Ракетная печь: как собрать необычный агрегат своими руками

К сожалению, у нас в краю о печи-ракете почти никто не знает. Между тем, подобная конструкция крайне здорова в ряде случаев ввиду практически полного отсутствия сажи при труду и высокой температуры горения.

Эффективное топление сухотрубной системой. Чертеж

Оригинальным и испытанным способом отопления может служить сухотруб, проложенный через костёр «финская свеча». Если палатка большая, можно пропустить трубу в костёр или тлеющую угольную яму. Этот способ только набирает популярность, но выигрывает у прочих простотой, эффективностью, безопасностью и транспортабельностью.

Как изготовить сухотруб своими руками: материалы и инструменты

Особых инструментов не потребуется. Достаточно пилки для металла, напильника, уплотнителя из термостойкого силикона.

В качестве труб лучше использовать алюминиевые штанги от пылесоса и дужку от панцирной кровати, имеющую с образную форму, что идеально подойдёт для установки в «финскую свечу». Все стыки должны быть плотными и размыкаться с заметным усилием.

Как работает система. Длительное ли горение?

Финская свеча — костёр внутри полена. Делается так: полено длиной 50—70 см раскалывается, топором выбирается середина и вместо неё закладывается растопка. Полено собирается и стягивается проволокой. Свеча устанавливается выше земли, тяга горящих газов проходит через горящий канал. Интенсивность горения регулируется крышкой и высотой установки.

Приспособить финскую свечу под отопление палатки можно, пропустив трубу через горящую середину полена. Труба должна быть с образной формы, полено «одевается» на вертикальный участок.

Через нижний горизонтальный участок забирается холодный воздух, нагревается в тлеющем полене и подаются через воздуховод внутрь палатки.

При сильных морозах воздуховод лучше утеплить негорючим утеплителем из базальтовой ваты. Тогда теплопотери будут минимальны.

Преимущества такого способа отопления:

  • Безопасность. Топка находится вне палатки, продукты горения не смешиваются с нагреваемым воздухом. Возможность пожара или удушья практически исключена, а нарастив нижний воздуховод — отодвигаем забор воздуха от очага горения.
  • Лёгкость изготовления. Готовые трубки, соединяемые в раструбы, есть в продаже.
  • Транспортабельность. Вес всей установки, включая топор, всего 2 килограмма.
  • Универсальность использования. Везде, где есть полено определённой длины, можно развести финскую свечу. Сердцевина дерева горит лучше — оно имеет определённую влажность.
  • Длительность горения полена — от 3 до 6 часов в зависимости от толщины. Этого вполне достаточно, чтобы поспать в тепле.

Что учесть при использовании сухотрубов

При изготовлении отопления палатки от сухотруба, пропущенного через финскую свечу, простой костёр или угольную яму, могут появиться следующие сложности:

В описаниях приключений геологов способ отопления шалаша при помощи труб из глины рассматривается как диковинка. Однако при наличии герметичной сухотрубной системы таким способом можно отопить небольшую двух—трёхместную палатку.

Изготавливаем печь ракету

Проще всего сделать легкую походную печку, изображенную на чертеже, отыскав в домашнем хозяйстве следующие материалы:

  • труба стальная круглая диаметром 133—150 мм длиной 0,5 м;
  • труба профильного сечения 14 х 20 см, длина 0,4 м;
  • лист металла толщиной 2—3 мм на колосники;
  • пруток Ø8—10 мм для ножек;
  • обрезки железа на подставку.

Вертикальная круглая труба приваривается к профильной под углом 45°, затем к корпусу приделываются проушины для ножек (они должны легко сниматься). Внутрь наклонного топливника ставится колосниковая решетка, снаружи крепится крышка. Для удобства очистки золы внизу желательно установить вторую дверцу.

Совет. Обязательно приварите к верхнему срезу огневого канала подставку – между донышком посуды и корпусом должны проникать газы, иначе «ракетной» тяги не возникнет.

Чертеж улучшенной версии переносной печи

Каменка обладает аналогическими техническими свойствами, что и металлическая конструкция, однако, возведение кирпичной ракетной печи – процесс трудоемкий, требующий дополнительных финансовых затрат и времени.

Колпак каменной печи-ракеты следует делать из бочки. Для безопасности и удобства использования, конструкцию печи, кроме колпака, нужно опустить вниз, выкопав яму под полом. Дно необходимо уплотнить и залить бетонным раствором, простыми словами – сделать фундамент. Толщина бетонного покрытия должна быть более, чем 10,0 см.

Для кладки можно использовать лишь огнеупорные строительные материалы, а именно:

  • Огнестойкий глиняной раствор;
  • Огнеупорные кирпичи.

После завершения укладки, следует дождаться, пока раствор затвердеет, а конструкция станет целостной, прочной и надежной. Железная бочка без дна устанавливается сверху огневого канала, а промежуток между бочкой и кирпичом заливается утеплителем. При обработке торца необходимо использовать тот же огнестойкий глиняный раствор. Сверху надевается самая большая бочка, а к нижней ее части присоединяют дымоходный патрубок.

Расчёт ракетной трубы

Кроме подбора состава керамической смеси, не менее важно рассчитать оптимальные размеры ракетной трубы, т.к. это напрямую влияет на эффективность работы котла. Засев за расчёты, помним, что вход в «J-трубу» — это самое узкое место в системе. После него все остальные сечения должны последовательно увеличиваться не менее чем на 2 см.

Perelesnik

Единственное, что я сделал — это значительно увеличил сечения, по которым горячий газ проходит вдоль стенок теплообменника. Это замедляет скорость потока.

Таким образом, газ полностью отдаёт своё тепло системе, что увеличивает эффективность работы котла.

Читайте также:  Печи длительного горения: виды, сравнение, эффективность

Чтобы рассчитать размеры трубы, пользователь взял за основу размер пиролизной щели для котлов мощностью на 20 кВт. Затем, оттолкнувшись от этого входного параметра, он нашёл остальные размеры трубы. Как показала практика, такой подход оправдал себя.

Для наглядности представляем примерный алгоритм расчёта ракетной трубы.

Возьмём за основу данные из следующей таблицы:

Из таблицы берём первое значение. Для удобства переводим цифры из мм в см. Находим площадь входной щели трубы: 12х3 = 36. Получаем — 36 см².

Дальше: труба должна иметь большее сечение. Отсюда: если принять внутренний диаметр трубы в 8 см, то, чтобы найти площадь, используем формулу: S = πR^2, где R – радиус круга. Находим радиус: 8/2=4 см. Возводим радиус в квадрат (во вторую степень), для чего умножаем его на себя. Получаем: 4х4=16 см. Умножаем полученный результат на число «Пи»: (округляем) = 50 см².

Если разделить 50/36, то, округлив полученное значение до , выходим на необходимый нам коэффициент отношения площади входного отверстия:

Зная диаметр трубы, вычисляем внешний диаметр модели для отливки формы. Внутренний диаметр – 80 мм. Прибавляем стенки толщиной в 10 мм. Получаем – 100 мм. Учитываем, что керамическое изделие может дать усушку в 10-15%. Итого: наружный диаметр модели – 110-115 мм.

Длина вертикальной части «J-трубы» приведена в американском учебнике по строительству ракетных печей, о котором упоминалось в первой части материала. Она равна м. Этот размер получен экспериментальным путём, выдержав его, получаем работоспособную систему.

Длина горизонтального участка трубы должна быть меньше, чем половина длины вертикального участка, т.е. меньше, чем 0.5 м. У автора котла эта величина равна 0.3 м. Делать горизонтальный участок слишком коротким тоже не следует, т.к. газы, перед тем как попасть в вертикальную, «разгонную» часть трубы, должны как следует разогреться. Не забываем о теплоизоляции короткого участка. Это снизит потери тепла и создаст все условия для дожига газов. Для того, чтобы в нижнюю часть вертикальной трубы подать вторичный воздух, пользователь добавил в конструкцию форсунку.

Как протапливать

Протапливается реактивная печь «Робинзон» по принципу разжигания костра – первой закладывается бумага, сено, солома или другой быстровозгораемый материал, затем – мелкие щепки или крупная стружка. Последними закладываются поленья в размер топки. Горячие продукты горения поднимаются по вертикальной трубе (2) и выходят наружу. На открытый торец трубы (2) можно ставить кастрюлю или бак с водой.

Чтобы топливо горело непрерывно и активно, необходимо обеспечить зазор между выходной трубой (2) и кастрюлей с водой с помощью специальной решетчатой металлической подставки.

На схеме ниже нарисовано простейшее устройство с дверцей на отверстии для загрузки топлива. Воздушная тяга образуется из-за наличия специального канала, образующегося нижней поверхностью топки и железной пластиной, приваренной в 8-10 мм от топочной камеры. Такая конструкция будет принудительно докачивать воздух, даже если дверца закроется полностью. Из схемы видно, что конструкция рассчитана и на работу в режиме пиролиза, при этом постоянный поток «второстепенной» струи воздуха будет дожигать отработанные газы. Но чтобы дожигание проходило на 100%, необходимо обустроить термоизоляцию вторичной камеры, в которой догорает газ, чтобы обеспечить нужные температурные показатели для пиролиза.

На схеме:

  1. Принудительный канал для поддува воздуха при закрытой топочной дверце.
  2. Область активного горения.
  3. Сгоревшие газы.

Усовершенствованная схема предусматривает не только возможность обогрева окружающего пространства, но и приготовления пищи, для чего конструируется верхняя варочная поверхность. Итого: к самому простому варианту «ракеты» можно добавить наружный корпус, который будет дополнительно обогревать комнату, топочную дверцу, поддув воздуха для поддержания режима пиролиза и плиту для варки еды. Эту схему уже можно реализовать в самом доме, а не во дворе, так как труба дымохода выводится наружу. Такая несущественная модернизация значительно повышает эффективность модели. Так, ракетная печь своими руками, чертежи которой представлены ниже, обладает следующими возможностями:

  1. Из-за встраивания наружного корпуса из трубы большего диаметра и его утепления, которое создает термоизоляционный слой для райзера, а также из-за возможности герметично закрыть верхнюю трубу горячий воздух остывает намного дольше.
  2. В нижней секции печки добавлен отдельный канал для поддува, что позволяет организовать пиролизное горение.
  3. Дымоход в такой схеме рекомендуется располагать не вертикально вверху, а снизу сзади на корпусе, что позволит организовать дополнительную циркуляцию горячих потоков по внутренним каналам печки, обеспечивая быстрый нагрев варочной плиты и всего утепленного корпуса.
Как протапливать
Как протапливать
Как протапливать

В топливнике (1) топливо сгорает не полностью (2), так как подача воздуха осуществляется не в полном объеме, – это режим «А», которым можно управлять при помощи заслонки (3). Горячие, но не догоревшие от пиролиза газы подаются в концевой отрезок огневого канала (5), в котором дожигаются. Дожигание обеспечивает качественная термоизоляция и постоянный поток «второстепенного» воздуха в режиме «Б» по каналу (4).

Как протапливать
Как протапливать
Как протапливать

Затем горячий поток поступает во внутренний райзер (7), поднимается вверх к плите для варки (10) и нагревает ее. Далее горячий воздух попадает в объем (6) между наружной и внутренней трубами, утепленными слоем золы (4, 9), нагревает корпус печи, который отдает тепло в помещение. И наконец, остывший воздух опускается вниз, чтобы попасть в дымоход (11) и выйти наружу.

Как протапливать
Как протапливать
Как протапливать

Стабильно высокая температура в райзере (7) обеспечивает максимальную отдачу тепла и создает условия для полного сгорания газов благодаря помещению райзера в трубу большего размера – обечайку (8). Свободное пространство заполняется золой или другим жаропрочным веществом (9) для футеровки – это также может быть раствор обычной глины с песком в пропорциях 1:3.

Как протапливать
Как протапливать
Как протапливать

Пальма популярности принадлежит промышленной модели «Робинзон» – это простая, но надежная конструкция. Имея такую мобильную печь, можно на даче или в походе быстро приготовить пищу или нагреть воду. Конструктивно это перевернутая труба Г-образной формы, как показано на схемах ниже.

Как протапливать
Как протапливать
Как протапливать

В горизонтальный отрезок топливного приемника закладываются дрова, а поджиг осуществляется с той стороны, откуда входит вертикальная труба. В трубе Г-образной формы из-за разницы давлений горячего и холодного воздуха возникает тяга, и интенсивность горения будет только расти по мере нагревания корпуса печи. Подача воздуха регулируется шиберной заслонкой.

Как протапливать
Как протапливать
Как протапливать

Работает печь по принципу расходования энергии естественного потока горячих газов. Получается замкнутый цикл: при повышении температуры топливо начинает гореть активнее и быстрее нагреваются камера и варочная поверхность. В результате «Робинзон» способен нагреть 10 литров воды за 10 минут, если поставить бак на уже теплую поверхность. На схеме видно, что варочная поверхность в «Робинзоне» имеет толстый теплоизоляционный слой, что позволяет закладывать в топливник чурки большого диаметра.

Как протапливать
Как протапливать
Как протапливать

Изготовление печи ракеты с лежанкой

Ракетная печь складывается своими руками без проблем. Рассмотрим модель, сложенную из стандартных кирпичей: 250 х 120 х 65 миллиметров. Итоговый ее размер достигнет 2540 х 1030 х 1620 миллиметров.

Изготовление печи ракеты с лежанкой

Размеры ее основных частей будут следующими:

  • печки – 505 х 1620 х 580 миллиметров;
  • лежанки – 1905 х 755 х 6200 миллиметров (плюс 120 миллиметров на подголовник);
  • отделения для топки – 390 х 250 х 400 миллиметров.
Изготовление печи ракеты с лежанкой

Необходимые материалы

Такая печь ракета потребует:

Изготовление печи ракеты с лежанкой
  • 435 штук красного кирпича;
  • для защиты от задымления – одну топочную дверцу (250 х 120 миллиметров);
  • одну поддувальную и одну прочистную дверцу (140 х 140 миллиметров каждая);
  • лист из асбеста (толщина – 2,5–3 миллиметра) для прокладки меж кирпичами и элементами и элементами из металла;
  • плиту для варки (505 х 580 миллиметров);
  • трубу дымохода (отвод – на 90 градусов, диаметр – 150 миллиметров);
  • заднюю полку – панель из металла (370 х 365 миллиметров);
  • стойкую к жару смесь или песок с глиной для раствора.
Изготовление печи ракеты с лежанкой

Относительно последнего пункта необходимо указать, что на каждую сотню выложенных плашмя кирпичей с шириной шва в пять миллиметров потребуется два десятка литров раствора.

Читайте также:  Как рассчитать диаметр дымохода для буржуйки

Принципы строительства

Изготовление печи ракеты с лежанкой

Ракетная печь с вертикальной загрузкой конструктивно проста. Она надежна и эффективна в повседневном применении. Главное – качественно и грамотно выполнить ее кладку. Если нет опыта работы печником или каменщиком, но хочется сложить устройство самостоятельно, предварительно потренируйтесь. Сложите ее для начала всухую, не используя раствор. Так можно набить руку и разобраться, как кирпичи располагаются в каждом ряду.

Для обеспечения равной ширины швов готовьте для кладки калибровочные рейки из пластика или дерева. Их располагают перед кладкой очередного ряда на предыдущем. Извлекаются они без проблем – как только раствор схватится.

Изготовление печи ракеты с лежанкой

Обеспечьте прочную, ровную основу для кладки реактивной печи.

Ведь она, хоть и компактна, и не слишком тяжела, не устоит на полу, выстеленном из тонких реек.

Изготовление печи ракеты с лежанкой

И даже на прочное деревянное покрытие нужно, настелив, закрепить материал, устойчивый к жару. Отлично подойдет асбест. Толщина – пять миллиметров.

Процесс кладки печи

Изготовление печи ракеты с лежанкой

Первый ряд кирпичей укладывается сплошняком. Должны просматриваться соединения всей тройки отделений сооружения. Угла по фасаду желательно для красоты скруглить или срезать.

Второй ряд:

Изготовление печи ракеты с лежанкой
  • важно заложить внутренние каналы для отвода дыма. По ним пойдут газы, нагретые в топке и отдающие лежанке свое тепло;
  • они соединяются с камерой, формирующейся уже на этом этапе;
  • первый кирпич, который разделит пару каналов под лежанкой, наискосок срезают;
  • в этот уголок соберутся продукты горения, которые не сгорели полностью;
  • напротив скоса устанавливают дверцу, открывающуюся для прочистки;
  • здесь же надо установить дверцы для камер очистки и поддува. С их помощью можно будет наводить порядок в каналах и зольной камере;
  • закрепляют их проволокой, закручиваемой на ушках элементов из чугуна.

Схема кладки печи

Третий ряд ракетной печи аналогичен предыдущему – с поправкой на укладку вперевязку. На четвертом ряду сплошным кирпичным слоем перекрывают проходящие в лежанке каналы. Для топки оставляют отверстие. Формируют канал, отапливающий плиту и отводящий в дымоход продукты горения. Поверх перекрывают поворотный канал, идущий по горизонтали.

В шестом ряду выкладывается подголовник для лежанки, часть печи для плиты и каналы для отвода дыма. В седьмом – завершается подголовник и поднимается основа под плиту. Еще в трех – выкладывается конструкция с тройкой каналов.

В последующих рядах формируют отверстие для дымоходной трубы, основа под плиту. Сверху укладывается плита из металла. От лежанки ее отделяют стенкой. В финале устанавливается и выводится на улицу труба для отвода из реактивной печи дыма.

Как правильно топить

Перед закладкой основного топлива рекомендуется разогреть печку. В топку закладывают и поджигают опилки, сухую стружку либо бумагу. Когда огниво разгорится, система начнет издавать другой тональности звук. Теперь можно закладывать любой имеющийся в доме или под рукой твердотопливный материал.

Ракетная печь длительного горения может работать на дровах, плотно утрамбованных опилках, сухих мелких ветках и древесных пеллетах.

Пока топливо не начнет гореть, дверцу топки не закрывают. Как только пламя станет более интенсивным, заслонку можно прикрыть. В процессе горения печь может издавать звуки разной тональности. Если звук меняется резко или слишком часто, стоит проверить, не захлопнулась ли воздушная заслонка.

Читайте также:  Портал для камина из дерева – украшаем конструкцию

В сравнении с другими теплогенераторами печь-ракета привлекает простотой устройства и дешевизной обслуживания. Единственным недостатком, который может отталкивать, считается эстетическая непривлекательность конструкции. Сделать походную модель более интересной можно путем окрашивания поверхности термостойкой краской. Стационарную печь рекомендуется обложить красным огнеупорным кирпичом либо натуральным камнем.

О ракетной печи в бане

Реактивная дровяная печь с лежаком

О ракетной печи в бане

Немало, наверное, заинтересовал вопрос – можно ли использовать реактивную печь в бане? Представлялось бы, можно, ведь на покрышке достаточно легко оборудовать каменку.

В реальности подобная конструкция для бани не годится. Для легкого пара вначале необходимо прогреть стены, а уже потом, спустя некоторое время, воздух. Для заключительного печь должна быть очагом конвекции и теплового излучения (ИК). В этом и заключается проблема – в ракетной печи конвекция четко распределена, а утраты на тепловые излучения конструкцией не предусмотрены вовсе.

О ракетной печи в бане

Печь ракета своими дланями

Особенности эксплутации ракетной печи

  1. Перед загрузкой основного топлива печь нужно прогреть. Это больше касается больших и многофункциональных ракетных печей. В них без предварительного прогрева тепловая энергия будет использоваться вхолостую.
  2. Для разгона печи в открытое поддувало помещают сухую бумагу, древесную стружку, солому. Достаточный прогрев печи можно определить по гулу в печи, который в дальнейшем затихает. Затем в разогретую ракетную печку закладывается основное топливо, разжигающееся за счет разгонного.
  3. В начале горения основного топлива дверцу поддувала открывают полностью. Спустя время, как появляется печной гул, поддувало прикрывают до тех пор, пока гул не заменится шепотом. В дальнейшем для оценки состояния горения печи нужно так же ориентироваться на «печной звук», приоткрывая дверцу поддувала при затихании и прикрывая при возникающем гуле.
  4. Чем больше реактивная печь, тем меньшее отверстие для притока свежего воздуха необходимо. Целесообразно использование в такой печи отдельного поддувала.
  5. Регулировка мощности работы печи может происходить только за счет объема закладываемого топлива, но не за счет подачи воздуха.
  6. При самостоятельном изготовлении большой ракетной печи, ее бункер следует делать с плотно прилегающей крышкой, без просветов и щелей. В противном случае не будет обеспечиваться стабильный рабочий режим печи, что чревато расходом лишней топливной энергии.
  7. Вопреки распространенному мнению, ракетная печь для бани не подходит для установки, так как печь не выделяет ИК-излучение в достаточном количестве, которое необходимо для отопления стен и отдачи конвекции в воздушные массы в условиях бани. Печь ракета для бани, теоретически, может быть установлена только с использованием печного типа Широкова-Храмцова, характеристика которого дана ниже.
  8. Ракетная печь для гаража представляет мобильный вариант печной конструкции, способной быстро нагревать помещение. Основной элемент — нагревательный бак из трубы.

Виды топлива

При правильной сборке и эксплуатации, ракетную печь можно топить любым типом твердого топлива, древесиной и ее отходами. Например, ветками, листьями, дровами, углем, кукурузными стеблями, шишками, кусками ДСП, обломками мебели. Загружать топливо в печь можно как в сухом, так и в сыром виде. Это особенно актуально для ее эксплуатации в природных условиях, где не всегда можно отыскать сухое сырье.

Инструменты

Чтобы построить печь ракетного типа своими руками нужно заранее подготовить комплект инструментов для работы, который должен состоять из:

  • кельмы для зачерпывания и распределения раствора. Удобнее работать инструментом с несколько сдвинутой вбок рукоятью;
  • кирки или молотка — кирки для обтёсывания отдельных частей кирпича;
  • болгарки с алмазным диском для распиливания цельных блоков на четверти и половинки;
  • киянки с резиновым наконечником для выравнивания кирпича в кладке;
  • крученного шнура — причалки;
  • строительного уровня;
  • угольника и рулетки;
  • лопаты.

Запастись нужно также двумя ёмкостями для приготовления раствора, бетона и металлической сеткой для просеивания ингредиентов.

Особенности эксплутации ракетной печи

  1. Перед загрузкой основного топлива печь нужно прогреть. Это больше касается больших и многофункциональных ракетных печей. В них без предварительного прогрева тепловая энергия будет использоваться вхолостую.
  2. Для разгона печи в открытое поддувало помещают сухую бумагу, древесную стружку, солому. Достаточный прогрев печи можно определить по гулу в печи, который в дальнейшем затихает. Затем в разогретую ракетную печку закладывается основное топливо, разжигающееся за счет разгонного.
  3. В начале горения основного топлива дверцу поддувала открывают полностью. Спустя время, как появляется печной гул, поддувало прикрывают до тех пор, пока гул не заменится шепотом. В дальнейшем для оценки состояния горения печи нужно так же ориентироваться на «печной звук», приоткрывая дверцу поддувала при затихании и прикрывая при возникающем гуле.
  4. Чем больше реактивная печь, тем меньшее отверстие для притока свежего воздуха необходимо. Целесообразно использование в такой печи отдельного поддувала.
  5. Регулировка мощности работы печи может происходить только за счет объема закладываемого топлива, но не за счет подачи воздуха.
  6. При самостоятельном изготовлении большой ракетной печи, ее бункер следует делать с плотно прилегающей крышкой, без просветов и щелей. В противном случае не будет обеспечиваться стабильный рабочий режим печи, что чревато расходом лишней топливной энергии.
  7. Вопреки распространенному мнению, ракетная печь для бани не подходит для установки, так как печь не выделяет ИК-излучение в достаточном количестве, которое необходимо для отопления стен и отдачи конвекции в воздушные массы в условиях бани. Печь ракета для бани, теоретически, может быть установлена только с использованием печного типа Широкова-Храмцова, характеристика которого дана ниже.
  8. Ракетная печь для гаража представляет мобильный вариант печной конструкции, способной быстро нагревать помещение. Основной элемент — нагревательный бак из трубы.