Газогенераторная печь долгого горения «бубафоня»: как выполнить собственными руками

Это не является секретом, что много удачных технических решений появляется домашними мастерами при выполнении собственных планов. Одним из примеров служат устройства отопления. В результате переделок собственными руками под собственные постребности они становятся все эффектнее по соотношению цена — качество даже при отоплении дома. Это особенно касается газогенераторных печей «бубафоня», сжигающих печной газ из низкосортного топлива.

Что такое процесс долгого горения

Чтобы понимать, как правильно сделать печь из металла, необходимо рассмотреть, что представляет собой процесс горения. Сделать это необходимо на примере самого популярного вида топлива — древесины.

Розжиг выполняется легкогорючими предметами от щепы и бересты до горючих жидкостей. Пока температура поверхности дров не достигнет температуры 100 градусов, от них подымается белесый дымок, он собой представляет пар уходящей влаги. Она всегда содержится в них независимо от вариантов сбережения.

При достижении температуры 250 градусов поверхность древесины начинает обугливаться, разлагаясь на более обычные по составу химические составляющие. Под влиянием кислорода воздуха реакция идёт все наиболее интенсивнее. При достижении температуры в 300 градусов вещество древесины начинает разлагаться на газообразные составляющие, активно вступающие в реакцию окисления. Они горючи и дают большую температуру пламени. К несчастью, топливная закладка быстро прогорает и печь «просит подкормки».

Печки долгого горения «бубафоня»

Имеется множество конструкций печей долгого горения. Отличием их устройства считается дозированная подача воздуха в топочную камеру. Уменьшение его подачи приводит к замедлению окисления и более полному применению топлива. Регулировка поступления выполняется через камеру сгорания и зольник специализированными заслонками, другими словами — снизу.

Вариант конструкции печи на опилках

В печи бубафоня воздух подаётся сверху через пустотелый шток. Таким вариантом создается эффект постепенного сжигания топлива без прогрева нижерасположенных слоёв. Когда такой тепловой аппарат нагревается до температуры 300 и более градусов, начинается процесс пиролиза древесины. Горючие печные газы поступают в часть сверху камеры сгорания и сгорают там с выделением значимого количества тепла. Другими словами, клетчатка древесины горит снизу с выделением горючих газов, которые загораются сверху поршня.

Рабочий принцип печи долгого горения Бубафоня с водогрейной рубашкой и зольником

Сфера использования

В зависимости от ёмкости печи горение одной закладки топлива может длиться от 12 до 24 часов. Это комфортно во время использования в отопительных системах дома за городом, теплиц, гаражей и помещений для производственных нужд.

Плюсы и минусы теплового агрегата

К плюсам подобной печи можно отнести следующие факторы:

Конструкционная простота, позволяющая сделать её собственноручно.

Самая примитивная печь конструкции бубафоня

Впрочем есть и ряд серьёзных недостатков такой конструкции:

• Бубафоня имеет невысокий КПД. Это можно связывать с неравномерностью нагрева корпуса печи, следствием чего считается снижение степени отдачи тепла агрегата. Для газогенераторных печей улучшенных конструкций КПД достигает 90%.
• Бубафоня конструкции классического типа неудобна для очищения от остатков горения топлива. Их приходится извлекать через верх. Но данный недостаток легко устраняется устройством дверки снизу топливной ёмкости. Дверка должна очень плотно закрываться, чтобы уменьшить поступление воздуха через неё.
• Непривлекательность внешнего вида. Печь смотрится грубо и не делает красивее интерьер во время установки в жилом доме.

Конструкция и рабочий принцип

Устройство печки самое простое. Она состоит из четырёх ключевых узлов:

• Корпус. Для его изготовления часто используется бытовой баллон с газом. На нём отрезают часть сверху, которая потом применяется для создания оголовка печи.
• Крышка. В обрезанной части по оси режется отверстие для штока. Для комфорта пользования к данной детали привариваются ручки из любого оптимального материала.

Оголовок печи бубафоня в процессе изготовления из баллона

Шток печи бубафоня

Рабочий принцип

Чтобы рассмотреть, как работает газогенераторная печь бубафоня, необходимо детально описать полный цикл сжигания топлива:

1. Загрузка камеры сгорания. Выполняется очень маленькими дровами вперемешку со стружками и опилками. Чем плотнее оно уложено, тем длительнее будет сгорать закладка. Уровень топлива должен быть ниже дымоотвода на 15–20 сантиметров. Загрузка выполняется при снятой крышке и извлечённом штоке.
2. Розжиг печи. Сверху топлива необходимо положить лоскут ветоши, смоченную в горючей жидкости. Можно применять солярку, керосин или специализированную жидкость для розжига.

загрузка камеры сгорания и розжиг печи бубафоня

Газогенераторный аппарат продолжительного горенияя

Необходимо не забывать! Нельзя загружать горючее вертикально. Если какое-то полено упрётся в шток, это может затруднить его продвижение. Режим горения будет нарушен.

Печь «бубафоня» собственными руками

Обозначение ключевых показателей

Главная соотношение, закладываемая в расчёт размеров печи, это соотношение диаметра внутри к высоте корпуса. Приемлемо оно должно составлять 3–5:1. Рекомендованный внутренний размер составляет 30–80 сантиметров. Корпус небольшого размера неэффективен, благодаря тому, что воздух будет очень быстро проходить по топке. Контакт с топливом будет неполноценным, снижая Коэффициент полезного действия устройства. При размере более 80 сантиметров наружные топливные слои будут сгорать очень медленно внутренних, шток провалится в середину закладки и горение в камере сгорания окажется невозможным.

Идеальная толщина стенок корпуса

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

Диаметр прижимного поршня

Величина зазора между стенками корпуса и данной деталью приемлемо должен составлять порядка 5% от диаметра внутри камеры сгорания. Другими словами, диаметр поршня определяется из соотношения:

Д – диаметр внутри топи

Д_шт – диаметр штока.

К примеру, при внутреннем диаметре корпуса 40 сантиметров, размер штока будет составлять: 400 * 0,9 = 360 миллиметров.

Толщина прижимного блина

Такой параметр также зависит от размеров топки, однако в обратной пропорции. Практично данная деталь необходима для создания давления на горючее. При недостаточном влиянии может быть нарушен рабочий принцип печи — обратное действие. В результате происходит загорание камеры сгорания с образованием обратной тяги. При этом продукты горения пойдут во всасывающую трубу. При чрезмерном давлении шток просто провалится в слой топлива и горение бубафони закончится.

Приводим выборочные данные зависимости толщины блина от диаметра камеры сгорания в сантиметрах:

Окончательных требований или строгих ограничений по этому параметру нет, но лучше держаться приведённых пропорций.

Размер выходного отрезка трубы дымоотвода

Данный показатель считается самым важным, потому как от него зависит режим потоков газа в тепловом агрегате. Теплотехнический расчёт довольно сложен и выполняется с учитыванием значимого количества показателей. Как показала практика установлено эмпирическое соотношение:

S — площадь поперечного сечения дымоотвода:

E — энергетическая мощность печи, кВт/час.

Критерий E может быть определён из соотношения:

е — табличная величина, которая собой представляет удельную тепловую отдачу определенного топлива:

М — масса единоразовой закладки топлива, определяется как творение массы удельной загрузки на объем топливного пространства, кг/дм 3 .

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

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

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

Трубное сечение для воздушной подачи

Данный размер составляет 0,5–0,57 от трубного диаметра дымоотвода. В нашем случае можно советовать размер 76–83 мм.

Инструменты и материалы

Для производства печи бубафоня потребуются:

Устаревший баллон с газом или отрезок трубы профильной необходимого диаметра.

Использование старого баллона с газом для печи

Использование дополнительных теплообменных аппаратов

Перечисленные материалы можно заменить на прочие подходящие из наличия.

1. Машинка угловая шлифовальная (углошлифовальная машинка) – для нарезания деталей из металла.
2. Аппарат сварочный бытовой.
3. Электроды, подходящие материалу деталей.
4. Аппарат для газопламенной резки металла.
5. Электрическая дрель.
6. Щётка стальная для электрической дрели.
7. Напильник полукруглый.
8. Средства индивидуальной защиты — щитки, рукавицы и др.

Галерея фотографий: инструменты для производства печи

Помимо указанных, могут потребоваться и прочие инструменты общего назначения.

Работы по подготовке к монтажу печки из баллона с газом

Использование сварки при установке попросит помещения с хорошей вытяжной вентиляцией. Если такой не имеется, разрешается проведение работ на воздухе.

Будущие действия выглядят так:

Разработка эскизного проекта теплового агрегата с изготовлением чертежей деталей.

Котел работающий на твёрдом топливе с печью бубафоня

Сборка агрегата изготавливается в таком порядке:

Бережно обрезать часть сверху баллона.

Резка баллона угловой шлифмашиной

Крышка из оголовка баллона

Дымоотвод под прямым углом

Вариант исполнение прижимной стороны штока

Дымоотвод внешний со сборником конденсата

Важно! Высота дымоотвода должна быть менее 5 метров от уровня выхода из печи.

Бубафоня с водяной рубашкой

Чтобы организовать водяное отопление дома за городом, такой тепловой аппарат можно применять в качестве котла. Для этого на него наваривается ёмкость в виде водяной рубашки. Можно применять железную бочку, прорезав в дне отверстие под баллон. По высоте кожух должен достигать выходного отрезка трубы дымовой трубы. Сверху рубашка заваривается кольцевой деталью между корпусом и бочкой.

Отверстие для выхода под водомерный узел монтируется в верхней части рубашки, обратка — в нижней. Непременной принадлежностью системы обогрева считается бачок расширительный с мембранной тканью. В зависимости от конструкции теплового контура, он может быть самотёчным с конвективной циркуляцией или принудительной с применением циркулярного насоса.

Печь бубафоня с водяной рубашкой в системе обогрева

По аналогичному принципу возможно организовать рубашку на корпусе печи.

Варианты конструкций

Другой основой печи бубафоня могут быть:

• Бочки железные разного размера, к примеру, 100 и 200 литров. Меньшая служит корпусом печи, большая играет роль генератора тепла.
• Профильные трубы крупного диаметра. Для печи можно купить эти изделия на рынке вторичного жилья. Металл труб очень хорошо сваривается и выделяется значительной прочностью. Лишние траты связаны исключительно с необходимостью прикрепить дно из листового металла.

Эксплуатационные особенности

Тепловой аппарат нуждается в очень высоком внимании только в первый период после начала эксплуатации. Это нужно, чтобы понимать все характерности собственно определенной печи. Для этого:

• После запуска необходимо сжечь несколько закладок топлива разной влаги, чтобы установить время полного сгорания. Но еще можно получить данные о потребном его количестве при разных режимах горения.
• Дымоотвод лучше выполнить разборным для облегчения его чистки.
• В помещении с печью должен быть огнетушитель и ящик с песком.
• Необходимо постоянно смотреть печь на предмет обнаружения прогаров и утечек продуктов згорания.

Чистка и ремонт печи

Мероприятия для ухода за таки тепловым агрегатом заключаются в следующем:

• В период активной эксплуатации необходимо еженедельно сливать конденсат из сборника.
• в начале периода отопления необходимо почистить дымоотвод от сажи.
• Не применять в качестве топлива отходы фанеры, Дсп и других материалов с использованием искусственных связующих.

Нет сомнения, что и в настоящий момент много домашних умельцев работают над улучшением конструкций железных печей. Уже не далеко день, когда мы выясним новые решения в таком непростом деле, как отопление дома.