немного тепла в инфракрасном диапазоне, что очень важно для парной. Поверхности печи, излучающие тепло, имеют слишком малую площадь и протопить баню как следует не удастся.
Для справки. В качестве переносного источника тепла часто применяется металлическая ракетная печь Робинзон заводского изготовления. Мастера-умельцы и тут не растерялись и быстро модернизировали сие изделие, сделав такое же, только с колосниковой решеткой.
Печь из баллона
Это один из самых простых вариантов, для его реализации можно использовать чертеж, приведенный ниже. Баллон из-под пропана диаметром 300 мм послужит отличным колпаком, а роль топливника и загрузочного бункера сыграет роль стальная труба размером 150 мм. Внутренний вертикальный канал выполняется из трубы диаметром 70 мм, а дымоход – 100 мм.
Конструкция полностью сварная, трубы отрезаются необходимой длины, а у баллона отсекается верхняя часть. Затем детали свариваются по чертежам, только проем между вертикальными трубами диаметром 70 и 150 мм заполняется сыпучим теплоизоляционным материалом. В роли такового может выступать перлит либо вермикулит, на крайний случай – обычный песок.
Если есть возможность и желание изготовить более мощную ракетную печь, то в качестве колпака применяется стандартная бочка на 200 л, тогда размеры всех деталей тоже увеличиваются. Рабочая внутренняя труба принимается диаметром 129 мм (либо профильная 120 х 120 мм), а наружная – размером 450 мм. Трубу такого диаметра подобрать сложно, поэтому обычно находят еще одну бочку меньшей емкости и отрезают у нее дно.
Вся ракетная печь из газового баллона в сборе не отличается большим весом, поэтому устраивать для нее массивный фундамент не нужно. Когда агрегат ставится на пол, к нему привариваются ножки, а если впоследствии планируется устройство лежанки, то конструкцию придется обмазывать огнеупорным составом, а потом выполнять наружную футеровку. Тогда снизу на пол прокладывают базальтовый картон и лист кровельного железа.
Печь из кирпича
По своему устройству ракетная печь из кирпича мало чем отличается от металлической, но требует больших трудозатрат. Разница в том, что все огневые каналы агрегата выполняются из шамотного кирпича, а колпак делается все из той же бочки.
Всю конструкцию, кроме выступающего колпака, рекомендуется опустить ниже уровня пола, для чего выкапывается неглубокая яма. Ее дно уплотняется, а затем по опалубке заливается небольшой бетонный фундамент толщиной 100 мм. После его застывания начинают кладку, применяя раствор из огнеупорной глины.После окончания кладки и отвердевания раствора яму засыпают, а сверху на огневой канал одевают железную бочку без дна, полость между ней и кирпичом засыпают утеплителем.
Торец конструкции обмазывают таким же раствором, а потом верху надевают самую большую бочку – колпак. К ее нижней части приваривают дымоходный патрубок, для уточнения всех размеров используются чертежи ракетной печи.
Заключение
При всех своих плюсах ракетная печь, сделанная своими руками, не может служить полноценным источником тепла для обогрева целого дома. Затевать такое строительство имеет смысл, когда надо организовать обогрев небольшой дачи или другого подобного здания, тем более что «ракета» не боится периодической работы.
