Печи длительного горения: виды, сравнение, эффективность

Ознакомившись с представленной информации и чертежами самоделок, вы сможете самостоятельно собрать печь медленного горения для гаража, дачи, хозпостройки и любых других зданий.

Пиролизное горение как источник экономии

Чтобы наглядно убедиться в эффективности пиролиза — достаточно зажечь обычную деревянную спичку. Если ее держать головкой вниз — она сгорит гораздо быстрее, чем в противоположном положении. Мало того, если замерить выделившееся тепло, то окажется, что во втором случае его было больше. Причина — пиролизное горение.

Древесина состоит из сложных углеводов, где основными компонентами являются углерод и водород. Пиролиз — это распад исходного топлива под действием высокой температуры на CO и HO в условиях дозированной подачи воздуха (1-й этап), и последующая реакция — до безвредного CO2 и H2O (2-й этап).

Пиролизные процессы в печи для дачи на дровах длительного горения

Преимущества и недостатки

Преимуществ этих устройств значительно больше, чем недостатков.Среди них можно выделить:

  1. Хорошие показатели теплопроводности, высокое излучение тепла.
  2. Чугун долго сохраняет тепло, а в пространство отдает его постепенно.
  3. Печи отлично сохраняют свою форму и хорошо переносят перепады температуры, и не подвергаются деформации.
  4. Доступная цена.
  5. Большой выбор конструкций и моделей.
  6. Занимают мало места.
  7. Установка печей несложная и не требует основания в виде фундамента.
  8. Очень быстро разогревается и обогревает помещение.
  9. Эксплуатация и обслуживание очень просты.
  10. Красивый внешний вид.
  11. Многофункциональность.
  12. Большой срок эксплуатации.
  13. Возможность экономии на расходных материалах для печи.
  14. Устойчивая конструкция.

Минусами можно назвать:

  1. Большой вес устройства, из-за чего при монтаже требуется помощь одного или нескольких человек.
  2. Появление трещин при попадании холодной воды на раскаленный чугун.

Принципы работы

Печь для дома на дровах длительного горения – это вовсе не продукт высоких технологий и не какое-то уникальное изобретение. В этих отопителях просто реализованы давно известные теплотехнические решения в ущерб низкой себестоимости агрегата. Если разобраться с факторами, влияющими на продолжительность сжигания древесины и рассмотреть, как решены эти вопросы в конструкции печи, то и секретов не останется.

А факторы такие:

  • насколько эффективно отопительный агрегат использует теплотворную способность дров;
  • достаточно ли велика топливная камера;
  • отдельный вопрос – качество и влажность используемой древесины;
  • правильно ли эксплуатируется отопительный прибор.

По умолчанию не рассматриваются внешние факторы – степень утепления жилища или потери тепла с вентиляционным воздухом. Если такие проблемы имеют место, их необходимо устранить либо подобрать печь большей мощности.

Почему выгодно топить дровами

Далеко не все населённые пункты в нашей стране газифицированы. Поэтому у многих домовладельцев проблема отопления жилья стоит достаточно остро. Электричество не всегда подходит в качестве источника тепла, потому что обходится очень дорого. Электрообогреватель спасёт, когда речь идёт о дачном домике, куда нужно наведаться не более одного-двух раз в месяц. Тем более, он не требует особого монтажа и сложного обслуживания. Постоянно топить дом электричеством — очень дорого, на это уйдут большие средства.

Отопительные агрегаты, работающие на жидком топливе, не популярны из-за массы недостатков. Необходимо покупать дизельное топливо. Это надо делать большими объёмами, чтобы вышло дешевле, а значит стоит вопрос его хранения. От запаха солярки невозможно избавиться, постепенно он займёт всё помещение. Есть, конечно, и плюсы — например, возможность работы в автоматическом режиме.

Самый дешёвый и доступный вариант — это дрова. Можно совсем дёшево купить целый грузовик этого топлива. Иногда есть вариант достать дрова бесплатно, если топить печь отходами древесины, и есть возможность нарубить дрова в лесу.

На заметку. Большое значение имеет и качество древесины, которая будет использоваться. Каждая порода дерева имеет свою особую плотность по структуре. Чем плотнее, тем дольше она будет гореть, затем тлеть в топочной камере. Обычно имеют два вида дров — с плотной структурой и лёгкой, чтобы ускорить процесс розжига. Чтобы не пострадало качество древесины, её нужно правильно хранить.

Читайте также:  Торцовочная пила: сборка своими руками и характеристики

Виды бытовых печей из чугуна

Существует несколько разновидностей дровяных печек, изготовленных из специальной марки чугуна:

  • простые отопительные (буржуйки);
  • печи – камины;
  • отопительно-варочные;
  • источники тепла длительного горения.

Так выглядят буржуйки из чугуна

Печь — буржуйка чугунная – простейший и самый дешевый вариант дачного отопителя на дровах. Агрегат состоит из двух камер – зольной и топливной, разделенных колосниками. Сзади или сверху корпуса выведен патрубок для подключения дымохода, а подача воздуха осуществляется путем прикрывания дверцы зольника либо с помощью регулируемой заслонки.

К сожалению, чугунные печи — буржуйки нельзя отнести к эффективным средствам обогрева дачи или частного дома. КПД подобных агрегатов не превышает 40%. Это значит, что львиная доля тепла от сжигания дров попросту вылетает в дымоходную трубу.

В плане эффективности недалеко от буржуек ушли и чугунные печи для дома, сделанные в виде каминов. Они скорее выполняют декоративную функцию, нежели реально обогревают комнаты. Отличие от первой группы состоит в схожести с настоящим камином по форме топливника и передней панели, закрытой широким панорамным стеклом.

Отопитель с варочной конфоркой (слева) и печь-камин (справа)

Варочная печка из чугуна снабжена плитой с конфорками, куда можно поставить посуду для приготовления и разогрева пищи. По конструкции она мало отличается от традиционной буржуйки, только в более продвинутых моделях варочная поверхность защищена от прямого воздействия пламени горизонтальной перегородкой.

Наиболее эффективны для отопления дачи чугунные печи длительного горения. Их конструкция модернизирована различными способами с одной целью – максимально отнять вырабатываемое тепло от дымовых газов и передать его в помещение. За счет этих усовершенствований, которые будут описаны далее, КПД отопителя возрастает до 60%.

Чугунные печи для обогрева дач и частных домов, предлагаемые разными производителями, могут комплектоваться дополнительными элементами, расширяющими их функциональность:

  • водяным контуром, используемым для подключения 1—2 отопительных радиаторов;
  • панорамным стеклом, позволяющим созерцать горение дров и вовремя подкинуть полено – другое;
  • удобной заслонкой для регулирования потока воздуха;
  • духовкой, дополнительным отделением для дров.

Нередко в комплекте с чугунными печами – буржуйками поставляются разные полезные аксессуары – кочерга, скребок и металлическая подставка (поддон) для установки отопителя на полы.

Принцип конструирования печи

Кирпичная печь длительного горения своими руками по своим внешним параметрам мало отличается от обычной конструкции, а потому ее каркас вполне можно выложить из кирпича самостоятельно. Сложностью отличается внутреннее строение, где формируется котел длительного горения, а его нужно возводить, учитывая все основные правила. Такая печь имеет, как и положено любой печи, топочную камеру, в которой обеспечивается процесс сгорания дров. Отличием от обычной конструкции является наличие в топке специальной шахты, соединенной с промежуточным колпаком. Он необходим для удержания горючих газов, которые должны полностью сгореть в топке.

Работает кирпичная печь или котел длительного горения на дровах следующим образом. В шахту топки загружаются поленья дров, которые воспламеняются снизу при свободном доступе воздуха. После этого поток воздуха ограничивается закрыванием заслонки, а образующийся горючий газ направляется в основную камеру (колпак), поднимаясь вверх. Здесь происходит полное сгорание газов, а тепловая энергия разогревает стенки печи.

Устройство и принцип работы печи длительного горения на дровах

Обычная печь, которая обогревается при помощи дров, сжигает топливо за часа 2-3. Температура в помещении повышается быстро, однако так же быстро и падает. Поэтому дрова нужно подкидывать часто, а это не совсем удобно, особенно ночью. Ко всему такое устройство забирает кислород из помещения, а некоторое тепло удаляется через дымоходные трубы.

Устройство и принцип работы печи длительного горения на дровах

Дровяные модели длительного горения для отопления дома могут быть чугунными или стальными (толщина листа от 3 до 6 мм). По конструктивным характеристикам они отличаются от стандартных печей. Топка у них имеет две части и характеризуется большей вместительностью. В некоторых моделях можно наблюдать даже систему воздушной конвекции либо водяной теплообменник.

Читайте также:  Гостиная с камином: как выбрать модель, где разместить и как оформить

Главная особенность данных устройств отопления заключается в возможности функционировать в двух режимах. Если нужно нагреть площадь за короткий промежуток времени, то шибер открывается в полной мере, зольник выдвигается на пару сантиметров. Режим продолжительного горения нужен для поддержки стабильной температуры.

Устройство и принцип работы печи длительного горения на дровах

В конвекционной печи дрова горят довольно медленно, с малым объёмом кислорода и при повышенной температуре.

Данные условия существуют благодаря загрузке большого числа дров и отсеканием поступающего воздуха (перекрывается шибером и поддувалом). Полена тлеют, а не горят. К тому же, только их малая часть. Основное количество топлива только нагревается и выделяет горючий топливный газ, что в будущем также сгорает и обеспечивает тем самым комнаты теплом. Именно поэтому дровяная газогенераторная печь имеет коэффициент полезного действия намного выше.

Устройство и принцип работы печи длительного горения на дровах

Современные производители печного оборудования

В вопросе выбора отопительных приборов обзор печей длительного горения и их производителей занимает первостепенное место. На отечественном рынке среди аналогичных организаций выгодно отличаются следующие бренды и торговые марки:

  • Термокрафт – с 2009 года успешно выпускает печное оборудование по доступной цене;
  • Теплодар – благодаря успешной деятельности с 1997 года сегодня ассортимент товара компании насчитывает 100 модификаций дровяных нагревательных приборов;
  • Ермак-Термо – конек компании – классическая конструкция оборудования плюс современные технологии;
  • Термофор – сибирские печи и котлы.

Самая лучшая печь длительного горения производится на заводах следующих зарубежных компаний:

  • MBS (Сербия) – основана в 1923 году. Продукция соответствует всем необходимым стандартам ISO 9001:2008 и ISO 14001:2004;
  • Contura (Швейцария) – отличное качество, огромный ассортимент товара;
  • Edilkamin (Италия) – с 1963 года компания доказывает совершенство своего товара. Отличается большим разнообразием печей и каминов.

Покупку воздухогрейных печей и любого другого отопительного оборудования необходимо осуществлять только в специализированных магазинах. Наличие сертификата качества – обязательно.

Делаем буржуйку

Печи длительного горения буржуйки хороши тем, что они делаются из любых доступных материалов – это различные бочки, старые вместительные бидоны, куски труб большого диаметра или просто листовой металл. В качестве исходного материала мы выбрали листовую сталь – это более удобный в обработке материал. Вы можете приспособить для этого бочку, но выполнять работы в ее внутреннем объеме не очень удобно.

Все размеры представлены скорее как ориентиры, некий усредненный наилучший вариант. Вы же, в свою очередь, можете отклоняться от размеров деталей для создания печки, удовлетворяющей Ваши конкретные пожелания.

Конструкция печи длительного горения вполне понятна из представленного выше чертежа. Вот ее основные узлы:

  • Камера сгорания – в ней горят дрова с образованием пиролизного газа;
  • Камера дожига – в ней происходит сгорание продуктов пиролиза;
  • Дверки камеры сгорания и зольника – они приобретаются в магазине, но их можно изготовить и своими руками;
  • Дымоход – в большинстве случаев это труба диаметром 100-150 мм.

Вы можете отклониться от чертежа в ту или иную сторону. Но помните, что с уменьшением размеров уменьшается время горения и уменьшается мощность печи длительного горения.

Чем меньше мощность, тем меньше отапливаемая площадь. Поэтому лучше всего предусмотреть небольшой запас.

Для изготовления печи длительного горения типа буржуйка нам понадобится листовая сталь толщиной не менее 3 мм – это обеспечит продолжительный срок службы отопительного оборудования. Если сталь будет тонкой, она начнет прогорать – через пару сезонов в ней образуются дыры. Поэтому толщине стали уделяется особое внимание. Оптимальное значение толщины составляет 3-5 мм.

Для нашего примера мы возьмем классическую схему буржуйки, доработаем и получим в свое распоряжение эффективную печь для дома на дровах. На начальном этапе готовим боковые листы – на нашем чертеже они имеют размеры 450х450 мм. Далее изготавливаем нижние стенки, переднюю и задние стенки – их размеры составляют 200х450 мм. В итоге у нас должен получиться прямоугольный короб. Но не спешите сваривать его воедино – впереди полно работы.

Для начала нужно изготовить основу – это нижняя стенка и две боковые. Свариваем их воедино, на высоте 80 мм от дна привариваем колосниковую решетку. Теперь нужно подготовить переднюю стенку печи длительного нагрева – ввариваем в нее обе дверцы, после чего привариваем ее к нашей конструкции.

Читайте также:  Как правильно установить камин своими руками

Готовим два металлических листа размером 200х370 мм. Первый из них привариваем к передней и боковым стенкам на высоте 160 мм от верха. Далее готовим заднюю стенку – ввариваем в нее небольшие металлические трубки, которые должны входить в пространство между двумя внутренними листами, образующих камеру дожигания – через них будет подаваться вторичный воздух. Потом привариваем заднюю стенку и второй металлический лист на высоте 80 от верха (приваривается к боковым и задней стенкам).

Шибер используется для регулировки воздушных потоков. Именно он повышает эффективность и качество тяги.

Наша печь длительного горения своими руками почти готова – осталось разобраться с верхней крышкой. В ней мы делаем отверстие диаметром 100 мм и ввариваем кусок трубы для будущего дымохода. Теперь остается выяснить, нужна вам варочная поверхность или нет – она тоже вваривается в верхнюю крышку. На последнем этапе устанавливаем крышку на место и привариваем ее – печка готова, теперь ее можно установить на негорючее основание, приделать дымоход и запустить.

При запуске представленной выше печи длительного сгорания дайте ей разгореться, после чего прикройте поддувало, чтобы дрова еле тлели и началась генерация пиролизного газа.

Еще одна интересная пиролизная печь длительного горения представлена на следующем рисунке. Она изготавливается из бочки или отрезка трубы большого диаметра и снабжается подходящей крышкой. В нижней части, на расстоянии 80-100 мм от дна, вваривается металлический диск с отверстием посередине. Между диском и дном, на боковой стенке, вваривается дверца. Полученное пространство образует у нас топку. В верхней части ввариваем дымоход диаметром 70-100 мм.

В плане дешевизны использования такая печь сущий подарок, так как недостатка в опилках в частном доме не бывает.

Полученная печь длительного горения получает тепло за счет сжигания пиролизных газов, образующихся при нагреве опилок. Сами опилки засыпаются в основной объем, а для того чтобы они не просыпались в топку, производится их трамбовка с помощью деревянного конуса. При запуске печи в топке разводится огонь, конус извлекается – через некоторое время агрегат начнет давать тепло.

Изготовление своими руками

При умении работать с некоторыми инструментами можно изготовить печь с долгим горением самостоятельно. Самодельные печи длительного горения изготавливаются по различным проектам. Рассмотреть их все невозможно, уж очень их много. Но основные моменты для всех проектов идентичны. Поэтому рассмотрим один вариант, который в народе называют «бубафоня». Для его изготовления за основу берется металлическая емкость. Чаще всего – газовый баллон емкостью 200 л.

Для изготовления печи необходима металлическая емкость, толщина стенки которой больше 4 мм. Может быть использован даже огнетушитель, но он имеет небольшой объем и подойдет для помещений с небольшой площадью. Кроме этого, понадобится:

  • Швеллер.
  • Керамический кирпич (в случае с баллоном понадобится 55 штук).
  • Стальная труба с диаметром 100 мм.
  • Лист металла с диагональю 60-80 см.
  • Цементный раствор или глина.

Из инструментов пригодятся:

  • Ножовка по металлу.
  • Киянка.
  • Рулетка.
  • Уровень.
  • Сварочный аппарат с электродами.
  • Шлифовальная машинка с кругами для обработки камня и металла.

От баллона отрезается верхняя часть. Из куста стали вырезается круг с диметром немного меньше диаметра емкости. Круг должен свободно опускаться внутрь баллона.

В отрезанном круге в центре делается отверстие, куда будет привариваться труба (с диаметром 10 см). Длина трубы выбирается с учетом того, что круг опускается внутрь баллона, а труба должна выступать примерно на 15 см из него.

Со второй стороны круга приваривается в виде креста швеллер. Он будет в процессе горения придавливать топливо.

Далее изготавливается крышка. Для нее можно использовать отрезанный ранее верх баллона или вырезать еще один круг из листа стали. В ней делается отверстие, чтобы проходила труба от прижимного круга. Здесь важно, чтобы труба легко проходила, но не было больших щелей.

В нижней части баллона делается отверстие для чистки золы. Оно закрывается дверцей. Также делается закрывающийся люк для топки. Между топкой и зольником приваривается решетка, на которой будут укладываться дрова. В верхней части делается дымоход. Для этого вырезается отверстие с диаметром 15 см. Длина дымохода должна быть больше диагонали всей печи.

Таким нехитрым способом можно получить печь длительного горения на дровах.