Не секрет, что множество удачных технических решений рождается домашними умельцами при реализации своих замыслов. Одним из примеров служат отопительные устройства. В результате переделок своими руками под свои постребности они становятся все эффективнее по соотношению цена - качество даже при отоплении жилища. Это особенно касается пиролизных печей «бубафоня», сжигающих печной газ из низкосортного топлива.
Чтобы понять, как правильно изготовить металлическую печь, нужно рассмотреть, что собой представляет процесс горения. Сделать это нужно на примере самого распространённого вида топлива - древесины.
Розжиг производится легкогорючими предметами от щепы и бересты до горючих жидкостей. Пока температура поверхности дров не достигнет температуры 100 градусов, от них поднимается белесый дымок, который представляет собой пар уходящей влаги. Она всегда содержится в них независимо от условий хранения.
При достижении температуры 250 градусов поверхность древесины начинает обугливаться, разлагаясь на более простые по составу химические составляющие. Под воздействием кислорода воздуха реакция идёт все более интенсивно. При достижении температуры в 300 градусов вещество древесины начинает разлагаться на газообразные составляющие, активно вступающие в реакцию окисления. Они горючи и дают высокую температуру пламени. К сожалению, закладка топлива быстро прогорает и печь «требует подкормки».
Есть много конструкций печей длительного горения. Отличием их устройства является дозированная подача воздуха в топку. Уменьшение его подачи приводит к замедлению окисления и более полному использованию топлива. Регулировка поступления производится через топку и зольник специальными заслонками, то есть - снизу.
В печи бубафоня воздух подаётся сверху через полый шток. Таким способом достигается эффект постепенного сжигания топлива без прогрева нижерасположенных слоёв. Когда такой тепловой агрегат прогревается до температуры 300 и более градусов, начинается процесс пиролиза древесины. Горючие печные газы поступают в верхнюю часть топки и сгорают там с выделением большого количества тепла. То есть, клетчатка древесины сгорает в нижней части с выделением горючих газов, которые воспламеняются поверх поршня.
В зависимости от ёмкости печи горение одной закладки топлива может продолжаться от 12 до 24 часов. Это удобно при использовании в системах отопления загородного дома, теплиц, гаражей и производственных помещений.
К достоинствам такой печи можно отнести следующие факторы:
Однако имеется и ряд существенных недостатков этой конструкции:
Устройство печки довольно простое. Она состоит из четырёх основных узлов:
Чтобы рассмотреть, как работает пиролизная печь бубафоня, нужно подробно описать полный цикл сжигания топлива:
Следует помнить! Нельзя загружать топливо вертикально . Если какое-то полено упрётся в шток, это может затруднить его продвижение. Режим горения будет нарушен.
Основная пропорция, закладываемая в расчёт размеров печи, это соотношение внутреннего диаметра к высоте корпуса. Оптимально оно должно составлять 3–5:1. Рекомендованный внутренний размер составляет 30–80 сантиметров. Корпус меньшего размера неэффективен, потому, что воздух будет слишком быстро проходить по камере сгорания. Контакт с топливом будет неполноценным, снижая КПД устройства. При размере более 80 сантиметров наружные слои топлива будут сгорать медленнее внутренних, шток провалится внутрь закладки и горение в топке станет невозможным.
Оптимальный теплообмен происходит при толщине стенок 4–5 миллиметров. При меньшей толщине корпус может быстро прогореть.
Величина зазора между стенками корпуса и этой деталью оптимально должен составлять порядка 5% от внутреннего диаметра топки. То есть, диаметр поршня определяется из соотношения:
Д = Дшт * 0,9
Д – внутренний диаметр топи
Д шт – диаметр штока.
Например, при внутреннем диаметре корпуса 40 сантиметров, размер штока составит: 400 * 0,9 = 360 миллиметров.
Этот параметр также зависит от размера камеры сгорания, но в обратной пропорции. Функционально эта деталь нужна для создания давления на топливо. При недостаточном воздействии может быть нарушен принцип действия печи - обратное действие. В результате происходит возгорание топки с образованием обратной тяги. При этом продукты горения пойдут во всасывающую трубу. При чрезмерном давлении шток просто провалится в слой топлива и горение бубафони прекратится.
Приводим выборочные данные зависимости толщины блина от диаметра топки в сантиметрах:
Этот показатель является важнейшим, поскольку от него зависит режим потоков газа в тепловом агрегате. Теплотехнический расчёт очень сложен и производится с учётом большого количества параметров. На практике установлено эмпирическое соотношение:
S = 1,75E где
S - площадь поперечного сечения дымохода:
E - энергетическая мощность печи, кВт/час.
Показатель E может быть определён из соотношения:
E = e * M где
е - табличная величина, представляющая собой удельную тепловую отдачу конкретного топлива:
М - масса одноразовой закладки топлива, определяется как произведение массы удельной загрузки на объем топливного пространства, кг/дм 3 .
Приведём некоторые справочные данные по удельной теплоёмкости твёрдого топлива, кВт/час:
Наиболее часто употребляемым размером дымовой трубы является диаметр 150 мм, если топливная часть печи составляет не менее 2/3 общей высоты корпуса.
Этот размер составляет 0,5–0,57 от диаметра трубы дымохода. В нашем случае можно рекомендовать размер 76–83 мм.
Для изготовления печи бубафоня понадобятся:
Перечисленные материалы могут быть заменены на другие подходящие из наличия.
Перечень инструментов:
Болгарка Бытовой инвертор Дрель Резак газовый
Кроме перечисленных, могут понадобиться и другие инструменты общего назначения.
Применение сварки при монтаже потребует помещения с хорошей вытяжной вентиляцией. Если таковой не имеется, допускается выполнение работ на воздухе.
Дальнейшие действия могут выглядеть следующим образом:
Сборка агрегата производится в таком порядке:
Резка баллона болгаркой
Крышка из оголовка баллона
Дымоход под прямым углом
Важно! Высота дымохода должна быть менее 5 метров от уровня выхода из печи .
Чтобы организовать водяное отопление загородного дома, такой тепловой агрегат можно использовать в качестве котла. Для этого на него наваривается ёмкость в виде водяной рубашки. Можно использовать металлическую бочку, прорезав в дне отверстие под баллон. По высоте кожух должен достигать выходного патрубка дымовой трубы. Сверху рубашка заваривается кольцевой деталью между корпусом и бочкой.
Выходное отверстие под водопровод устанавливается в верхней части рубашки, обратка - в нижней. Непременной принадлежностью системы отопления является расширительный бачок с мембраной. В зависимости от конструкции теплового контура, он может быть самотёчным с естественной циркуляцией или принудительной с использованием циркуляционного насоса.
По такому же принципу можно устроить рубашку на корпусе печи.
Другой основой печи бубафоня могут быть:
Тепловой агрегат нуждается в повышенном внимании только в первый период после начала эксплуатации. Это необходимо, чтобы понять все особенности именно конкретной печи. Для этого:
Мероприятия по уходу за таки тепловым агрегатом заключаются в следующем:
Нет сомнения, что и сейчас много домашних мастеров работают над улучшением конструкций металлических печей. Не за горами день, когда мы узнаем новые решения в таком непростом деле, как отопление жилища.
При наступлении зимних холодов добавляется забот у хозяев частных домовладений, которые несут всю полноту ответственности за обогрев своего жилища. В тех помещениях, где мощность основного отопления слабая или оно отсутствует вовсе (сараи, гаражи), приходится подыскивать недорогие альтернативные способы.
Первым делом нужно понять, что происходит во время горения дров. Для появления пламени температуру древесины нужно довести примерно до +150 градусов, используя для этого внешний источник нагревания. Обычно для этого хватает зажженного от обычной спички куска бумаги. После этого начинается процесс медленного обугливания материала, которое после достижения отметки +250 градусов переходит в распад на простые химические элементы. В состав дыма белого цвета, который появляется при розжиге пламени, входит газ и водяной пар: их источает нагретая древесина. Воспламенение выделяющихся газообразных компонентов наблюдается при достижении нагревания в +300 градусов: в результате этого термохимическая реакция значительно убыстряется.
Распад органического вещества на простые элементы называется пиролизом. Практика показывает, что во время сгорания древесины часть заложенного в нее энергетического потенциала остается не использованным. Это выражается в значительном количестве отходов, остающихся после угасания пламени. В пиролизных печах топливо используется гораздо эффективнее, что достигается отдельным сжиганием выделяющихся во время горения топлива газов. При этом скорость тления самой древесины очень небольшая, что способствует увеличению продолжительности работы печи на одной закладке. Печь Бубафоня, которая является разновидностью пиролизного обогревателя, гарантирует практически полное сгорание всего топлива.
Разработку печи Бубафоня приписывают народному умельцу Афанасию Бубякину из Колымы. Впоследствии в его честь и было названо новое изобретение. Афанасий во время своих опытов отталкивался от устройства пиролизного котла Strоpuva литовского производства.
Отечественный изобретатель постарался максимально упростить конструкцию, чтобы ее можно было сооружать своими руками. Эта специфика Бубафони и объясняет ее высокую популярность. Учитывая то, что материалом для изготовления этого прибора в основном выступают подручные средства, внешней эстетичностью он похвалиться не может. Сильными сторонами печки является ее простота, эффективность и надежность.
Печь длительного горения Бубафоня включает в себя следующие узлы:
Пиролизная печка обладает целым рядом положительных качеств:
Следует также упомянуть об основных недостатках Бубафони:
В ходе работы по сооружению Бубафони своими руками необходимо осуществить следующие мероприятия:
Главная пропорция по ходу изготовления самодельной печки Бубафоня из газового баллона - это математическое отношение параметра внутреннего диаметра корпуса и его высоты. Оно должно находиться в пределах от трех до пяти к одному. Оптимальное значение диаметра - от 30 до 80 см.
Делать диаметр корпуса печи меньшим 30 см не эффективно, поскольку кислород слишком быстро будет циркулировать по камере сгорания, не вступая в полноценную реакцию с дровами. Это приводит к заметному снижению КПД прибора. В камерах диаметром более 80 см возникает другая проблема - в ней дрова с краю горят очень медленно, а по центру – быстрее. По ходу выгорания топлива возникает провал, в который опускается поршень. Как результат, пламя постепенно угасает. На чертеже диаметр удобнее обозначить буквой D, а высоту – H.
Этот параметр является вторым по важности при расчетах, как сделать печь Бубафоня. Хорошая эффективность теплообмена обеспечивается стальным корпусом толщиной 4-5 мм. При уменьшении этого показателя наблюдается сокращение время работы прибора на одной топливной закладке. К тому же, слишком тонкие стенки быстро прогорают. Иногда таким образом делают печь в теплицу длительного горения своими руками , что весьма практично.
Расстояние от поршня до внутренней поверхности поршня рассчитывают по формуле 0,5хD. Для вычисления диаметра блина, соответственно, применяется формула d = D – 2хH. Подсчет высоты прижимающих ребер из металлического профиля происходит более сложно, т.к. зависимость между величинами параметров нелинейная. Теоретически для корпуса печи диаметром 60-80 см этот параметр берется, как число 0.1хD. Печь Бубафоня из газового баллона меньшего размера рассчитывают по уравнению-пропорции, приняв во внимание, что при D0 = 30 см h0 = 4 см.
Эта величина находится в обратной пропорциональности к внутреннему диаметру D. Необходимо добиться оптимального нажима поршня на топливную закладку. Если давление будет недостаточным, это приведет к снижению коэффициента обратного действия. Как результат, может случится обратное возгорание топки с дальнейшим выходом дыма через трубу. Если же поршень будет очень тяжелым, это заметно уменьшит необходимую для качественного горения воздушную прослойку: в результате пламя затухнет.
Соотношения между внутренним диаметром и толщиной блинов примерно такие:
При определении наименьшей допустимой величины площади S трубы отталкиваются от максимального выделения энергии в час. S(см2) = 1.75 х Е (кВт/час). Здесь Е = m х q где m – это вес одной порции топлива: ее высчитывают, умножив максимальный объем закладки V на ее плотность. Коэффициентом q обозначают удельную энергию сгорания единицы объема топлива за 1 час.
Вооружившись величиной диаметра дымоходной трубы, можно легко подсчитать сечение воздуховода поршня. Эту величину обозначают литерой d: она равна половине значения квадратного корня из отношения 4S/π.
Так как для сооружения печи Бубафоня из газового баллона потребуется сварочный аппарат, необходимо заранее подыскать для работы подходящее помещение. Оно должно в обязательном порядке быть оснащено эффективной вентиляцией, бесперебойным электропитанием и надежной проводкой (как правило, использование сварки провоцирует скачки напряжения в сети). Рабочее помещение должно иметь хорошую защиту от климатических воздействий и обладать достаточным простором. Желательно наличие также хорошей звукоизоляции, поскольку болгарка и сварочный аппарат являются довольно шумными инструментами.
Также необходимо заготовить следующие материалы:
Перечень необходимых для работы инструментов:
Изготовления дымохода осуществляется в следующей поочередности операций:
Поршень конструируется в три этапа:
Для изготовления крышки печи можно использовать верхнюю срезанную часть баллона. На ее поверхности наносится разметка под трубу воздуховода с закрепленным подающим поршнем. При этом необходимо предусмотреть определенный запас для свободного перемещения трубы. По нанесенным линиям производится вырезание. Сбоку самодельная крышка оформляется ручками, для чего используются согнутая в тисках арматура. Теперь можно приступать к установке дымохода вверху импровизированной пиролизной печи. При помощи болгарки делается вырез под заготовку трубы: для скрепления деталей также используется сварка.
Чтобы увеличить качество тяги дымохода, его рекомендуется изготовить из двух перпендикулярных друг другу колен. Для этого на торце выходящего из печи отрезка трубы выполняют рез под углом 45 градусов, после чего соединяют его сваркой с куском трубы того же диаметра. Не будет лишним позаботиться о дополнительной защите для дымохода от попадания внутрь мусора и климатических осадков – для этих целей обычно изготовляется колпак-отражатель.
На этом основная часть работ по сооружении Бубафони считается оконченной: ее можно запускать в эксплуатацию. Установить печь желательно на заранее обустроенный фундамент.
Основание под печку Бубафоня закладывается таким образом:
Перед розжигом Бубафони изнутри корпуса необходимо извлечь приваренный воздуховод, сняв перед этим верхний колпак. Внутрь печки делается закладка древесных поленьев в горизонтальном положении, впритык друг ко другу. При вертикальной закладке могут возникать некоторые препятствия на пути движения поршня: обычно это происходит в тех случаях, когда поленья не полностью прогорают. В результате тление в первичной камере перерастет в полноценное горение, что серьезно нарушает правильное функционирование печи. Дрова в таком случае расходуются намного быстрее, а из воздуховода начинает просачиваться дым. При укладке поленьев запрещается перекрывать участок, где приварен дымоход.
На дрова насыпают слой щепок, опилок или измельченных веток. Сверху на них нужно положить пропитанную керосином старую ткань или бумагу. На топливной закладки впритык устанавливается поршень и надевается крышка. Для поджигания дров нужно поджечь кусок ветоши или бумаги, и забросить его внутрь через воздушную трубу. Спички в этом случае неэффективны, так как они гаснут, не успев достичь топлива. После загорания дров делают паузу в 15-20 минут, дав им хорошо разгореться. Когда пламя наберет силу, задвижку на воздушной трубе следует закрыть: таким образом Бубафоня переводится в основной рабочий режим.
В основном КПД Бубафони снижается из-за неравномерного нагрева ее корпуса; это приводит к ухудшению эффективности теплообмена прибора с окружающим пространством. Существует довольно простой способ оптимизации процесса с помощью гофрированного металлического листа. Из него изготовляется импровизированная рубашка для корпуса: ее фиксируют поверх баллона сваркой или скрутками.
Благодаря этой модификации восходящие конвекционные потоки получают возможность лучше формироваться. При этом холодный воздух будет поступать снизу ребер, а нагретый -выталкиваться вверх. Для этих же целей применяется обкладка корпуса кирпичом. Воздвигнутые таким образом боковые стены начинают аккумулировать исходящее от печи тепло, равномерно отдавая его в окружающее пространство.
Еще одним популярным вариантом увеличения эффективности пиролизной печи является котел Бубафоня с водяной рубашкой. Чаще всего водяной контур изготовляют из металлической бочки или ящика, заливая в них воду. Поместив внутрь изготовленной конструкции раскаленную Бубафоню, можно добиться нагревания воды и пустить ее внутрь отопительной системы. Таким образом удается обзавестись своеобразным бойлером для обогрева обширного помещения.
Создавая водяную рубашку, необходимо принять все необходимые меры, чтобы сделать ее максимально надежной. Если для этих целей используется ящик, он должен быть качественно проварен, во избежание протечек. Все швы желательно уплотнить термостойким герметиком. Рекомендуемая толщина стального листа для изготовления водяного контура – не менее 3 мм. Сверху ящик лучше всего закрыть крышкой с ручками. Печь Бубафоня длительного горения с водяной рубашкой может дополнительно оснащаться теплообменником, состоящим из тонких трубок.
Существует несколько полезных советов для более качественной и безопасной эксплуатации печи из газового баллона длительного горения:
В настоящей публикации будет рассмотрены прототип бубафони , принцип ее работы, порядок расчета основных параметров и то, как можно соорудить такую печку даже из подсобных материалов.
Название «бубафоня » звучит для несведущего читателя несколько необычно, а между тем популярность этой печки весьма высока. Объясняется это и тем, что схема ее устройства достаточно проста, а саму бубафоню можно отнести к печам длительного горения, экономно расходующим топливо и не требующим постоянного его добавления в топку.
Обогрева в личном хозяйстве требуют не только жилые помещения. Многие хозяева не могут себе представить ни одного дня, чтобы не поработать, например, в мастерской или гараже, а зимой без локального отопления в этих постройках будет очень некомфортно. Обогрев может быть необходим и в приусадебном хозяйстве – теплицах, помещениях для домашних животных и птицы.
Проводить в такие постройки отопительный контур от дома – крайне сложно и разорительно. Лучше предусмотреть установку печек, которые можно будет протапливать по мере необходимости твердым топливом – дровами, опилками, углем и т.п . Вариантов подобных – немало, и многие из них отличаются и экономичностью, и удобством в использовании. Печки можно приобрести в магазинах, но хороший хозяин всегда сможет сделать ее и самостоятельно. Одна из таких распространенных поделок — печь бубафоня своими руками.
Название «бубафоня » пошло от сетевого ника «bubаfonja », который принадлежит российскому мастеру Афанасию Бубякину с далёкой Колымы. Неизвестно, первым ли он создал самодельную печь подобной конструкции, но именно его модель, опытом сборки которой он поделился в интернете, стала своеобразным «хитом», основой для подражания, базой для собственных наработок и усовершенствований для многих домашних умельцев.
По мнению большинства, прототипом для подобной разработки послужила конструкция котла длительного горения литовской компании «Strоpuva », завоевавшего широкую популярность и у российских домовладельцев.
Котлы «Strоpuva » выпускаются достаточно широким модельным рядом, от S7 до S40 (цифра говорит о мощности обогрева в киловаттах). Однако для всех характерна особая форма — узкий вытянутый вертикальный цилиндр. Это не прихоть конструкторов – такое строение определяется самим принципом работы этого котла . Загруженное в него твердое топливо и разжигается, и горит сверху вниз. Это достигается тем, что необходимый для процесса окисления воздух подается только в тонкий верхний слой загрузки.
На схеме представлена принципиальная схема котла «Strоpuva ».
Встречаются модели с распределителем в виде поперечины, а в последнее время стали широко использоваться дисковидные – как знать, может это уже было позаимствовано конструкторами «Strоpuva » именно от «бубафони », так как такое нововведение было внесено уже после обнародования ее схемы.
Горение верхнего слоя топлива с дозированным поступлением воздуха приводит, помимо прямой теплоотдачи, к выделению пиролизных газов, дожиг которых, после того, как котел войдет в нормальный режим работы, осуществляется в верхней части цилиндра, над распределителем воздуха. После этого отработанные газы выводятся в дымоходное отверстие (3).
По сути, котел получается комбинированным, сочетающим одновременно процессы прямого горения топлива, пиролиза и дожига в одном замкнутом объеме .
Подобную схему попытался воплотить и российский умелец. Главная проблема состояла в сложности изготовления телескопического узла подачи и устройства распределения воздуха в горящем слое. Однако было найдено очень оригинальное решение.
Слишком плотной обтюрации, кстати, в этом месте и не требуется – определенное количество кислорода должно попадать и в верхнюю камеру печки – именно он необходим для дожига пиролизных газов.
Крышку изготавливают таким образом, чтобы она максимально плотно прилегала к цилиндрическому корпусу бубафони . Поток воздуха регулируется заслонкой, установленной на торце воздуховода.
В верхней части корпуса вваривается выводной патрубок для выхода продуктов сгорания, который соединяется с дымоходной трубой.
Итак, схема весьма проста и, казалось бы, незамысловата – можно изготавливать печку из любых подручных материалов. Так оно, в принципе, и есть, однако если подходить к этому вопросу с максимальной серьёзностью, и чтобы достичь наивысших показателей экономичности и мощности обогрева, следует ориентироваться на рекомендации по расчёту такого отопительного прибора.
Отопительные котлы Stropuva
Размеры основных деталей и узлов, напрямую влияющие на эксплуатационные характеристики печи, приведены на схеме.
Если не удалось отыскать готовых чертежей для изготовления такого прибора, то нужно вооружиться калькулятором и провести некоторые расчеты самостоятельно.
1. Габариты печки , то есть диаметр корпуса (D) и его высота (Н) , должны лежать в определённой пропорции. Оптимальным считается соотношение от 1 : 3 до 1 : 5. Инженерные теплотехнические расчеты показывают, что в слишком узкой печи поступающий воздух попросту выходит их зоны горения и выбрасывается в дымоходную трубу, что дает существенную потерю мощности агрегата. Если же сделать печь слишком широкой, то ближе к стенкам корпуса горения хорошего добиться сложно. Будет выгорать лишь центральная часть топливной закладки, блин в этом месте обязательно просядет и заклинит, процесс горения прекратится. Оптимальными же считаются диаметры печи от 300 до 800 мм.
2. Δ – толщина стенок корпуса . Этот параметр особо важен, если печку планируется «одеть» в водяную рубашку, превратив ее тем самым в котел . В этом случае следует ориентироваться на толщину от 4 до 6 мм.
В случае, когда печь будет служить лишь для местного обогрева помещения прямой теплоотдачей, толщина стенок может быть и ниже-бубафони часто изготавливают из обычных металлических бочек. Однако это обязательно приводит к потере мощности – тонкие стенки большой площади дают падение температуры над «блином» и может потеряться или существенно снизиться эффективный дожиг пиролизных газов. Кроме того, раскаленные газы в бубафоне просачиваются через достаточно узкую щель между «блином» и стенками, оказывая на них сильное термическое воздействие, отчего тонкий листовой металл может быстро прогореть. Впрочем, если использовать металл порядка 2,5 мм, например, если корпус гнуть из целого листа, то для обогрева гаража или мастерской такой толщины будет вполне достаточно.
3. Параметры самого устройства распределения воздуха . Ошибочно полагать, что они ограничиваются только диаметром вырезанного «блина» — важна и его толщина, так как эта деталь должна обладать хорошей теплоемкостью – именно на этом участке осуществляется окончательный нагрев подаваемого воздуха.
Так, для начала — диаметр диска. Расчеты показывают, что оптимальным зазором между ним и стенкой печки будет величина С = 5%D . Для примера, если внутренний диаметр цилиндра корпуса равен 400 мм, то зазор необходим по 20 мм с каждой стороны, и получаем «блин» Ø 360 мм.
Толщина блина (σ ) на практике получается обратно пропорциональна его диаметру. Чрезмерно тяжелый узел просто просядет в зону горения, загасив огонь, а слишком лёгкий не создаст надежного прижима. А это может закончится воспламенением всего топлива или даже обратным горением, года языки пламени будут выходить через подающую воздушную трубу, а приток воздуха пойдет через
Примерная толщина стального «блина» приведена в таблице:
Если изготавливается цилиндр др угого диаметра, то то лщину несложно просчитать пропорционально, приведя ее , конечно, к стандартным толщинам выпускаемых металлических листов.
Однако, если есть желание сделать действительно эффективную печку, то лучше выполнить их в виде изогнутых по направлению часовой стрелки лопастей – путь воздуха в этом случае увеличивается, улучшая равномерное горение топлива на поверхности, и, кроме того, появляется направленный турбулентный поток, который способствует наиболее полному дожигу пиролизных газов.Важна и сама конструкция создаваемых воздушных каналов. Самое простое – крестообразное расположение швеллеров с боковыми полками нужной высоты.
А это – образец того, как делать ни в коем случае не надо. Края «блина» не обработаны, металл очень тонкий, а полки уголка, наоборот, чрезвычайно завышены. По сути, теряется весь эффект бубафони – скорее всего, такая деталь приведет к обширному горению топливной закладки.
4. Следующая важнейшая характеристика – диаметр выходного патрубка дымохода , а если точнее , то площадь его сечения (на схеме – S ).
Этот параметр р ассчитывается профессионалами по довольно сложным формулам, которые учитывают очень много характеристик. Однако практический опыт использования подобных печей позволяет несколько упростить порядок расчетов , и вычисления можно провести и самостоятельно.
Базовая формула:S=1,75 E
— S – площадь поперечного сечения патрубка дымохода.
— E – энергоотдача печки в единицу времени (кВт/ч ).
Сама по себе величина E определяется следующей формулой: E=M × e.
— M – масса закладки топлива в печку.
— e – удельная теплоотдача конкретного вида твердого топлива.
Масса закладки вычисляется, исходя из объема рабочей части печки и весового коэффициента укладки вида топлива, т.е . его удельной массы на единицу объема .
M = Vf × mf.
— Vf – объем топливного отсека печки (дм³).
— mf – коэффициент закладки топлива (кг/ дм³).
Показатели e и mf являются справочными величинами. Для примера, эти данные для некоторых распространенных типов твердого топлива приведены в таблице:
Вид твердого топлива | mf – удельный коэффициент закладки, кг/ дм³ | e – удельная теплоотдача, кВт/ч |
---|---|---|
дрова стандартного размера, осиновые | 0,143 | 2,82 |
стружка или опилки хвойные | 0,137 | 3,2 |
пеллеты ольховые | 0,285 | 3,5 |
каменный уголь марки ДПК | 0,4 | 4,85 |
каменный уголь марки ССОМ | 0,403 | 5,59 |
антрацит крупной фракции | 0,5 | 5,72 |
торфяные брикеты | 0,34 | 2,36 |
Для примера, можно взять расчёт сечения дымохода для самодельной бубафони из обычного газового баллона, у которой D = 300 мм, Н f = 600 мм.Остается еще одна величина – это объем камеры загрузки. Высоту ее (на схеме – Н f ) обычно принимают за ⅔ от общей высоты печки Н . Вычисляется объем по обычной формуле – площадь поперечного сечения цилиндра, умноженная на высоту: Vf = πD²/4× Н f.
Vf = π × 3² × 6 : 4 = 42,39 ≈ 42 дм³.
Расчет тепловых характеристик всегда следует по тому топливу, которое даст максимальную теплоотдачу. В данном примере возьмем каменный уголь ССОМ:
Общая масса загрузки печки углем : M = 42 × 0,403 = 16,92 ≈ 17 кг.
Сжигание такой массы топлива за час выдаст сл едующее количество энергии:
E = 17 × 5,59 = 95,03– можно округлить в большую сторону до 100 кВт.
Таким образом, площадь поперечного сечения дымохода для рассматриваемой печки необходима:
S = 1,75 × 100 = 175 см². Отсюда несложно вычислить и диаметр патрубка – в данном случае он будет составлять 14,93 см или, с приведением к стандартному размеру труб – 150 мм.
Кстати, подобные расчеты могут дать понятие и о том, какова будет средняя мощность печки. В нашем случае было получено 100 кВт. Практика показывает, что при грамотно собранном агрегате он работает на одной закладке порядка 12 часов. Таким образом, получаем 100 / 12 = 8,33 кВт/ч.
5. Основные параметры трубы подачи воздуха. Диаметр ее (на схеме – d ) с некоторым упрочением÷ можно принять за 0,5 ÷ 0,55 от диаметра выходного патрубка. Таким образом, в рассматриваемом примере можно применить трубу 76 или 80 мм.
Труба будет ввариваться в «блин» распределителя воздуха. Рекомендуется ее нижний срез размещать на одном уровне с нижними краями воздушных направляющих. Чтобы избежать избыточного притока воздуха по центру, способного создать ненужную конусообразную зону усиленного горения, выходное отверстие трубы можно заузить, например, приварив здесь ненужную стальную шестерню с узким посадочным отверстием, а основные потоки воздуха перенаправить между лопастями (швеллерами). Так распределение воздушных масс пойдет более равномерно.
— Зазор между трубой и воротником (δ ) должен быть не более 2,5 мм.
— Высота воротника (L ) должна составлять минимально 80 × δ .
— При полностью опущенном вниз «поршне» труба воздуховода должнанад верхним срезом воротника подниматься на высоту q = L + 150.
В нашем примере получаем следующее:
Безусловно, полученные величины можно округлить в большую сторону, до 100 и 250 мм.
На верхнем срезе трубы необходимо продумать подвижную заслонку, которая, перемещаясь вокруг оси, сможет работать в полном диапазоне – от полного закрытия просвета трубы до полного открытия. Именно эта заслонка и будет являться основным «элементом управления» печью – она регулирует количество воздуха, подаваемого в зону горения топлива.
Если планируется многотопливной, то нередко аналогичную заслонку ставят и на верхней крышке печки. Для сжигания пиролизных газов, выделяемых некоторыми видами топлива, может потребоваться дополнительная «порция» воздуха.
6. Дополнительные параметры печки-бубафони. Эти параметры, в принципе, не определяют эксплуатационные характеристики печи, но их обязательно следует учитывать хотя бы для того, чтобы бубафоня была наиболее удобной для повседневного использования и обслуживания. К ним можно отнести:
Рассчитывается по формуле i = h + σ + 20 мм. (значение всех символов уже упоминалось в тексте выше).
Hm = Нf + h + σ + 30 мм
Это дает возможность проводить ревизию и периодически очищать нижнюю поверхность «блина» от сажных наслоений.
hm = H – Нf – i.
При этом ширина проема не должна составлять более ¼ длины окружности цилиндра корпуса печки.
Высота дверцы (hа ) вычисляется так: hа = h + σ + 100÷150 мм.
Ширина проема – такая же, как и у загрузочной дверцы.
Чтобы избежать просачивания воздуха через дверцы (люки), их выполняют двухслойными с обязательным уплотнением из асбестового листа или базальтового картона. Сам проем обрамляют коробчатой горловиной, на которую привариваются петли люков.
К слову, очень многие исполнители и снятой крышке и изъятом «поршне». Удобств в обслуживании – меньше, но зато работа по изготовлению бубафони значительно упрощается. Чтобы хоть как-то облегчить процесс загрузки и очистки, к крышке печки приваривают ручки.
7. Параметры установки бубафони. При составлении собственного проекта печки— бубафони обязательно следует просчитать и основные параметру ее будущей установки и подключения к трубе дымохода.
Основные принципы приведены на схеме, однако, следует дать еще несколько разъяснений:
Возможно, кому-то подобные расчёты печки — бубафони могут показаться чрезмерно громоздкими. Однако, это вовсе не сложно — стоит посвятить подобному процессу несколько вечерних часов, вооружившись , и собственный проект, основанный на почти научном подходе, будет готов. Зато не придется сомневаться в работоспособности бедующего обогревателя.
Исходить, кстати, можно даже из имеющихся в домашнем хозяйстве материалов. В публикации уже упоминался старый газовый баллон – это уже почти пригодная к использованию заготовка для корпуса.
Зная параметры этого цилиндра, будет несложно «подогнать» под него и все остальные детали и узлы.
… и ее размерные параметрыЕсли есть хорошие навыки работы с металлом и возможность воспользоваться листогибочным оборудованием, то можно составить свой проект и «с нуля», именно таких размеров и мощности, которые требуются для обогрева конкретного помещения.
Листогибочный станок
И, наконец, немного о том, как можно сделать несложную бубафоню из столь распространенного подсобного материала, как ненужная металлическая бочка, которая, впрочем, сохранила целостность стенок.
Толщина металла у бочек – невелика, и, конечно, слишком весомой теплоотдачи от такой бубафони получить не удастся. КПД ее тоже не слишком значителен, но зато большой объем загрузки и длительность работы на одной «заправке» до 12 часов – это то , что нужно для обогрева некоторых хозяйственных построек или подсобных помещений.
Еще одно удобство такой конструкции и в том, что бочки имеют единый стандартный размер. В случае прогорания самого уязвимого участка — стенок (что рано или поздно должно случиться ), несложно будет быстро изготовить замену, так как остальные части – крышка и система подачи воздуха, в меньшей степени подверженные быстрому износу, легко могут быть переставлены в новый корпус.
Итак, прежде всего у бочки необходимо снять верхнюю крышку. Лучше всего «болгаркой» аккуратно срезать по окружности сварной шов – и у цилиндра останется ровный край, и у крышки останется развальцованная «юбка».
Переносной сварочный аппарат
Края бочки подбивают кувалдой несколько вовнутрь , а на крышке, наоборот, расширяют обвальцовку .
В итоге крышка должна плотно садиться сверху на корпус.
Если на крышке есть пробка, то ее можно обварить, но нередко это отверстие оставляют для второй воздушной заслонки.
Крышку можно сделать и несколько иначе. В этом случае ее обрезают до такого диаметра, чтобы она вплотную входила в цилиндр корпуса . Сверху приваривается металлическая пластина произвольного размера и формы – она станет и опорой, и своеобразной «плитой» на которую можно будет поставить чайник или ведро для подогрева воды.
По центру подготовленной крышки вырезается подачи воздуха. Необходимо постараться, чтобы края были максимально ровные.
Готовится устройство распределения воздуха. Обычно для него берут такую же крышку от другой бочки или же вырезают заготовку из металлического листа. Если используется достаточно тонкостенный металл, то рекомендуют по возможности сделать загибы по окружности вниз – это уменьшит риск деформации диска при сильном нагреве. В заготовке прорезается круглое отверстие куда будет ввариваться труба поддачи воздуха.
С нижней части «блина» приваривают металлические профили – воздуховоды. На рисунке показан швеллер, но при столь большом диаметре печки предпочтительней все же остановиться на варианте с криволинейными лопастями из металлической полосы – процесс распределения воздуха будет намного эффективней. Времени это, конечно, потребует побольше, но для повышения производительности печи стоит его потратить.
Получившийся «блин» приваривают к трубе подаче воздуха.
Сверху трубы подачи воздуха крепят воздушную заслонку, установленную на оси. Для удобства эксплуатации рекомендовано предусмотреть фиксацию положения заслонки в нужном положении, например, гайкой — «барашком».
На корпусе печки размечают отверстие для врезки патрубка дымохода.
При при варивании патрубка дымоходной трубы обязательно добиваются полной герметичности шва.
По сути, все узлы бубафони уже готовы. если, конечно, не считать дымохода. Остается собрать печку, установив в нее «поршень» системы подачи воздуха и закрыв конструкцию крышкой.
Как уже говорилось, для удобства можно приварить ручки и к крышке, и к самому корпусу печки.
Если есть желание, то можно «одеть» печку-бубафоню в защитный металлический экран, который монтируют на приваренные к корпусу короткие стойки.
Другой вариант – обернуть корпус профилированным листом с достаточно большой высотой волны. И в том, и в другом случае это даст дв ойной положительный эффект:
Рассмотренные в статье – базовые, и каждый мастер может внести свои
изменения
с соблюдением основных принципиальных параметров. Здесь – очень широкое поле для творчества и экспериментов. Например, в представленном видеосюжете автор делится собственным усовершенствованием бубафони
Лучший котел длительного горения 2019 года, способный дарить очагу тепло на протяжении 70 часов. Для этого потребуется около 50 килограммов дров. Не слишком экономично, но очень удобно и эффективно. Для загородных домов лучшего варианта не найти. Кстати, Вам часто приходится видеть КПД 95%? Так, вот у этой модели показатели таковы. Обогревает до 400 квадратных метров. Функционирует на коксе, дровах, угле. Судя по комментариям пользователей, эта модель полностью оправдывает ожидания, невзирая на высокий ценник. Привлекает стабильностью и экономичностью.
Stropuva Mini S8
Небольшой твердотопливный котел Stropuva S15 вызывает повышенный интерес со стороны дачников и владельцев коммерческих зданий. Он способен отопить помещения площадью 150 кв. м. Одна закладка дров позволяет поддерживать тепло в доме в течение 30 ч, а при использовании угля это время возрастает до 5 суток. Экономное расходование топлива дополняется высоким уровнем КПД 85%. Прибор способен нагревать теплоноситель до температуры 95°С, что больше, чем у конкурентов.
Печь «Бубофаня» является одной из разновидностей пиролизных печей (печей длительного горения). Ее конструкция настолько проста, что сделать ее под силу даже начинающему сварщику. Не смотря на то, что сделать печь Бубафоня своими руками не сложно, однако нужно знать некоторые тонкости, о которых мы написали в этой статье.
Печь «Бубофаня»
«Бубофаня», выполненная из газового баллона
Состоит она из двух цилиндров, вставленных один в другой:
первый цилиндр большего размера со съемной крышкой выполняет роль топки (в качестве топлива используются дрова или опилки);
В крышке цилиндра делается отверстие для вставки второго цилиндра (трубы) ; через эту трубу воздух будет поступать в топку;
Топка оснащается съемной крышкой
К трубе (распределителю воздуха) приваривается поршень (так называемый «блин»); для того, чтобы нагретые газы слишком быстро не улетали в дымоход, их путь прохождения воздуха увеличиваются с помощью лопастей, наваренных на «блин»;
По мере сгорания дров поршень под действием силы тяжести постепенно опускается вниз , уплотняя при этом топливо и не давая ему слишком быстро остывать;
пиролизные газы (газы, образующиеся в процессе тления топлива) сгорают над поршнем, увеличивая при этом КПД печи на 25-30%;
С помощью регулятора тяги (задвижки) , расположенной в верхней части трубы, можно менять подачу воздуха и, соответственно, интенсивность горения.
Распределитель воздуха с наваренным на него «блином» с лопастями вставляется в первый цилиндр
Так как уголь при спекании образует плотный шлаковый слой, блокирующий горение, «Бубофаня» топится только дровами или опилками. Длительность горения напрямую зависит от объема печи. Так, печь, сконструированная из 200-литровой бочки, способна отапливать помещение без докладывания новой партии дров до 2 суток. Конструкция, выполненная из 40-литрового газового баллона, будет гореть 8 часов.
Схема печи «Бубофаня»
Принцип работы этой буржуйки напоминает литовский котел «Стропува». Так же, как и в заводских образцах, топливо в нем тлеет медленнее за счет того, что поступление воздуха производится не снизу, а сверху . Но, в отличие от котла «Стропува», в котором воздух подается по телескопической (выдвижной) трубе с распределителем, в «Бубофане» труба цельная. Для ее свободного хода в крышке предусматривается отверстие чуть больше самой трубы.
Сложную же конструкцию дефлектора (воздухораспределителя), применяемого для усиления тяги в «Стропуве», автор заменил гнетом («блином») с наваренными на нем лопастями. Газ для дожига поступает во вторую камеру через отверстие в отводящей трубе и зазор между «блином» и стенкой печки. Разложение органики при ограничении кислорода в первой камере при этом идет интенсивней и, соответственно, увеличивается КПД печи. Кстати, вскоре после появления в Интернете описания котла «Бубофаня» в «Стропуве» появились схожие усовершенствования.
2. Желательно, чтобы отношение ширины корпуса к его высоте было не более 5:1 (минимум 3:1). При малой ширине топки воздух будет уходить, не успевая прогреть, в трубу. В слишком большой камере топливо будет сгорать по краям медленней, а в центре на месте сгоревших дров образуется пустота, куда будет оседать «блин». Подача воздуха полностью прекратится, в результате чего печь просто погаснет.
Этапы сборки печи
Важно! Чтобы газ, оставшийся в баллоне, не воспламенился, перед использованием его следует тщательно промыть вначале с добавлением уксусной или любой другой кислоты, а затем раствором кальцинированной соды.
3. При изготовлении печи из газового баллона у него срезается верхняя часть (в дальнейшем она понадобится для изготовления крышки).
4. Для того, чтобы воздух через зазоры в крышке не просачивался в топку, ее можно сделать двойной с прокладкой асбестом. При этом она меньше раскаляется, и вероятности ожога меньше. Для удобства открывания печи к крышке привариваются 2 ручки.
5. Так как крышка должна быть прижата к корпусу максимально плотно, по ее краю наваривается полоса металла . В получившийся зазор (с помощью него крышка будет крепиться к печи) для увеличения герметичности прокладывается асбестовая лента.
6. В крышке вырезается отверстие подходящего диаметра для вставки воздуховодной (внутренней) трубы (для небольшого газового баллона его диаметр будет составлять 80-90 мм).
7. В слишком длинном воздуховоде будет создаваться излишняя тяга, поэтому его длина должна быть максимум на 150 мм больше высоты самой печи. К примеру, если высота котла составляет 850 мм, то длина внутренней трубы должна быть около 900-1000 мм.
Длина воздуховода должна быть чуть больше длины печи
8. В верхней части трубы устанавливаться задвижка для регулировки поступления в топку воздуха.
Задвижку (заслонку) на верхней части трубы можно закрепить с помощью болта
9. Для крепления колена в боковой части баллона вырезается отверстие 100-120 мм. Диаметр стояка дымохода, вставляемого в колено, делается чуть больше – 120-150 мм.
10. Стык между коленом и дымовой трубой уплотняется асбестовым шнуром или стеклотканью.
11. Серьезным недостатком печей подобных конструкций является их небольшая теплоотдача, поэтому для аккумулирования тепла стационарный котел лучше обложить кирпичом или камнем.
Важно! Так как температура в дымоходе невысокая, в нем достаточно быстро скапливается конденсат, что приводит к осаждению сажи на стенках. Поэтому труба для отвода дыма должна иметь минимальное количество изгибов и наклонов. Желательно, чтобы дымоход подсоединялся к печи под углом точно 90°.
Схема «Бубофани»
Он приваривается к краю внутренней трубы так, чтобы отверстие для прохождения воздуха оставалось полностью открытым. Снизу к «блину» крепится 4-6 лопастей . Их высота для небольших котлов 40 мм, при диаметре печи 600-800 мм ребра делаются чуть выше – около 60 мм.
В больших печках допускается использовать в качестве лопастей отрезки швеллера. В случае же, если путь для прохождения воздуха по трубе слишком короткий (такое бывает в узких высоких печах), для лучшей его циркуляции ребра «блина» делают изогнутыми по часовой стрелке. В небольших печах для удлинения пути воздуха на устье «блина» можно наварить звездочку или небольшую круглую пластину.
Разновидности воздухораспределителей (блинов) для «Бубофани»
Печь «Бубофаня» изнутри
Снять крышку и поршень;
Загрузить дрова в камеру до отметки;
Засыпать сверху щепки и бумагу для растопки;
Закладывание топлива
Разжечь дрова;
Розжиг печи «Бубофаня»
Установить поршень и крышку обратно в корпус;
После закладки дров в печь вставляется «блин», а затем она закрывается крышкой
Разжечь печь можно и с помощью горящей ветоши, смоченной в бензине, бросив ее в воздухоподающую трубу; через нее же можно и понемногу добавлять топливо.
Посмотрите видео, печь Бубафоня своими руками:
В настоящее время создано очень много различных вариантов печей, большую популярность завоевали самодельные печи.
Бубафоня с водяным контуром – это популярная печь длительного горения, которая поможет согреться в мороз и стужу.
Такая печь не предполагает современную электронику, но тем не менее она приятно впечатляет своей эффективностью.
Топливо для печи бубафоня: дрова и щепа.
Такое топливо будет доступно для всех.
После активного применения данной печи, кроме перечисленных вариантов топлива в печь стали добавлять и другие материалы, например, ветки, опилки и т.п.
Первая такая печь была изобретена с помощью железной бочки, объём которой составил 200 литров. После всего одной закладки дров такая печь горела более 24 часов.
Печь бубафоня — это экономный вариант, кроме этого она очень надежная и практичная.
Следует знать, что такая печь очень быстро прогревается, поэтому рекомендуется установить отражатель, чтобы металл не деформировался. Особенно это важно, если площадь обогрева не большая.
Нужно обеспечить условия, чтобы тепло распространялось максимально равномерно.
Вместо бочки для создания печи можно использовать болоны.
Применение печи бубафоня
Печь бубафоня давно нашла широкое применение. Она станет идеальным атрибутом в зимнее время для гаража, дачи, мастерских, бани, и даже для обогрева теплицы.
Преимущества печи бубафоня:
— практичность;
— минимум затрат для обогрева;
— компактность;
— эффективность;
— безопасность;
— длительный срок эксплуатации;
— простота использования;
— не вызывает трудностей в процессе создания.
Недостаток:
— потребность в хорошей вентиляции.
После горения бубафоня быстро остывает.
1. Чтобы повысить теплоотдачу печи целесообразно обложить её кирпичом.
2. Следите за техникой безопасности и будьте осторожны, чтобы не обжечься в процессе работы печи.
3. Дымоход лучше делать разборным.
Нет необходимости изобретать печь бубафоня на основе собственных способов, ведь уже существуют готовые варианты её создания, которые проверены временем.
Бубафоня с водяным контуром самому сделать проще простого.Этапы создания печи очень просты и не должны вызвать никаких трудностей.
Для того, чтобы создать печь бубафоню собственноручно нужно подготовить подручные средства и все необходимые материалы, которые войдёт в основу будущей отопительной печи.
Печь бубафоню можно сделать своими руками, этот процесс не трудоёмкий, если следовать инструкции.
Для изготовления такой печи нам понадобятся следующие материалы:
— куски стальной трубы;
— прочная бочка (желательно, чтобы она была объёмом 200 литров);
— швеллер;
— болгарка;
— молоток;
— кирпичи;
— сварочный автомат.
Выберите место, где Вам будет удобно работать, например, можно разместиться в просторном гараже.
Примечание: , в отличии от многих других печей, происходит сверху вниз.
Бубафоня с водяным контуром своими руками, пошаговая инструкция:
1. Берём прочную железную бочку и вырезаем верхнюю часть.
2. Сделать отверстие в крышке.
3. .На верхней части крышки сделать 150 мм трубу, для того, чтобы по ней выходил дым.
4. Сделать крышку на бочку.
5. Присоединяем печь к дымоотводной трубе.
Печь бубафоня с водяным контуром очень востребована.
Соорудить такую печь очень просто. Для этого оберните печь водяной рубашкой, а затем подключите к системе водяного отопления.
В результате такой конструкции вода будет быстро нагреваться от дров.
Существует много вариантов создания печи бубафоня, многие создатели усовершенствуют технические особенности печи.
Чертежи печи бубафоня наглядно показывают, что конструкция такой печи очень простая, поэтому печь можно собрать в кратчайший срок.
Бубафоня с водяным контуром чертежи каждый может создать свои.
Поэтому можно дополнить конструкцию печи и усовершенствовать ей новыми деталями и функциями.