Печь медленного горения своими руками — варианты и способы

Самостоятельное изготовление печи

Бытовая печь, работающая по принципу пиролиза, подойдет для:

  • Дачи;
  • Дома;
  • Походных условий;
  • Бани;
  • Гаража;
  • Других жилых построек.

Занимаясь изготовлением пиролизной печи своими руками, важно рассчитать пропорцию газа с кислородом, размеры конструкции и требуемую мощность

Какие инструменты и материалы понадобятся

Для монтажа бытовой пиролизной печи понадобится следующий перечень материалов и инструментов:

  • Аппарат для сваривания деталей;
  • Электродрель;
  • Болгарка;
  • Электроды;
  • Отрезной круг 240 мм;
  • Шлифовальный круг 135 мм;
  • Листы металла толщиной 4 мм;
  • Трубы отличающихся диаметров;
  • Трубы профилированные;
  • Датчик температур;
  • Вентилятор.

После строительства конечный этап отделки – обкладка печи кирпичом или внутренняя футеровка, чтобы создать эффект «термоса». Кирпичная кладка выполняется после монтажа установки.

Пиролизная печь имеет 2 камеры сгорания. Одно отделение перерабатывает твердые материалы, а второе – смешивает продукты обработки с воздухом. Если первое отделение расположено вверху, между отсеками устанавливается колосниковая решетка. В металлической печи роль перегородок играют полые пластины.

Внимание! Вентилятор необходим в печах, где камера для горючих газов находится в нижней части. Принудительная тяга перемещает вещества в отсек, где происходит дожиг

Такие конструкции имеют дымососы.

Чертеж для изготовления

На чертеже будет видна форма корпуса, размеры, способ расположения камер. Затем нужно рассчитать мощность для обогрева помещений. На схеме устройства отражены такие элементы:

  • Металлическая бочка – емкость для сгорания материала (главная камера);
  • Отверстие для подвода кислорода;
  • Трубы для отвода дыма;
  • Трубы для контура, по которому циркулирует вода;
  • Камера дожига;
  • Вентиляционная система;
  • Регуляторы.

Начертить схему будущей печи можно своими руками с учетом конструктивных особенностей. Основой послужит готовый чертеж соответствующего варианта буржуйки.

Рис. 1 Схема монтажа бытовой установки

По чертежам можно собрать печь прямо на месте ее применения. Когда будет готово основание, устанавливаются стенки внутри и отсек для золы. Сварочным аппаратом собираются составные части, затем – теплообменник, колосники и камеры печи. Между стенками засыпают песок, который предупредит перегревание установки во время эксплуатации. В конце устанавливаются дверцы и заслонки, выполняется подключение к контурам водного теплообменника.

Что можно переработать пиролизом

От назначения пиролизной установки зависит выбор сырья. Если это утилизационная печь, она перерабатывает отходы:

  • Пластмассовые и полимерные материалы;
  • Кабели;
  • Скрап автомобилей;
  • Покрышки;
  • Шламы нефтедобывающей промышленности;
  • Побочные продукты бурения;
  • Землю, загрязненную мазутом и смолистыми веществами;
  • Отработанное масло.

При применении пиролиза для получения газа, обогащенного углеводородами, установки перерабатывают:

  • Древесину;
  • Древесный уголь;
  • Нефтепродукты;
  • Другие виды твердого топлива.

Продукты переработки мусора

Продукты переработки отходов отличаются в зависимости от использованного для пиролиза сырья. Если в печь загрузить древесину при нагреве до 400 градусов, можно получить:

  • Кетоновые вещества,
  • Альдегиды,
  • Деготь в смеси с древесным уксусом.

Если пиролизу подвержен полиэтилен, на выходе будет:

  • Смесь из предельных и непредельных углеводородов;
  • Газы;
  • Жидкая составляющая;
  • Парафин;
  • Этилен.

При переработке пластика результатом пиролиза могут стать:

  • Воск;
  • Масла;
  • Бензин;
  • Твердое горючее;
  • Бензин;
  • Газ.

Результатом обработки отходов органического типа становится одновременно два вида продуктов: жидкая составляющая и кокс. В жидком виде можно получить пиролизный газ (органическое топливо) и смолы. При фильтрации и осаждении газообразной части вырабатываются углеводороды. Дополнительно производители занимаются получением ароматических соединений путем пиролиза.

Инсинераторная установка для утилизации отходов

Правила сжигания мусора во дворе частного дома и ТБО на заводе

Процесс переработки отработанного машинного масла в дизтопливо

Виды отходов производства и методы переработки промышленного мусора

Технология вторичной переработки пластика и утилизации его отходов

Этапы работы заводов по переработке автомобильных покрышек

Как правильно топить печь длительного горения дровами

Консультанты компаний, продающих пиролизное оборудование замечают, что покупатели зачастую обращаются в консультационные центры повторно, по причине малой теплоэффективности печек. Причина низкой теплоотдачи в 98% случаев, неправильная эксплуатация.

Длительность работы печи при одной закладке дров, количество тепла, поступающего в помещение, возможность переключения в режим газогенерации – все это напрямую зависит от правильной эксплуатации.

Существует несколько обязательных к применению рекомендаций:

  • Система длительного горения работает в два этапа. Первый – нагрев топки до температуры свыше 200°С. Второй этап – непосредственно пиролиз дров в печи. Чтобы добиться эффективной работы требуется, чтобы топливо прогорело в обычном режиме, достаточное для создания необходимой температуры время, от 15-40 минут.

Закладка дров в печь также выполняется в два этапа. Для прогрева топки требуется заполнить топочную камеру приблизительно на треть. Укладка дров в печи на этом этапе выполняется так, чтобы между поленьями были промежутки для лучшей интенсивности тяги.После розжига выдерживают от 15 до 40 минут. Все это время печка работает в режиме обычного горения. Когда температура внутри топки достигла 200°С, топку полностью заполняют дровами. Дверцу прикрывают, переводят рычаг в режим газогенерации, начинается пиролиз дров в печи.

Длительность горения в обычном и пиролизном режиме указана в технической документации. Временной промежуток приводится с учетом оптимальных условий: влажности дров не выше 20% и отсутствия сильных заморозков.

Какие дрова лучше для газогенераторной печи

Еще одна составляющая, необходимая, чтобы печь отличалась высоким КПД – качественное топливо. Пиролиз – это процесс продуцирования углекислого газа, с его последующим дожигом в специальной камере.

Газогенерация возможна только при соблюдении нескольких условий:

  1. Температура горения дров не меньше 200°С, больше, лучше.

Влажность топлива не превышающая 20%.

Сырые дрова при ограниченном притоке воздуха и высокой температуре производят дым. Сухие поленья выделяют углекислый газ, который можно сжечь. Учитывая особенности горения, для газогенераторной печи лучше выбирать дрова, соответствующие двум критериям:

  • Имеющим высокую теплоотдачу – подойдут сорта древесины твердых пород: акация, дуб, бук.

С влажностью не более 20%. Некоторые отечественные печи (верхнего горения) работают с использованием сырого топлива, влажность в котором достигает 32%. При этом, увеличивается расход дров и уменьшается теплоотдача, и КПД.

Высокие требования к дровам, необходимое условие для пиролизного горения. Влажности в 20% соответствует топливо после годового хранения.

Особенности конструкции

Отличительной особенностью отечественной печи была ее форма: не цилиндрическая, как у западного аналога, а прямоугольная. верхние углы немного усечены. Данная конструкция способствует увеличению показателей теплоотдачи. Кроме того, теплообменник тоже был модифицирован: заборные отверстия труб расположены максимально низко (расстояние от уровня пола не превышает 100 мм ). Защитный кожух, покрывает полностью всю печь. Благодаря этому элементу повышается температура нагрева в теплообменнике. А сама поверхность кожуха, благодаря своей плоской форме, может использоваться в качестве варочной — подогревание и разогрев пищи теперь доступен на печи длительного горения.

Как сделать печь длительного горения из кирпича?

Внешне самодельные конструкции ничем не отличаются от обычных устройств, так как главные особенности находятся внутри. Начинают строительство из фундамента, который выступает в виде котлована глубиной около 70 см и по размерам больше печи на 10 см с каждой стороны. На дно выкладывается гидроизоляция на битумной основе, сверху насыпают слой щебня или битого кирпича.

После этого можно приступать к укладке материала. Раствор делают из цемента и песка из расчета 1:3

Важно использовать только каленый кирпич, ведь на него будут воздействовать перепады температуры, сырость и другие негативные факторы. Дальше в процессе кладки следует соблюдать порядовый план печи, не отступать от чертежа, использовать измерительные приборы, чтобы исключить неровности

Схема конструкции содержит много дополнительных элементов из металла: дверцы, задвижки, заслонки, колосники и т. д. Устанавливать их необходимо точно по чертежу, предварительно оставив под них соответствующие заготовки в стенках.

Технические характеристики котлов верхнего горения на твердом топливе

Котлы с верхним горением производятся с разными мощностями от 8 до 95 кВт. Отдельные модели могут достигать показателя в 1200 кВт. Чем больше показатель, тем эффективней работа агрегата и тем большую площадь можно будет обогреть. Котлы с минимальной мощностью рассчитаны для установки в небольших домах. Украинские «Бураны» с 40 кВт предназначены для отопления больших домов или складских помещений.


Твердотопливный котел БУРАН-EXTRA 1200

Материалы изготовления котлов — чугун или сталь. Чугунный теплообменник долговечней, но из-за своего большого веса может вызывать трудности при монтаже. Стальные теплообменники изготавливают из стали различного качества от низкосортной, до высококачественной, устойчивой к воздействию высоких температур. Помимо этого стальные котлы часто имеют защиту из шамотного кирпича.

Чаще всего котлы с верхним горением работают на дровах, но есть модели, в которые можно укладывать уголь, торфяные брикеты, стружку и другое топливо.

КПД котлов равен 85-93 %. Как заявляют производители, время работы прибора после одной загрузки дров составляет от 8 до 31 часов, а на углях до 5 суток. Среднестатистический недорогой котел выдает тепло в течение 5-8 часов.

Температура нагрева воды 70 0C на дровах и 85 0C на угле. Рекомендованная температура на входе от 60 0C. Система отопления может быть как с естественной, так и с принудительной циркуляцией.

Печь своими руками

Что еще понадобится кроме металлической бочки?

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

Конструкция из бочки

Теперь последовательность проведения сборочных работ:

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

Здесь важно проварить шов очень герметично. В зазор между торчащей трубой и отверстием крышки необходимо заложить асбестовый шнур, он станет преградой для дыма и угарных газов.
Навешивается дверца на отверстие топки.
Устанавливается шибер на поддувало.. Все готово, остается лишь установить печь по месту назначения и присоединить к ней дымоход

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

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

Закладка топлива

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

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

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

В чём преимущество печки длительного горения

Любой человек, который принимается за сборку печки долгого горения, ставит перед собой главную задачу: сделать своими руками вещь, которая будет работать эффективно при минимальном расходе материалов и топлива. Стоит отметить, что большинство готовых печей этого типа имеют КПД гораздо ниже, чем самодельные модели.

Обычная заводская печка отличается тем, что топливо в ней сгорает очень быстро, поэтому помещение быстро нагревается, а затем быстро остывает, если в него не добавить ещё топливо. Это крайне неудобно и не рационально.

Также в продаже есть и альтернатива: это печки, работающие на твёрдом виде топлива, которые способны затягивать процесс его сгорания и, соответственно, утеплять помещение на более длительный период. Такие конструкции работают на углях, дровах и всевозможных отходах. Однако такой агрегат в готовом виде стоит недёшево и имеет такие недостатки. как:

  • невысокий КПД;
  • отсутствие автоматической закладки топлива;
  • необходимость регулярной его закладки.

Все перечисленное не относится к печам длительного горения. Так, одна закладка топлива может обеспечить работу конструкции примерно на 18 часов благодаря тому, что в топке со временем горение сменяется на тление. а автоматическая закладка в таком случае уже не нужна. Кроме того, конструкция может быть продумана таким образом, что в качестве топлива можно будет применять опилки или щепки, а не целые дрова.

Что нужно учитывать перед сборкой печи долгого горения

Обратите внимание, что сооружение печки длительного горения своими руками – работа пыльная и шумная, поэтому хорошо продумайте место, где будут выполняться работы. Кроме того, предусмотрите, чтобы на этом месте был источник электроэнергии, поскольку потребуется электросварка

Инструментарий для работы следует приготовить такой:

  1. Металлическая бочка на 200 л.
  2. Два стальных отрезка трубы, один больше, второй меньше.
  3. Металлический швеллер.
  4. Ножовка, стальной молот, топор, киянка.
  5. Рулетка или ответ для замеров.
  6. Красный кирпич высокого качества (порядка 50 штук).
  7. Отражатель (если есть).
  8. Набор электродов и сварочный аппарат.
  9. Листовая сталь.
  10. Строительная смесь или материалы для приготовления раствора для кладки кирпичей.

Алгоритм действий при сборке самодельной печи длительного горения

Сборка этого агрегата состоит из следующих действий:

  1. Приготовьте металлическую бочку: срежьте её верх болгаркой и оставьте на потом. Если бочки нет, можно взять трубный отрезок большого диаметра.
  2. Приварите к отрезку днище из части стального листа круглой формы.
  3. Вырезаем ещё круг из стали диаметром чуть менее бочки или трубы, а в нём ещё один для маленькой трубы примерно на 12 см. Отрезок трубы приваривается к стальному кругу.
  4. К нижней части круга приварите швеллеры, измерив их так, чтобы они могли свободно находиться в трубе. Затем они будут применяться для давления топлива в зависимости от его прогорания.
  5. Длина привариваемой трубы должна превышать высоту главной части на 10 см.
  6. Принимаемся за верхнюю часть конструкции: возьмите часть бочки, которая была вначале отрезана, и вырежьте в ней отверстие для трубы небольшого диаметра.
  7. Вырежьте люк для закладки топлива, к нему затем будет приварена дверца, которую можно приобрести в готовом виде либо сделать самому. К дверце нужно приварить ручку, чтобы её удобно можно было открыть.
  8. Ниже установите ещё одну дверцу поменьше, чтобы была возможность утилизировать топливные отходы.

Подготовка фундамента и сооружение дымохода для печи

Для установки печи требуется капитальный фундамент, поскольку печной металл будет сильно накаляться во время работы. Категорически нельзя устанавливать её на непрочный или недостаточно огнеупорный материал.

Заглубление делать не стоит, поскольку удельная масса конструкции не сильно большая. Нужно залить плиту, выложенную рядом в один кирпич, специальным раствором или смесью.

Теперь перейдём к вопросу об установке дымохода. Он нужен для того, чтобы продукты сгорания быстро улетучивались из помещения в атмосферу. Для его сооружения можно взять трубу из металла с 15-сантиметровым диаметром. Её следует приварить к верху или бокам печной конструкции.

Затем его сгибают, но не более чем на 40 градусов. Вообще, нужно сделать так, чтобы в нём было как можно меньше колен до выхода из помещения.

Иногда требуется установка отражателя. особенно это касается маленьких помещений. Благодаря им потоки тепла будут перераспределяться, и регулировать равномерный обогрев всего помещения.

Печь нет необходимости обкладывать кирпичами, если она находится в котельной или другом подсобном помещении, куда нет доступа детям. Если же она будет установлена на виду у всех, то облицовку в целях безопасности лучше сделать.

Конструкция и варианты исполнения

Печь изготавливается из прочного и теплоемкого материала. Это может быть чугун, толстостенная конструкционная сталь или кирпич.

Печи длительного горения спроектированы так, чтобы иметь возможность настраивать подачу воздуха и обеспечить оптимальные условия для поддержания тления. Для этого топочная камера делается объемной, рассчитанной на большую закладку. Заслонка для подачи воздуха располагается со стороны дверцы. Поверх основного отделения топочной располагается камера зажигания газа, из которой уже непосредственно выходит труба дымохода. Камеры разделены листом металла, и окно между ними формируется недалеко от входной заслонки.

Большая часть объема топки располагается за пределами оптимального маршрута следования воздуха от входной заслонки к дымоходу.

Входная заслонка сплошная, способна полностью перекрыть подачу воздуха, в то время как заслонка на дымоход обязательно имеет вырез размером в четверти сечения, не допуская полного перекрытия.

Вокруг топки формируются конвекционные каналы, чаще круглого сечения. Они способствуют активной конвекции воздуха для забора тепла от печки и обогрева помещения. Часто эти каналы используются для подключения воздуховодов для непосредственного обогрева соседних помещений.


Схема устройства печи типа Булерьян

Самыми распространенными моделями печи длительного горения для обогрева частного дома являются:

  • Канадский Булерьян (Отечественный аналог — Бренеран).
  • Печи с варочной панелью («Профессор Бутаков»).
  • Котлы отопительные с камерой длительного горения.

Булерьяны привлекают внимание своей округлой формой и наличием ярко выраженных конвекционных труб. Предназначаются они для быстрого прогрева любого типа помещений, в которых есть дымоход

Конструкция предельно проста. В основе металлический цилиндр, разделенный горизонтальной перегородкой на две камеры, основную нижнюю для закладки дров и меньшую верхнюю для сжигания газа. По бокам дугами приварены трубы, обеспечивающие быстрый прогрев воздуха за счет усиления конвекции.

WiD 00 WiD 02 Novaslav Montreal 02 Клондайк НВ-100 Клондайк НВ-400
Мощность, кВт 6 18 18 6.2 19,5
Объем отапливаемого помещения, м3 100 400 400 100 400
КПД, % 75 75 75 80 80
Вес, кг 70 130 127 52 120
Объем топки, дм3 48 142 100 25 100
Время работы на одной загрузке, ч 4 8 >8 8 10
Высота дымохода, м 5 7 7 6 6

Печи с варочной панелью, а также декорированные печи для установки в жилых помещениях имеют более привычный прямоугольный или ромбовидный вид. Конструктивно никаких отличий нет. Возможно включение колосника в топочную камеру. Часто вывод дымохода выполняется вертикально без организации отдельного конденсат сборника. Конденсат стекает в верхнюю камеру и прогорает. Некоторые модели снабжаются прозрачными дверцами из закаленного стекла. Помимо эстетики это дает возможность гораздо проще настроить режим долгого горения, наблюдая за процессом в топке.

Ермак-Термо 100С Ермак-Термо 300 Термофор Студент Термофор Профессор Термофор Огонь-Батарея 9
Мощность, кВт 6 18 9 40 13
Объем отапливаемого помещения, м3 100 300 150 1000 200
КПД, % 80 80 85 85 85
Вес, кг 45 80 77 235 62
Глубина топки, мм 500 675
Объем топки, л 70 400 62
Время работы на одной загрузке, ч 12 10-12 10 10 10
Высота дымохода, м 5 7 5 7 7
Дверца Стекло Металл Стекло Стекло Стекло

Котлы отопительные выделяются только наличием накопительного бака с водой, сформированного вокруг основной камеры, и камеры для сжигания газа. Сложность в исполнении таких котлов заключается в подборе оптимального режима работы, ведь при нагреве вода отбирает много тепла, что сбивает длительный режим горения. Фактически приходится настраивать каждый раз заслонки под различные температурные режимы.

Некоторые советы – что поможет улучшить работу печи

Долгоработающую вертикальную печь топят, придерживаясь следующих правил. Снимаем крышку, вынимаем регулировочное устройство – трубу с прижимным кругом. Топку загружаем топливом, максимальная высота – до нижней части отверстия дымохода. Любое топливо стараемся уложить возможно плотнее. Сверху по центру укладываем мелкие сухие ветки, затем бумагу или тряпочку, смоченную керосином. Устанавливаем прижим, крышку, бросаем в трубу горящую бумагу или тряпку. Спичкой поджечь вряд ли удастся – она потухнет на лету. Когда топливо хорошо разгорится, закрываем воздушную заслонку – продолжается работа в режиме тления.

Самодельные конструкции используют практически любое твердое топливо: древесное, уголь, мусор, пеллеты. Но все же требуется учитывать особенности каждой модели, чтобы выбрать наиболее эффективное топливо. На опилках, как уже упоминалось, эффективно могут работать вертикальные печи с конусной трубой. Вертикально расположенные устройства хорошо работают на дровах, угле, брикетах. Изделия долговременного горения с горизонтально расположенной топкой рассчитаны на использование дров, щепы. Пеллеты используются в основном на промышленном оборудовании, где топливо подается автоматически, но могут гореть и в самодельных установках.

В печах горизонтального исполнения можно повысить теплоотдачу устройством топочной переборки. Из толстого металлического листа вырезаем заготовку шириной по внутренним размерам, а длиной – ⅔ длины топочного отделения. Устанавливаем ее вверху под  дымоотводной трубой. Такое простое устройство замедляет ход газа, дополнительно аккумулируется тепло.

Еще одно устройства для полноценного использования эффекта длительного горения – инжектор. Это одна – две трубы с отверстиями, выходящими в топку. В стенках отопительного аппарата вырезаем отверстия по их диаметру, и ввариваем инжектор. Он располагается на высоте центра дымоходной трубы, но в передней части топки. Инжектор служит для подпитки воздухом процесса горения, верхняя стенка лучше прогревается. Когда устройство переходит в процесс тления, он не работает.

Вариантов конструкций много, мы рассказали лишь о некоторых. Надеемся, что используя полученные сведения, вы сможете самостоятельно изготовить простой и надежный аппарат, не требующий постоянного ухода.