Как сделать дровяную печь длительного горения для отопления дома

В наше время эффективное и экономичное использование топлива является весьма актуальным.

Дровяные печи длительного горения для отопления дома

Ведь в холодное время года зачастую приходится самостоятельно отапливать частные дома, дачи, гаражи, теплицы и другие помещения.

Многие из нас задумываются о том, как сделать это качественно и с минимальными финансовыми затратами. С одним из таких простых и действенных решений мы ознакомимся ниже.

Что такое «пиролиз»? Использование эффекта пиролиза в печах

Перед тем, как мы перейдем к непосредственному рассмотрению предмета нашей статьи, необходимо познакомиться с таким термином, как пиролиз. Это процесс, во время которого происходит разложение любых сложных химических соединений на более простые составляющие. Обязательным условием для этого является воздействие на вещество высокой температуры, о чем нам однозначно говорит приставка «пиро», присутствующая в термине.

В более узком смысле под пиролизом подразумевают разложение топливных элементов, таких как древесина, уголь, пеллеты (гранулированное топливо из отходов древесного либо органического производства) и некоторых других. Наверное, многие удивятся, но при горении дров воспламеняется не древесина, а газообразные продукты, выделяемые во время ее нагрева. Фактически, разжигая обычный костер мы все равно сталкиваемся с процессом пиролиза. Но в обычных условиях горение происходит при наличии достаточного количества кислорода, что, в конечном итоге, негативно сказывается на общей эффективности нашего костра либо печи. Полноценный же пиролиз требует ограничения подачи окислителя и сжигания газов отдельно от тлеющих дров либо иного горючего, для более полного и экономичного использования топлива.

Общая схема процесса горения

На сегодняшний день существует множество вариаций и конструкционных решений, позволяющих создать печь длительного горения. Однако, несмотря на все технические различия, принцип действия таких отопительных приспособлений остается одинаковым. Для обеспечения более качественного и эффективного расхода топлива дровяная печь длительного горения использует рассмотренный выше эффект пиролиза. Таким образом, основная часть тепловой энергии вырабатывается благодаря сгоранию газов, выделяемых в процессе тления деревянных поленьев: метана, водорода и прочих веществ. Тление дров вызывают специально дозируя подачу кислорода в печь с помощью регулятора. Сначала дают топливу возможность качественно разгореться в течении примерно получаса, а затем минимизируют доступ окислителя в топку. Тлеющие дрова в таких условиях выделяют максимально возможное количество легко воспламеняемых газов, которые, сгорая в отдельной камере, и обеспечивают нагрев корпуса пиролизной печи и качественное отопление помещения.

Не стоит пытаться увеличить эффективность обычной дровяной печки, добиваясь ее перехода в режим тления. Пиролизная печь должна быть полностью герметичной! Обычная же в режиме тления просто безрезультатно выпустит горючие газы сквозь дымоход. А возможен и вариант похуже: угарный газ и другие продукты тления проникнут в дом сквозь негерметичные створки печной дверцы, создавая серьезную угрозу вашей жизни.

Зачастую в конструкции пиролизной печи предусматривают наличие контура водяного охлаждения, превращая ее в полноценный котел для отопительной системы. Пример схемы такого котла вы можете увидеть на рисунке ниже.

Принципиальная схема пиролизного котла

Преимущества и недостатки печей длительного горения

Собственно, начнем с преимуществ пиролизных печей, благо их в данной конструкции предостаточно:

• Практически полное сгорание топлива. Вследствие этого котлы длительного горения имеют прекрасные показатели КПД, достигающие уровня в 85%

Сравнение эффективности котлов разных типов

• Чистка и обслуживание печей длительного горения делается достаточно просто, поскольку после прогорания топлива золы практически не остается.
• Экологичность. При полном сгораниии любых органических соединений продуктами окисления являются лишь водяной пар и углекислота. Неприятный запах, выделяемый при горении отходов органического производства – это следствие неполного сгорания топлива, когда в результате остаются токсичные недоокисленные соединения. В пиролизной печи горючие материалы разлагаются полностью, поэтому в качестве энергоносителя для нее можно спокойно использовать различные производственные отходы, сжигание которых в обычных условиях допускается лишь в значительном удалении от жилых массивов на специальных полигонах.
• Загрузку новой партии дров либо иного топлива необходимо выполнять гораздо реже, примерно раз в 10-15 часов, что в два раза превосходит показатели обычных буржуек и печей. Некоторые промышленные модели пиролизных котлов могут проработать на одной порции горючего еще дольше.
• Высокая скорость нагрева теплоносителя при наличии контура теплообмена для отопления дома.
• Возможность качественной и точной регулировки мощности работы котла. В обычных условиях управлять работой нагревательных установок на твердом топливе довольно сложно, в отличие от аналогов, использующих жидкое либо газообразное горючее. Но поскольку в пиролизной печи газ, выделяемый твердым топливом, дожигается в отдельном отсеке, эта проблема также вполне эффективно решается.

К недостаткам пиролизных установок можно отнести:

• Высокую стоимость готовых пиролизных котлов. Самостоятельное изготовление позволяет компенсировать данный недостаток.
• Более серьезные требования к влажности топлива. Если вы используете недосушенные дрова и попробуете перевести установку в рабочий режим до того, как они высохнут, огонь может погаснуть и полноценный пиролиз не начнется.
• Достаточно внушительные габариты. Кроме того, у вас возникнет необходимость обеспечить дополнительное место для складирования дров либо иного топлива.
• Невозможность полностью автономной работы. Горючее необходимо будет загружать в печь руками.
• Промышленные модели пиролизных котлов зачастую используют дополнительный поддув камеры сгорания и насосы для перекачки теплоносителя в отопительном контуре. Таким образом, установке необходимо будет обеспечивать бесперебойную подачу электроэнергии.
• Риск гашения пиролизной камеры под действием слишком сильно остывшего теплоносителя из контура отопления. Данная ситуация носит название «обрат». Для предотвращения подобной оказии в конструкции дополнительно монтируют обходную трубу-байпас, через которую к остывшей воде подмешивают уже нагретую. Как следствие, устройство котла усложняется, а стоимость – увеличивается. Впрочем, самодельная пиролизная печь без подключенной системы отопления лишена данного недостатка.

Как сделать печь длительного горения самостоятельно?

Конечно, проще всего приобрести готовую печь, благо ассортимент доступных моделей весьма широк. Однако, если вы хотите сэкономить, и вам интересно сделать пиролизный котел своими руками, то, безусловно, следует продолжить чтение данной статьи. Изготовить печь длительного горения можно из старого газового баллона, металлической бочки, листовой стали или же других подходящих подручных материалов. И сейчас мы узнаем, как это сделать.

Видео: пиролизный котел из старого газового баллона

Подготовка материалов и инструментов

Итак, из материалов нам понадобится:

Основные материалы
Металлическая бочка на 200 л	Большая металлическая бочка. Предполагаемая вместительность ее должна составлять порядка двухсот литров. Стенки ее обязаны быть прочными, из стали либо чугуна, без ржавчины и иных видимых повреждений.
Большой огнетушитель – неплохая основа для печи	Старый огнетушитель большого объема
Толстостенная стальная труба	Кусок широкой металлической трубы с толстыми стенками;
Старый балон еще сможет вам послужить	Использованный газовый баллон
Толщина листов должна быть не менее 5 мм	Листы стали
Дополнительные материалы
Для котла с основой круглой формы необходимы будут ножки-опоры. Их можно сделать из:
Ножки из арматуры	Отрезков арматуры;
Ножки из отрезков трубы	Кусочков тонкой трубы;
Ножки из металлопрофиля	Металлического профиля (швеллера);
Кроме того, понадобится: Стальной лист, толщиной пять миллиметров, из которого мы будем вырезать круги, диаметром равным диаметру самой бочки; Металлопрофиль; Дверца для печки (купленная либо изготовленная самостоятельно); Металлическая труба диаметром 10 сантиметров и по длине превышающая габариты бочки на 150 мм; Труба для дымохода диаметром 15 сантиметров и длиной примерно в пять метров;

Что касается инструментов, то их список достаточно невелик. В работе нам пригодятся:

• Топор с молотком;
• Электросварочная переносная (либо стационарная) установка;
• Болгарка либо ее заменитель в виде автогена;
• Стандартный набор разметочных и измерительных инструментов в виде уровня, отвеса и рулетки;

Немаловажен также выбор помещения, в котором будут производиться монтажные работы. У вас должен быть постоянный доступ к электрическому току, хорошее освещение и вентиляция. Следует выбирать просторные помещения с качественной звукоизоляцией, которые будут защищены от воздействия осадков и где можно будет безопасно хранить все изготовленные элементы пиролизной печи.

Инструкция по сборке дровяной печи

Алгоритм монтажа пиролизной печи длительного горения состоит из следующих шагов:

Бочка со снятой крышкой	Снимаем крышку с бочки. Если в качестве основы используется огнетушитель либо баллон, то его верх необходимо аккуратно срезать с помощью болгарки (либо автогена). Распил баллона следует производить, предварительно открыв вентиль и залив внутрь воду. Помните, что верхняя деталь нам еще пригодится потом, не спешите ее выбрасывать.
Печи квадратной формы устойчивее	Делая печь из листовой стали учтите, что большей устойчивостью будет обладать корпус квадратной, а не округлой формы.
Пиролизная печь из бочки с ножками	На круглое дно основы нашей печи привариваем опорные ножки из трубок, арматуры либо швеллера.
Общая схема печи длительного горения	Делаем прижимной круг. Он вырезается из стального листа таким образом, чтобы свободно проходить внутрь бочки.
Прижимной круг, приваренный к трубе	Соединяем круг с трубой. Для этого по центру прижимного круга вырезаем отверстие диаметром 10 см и привариваем ее к кругу так, чтобы при размещении получившейся детали внутри бочки труба выступала над ее уровнем на 15 см.
Швеллеры, приваренные к кругу	На обратную сторону круга крест-накрест навариваем швеллеры, которые будут способствовать более качественному прижатию тлеющих дров.
Крышка для печи из бочки	Делаем для нашей печи крышку. Ею может стать как отрезанная на первом этапе верхняя часть, так и второй стальной круг. В крышке также делаем круглое отверстие с таким расчетом, чтобы внутренняя труба с прижимным кругом свободно двигалась под своим весом и при этом плотно прилегала к его краям.
Дверца печи	Монтируем дверцу. В нижней части основы нашей пиролизной печи вырезаем отверстие под дверцу и закрепляем ее так, чтобы после прогорания дров можно было легко доставать золу.
Монтаж дымохода	Крепим дымоход. Вырезаем в верхней части корпуса печки круг диаметром 15 сантиметров и с помощью сварки закрепляем трубу дымохода. Помните, что минимальная длина трубы должна быть больше поперечного сечения бочки или иной основы.
Желательно предусмотреть для дымохода задвижку, которая позволит дополнительно регулировать уровень тяги. Чтобы его можно было чистить, многие делают данный элемент конструкции печи разборным либо монтируют специальную дверцу для проведения очистки. В дымоходе пиролизных печей активнее собирается конденсат, поэтому желательно его утеплить. Например, можно покрыть трубу теплоизолирующим материалом и надеть сверху еще одну большего диаметра. Кроме того, теплоизоляцию следует также обеспечить в тех местах, где дымоход проходит через стены, потолок и кровлю дома. Конец трубы, во избежание попадания атмосферных осадков внутрь, дополнительно необходимо защитить отражателем.

После сборки пиролизной печи желательно обложить ее вокруг кирпичом, который будет аккумулировать тепло и поможет защитить от избыточного жара окружающие предметы интерьера.

Особенности эксплуатации и технического обслуживания

Дровяная печь длительного горения, в виду своих конструкционных отличий, имеет ряд индивидуальных особенностей, связанных с эксплуатацией и обслуживанием готового изделия. Давайте рассмотрим их подробнее.

Растопка печи длительного горения

Растапливать пиролизную печь необходимо следующим образом:

• Снимаем крышку и достаем изнутри бочки прижимающий круг с приваренной трубой.
• Загружаем дрова (или альтернативное топливо). Максимальный уровень загрузки дровами будет находиться на нижнем крае дымоходной трубы. Укладывать поленья нужно максимально плотно друг к другу, с минимальными зазорами. Сверху на слой дров бросаем немного мелких сухих веток, которые накрываем смоченной в керосине (или иной жидкости для растопки) ветошью. Если же тряпки под рукой нету, ее может заменить обычная бумага.

Розжиг пиролизной печи

• Устанавливаем прижимной круг и закрываем бочку крышкой. После этого поджигаем кусок тряпки либо бумаги и забрасываем внутрь трубы с прижимным кругом.
• Для розжига пиролизной печки длительного горения вам не подойдут спички, поскольку за то время, пока они будут лететь внутри трубы, огонь на их конце потухнет.

• Примерно через полчаса, после того, как дрова хорошо разгорятся, ограничиваем доступ воздуха в печь с помощью заслонки и долгие часы наслаждаемся теплом и уютом.

Нюансы эксплуатации пиролизной печи

Устанавливая печь в комнате, соблюдайте следующие правила:

• Поскольку печь длительного горения очень сильно нагревается, следует класть подальше от нее любые легкоплавкие и горючие материалы.
• Вокруг пиролизной печи должно быть много свободного места. Ставьте ее на расстоянии от стен и предметов мебели, чтобы избежать их повреждения из-за избыточного нагрева. Впрочем, как уже было написано выше, данная и предыдущая проблемы частично решаются установкой кирпичной кладки по периметру печи.
• После чистки печи всегда оставляйте небольшой слой пепла. Это убережет наш агрегат от преждевременного прогорания днища и выхода котла из строя.

Альтернативное топливо для печи длительного горения

Конечно же наилучшим топливом для пиролизного котла будут сухие поленья. Но, поскольку одна из главных целей установки печи – экономия на обогреве помещения, то вполне подойдут и некоторые другие горючие материалы, постоянно находящиеся под рукой.

Альтернативное топливо для печей длительного горения

Заменить дрова смогут недорогие пеллеты (топливные гранулы), изготовленные из прессованных древесных и сельскохозяйственных отходов, например из шишек, опилок, щепок, шелухи от семечек или лука, а также других экологичных материалов. Уголь также подойдет, однако необходимо учитывать тот факт, что данный вид топлива отдает очень мощный жар. Его можно загружать в печи с толстым стальным корпусом, иначе пиролизная печь быстро придет в негодность.

Видео: Пиролизная печь из бочки

Видео: Самодельная пиролизная печь

Видео: Печь длительного горения из баллона