Ракетные печи своими руками

Реактивная печь — что это такое

Домашнее тепло, которое исходит от реактивной печи, не даст ни один современный обогреватель

Реактивная, или, как её ещё называют, ракетная печь, на самом деле ничего общего с современными технологиями не имеет. Единственное, что делает этот отопительный агрегат похожим на космический транспорт, это интенсивный поток пламени да гудение, связанное с неправильным режимом работы. Тем не менее нельзя сказать, что печь-ракета является совсем уж отсталым в техническом плане устройством. Несмотря на простую конструкцию, в ней используются самые передовые методы сжигания твёрдого топлива:

• пиролитическое горение газов, выделяющихся при сухой перегонке твёрдого топлива;
• движение газообразных продуктов по каналам печи, не требующее принудительной эжекции за счёт тяги.

Так выглядит простейшая печь на реактивной тяге

Простейшая «ракета» представляет собой изогнутый отрезок трубы большого диаметра. В короткий горизонтальный участок закладывают дрова или другое топливо и поджигают. Сначала отопительный прибор работает как самая обычная буржуйка, но это только до тех пор, пока не поднимется температура более длинной вертикальной части, которая выполняет роль дымовой трубы. Разогретый докрасна металл способствует повторному воспламенению горючих веществ и появлению разрежения в верхней точке дымохода. За счёт усиления тяги увеличивается приток воздуха к дровам, что значительно повышает интенсивность горения. Для того чтобы от этого оригинального устройства добиться ещё большей эффективности, топочный проём оборудуют дверцей. При уменьшении сечения воздушного канала подача кислорода к дровам прекращается и начинается их пиролитическое разложение на газообразные углеводороды. Вот только сгорать в такой простой установке они будут не полностью — для этого потребуется обустроить отдельную зону для дожигания уходящих газов. К слову, именно это, а также теплоизоляция дымовой трубы позволяет более сложным «ракетам» успешно конкурировать с другими твердотопливными агрегатами. Что же касается рассматриваемой нами простейшей конструкции, то её нередко используют для приготовления или разогрева пищи. Всё, что для этого требуется — оборудовать на вертикальном участке печи удобную площадку для котелка или чайника.

География применения ракетных отопительных агрегатов

Являясь простым и удобным отопительно-варочным агрегатом, печь-ракета широко используется как в мобильном, так и стационарном исполнении. Чаще всего её применяют:

• для обогрева жилых помещений;
• в качестве оборудования для сушки фруктов;
• для отопления теплиц;
• для обеспечения нормальных условий работы в мастерских или гаражах;
• для поддержания плюсовой температуры на складах, в хозблоках и т. д.

Благодаря своей простоте, неприхотливости и надёжности, реактивный отопительный прибор пользуется заслуженным уважением у рыбаков и охотников, любителей автопробегов и выживальщиков. Существует даже специальное исполнение, о назначении которого говорит название — «Робинзон».

Преимущества и недостатки печи-ракеты

Несмотря на незамысловатую конструкцию, печь-ракета обладает массой достоинств:

• коэффициент полезного действия на уровне лучших образцов современного отопительного оборудования, работающего на твёрдом топливе;
• экономичность — для достижения требуемой температуры реактивный агрегат израсходует в четыре раза меньше дров, чем печь традиционной конструкции;
• температура нагрева выше 1000 °С;
• возможность использования твёрдого топлива любого типа, включая сухие растительные отходы, шишки, хвою и стружку;
• полнота сгорания и экологичность — во время работы температура пламени возрастает настолько, что загорается сажа. Дым ракетной печи состоит преимущественно из водяного пара и углекислого газа;
• возможность дозагрузки топлива для непрерывной работы отопительного прибора;
• простота и надёжность;
• наличие переносных конструкций, предназначенных для мобильного использования.

Не лишён отопительный агрегат и недостатков. Эксплуатация прибора связана с риском проникновения в жилище угарного газа. Печь не получится использовать для отопления большого дома, а попытки установить в зону горения водяной теплообменник приводят к снижению тепловой мощности и нарушению нормального режима работы. К минусам можно отнести и низкую эстетическую ценность конструкции, что, впрочем, весьма неоднозначное утверждение, поскольку для любителей этно-стиля дизайн печи является настоящей находкой.

Особенности использования реактивных печей

Являясь системой длительного горения, печь-ракета требует предварительного прогрева перед началом эксплуатации. Как правило, в мобильных установках это требование никто не соблюдает — топлива они потребляют немного, а сама буржуйка чаще всего используется по принципу «работает, да и ладно»

В стационарных конструкциях прогреть печь перед запуском чрезвычайно важно, поскольку при холодной жаровой трубе ни о каком дожигании не может быть и речи. Дрова будут сгорать, не отдавая тепла, а дымовая труба очень быстро покроется сажей, дёгтем и креозотом

Прогрев печи производится при помощи щепок, бумаги или стружки, которые загружают в топливник и поджигают. О выходе на рабочий режим судят о гудении в жаровом канале. Сильный звук свидетельствует о неэффективной работе агрегата. Как только гул начнёт стихать, надо приступать к закладке основного топлива. Поддувало в первые 10–15 минут должно быть полностью открытым. Затем подачу воздуха уменьшают, ориентируясь на звук работы печи — она должна «шелестеть» или «шептать». После прогорания дров воздушный канал топки прикрывают, чтобы не допустить утечки тепла из помещения. Раз в 2–3 дня производят удаление золы, для чего пользуются металлическим совком и кочергой.

Обслуживание реактивной печи проводят не чаще одного раза в сезон. Для этого открывают дверцу зольника, через которую удаляют остатки сажи. При необходимости очищают дымовой канал, используя для этого люк его уловителя. Надо сказать, что правильная эксплуатация реактивного отопителя никогда не приводит к задымлению помещения. Всё, что для этого требуется от владельца — соблюдать рекомендации по использованию «ракеты» и не пренебрегать правилами техники безопасности.

Строим печь длительного горения для гаража своими руками

В первую очередь посмотрим, как изготовить своими руками реактивную печь длительного горения из газового баллона для своего гаража. Этот вариант является самым простым, в особенности если соблюдать чертежи и все необходимые размеры на них. Для примера возьмем газовый баллон на основе пропана, диаметр которого составляет 300 миллиметров. Загрузочным бункером и топливником будет труба из стали размером в 150 миллиметров.

Отрезаем у трубы необходимую длину, у баллона убираем верхнюю часть. Берем чертежи и согласно им свариваем все детали. Не забудьте между всеми вертикальными трубами засыпать теплоизоляционный материал. Для этого вполне подойдет песок.

Такая конструкция весит сравнительно немного и для отопления гаража отлично подходит. Когда вы поставите в гараже на пол всю конструкцию, к ней потребуется приварить ножки. В гараже можно изготовить своими руками реактивную печь из кирпича.

Построить такую конструкцию немного сложнее. Огневые каналы нужно сделать из шамотного кирпича. В качестве колпака подойдет бочка.

Будущая конструкция опускается немного ниже уровеня пола. Для этого нужно своими руками вырыть небольшую яму. Уплотните дно и по опалубке, залейте фундамент из бетона. Его толщина должна составлять 100 миллиметров. Когда фундамент застынет, можно начинать кладку. Основой раствора обычно служит огнеупорная глина. После того, как вы завершите кладку, яму потребуется засыпать и надеть железную бочку, в которой нет дна, на огневой канал. Далее возьмите утеплитель и засыпьте его между кирпичом и бочкой.

Помажьте торец печки аналогичным раствором и сверху наденьте колпак. К его низу приварите дымоходный патрубок.

Помните, что такой агрегат не будет полноценно отапливать дом

Притом не важно, из чего он изготовлен – кирпича, металла или пропанового баллона. Поэтому подобные печи используют, в основном, в саду или гараже

Такое устройство превосходно работает на дровах.

Состав реактивной печи

1. Колено. Изготавливается из 2-х труб, сваренных под углом 90°, диаметр этих труб не должен быть менее 15 см. в соотношении 1:2. Так выходит готовая топка с выходами дымохода. Вверх – длинная часть трубы, а в бок – короткая. При разведении огня в данной трубе, тепло уйдет наверх. Для отделения воздуха от очага, необходимо сделать дополнительную поставку кислорода. С этой целью прикрепляется металлический лист в топке (на кронштейнах), благодаря этому воздух, который будет проходить по нему, в итоге всегда будет оказываться в углу колена. Из-за этого он и называется вторичным. Для удобства использования устанавливаются под изделие ножки, а на верхней части подставка для кастрюли или чайника. Крышку этой печи можно использовать, как обычную газовую плиту для приготовления или подогрева пищи, так как она разогревается до высокой температуры.
2. Буржуйка ракетная. Естественно, в основе будет колено, изготовленное заранее. К нему добавляется разрезанная вдоль труба. Так как это намного удобнее в плане эксплуатации, чем целая труба. Воздуховод располагается по желанию. Далее воздуховод крепится к колену. Затем можно установить крышку. Совершенно точно представить состав элементов печи не получится, так как для строительства могут применяться различные материалы, как правило, 200-х литровые баки или газовые баллоны.
3. Вертикальный обменник тепла. Теплообменник изготавливается из металла с толстыми стенками в сторону идущего тепла. Для этого устанавливается пустая емкость вместо вертикальной трубы, которая необходима для сухого теплообмена. Конструкция делается так, чтобы канал дымохода и горизонтальная конструкция находились на одной оси. Труба (горизонтальная) оформляется любой формы, например, квадрат, цилиндр или корпус печки. Чтобы заставить ракетную печь работать постоянно, до 4 часов, расширяется место для поленьев, но не выше 60 см. В этом случае поленья загружаются вертикально. Благодаря этому поленья будут сгорать снизу.
4. Установка инжектора. Необходимо сделать канал, для того чтобы поступал кислород в момент догорания сырья. Для этого требуется труба диаметром в 1,2-1,5 см. Устанавливается заглушка с одной стороны, и сделать на левой или правой стенке вырез до 8 отверстий диаметром 5-6 мм. и в длину не более 10 см. Готовую трубу нужно пропустить в конструкцию и закрепить. Металл при нагревании создаст необходимую тягу.
5. Установка турбонаддува. Подключается воздушный насос. Для этого подойдет обычный старый пылесос. Трубка должна хорошо пропускать воздух. Это позволит увеличить поток, и создать дополнительное давление для увеличения температуры в теплообменнике.

Пошаговая инструкция

Вот примерный порядок действий, которого следует придерживаться при изготовлении данной печи:

Изготовление топки

Топку делают сварной, используя стальную трубу или листы. Крышка топки должна закрываться герметично. Её следует делать из стального листа, по периметру которого винтами или заклёпками фиксируется полоса из базальтового картона. Для более плотного закрывания крышку можно оснастить винтовым прижимным механизмом.

Так выглядят топка и зольник в простейшей печи-ракете

Зольная камера (на схеме обозначена как Primary Ash Pit) отделяется от основной части топки колосниковой решёткой, сваренной из прута диаметром 8–10 мм. Решётка должна устанавливаться на полочки из уголка, которые привариваются к внутренним стенкам.

Дверца зольной камеры также должна быть герметичной. Её делают из стального листа, к которому по всему периметру приваривается в два ряда стальная полоса. В паз между этими полосами укладывают асбестовый шнур или базальтовый картон.

Остаётся приварить к топке жаровую трубу.

Первичный дымоход

1. К трубе, выполняющей функцию первичного дымохода, необходимо приварить 90-градусный отвод и небольшой отрезок трубы, после чего эта Г-образная конструкция помещается внутрь бочки или баллона, то есть будущего барабана.
2. Отвод с приваренным к нему отрезком трубы следует вывести в один из проёмов в нижней части барабана так, чтобы первичный дымоход оказался расположенным строго по центру. Напомним, что верхний срез трубы должен располагаться хотя бы на 70 мм ниже верхнего края бочки (баллона).
3. После центрирования первичного дымохода его горизонтальный хвостовик, который был выведен в проём в барабане, приваривают к его краям сплошным швом по всему периметру.
4. После этого хвостовик первичного дымохода приваривают к жаровой трубе, а к барабану сверху приваривают покрышку.
5. Ко второму проёму в барабане следует приварить короткий отрезок трубы, который будет играть роль вторичного зольника. В нем нужно выполнить окно для прочистки. По его краям встык нужно приварить шпильки, к которым будет прикручиваться крышка (напомним, что мы решили в этом месте дверцу не устанавливать, поскольку открывать её приходится достаточно редко).
6. По периметру крышки винтами или заклёпками следует закрепить полосу из базальтового картона.

Монтаж дымохода

К выходу вторичного зольника привариваем горизонтальную часть дымохода, на которой впоследствии будет устраиваться лежанка. Если газоход предполагается делать из металлогофры, то сначала к зольнику необходимо приварить короткий патрубок, а уже к нему — присоединить при помощи хомута гофру.

На заключительном этапе к горизонтальному газоходу крепят наружный дымоход.

Футеровка топочной части

Металлическая часть печи готова, теперь её нужно правильно оштукатурить теплоизолирующим и теплоаккумулирующим составами.

Футеровку топочной части (до первичного дымохода) следует выполнять смесью печной глины и боя шамотного кирпича, взятых в пропорции 1:1.

Футеровка первичного дымохода

Материалы, используемый для футеровки первичного дымохода — лёгкий шамотный кирпич или речной песок — являются пористыми, поэтому в открытом состоянии они быстро пропитаются нагаром и утратят теплоизоляционные свойства. Чтобы не допустить этого, футеровку на первичном дымоходе защищают стальным тонкостенным кожухом, а с торцов обмазывают печной глиной.

В соответствии с законом квадрата-куба соотношение объёма и площади поверхности барабана зависит от его диаметра, поэтому и футеровку первичного дымохода в зависимости от размеров печи делают по-разному. Три варианта показаны на рисунке.

Варианты футеровки первичного дымохода

Если футеровка выполняется шамотным кирпичом, полости между его фрагментами необходимо засыпать строительным песком. Если же применяется богатый глинозёмом речной песок, приходится прибегать к более сложной технологии:

1. Песок очищают от крупного мусора (тщательная подготовка не требуется).
2. В кожух засыпают слой небольшой толщины, трамбуют его и смачивают, так чтобы образовалась корка.
3. Таким же образом насыпают последующие слои. Всего их должно быть от 5 до 7.
4. Песчаную футеровку сушат в течение одной недели, затем замазывают её верх печной глиной и продолжают изготовление печи.

Последним шагом все части печи обмазывают саманом. Готовится он из следующих ингредиентов:

• глина;
• солома (14–16 кг на 1 м3 глины);
• песок (в небольшом количестве);
• вода.

Указанное соотношение соломы и глины является приблизительным. В некоторые сорта глины соломы можно добавить больше, в других — наоборот, её количество приходится уменьшать.

О принципе действия печи-ракеты

1. Отличается прямым горением — топочные газа перемещаются в каналах печки, будучи свободными и не побуждаемым тягой, как в случае конструкций с дымовыми трубами
2. При том, что габариты печи небольшие, организован пиролизный дожиг дымовых газов. (пиролиз — процесс разложения топлива на твердую и газообразную фазы при дефиците кислорода, с целью перевести процесс из быстрого окисления в тлеющий, медленный. Тление протекает с полным сгоранием как генераторного газа СО, так и частиц дымового газа с большим выделением тепла)

В самом простом действующем исполнении печь-ракету можно представить следующим образом: две трубы, одна расположена по горизонтали, а другая направлена к верху. Если имеется возможность выполнить сварные швы, то возможна и одна труба — изогнутая по аналогии.

У печи-ракеты нет «лишних» деталей — горючее закладывают прямо в трубу. При горении раскаленный дымовой газ по законам физики будет устремляться к верху, по вертикали. Если на верхний обрез трубы ракеты установить посудную емкость, то можно готовить пищу и очень быстро кипятить воду. Конечно, оставлять путь для свободного выхода дыма из ракеты необходимо: для этого между посудной емкостью или подставкой и собственно трубой оставляют зазор.

Особенности печи-ракеты

Реактивная печь с лежанкой — наиболее производительный вариант для дома

Несмотря на столь бешеную популярность в мире, в странах СНГ реактивная печь длительного горения известна лишь единицам. И это довольно странно, ведь в некоторых регионах нашей страны холода длятся более, чем полгода.

Ракетная или реактивная печь, вопреки своему названию, не подразумевает ничего сверхъестественного в своей конструкции. Никаких турбин здесь вы не найдете. Но все же есть в такой конструкции нечто сходное с космическим транспортом — и это поток пламени, отличающийся высокой интенсивностью, а также характерное гудение, возникающее в процессе работы.

Реактивные печи отопления устроены предельно просто, но несмотря на это в них используются передовые методики сжигания топлива. Рассмотрим, что же делает данную конструкцию столь эффективной:

• По печным каналам происходит движение газообразных продуктов исключительно за счет естественной тяги. По этой причине принудительная эжекция здесь не требуется.
• Процесс пиролиза, возникающий вследствие сухой перегонки твердого топлива.

Чертежи реактивных печей в самом простом варианте

Рассмотрим процесс работы печи более подробно:

• В топку производится закладка дров, которые затем поджигаются.
• Далее прибор начинает работать в режиме традиционной буржуйки, который продолжается до тех пор, пока не прогреется более длинная вертикальная часть печки, представляющая собой дымовую трубу.
• Металл разогревается докрасна, вследствие чего происходит воспламенение горючих веществ, скопившихся в дымоходе, в верхней точке которого появляется зона разрежения.
• Тяга усиливается, обеспечивая усиление воздушного потока к дровам. Благодаря этому эффективность процесса горения существенно повышается.

Чертежи походной печи Робинзон

Виды реактивных отопительных приборов. Выбор конструкции для самостоятельного изготовления

Народными умельцами разработано несколько конструкций ракетных печей, пригодных для мобильного или стационарного использования:

• переносные агрегаты из металлических труб, жестяных банок или вёдер;
• реактивные отопительные приборы из газового баллона;
• печи, построенные из шамотного кирпича и металлической ёмкости;
• отопительные теплогенераторы с лежанкой.

Наиболее сложными в изготовлении являются конструкции, постройка которых требует навыков каменщика. Тем не менее, при наличии детальных схем порядовых раскладок, с этой работой справится даже начинающий домашний мастер.

Переносная печь-ракета

Переносные ракетные печи изготавливаются промышленностью серийно

Походные варианты представлены простейшими конструкциями, в основе которых лежит всё та же согнутая или сваренная из отдельных отрезков труба. Усовершенствования коснулись лишь установки перегородки для обустройства зольника, в которой делается прорезь для подсоса воздуха. Нередко нижнюю часть загрузочной камеры снабжают колосниковой решёткой для подачи воздуха непосредственно в зону горения. Проём для закладки дров оснащают дверцей, которой впоследствии регулируют подачу воздуха.

Агрегат из газового баллона

Использование газового баллона является следующей ступенью в развитии реактивных отопительных приборов. Более сложная конструкция позволяет значительно увеличить тепловую мощность и экономичность печи. Всё, что потребуется для изготовления установки — бытовой газовый баллон или бочка из-под ГСМ, отрезки толстостенных стальных труб и металлический лист толщиной 3–5 мм.

Печь-ракету из газового баллона можно использовать для обогрева небольших хозяйственных помещений

Как работает подобная конструкция можно видеть на приведённой схеме. Дрова, загруженные в топливник, сгорают благодаря притоку воздуха через загрузочное окно. Дожигание горючих газов происходит в трубе, установленной внутри баллона за счёт подачи вторичного воздуха. Чтобы усилить эффект, внутреннюю камеру утепляют, благодаря чему удаётся поднять температуру внутри выше 1000 °С. Раскалённые газы по ходу движения ударяются в колпак и попадают во внешнюю камеру, стенки которой выступают в качестве теплообменника. Отдав свою энергию, продукты сгорания выводятся через дымовую трубу, врезанную в нижнюю часть с обратной стороны баллона.

Комбинированная ракетная печь из кирпича и металлической бочки

Использование шамотного кирпича для обустройства топливника и внутренних камер реактивного отопительного прибора переводит «ракету» в разряд стационарных конструкций. Высокая теплоёмкость используемых материалов позволяет накапливать тепло и отдавать его в течение нескольких часов, поэтому подобные агрегаты нередко устанавливают в жилых помещениях.

Устройство печи с огнеупорной футеровкой рабочей зоны

Реактивная печь с лежанкой

Как и другие твердотопливные печи, «ракета» имеет недостаток в том, что большая часть тепла уходит через дымоход. Несмотря на это, отдельные преимущества её конструкции позволяют с лёгкостью избавиться от этого минуса. Всё дело в том, что агрегат назвали реактивным неспроста, а из-за высокой скорости иссечения горящих газов. Вот эту его особенность как раз и можно обернуть во благо, значительно увеличив длину дымоотводящих каналов.

Схема реактивной печи с лежанкой

Эта идея нашла свою реализацию в массивных стационарных конструкциях с лежанкой в форме дивана или кровати. Её с успехом изготавливают из кирпича или бутового камня, декорируя пластичной массой из глины и опилок. Благодаря высокой теплоёмкости используемых материалов печь может удерживать тепло всю ночь, что в сочетании с высокой экономичностью делает отопительный агрегат весьма привлекательным для монтажа в жилых помещениях.

Выбирая конструкцию для изготовления в домашних условиях, надо учитывать особенности её эксплуатации. В качестве походного варианта выбирают мобильную установку — её будет достаточно, чтобы согреться, просушить одежду и приготовить обед. Для того чтобы время от времени обогревать небольшие технические помещения используют переносную конструкцию из газового баллона. Если же требуется отапливать небольшой загородный домик или дачу, то лучшего варианта, чем реактивный отопительный агрегат с лежанкой, попросту не существует.

Детали и функционирование реактивного теплогенератора

Элементарная ракетная печь представляет собой устройство из двух фрагментов трубы, соединённых отводом под углом в 90 градусов. Топочной камерой в этом теплогенераторе обычно служит зона в горизонтальной части конструкции. Но иногда топливо закладывают в вертикальный участок аппарата, для чего печь-ракету сооружают из двух труб разной длины, монтированных вертикально и связанных общим горизонтальным каналом.

Через печь проходит первичный и вторичный воздух

Функционирование реактивной печи основано на двух действиях: беспрепятственном прохождении древесных газов по трубе и дожигании газов, вырабатываемых при сгорании топлива. Щепки и дрова в топку этого теплогенератора подкладывают после того, как там загорится легко воспламеняемый материал вроде бумаги. На открытое сечение трубы ставят тару с водой или другим содержимым. При этом между конструкцией и установленной ёмкостью оставляют небольшое пространство, необходимое для создания тяги.

Процессы, протекающие внутри стационарной реактивной печи, напоминают работу пиролизных отопительных агрегатов