Ракетную печь на газе. Ракетная печь: ракета своими руками, чертежи и видео, реактивная печка длительного горения, для отопления

Для любителей загородных поездок, заядлых рыбаков и дачников незаменимой станет мобильная печка компактных размеров, легко помещающаяся в багажник автомобиля. Совсем недавно на рынке появились маленькие разборные печи, имеющие весьма красноречивое название «Робинзон». Сделать печь робинзон своими руками вполне возможно, тем более что в этом случае она обойдется даже гораздо дешевле, чем готовый вариант. Преимущество самостоятельного изготовления этого прибора заключается в возможности модернизации, которая расширит его возможности.

Нужно отметить, что на основе этой простой конструкции могут быть изготовлены и стационарные печи для дома и сада, поэтому ее вполне можно назвать универсальной. Если поставлена цель самостоятельно изготовить именно мобильную печь типа «Робинзон», то стоит рассмотреть, какие конфигурации она может иметь, и только после этого определиться с выбором модели.

Конструкция и принцип работы печи

Печь «Робинзон» имеет так называемую ракетную конструкцию, и основе которой были создано множество моделей, существенно отличающиеся между собой по размерам и даже по функциональным возможностям.

Обычные состоят из топливника, соединенного с дымоотводной трубой. Топливный бункер может быть устроен горизонтально, вертикально или под углом, соединяться непосредственно с дымоходом или же иметь между этими двумя элементами горизонтальный участок трубы, который удлиняет путь нагретого воздуха и создает дополнительную нагреваемую поверхность.

На данной схеме показаны разные варианты расположения топки ракетной печи:

1 – Вертикальная топка соединена с дымоходом отрезком трубы, что удлиняет путь горячего воздуха от топки до выходного отверстия. Соединяющий участок может быть использован в качестве варочной панели.

2 – Вертикальная топка, расположена рядом с трубой, позволяет достаточно быстро нагреться всей конструкции.

3 – Топка, закрепленная к трубе под углом, делает более удобной закладку топлива.

4 – Две вертикальные топки, расположенные по бокам трубы, имеющей больший размер в сечении. Такая конструкция поможет намного быстрее нагреть емкость с содержимым, установленную сверху на специальную подставку.

Все ракетные печи имеют примерно одинаковый принцип работы. Он заключается в том, что при первичном сгорании топлива, заложенного в бункер-топливник, образовавшиеся газы, имеющие значительный энергетический потенциал, дожигаются в вертикальном участке трубы. Для этого сделан специальный канал вторичного воздуха, который обеспечивает его подачу, своеобразный «подсос», непосредственно к основанию вертикальной трубы. То есть, ракетная печь в этом плане определенным образом напоминает работу . В результате на выходе из печи, в верхней ее части, достигается максимальная температура, которую можно использовать для подогрева воды или приготовления пищи.

Сверху трубы в самой простой конфигурации печи монтируется стационарная или съемная насадка — для установки емкости с водой или иной посуды.

Большим преимуществом ракетной печи можно назвать ее экономичность, так как для достижения необходимого результата вовсе не нужно большого количество топлива. Для того чтобы она качественно функционировала, часто бывает достаточно горсти сухих щепок или даже сухой травы.

Видео: демонстрация возможностей походной ракетной печи «Робинзон»

• По тому же принципу работает и ракетная печь, устанавливаемая для отопления помещений. Эта конструкция известна с давних времен, и была традиционной для в домах многих восточных народов.

С помощью этих печей не только обогревали помещение – их теплую лежанку использовали в качестве подогреваемых спальных мест.

Кстати, и в наше время от этой конструкции тоже не спешат отказаться и используют ее для обогрева в частных домах. В данной модели печи участок дымоотводной трубы значительно удлинен и проходит под всей лежанкой, которую передает тепло продуктов сгорания. Получается своеобразная большая «батарея» отопления, способная обогреть достаточно большую площадь.

• Другим вариантом ракетной печи может быть небольшая кирпичная конструкция, сложенная в дачном домике или на садовом участке. Причем, если она выкладывается во дворе, как временный вариант, то кирпичи даже необязательно скреплять раствором. Главное - соблюсти расположение всех ее элементов.

Подобная модель печи часто предлагается в презентациях сообществ по выживанию, которые достаточно распространены, например, в Северной Америке. Такая печь может быть изготовлена в любых создавшихся условиях. В крайних случаях, для ее обустройства подойдут обыкновенные камни, найденные поблизости, а крупные просветы между ними могут быть заделаны обычной землей.

• Более сложной, но и функциональной конструкцией, основанной на том же принципе работы, является ракетная печь-плита, которая станет незаменимой помощницей на даче или в условиях частного дома в летний период. Большая поверхность плиты позволит одновременно готовить несколько блюд или нагревать воду, а также экономить на электричестве или другом топливе, так как чтобы печь оправдывала свое предназначение, не требуется даже большого количества дров.

Пустотелая внутри панель плиты пропускает через все свое пространство раскаленные газы, способные нагреть ее до очень высоких температур. Затем, продукты сгорания отводятся в дымоходную трубу, расположенную с противоположной от топочного бункера стороны.

• А вот такой переносной вариант походной печи имеет совcем небольшой размер, так как изготавливается из обычного оцинкованного ведра, которое обычно покрывают сверху жаростойкой краской.

Внутри ведра устанавливается конструкция из двух труб, сваренных между собой и выполняющих функции топки и дымоходной трубы. Внутреннее пространства ведра, между его стенками и трубами, заполняется песком (в походных условиях), или мелкофракционным керамзитом. Такая своеобразная «футеровка» обеспечит нагрев вертикальной трубы для того, чтобы в ней активно происходил дожиг пиролизных газов. Благодаря такой «прослойке» потребуется значительно меньше топлива, чтобы приготовить пищу или согреть воду.

Очень важно просчитать правильный зазор, который должен образоваться между подставкой под емкость (в данном случае, изготовленной в виде решетки) и трубой. Слишком большой или маленький просвет или снизит теплоотдачу печки, или станет помехой для нормального процесса сгорания газов.

• Похожим образом можно поступить и в nом случае, если необходимо приспособление для быстрого нагрева небольшого количества воды, например, для заварки чая в экстремальных или походных условиях. Для этого можно соорудить небольшую печку из обычной металлической банки. Для того, чтобы с помощью ее вскипятить воду или хотя бы немного согреться, потребуется всего горстка щепок или даже высохшая трава.

На представленном фото хорошо видно, что сделать подобную конструкцию совсем несложно. Достаточно иметь под рукой две больших металлических банки, одна из которых пойдет на изготовление двух трубок – вертикальной и горизонтальной, а вторая будет служить наружным кожухом-обечайкой.

Подставку для емкости с водой легко можно сделать из дна или крышки банки, вырезав из нее середину, затем сделав надрезы с внутренней стороны получившейся окружности, и отогнув их вниз в виде ножек. Такая подставка отлично установится на края банки. Подставку также можно сделать из стальной проволоки, аккуратно согнув несколько отрезков и скрепив их между собой.

Походные печи типа «Робинзон»

Сегодня в продаже представлены различные походные компактные печки ракетного типа, имеющие разные названия, том числе и «Робинзон». Однако, опытный мастер, посмотрев на устройство подобного прибора, сразу разберется в его конструкции и сможет составить чертеж, по которому ее несложно будет изготовить.

Понятно, что изготовление подобных печей будет доступно лишь тем домашним мастерам, которые обладают навыками слесарных и сварочных работ и имеют в распоряжении советующее оборудование и инструменты.

Каждый хороший хозяин дома должен быть знаком с технологией сварки!

В повседневной жизни частного дома очень часто встречаются ситуации, когда без сварочных работ обойтись очень трудно. Мало иметь аппарат – нужно обладать определенными навыками. Надеемся, что специальная статья нашего портала, посвященная азам , станет неплохим самоучителем для начинающих.

Необходимо знать, что у всех походных печей, работающих по описанному выше принципу, есть общие параметры, которые следует обязательно учитывать при составлении схемы-чертежа, иначе в функционировании конструкции могут возникнуть сбои. К таким характерным особенностям можно отнести следующие особенности:

• Вертикальная труба должна иметь высоту, как минимум в два раза больше, чем длина топочного бункера.
• Высота топливного бункера, устанавливаемого вертикально, должна быть, примерно равна длине горизонтального соединительного участка печи и ширине топочного отверстия.
• Самым лучшим расположением топочного отдела будет установка его под углом в 45 градусов, так как в нем оптимально располагается поддувальный просвет, а также в него удобно укладывать топливо.
• Рекомендовано, чтобы сечение входа топливного бункера было примерно равно аналогичному параметру вертикальной трубы.

Первый вариант походной печи

Такая модель походной печи – проста в конструкции и изготовлении и весьма компактна по габаритам. Для нее не потребуется большого количества материалов, и сделать ее можно буквально за несколько часов.

Печь имеет однe важную конструктивную особенность - ее нижняя часть, выполняющая роль дна топливной камеры (колосника) сделана подвижной, поэтому ее можно выдвинуть, заложить на нее нужное количество и задвинуть в топочный бункер. Если же щепки длинные, то выдвинутую решетку можно использовать, как подставку для их укладки. Кроме этого, выдвижная решетка значительно облегчает периодическую очистку топки.

Для данной модели потребуется:

Работы проводятся поэтапно и включают следующие операции:

• На заготовках из квадратных труб делается разметка, так как один их край должен быть срезан под углом в 45 градусов. Затем «болгаркой» производятся срезы.
• Следующим шагом трубы необходимо аккуратно сварить между собой, чтобы получился своеобразный «сапог».
• В верхней части вертикальной трубы по ее углам или в середине каждой из сторон нужно сделать пропилы размером 20 мм в глубину и 3,5 мм в ширину. В них будет устанавливаться подставка для емкостей.
• Далее, изготавливается сама подставка. Для этого одна из полос в 300 мм длиной разрезается пополам. На второй полосе нужно наметить середину и приварить к ней с двух сторон подготовленные отрезки, чтобы получилась форма креста.
• Из двух оставшихся полос и коротких отрезков длиной в 140 мм сваривается рама выдвижного устройства. Здесь нужно обязательно произвести примерку и учесть то, что длинные полосы должны быть приварены не к боковым сторонам коротких полосок, а внахлест с ними.
• Сверху готовой рамы точечной сваркой прихватывается готовая решетка или нарезанные по длине рамы стальные пруты с расстоянием в 10 мм друг от друга, они будут выполнять роль колосника.
• Затем, сверху трубы устанавливается подставка под емкость, а решетка задвигается в топочный бункер. Теперь можно проводить испытания готовой печи.
• Если испытательные мероприятия прошли успешно, то после того, как металл остынет, печь можно покрасить
• Хотя в данной конструкции не предусмотрено, но все же рекомендовано к выдвижной раме, дополнительно приварить ручку, что поможет более комфортно регулировать ее расположение.

Второй вариант походной печи - «Антошка»

Эта печь немного сложнее в изготовлении, так как имеет большее количество элементов. Однако работа все равно вполне выполнима, если для этого подготовить все необходимое.

Удобство этой конструкции заключается в том, что в ней предусмотрена дополнительная нагреваемая плоскость. Например, на подставку, расположенную на вертикальной трубе, можно установить емкость для приготовления пищи, а дополнительную плоскость, закрепленную над топочным бункером, в то же время использовать для нагрева воды.

Для изготовления этой модели потребуются следующие заготовки:

• Размечается вертикальная труба, так как ее нижняя часть должна быть срезана под углом в 30 градусов. По разметке производится срез.
• Затем берется труба, предназначенная для топочного бункера, и в задней верхней ее плоскости размечается и вырезается отверстие размером 120×100 мм. С нижней стороны топочной трубы также вырезается отверстие, но уже размером 150×150 мм - для соединения этой части печи с поддувальной камерой.
• Следующим шагом задняя часть топочного бункера заваривается подготовленной для этого пластиной, а затем к нижнему отверстию снаружи привариваются отрезки металлических прутов на расстоянии 10÷12 мм друг от друга - это будет колосниковая решетка топки.
• Далее, нужно изготовить поддувальную камеру. Для этого берется отрезок квадратной трубы размером 180 мм, и на нем размечается срез под углом в 30 градусов таким образом, чтобы размер поддувала составлял 100×180 мм. Деталь должна иметь дно и боковые стенки, а верхней частью она будет приварена под колосником топочного бункера с трех сторон.
• Теперь, для комфортного проведения дальнейших работ, печь нужно поставить на подставки, которые делают из металлических уголков, приварив их к задней части топочной и поддувальной камер.
• Следующим этапом можно переходить к работе над верхней частью печи. К верхнему отверстию топки приваривается вертикальная труба печи. После этого делается примерка верхней панели, и определяются углы треугольников - подставок. Их конфигурация вычерчивается на бумаге, а затем переносится на металлический лист и вырезается.
• Треугольники устанавливаются на ребро и привариваются к вертикальной трубе и «крыше» варочного бункера. Треугольные элементы вместе с верхней пластиной создадут герметичное пространство над топочным бункером, благодаря которому металлическая панель будет более долгое время оставаться горячей.
• Затем, к переднему верхнему краю топочного отверстия, установленным треугольникам-подставкам и вертикальной трубе примеряется и приваривается пластина размером 300×150×3 мм.
• Закончив с этой частью печи, останется только приварить к верхней части вертикальной трубы уголки, которые выполняют роль подставки для емкостей. Подготовленные арматурные прутья длиной 300 мм нужно согнуть под прямым углом так, чтобы они имели одинаковые стороны. Уголки нужно приварить к четырем сторонам трубы, подняв их на одинаковую высоту, так, чтобы их верхний край расположился над плоскостью жерла вертикальной трубы на высоте примерно 30÷50 мм.
• После этого можно проводить испытание конструкции, а затем красить жаростойкой краской.

Печь «Робинзон»

Прибор, приобретаемый в магазине, не имеет дверцы, позволяющей регулировать интенсивность первичного горения в топке, и некоторые домашние мастера повторяют заводскую модель «Робинзона».

Другие же умельцы, которые делают печь для себя, постарались усовершенствовать конструкцию, сделав ее работу более эффективной, поэтому на такую модернизацию стоит обратить особое внимание.

Вариант, скопированный с промышленного образца

Если будет выбран для самостоятельного изготовления заводской вариант печи, то можно легко разобраться в его элементах по чертежу, тем более что деталей потребуется совсем немного:

— Металлический короб топочного бункера, изготовленный из стального листа в 3 мм. Общий размер бункера 150 ×100×300 мм. Он собирается из пяти пластин 2 шт. 300×150 мм; 2 шт. 100×300 мм и 1 шт. 100×150 мм.

— Металлическая пластина 150×200×3 мм для отделения поддувального канала от топочной камеры.

— Металлическая труба диаметром в 100 мм, а высотой — в 600 мм.

— Отрезки арматуры диаметром в 7÷8 мм и длиной в 120 мм — для изготовления колосниковой решетки.

— Три кольца высотой 25÷30 мм, нарезанных из трубы такого же диаметра, как и вертикальный стояк -100 мм, и одно кольцо диаметром 110 мм;

— три гайки d13, которые привариваются к нижней части топочного бункера и предназначены для прикручивания ножек;

— три одинаковых отрезка стального прута с нарезанной на них резьбой, или готовые шпильки (длинные болты) с резьбой М8.

Здесь же следует уточнить, что верхняя подставка может иметь и иную конфигурацию, так как она не играет особой роли именно в эффективности прибора. Главное, чтобы этот элемент не имел сплошной верхней плоскости и не был вплотную расположен к жерлу трубы, иначе в печи не будет должной тяги, и топливо не будет гореть с требуемой интенсивностью.

Чтобы сделать подставку именно такой формы, нужно три кольца, заготовленных из трубы, разрезать пополам, а затем приварить их к металлическому стержню.

Работы по изготовлению подобной модели печи немного усложняются тем, что используются два разных по форме элемента — прямоугольный короб и круглая труба. Выполняется сборка следующим образом:

• Для начала нужно подготовить пластину, отделяющую топку от поддувала. Для этого на пластину привариваются отрезки арматуры, на расстоянии примерно 10 мм друг от друга - так будет получена колосниковая решетка.
• Затем готовую пластину с колосником нужно приварить к боковым и задней стенке топки. Ее приваривают, отступив от нижнего края 30÷35 мм. Пластина должна быть установлена ровно горизонтально.
• Далее, свариваются угловые соединения задней и боковых стенок камеры.
• Следующим этапом к коробу приваривается донная часть, а к ней - три гайки для вкручивания ножек.
• Далее, с помощью сварки закрепляется «крыша» топочной камеры.
• Затем, размечается труба, так как она должна быть срезана под углом в 30 градусов. После среза вместо окружности в сечении получается овал.
• Трубу нужно приставить этим овалом к середине поверхности «крыши», сваренного короба, в самой нижней его части и обвести маркером. По этой линии в пластине нужно вырезать отверстие, так как в него должна быть вварена вертикальная труба. Вырезать эту форму можно тоже с помощью сварочного аппарата на большом токе, или аппарата для резки металла.
• Далее в отверстие вваривается труба. На нее надевается подставка для установки емкости. К конструкции прикручиваются ножки, и проводится испытание, а затем, при желании – и окрашивание.

Усовершенствованный вариант печи «Робинзон»

Этот вариант печи по конструкции повторяет предыдущую модель, но отличается тем, что мастер установил на топочное отверстие дверцу. В данном случае дверца откидывается вверх. Но, нужно сказать, что такой способ открывания тоже не совсем удобен, так как с помощью такой задвижки невозможно точно регулировать тягу – она в принципе имеет только два положения. Оптимальным вариантом будет заслонка, перемещающаяся вверх-вниз или влево - вправо, которую устанавливают в приваренные на стенки уголки, размером 10×10 или 15×15 мм.

Кроме этого отличия от предыдущего варианта печи, есть несколько и других:

• Для изготовления топочного бункера использована сталь, толщиной в 5 мм.
• Для вертикального участка использована квадратная труба.
• В качестве подставки под емкости используются уголки, декоративные металлические шары, как в данном случае, или можно придумать свой вариант этого элемента, который будет наиболее прост в изготовлении.
• Подставка под саму печь тоже отличается от выше представленных вариантов. Она состоит из стальной пластины, к которой приварена ножка, изготовленная из отрезка арматуры.

Чтобы сделать эту модель печи нужно подготовить:

— Трубу для изготовления топочного бункера длиной в 400 мм, размером в сечении 160×160 мм.

— Трубу для дымохода длиной в 600 мм и размером в 120×120 мм;

— Панель, разделяющая топку и поддувальный зазор. Она изготавливается из стального листа в 5 мм и металлического прута в 7÷8 мм. Ее размер – 155×300 мм.

— Пластину размером 180×350 мм – для подставки под печь;

— Металлическая панель размером 160×100 мм.

На представленных фотографиях показан материал, который подойдет для , а также его процесс его раскроя. Срезанную часть от детали вертикальной трубы вполне можно использовать вместо ножки на подставке под печь.

• Внутри топки закрепляется разделительная панель с колосником.
• Затем, закрывается задняя стенка топочного бункера и приваривается вертикальная труба.
• Далее всю конструкцию нужно установить и закрепить сваркой на металлическую пластину. В качестве подпорки спереди монтируется отрезок металлического прута или обрезанная от дымоходной трубы треугольная часть.
• На верхнем обрезе вертикальной трубы по углам закрепляются точечной сваркой отрезки уголков, которые станут подставкой под емкость. Они должны иметь высоту над трубой 40÷50 мм.
• Далее, на входное топочное отверстие устанавливается дверца (на петлях, как в данном случае, или в виде выдвижной панели в рамке из уголков).
• Проводится испытание конструкции. После этого, сварочные швы зачищаются, и печь покрывается жаростойкой краской по металлу, которая не только сделает прибор более аккуратным, но и предотвратит появление и распространение очагов коррозии.

Для того, кто владеет навыками работы с различными слесарными инструментами и , изготовить один из вариантов печи типа «Робинзон» - не составит большого труда. Весь процесс заготовки деталей и самой сборки – не займет много времени, но зато печь прослужит долгое время и станет незаменимой помощницей в различных ситуациях.

Поэтому если нет возможности сложить в дачном домике стационарное отопительное сооружение или приобрести готовую чугунную или стальную печь, то «Робинзон» - это именно то, что нужно. Тем более, что для ее изготовления не потребуется большого количества материалов, а для получения нужного эффекта расходуется совсем небольшое количество любого доступного природного топлива.

Видео: самодельная металлическая печь ракетного типа

На сегодняшний день разработано и внедрено достаточно много разновидностей и моделей печей, работающих на дровах. В этом ряду вполне оправдывает все ожидания возведенная печь ракета своими руками чертежи которой будут представлены ниже. Подобное отопительное сооружение, безусловно, заслуживает пристального внимания, так как обладает некоторыми специфическими достоинствами, незаменимыми в определенных условиях.

Этот вариант др овяной печи прост и оригинален по конструкции и не требует для изготовления большого количества дорогостоящих комплектующих и материалов. Установить такую печку, сделав ее собственными силами, сможет, наверное, любой человек, пусть даже не имеющий опыта в возведении подобных конструкций, но умеющий читать предоставленные чертежи и работать с некоторыми инструментами .

Интересно заметить, что при необходимости, печку-ракету можно изготовить даже за 20÷30 минут, например, из железной банки. Однако, если приложить максимум усилий, то есть возможность получить для дома удобное стационарное сооружение с прогреваемой лежанкой, способной даже заменить обычный диван.. При этом печь-ракета не потребует сложных порядовок, как у колпаковой или русской печей, которые представляют собой массивные строения.

Принцип работы печи-ракеты

Печь-ракета изначально задумывалась, как один из функциональных предметов выживания в сложных условиях. Поэтому ее конструкция должна была соответствовать некоторым критериям:

• Эффективный обогрев помещения.
• Возможность приготовления пищи.
• Высокий КПД пр ибора при использовании для отопления разного древесного топлива любого качества.
• Возможность докладывать топливо, не останавливая процесса горения.
• Кроме того, печь должна была сохранять тепло, как минимум , в течение 6÷7 часов, чтобы дать возможность хозяевам провести ночлег в комфортных условиях.
• Максимальная безопасность конструкции, в плане исключения возможности просачивания в помещение угарного газа.
• Еще одно условие, которое требовалось соблюсти — это простота и доступность конструкции для изготовления ее любым непрофессионалом.

Поэтому за основу были взяты базовые принципы нескольких разновидностей отопительных приборов, работающих на древесном твердом топливе:

• Свободная циркуляция нагретого воздуха и газов по всем каналам. Печь работает без принудительного поддува , а тягу создает дымоход, который вытягивает продукты горения. Чем выше поднята труба, тем интенсивнее в ней тяга.
• Принцип дожигания выделенных при горении из топлива газов (пиролизных ), который используется в приборах длительного горения. Этот принцип работы чрезвычайно важен из-за высокого КПД пр ибора, который достигается за счет создания специальных условий дожигания пиролизных газов для наиболее полного расходования заложенного в топливе энергетического потенциала.

Термин «пиролиз» означает разложение твердого топлива на летучие вещества, под воздействием высоких температур и одновременном «кислородном голодании ». Присоздании пределенных условий — они способны сгорать, также выделяя большое количество тепловой энергии. При этом важно знать, что пиролиз недостаточно просушенной древесины проходит довольно длительное время в газовой фазе, то есть выделившийся пиролизный газ потребует немало тепла для создания смеси (древесного газа), способного сгорать полностью. Поэтому для печи-ракеты не рекомендовано использовать влажное топливо.

Разнообразие печей-ракет – от простого к сложному

Простейшая конструкция печи-ракеты

В простой конструкции печи-ракеты, отапливаемой пучками веток или лучин, продукты сгорания практически сразу же отправляются в дымоход, не успевая образовать в корпусе печи горючий древесный газ, поэтому комнату с помощью нее обогреть не удастся. Такие печи могут быть использованы только для приготовления пищи. Эта модель изготавливается в стационарных и мобильных вариантах, в ней действует только принцип свободной циркуляции нагретого воздуха, так как для полноценного процесса пиролиза в ней не создается требуемых условий.

В подобных печах в качестве топливной камеры используется небольшой участок трубы. Он может иметь горизонтальное положение, как показано на схеме, или быть развернут кверху. В последнем случае, загрузка топлива происходит вертикально.

После поджигания заложенного в трубу топлива, выделенные из него нагретые газы устремляются вверх по вертикальному участку трубы наружу.

Сверху вертикальной трубы и устанавливают емкости для приготовления пищи или согрева воды. Для того чтобы газы свободно выходили наружу, и дно емкости не перекрывало тягу в трубе полностью, сверху печки устанавливается специальная металлическая подставка. Она создает зазор нужного размера, который способствует поддержанию тяги.

Сверху — весьма оригинальная подставка под емкость с нагреваемой водой

Кстати, этот самый простой тип устройства печи был изобретен первым, и из-за повернутого вверх отверстия топки и вырывающегося из него пламени печь, скорее всего, и получила название ракетной. Кроме этого, при неправильном режиме топки, конструкция издает свистящий «ракетный» гул, но если же печь настроена правильно, то она тихо шелестит.

Усовершенствованная печь-ракета

Так как, используя самую простую печь-ракету со свободным выходом газов, невозможно отопить помещение, конструкцию несколько позднее дополнили теплообменником и дымоотводными каналами.

После проведенных усовершенствований и весь принцип работы печи-ракеты несколько изменился.

• Для сохранения в вертикальной трубе высокой температуры нагретого воздуха, ее стали утеплять огнестойким материалом, а затем закрывать сверху еще одним металлическим корпусом, изготовленным из трубы большего диаметра или металлической бочки с закрытым верхом.
• На отверстие топки стали устанавливать дверцу, а в нижней части печи появился отдельный канал для вторичного воздуха. Через него и стал осуществляться поддув (необходимый для дожига пиролизных газов), который ранее происходил через открытую топку.
• Кроме этого, дымоотводную трубу перенесли в нижнюю часть корпуса, что заставило нагретый воздух циркулировать по всему корпусу, огибая все внутренние каналы, а не уходить напрямую в атмосферу.

• Продукты горения, имеющие высокую температуру, стали сначала подниматься к потолку внешнего корпуса, скапливаться там и нагревать его, что позволило использовать наружную горизонтальную поверхность в качестве варочной плиты. Затем, поток газов остывает и опускается вниз, поворачивает в колено и уже только оттуда уходит в дымоходную трубу.
• Благодаря поступлению вторичного воздуха, в конце нижнего горизонтального канала происходит дожигание газов, что значительно повышает КПД печи. Свободная циркуляция газов создает саморегулирующуюся систему, которая ограничивает поступление в топочную камеру воздуха, так как он подается только по мере остывания горячих газов под «потолком» корпуса.

Весьма популярная схема — из металлического профиля и старого газового баллона

Модель печи, представленная на рисунке, работает по типу «буржуйки» и имеет выведенный на улицу дымоход. Однако, она непригодна для использования в жилых помещениях, так как в ней, при перепадах внешнего давления, может возникнуть обратная тяга, которая будет способствовать поступлению в помещение угарного газа. Поэтому подобная печь должна быть всегда под присмотром, и ее чаще всего используют для отопления хозяйственных помещений или гаража.

Печь-ракета с теплой лежанкой

По принципу дожига пиролизных газов устроена и печь-ракета с лежанкой, но в этом варианте теплообменник представляет собой конструкцию из объединенных длинных каналов, идущих от печи и уложенных или сформированных из негорючих пластичных материалов под поверхностью лежанки.

Необходимо заметить, что такая система отопления – отнюдь не нова, и, собственно, подобная печь-ракета имеет достаточно богатую историю. Она была изобретена давно, предположительно - в Маньчжурии, получила название «кан », и до сих пор является традиционной для крестьянских домов в Китае и Корее.

Подобные печи под названием «кан» с давних пор применяются для обогрева домов в Восточной Азии

Система представляет собой широкую лежанку, сделанную из камня, кирпича и глины, внутри которой по устроенным каналам, по сути являющимися удлиненным дымоходом, проходит нагретый в печи воздух. Проходя через это лабиринт и постепенно отдавая тепло, газовый поток, остывая, выходит в дымоход высотой в 3000 ÷3500 мм, расположенный на улице, рядом с домом.

Сама печь находится у одного из концов лежанки и, как правило, оснащена варочной поверхностью, что позволяет использовать ее для приготовления пищи.

Сверху каменно-глиняная конструкция «кан » накрывается соломенными или бамбуковыми циновками, или там устраивается деревянный настил. В ночное время лежанки использовались в качестве кроватей, а днем — в виде сиденья, на которое традиционно для азиатских народов устанавливался специальный низкий столик в 300 мм высотой – за ним и проводился прием пищи.

Эта система отопления достаточно экономична в плане расходования топлива, так как для ее нагрева достаточно использовать средней толщины ветки. Такая печь-ракета способна долгое время удерживать тепло, создавая комфортные условия для сна на протяжении всей ночи.

А корейские печи «ондоль», наверное, стали прообразами современных «теплых полов»

В корейских домах используется похожая на «кан » система отопления, которая имеет название «ондоль ». Этот вариант обогрева, в отличие от китайского, обустраивается не внутри лежанки, а под всем полом дома. В принципе можно утверждать, что такой способ передачи и распределения тепла в жилые помещения, похоже, лег в основу конструкции современной системы «теплый пол».

Конструкцию печи с подсоединенными к ней трубами можно хорошо рассмотреть на представленной схеме.

В наше время, при современном богатом разнообразии материалов,каналы в этой конструкции печи могут быть изготовлены из металлических труб, уложенных в виде змеевика и хорошо теплоизолированных негорючими материалами. Поэтому последний участок дымоотводной системы может выходить из конструкции лежанки рядом с самой печью или же в конце лежанки, и уходить затем через стену в дымоотводную трубу, установленную на улице.

На представленной схеме можно увидеть результаты конструкторской работы, которые позволили добиться относительной простоты схемы, обладающей высоким КПД, а также соответствующей всем предъявляемым к речи-ракете требованиям.

Топливо загружается в топочное отверстие вертикально. Затем оно поджигается, и, прогорая, постепенно оседает вниз. Воздух, поддерживающий горение, поступает в донную часть топочной камеры через отверстие, играющего роль поддувала. Оно должно обеспечивать достаточный приток воздуха для дожигания выделенных продуктов термического разложения древесины. Но, вместе с тем , воздуха не должно быть слишком много, так как он может остудить первично выделенные газы, и в этом случае процесс дожига пиролизных газов не сможет состояться, а продукты горения осядут на стенки корпуса.

В этот варианте печь с вертикальной загрузкой имеет на топочной камере глухую крышку, которая исключит риск попадания газов в помещение при создании обратной тяги.

В полностью изолированном объеме выделенного газа образуется тепловая энергия, растет температура и давление, увеличивается тяга. По мере сгорания топлива горящие газы уходят через каналы корпуса печи в теплообменник, по дороге обогревая внутренние поверхности. Так как каналы имеют сложную конфигурацию, газы на более долгое время задерживаются внутри печи, отдавая тепло корпусу и поверхностям каналов, которые, в свою очередь нагревают поверхность лежанки и, соответственно, саму комнату.

Со временем любая печь и ее каналы требуют очистки от сажных отложений. В этой конструкции проблемным участком являются трубы теплообменника, расположенные внутри лежанки. Для того, чтобы без проблем провести эти профилактические мероприятия, на уровне поворота теплообменника из корпуса печи в трубы под лежанкой устанавливается герметично закрывающаяся прочистная дверца (на схеме обозначена «Secondary Airtight Ash Pit»). Именно в этом месте концентрируются и оседают все не догоревшие продукты термического разложения древесины. Дверцу периодически открывают и очищают проходы от сажи - этот процесс гарантирует длительную эксплуатацию дымохода. Чтобы дверца закрывалась герметично, на ее внутренние края нужно закрепить асбестовые прокладки.

Как правильно топить печь-ракету?

Чтобы получить максимальный эффект обогрева, перед закладкой основной массы топлива рекомендовано печь разогреть. Этот процесс пр оводят с помощью бумаги, сухой стружки или опилок, которые поджигают в топке. Когда система прогреется, она изменит издаваемый звук — он может затихнуть или изменить свою тональность. В разогретый агрегат закладывается основное топливо, которое загорится от уже созданного разогревом жара.

Для печи-ракеты подойдут любые дрова и даже тонкие ветки, но главное — чтобы они были сухими.

Пока топливо хорошо не разгорится, дверцу топочной камеры или поддувала нужно держать открытой. Но только когда огонь станет интенсивным, а печь загудит, дверцу прикрывают. Затем, в процессе топки, доступ воздуха из поддувала постепенно перекрывается – здесь нужно ориентироваться на тональность звука печи. Если же воздушная заслонка случайно закрылась, и интенсивность пламени снизилась, ее нужно снова приоткрыть и печь разгорится с новой силой.

Достоинства и недостатки печи-ракеты

Прежде чем перейти к описанию процесса изготовления печи-ракеты, желательно подытожить информацию о ее достоинствах и недостатках.

Печи ракеты пользуются достаточно большой популярностью благодаря своим положительным качествам , к которым относятся:

• Простота конструкции и незначительное количество материалов.
• Изготовить любую из конструкций печи, при желании , сможет даже начинающий мастер.
• Возведение печи-ракеты не требует приобретения дорогостоящих строительных материалов.
• Нетребовательность к принудительной тяге дымохода, саморегуляция работы печи.
• Высокий КПД печи-ракеты с системой дожига пиролизных газов.
• Возможность добавления топлива во время топки печи.

Несмотря на большое количество достоинств данной конструкции, ее работа имеет и ряд недостатков :

• При использовании простейшей конструкции ракетной печи можно применять исключительно сухие ветки и лучины, так как излишняя влага может дать обратную тягу. В более сложной системе прибора применять влажную древесину тоже не рекомендовано, потому что она не даст нужной температуры для возникновения пиролиза.
• Печь-ракету во время топки нельзя оставлять без надзора, так как это весьма небезопасно.
• Этот вид прибора непригоден для отопления бани, так как он отдает недостаточно тепла в инфракрасном диапазоне, который особо важен для парилки. Печь-ракета с лежанкой может подойти только для комнаты отдыха банного здания.

Видео: особое мнение о печах-ракетах

Изготовление печи-ракеты с лежанкой

Печи-ракеты могут иметь различный размер, и для их изготовления применяются самые разные материалы – это металлические трубы, бочки и газовые баллоны, кирпичи и глина. Вполне допустим и комбинированный вариант, состоящий из труб, камней, глины и песка. Именно он и заслуживает особого внимания.

Из газового баллона можно изготовить несложную по конструкции печи, в том числе и использовать ее для варианта с лежанкой.

Как сделать саму по себе простую печь – более-менее понятно из выше представленных чертежей и описания ее работы, поэтому стоит рассмотреть изготовление отопительного агрегата, именно оснащенного лежанкой.

Видео: самодельная печь-ракета из газового баллона

Возможно, вас заинтересует информация о том, как сделать с пошаговой инструкцией

Чтобы было до конца понятно, что и где расположено в конструкции печи-ракеты, для описания работ будет использована данная схема.

Итак, рассматриваемая печь-ракета состоит из следующих элементов:

• 1а – поддувало, имеющее регулятор подачи воздуха, с помощью которого печь настраивают на нужный режим;
• 1б – топливная камера (бункер), имеющая глухую крышку;
• 1в – канал для подачи вторичного воздуха, обеспечивающего полное сгорание выделенных древесиной пиролизных газов;
• 1г – жаровая труба длиной 150÷200 мм;
• 1д – первичный дымоход (райзер ), диаметром 70÷100 мм.

Жаровую трубу нельзя делать слишком длинной или короткой. Если этот элемент будет слишком длинным, то вторичный воздух будет в нем быстро остывать и процесс дожига пиролизных газов не дойдет до конца.

Вся конструкция жаровой трубы и райзера должна быть максимально качественно теплоизолирована. Задача этого узла заключается в обеспечении полного сгорания пиролизных газов и подаче горячих масс из райзера в другие каналы, которые уже будут передавать тепло в помещение и на лежанку.

Здесь нужно отметить, чтобы получить оптимальный КПД от печи, диаметр р айзера нужно делать размером в 70 мм, а если поставлена цель добиться максимальной мощности печи, то следует делать его диаметром в 100 мм. В этом случае длина жаровой трубы должна составлять 150÷200 мм. Далее, при описании монтажа печи, размеры будут даваться для обоих случаев.

Сразу пропустить из райзера в накопитель тепла нагретый воздух нельзя, так как его температура достигает 900÷1000 градусов. Качественные жаростойкие теплоаккумулирующие материалы имеют достаточно высокую цену, поэтому , чаще всего, для этих целей используется саман (глина, смешанная с рубленой соломой). Этот материал имеет высокий потенциал теплоемкости , но не жаростоек, поэтому конструкция вторичной печи (корпус баллона) начинается с преобразователя температуры воздуха, который должен быть нагрет всего до 300 градусов. Часть, выработанного тепла сразу отдается в помещение и восполняет текущие теплопотери.

Описанные функции выполняет корпус печи, изготовленный из стандартного газового баллона в 50 л.

• 2а – крышка корпуса печи. Под нее из райзера попадает нагретый воздух;
• 2б – варочная поверхность, которая нагревается изнутри выходящими из райзера нагретыми газами;
• 2в – металлическая изоляции райзера (обечайка);
• 2г – теплообменные каналы. В них попадает нагретый газ, расходясь под потолком корпуса;
• 2д – нижняя металлическая часть корпуса;
• 2е – выход из корпуса в очистную камеру.

Основной задачей при обустройстве этих частей печи является обеспечение полной герметичности дымоотводной магистрали.

В корпусе(барабане), на высоте, на ⅓ от его «потолка», газы остывают и уже имеют нормальную температуру для поступления их в накопитель. Примерно от этой высоты и до пола помещения печь теплоизолируется несколькими слоями разных составов — этот процесс называется футеровкой.

• 3а – вторая очистная камера, через которую осуществляется очистка от нагара теплообменника («борова»), расположенного под лежанкой;
• 3б – герметичная дверца второй очистной камеры;
• 4 – «боров», длинный горизонтальный участок дымохода, расположенный под лежанкой.

Пройдя через трубы «борова» и почти полностью отдав тепло в саманную лежанку, газы уходят через основной дымоходный канал в атмосферу.

Разобравшись с устройством печи-ракеты детально, можно переходить к ее постройке.

Постройка печи-ракеты с лежанкой — пошагово

В первую очередь , нужно подготовить футеровочные составы. Их компоненты обойдутся совсем недорого, так как их зачастую можно найти и совсем бесплатно, буквально у себя под ногами:

• 5а – саман. Как уже говорилось выше – это глина, перемешанная с рубленой соломой и затворенная с водой до густоты кладочного раствора. Глина для изготовления самана подойдет любая, так как она не будет подвергаться влиянию внешних атмосферных воздействий;
• 5б – печная глина, смешанная со щебнем. Это будет основной теплоизолятор. Раствор должен иметь консистенцию смеси для кладки кирпича;
• 5в – жаростойкая футеровка, изготовленная из печной глины и шамотного песка в пропорциях 1:1 и имеющая консистенцию пластилина;
• 5г – обычный просеянный песок;
• 5д – средне-жирная глина для печной кладки.

Пошаговая работа над конструкцией производится в такой последовательности:

Постель для лежанки

Подготовив в се необходимые составы, изготавливается постель – деревянный прочный щит нужной конфигурации. Его каркас делается из бруса сечением 100×100 мм. Каркас — с ячейками размером 600×900 мм под печью и 600×1200 мм под лежанкой. Если планируется криволинейная форма лежанки, то она доводится до нужной конфигурации с помощью досок и обрезков бруса.

Постель — каркасное основание для дальнейшего возведения конструкции печи

Каркас обшивается шпунтованной доской толщиной в 40 мм – она закрепляется поперек длинных сторон каркаса. Позднее, после окончания монтажа печи, боковая фасадная часть постели будет обшиваться гипсокартоном. Все детали деревянной конструкции постели обязательно пропитываются биоцидом, а затем дважды прокрашиваются эмульсией на водной основе.

Далее, на пол, в том месте комнаты, где будет устанавливаться печь, настилается минеральный картон (картон из базальтовых волокон) толщиной в 4 мм, размером и формой полностью соответствующий параметрам постели. Непосредственно под печью поверх картона закрепляется лист кр овельного железа, который будет выходить из-под печи перед топкой на 200÷300 мм.

Затем, постель переносится и прочно устанавливается на выбранное и застланное место расположения печи, так, чтобы каркас с тоял устойчиво, без люфта. В конце будущей лежанки, на высоте 120÷140 мм выше уровня постели, устраивается в стене отверстие для дымохода.

Опалубка и заливка первого уровня саманной смеси

По всему контуру постели устанавливается прочная опалубка, имеющая высоту (А -40÷50 мм) и ровный верхний край.

В опалубку заливается саманная смесь (5а) и ее поверхность разравнивается с помощью правила. Маячками для выравнивания служат бортики опалубки.

Изготовление корпуса печи

• Пока саманная заливка будет сохнуть, а этот процесс займет 2— 3 недели, можно заняться изготовлением корпуса печи из баллона. Нужно отметить, что точно так же делают печь-ракету и из бочки.

Резка газового баллона и изготовление крышки с «юбкой»

• Первым шагом с пустого баллона срезается верх, для получения отверстия диаметром в 200÷220 мм. Далее, это отверстие закрывается подготовленным заранее стальным кругляком толщиной в 4 мм — эта поверхность будет играть роль варочной панели. После этого, ниже варочной панели на 50÷60 мм делается еще один срез для того, чтобы получилась крышка.
• По внешнему периметру получившейся крышки приваривается, так называемая «юбка» , изготовленная из тонкой листовой стали. Ширина юбки должна составлять 50÷60 мм, шов этой полоски выполняется сваркой. Если нет опыта в сварочных работах, то лучше доверить этот процесс пр офессионалу.
• После этого по всей окружности юбки, отступив от нижнего края 20÷25 мм, равномерно высверливают отверстия, в которые будут вкручиваться болты.
• Далее, срезается нижняя пустая часть баллона на высоте, примерно , в 70 мм от низа. Затем, в дне баллона вырезается отверстие для входа райзера внутрь корпуса.
• После этого, на внутренний край крышки необходимо с помощью клея «Момент» закрепить хорошо сплетенный асбестовый шнур, а затем сразу же надеть ее на корпус баллона и сверху придавить грузом в 2,5÷3 кг. Шнур будет служить герметизирующей прокладкой. Далее, через отверстия в металлической «юбке» просверливаются сквозные отверстия в корпусе баллона, в которых нарезается резьба для болтов.
• После этого нужно провести замеры глубины корпуса, так как необходимо определить высоту райзера .
• Затем крышку с баллона снимают, чтобы уберечь прокладку от полной пропитки клеем, иначе асбест потеряет свою эластичность.

Изготовление топочной части печи

Следующим шагом из квадратной трубы (или швеллера) сечением 150×150 мм изготавливаются элементы: 1а — поддувало, 1б — топочная камера; 1г — жаровой канал.

Райзер (1д) делают из круглой трубы диаметром в 70÷100 мм.

Угол врезки топочной камеры (бункера) в поддувальную и жаровую трубу может варьироваться в пределах 45÷60 градусов от горизонтали. Ее верхний край располагают вровень с выступающим вперед поддувальным элементом, как и показано на схеме.

В нижней части поддувальной и жаровой трубы нужно отделить канал вторичного воздуха (1в). Его отделяют металлической пластиной толщиной в 3÷4 мм. Ее задний край должен заканчиваться ровно на уровне передней стенки райзера , а передний выходить вперед поддувала на 25÷30 мм. Пластину точечно в четырех местах прихватывают сваркой внутри трубы.

Затем в конце жаровой трубы сверху вырезается отверстие, в которое вваривается райзер под прямым углом, а конец этого канала закрывается металлическим квадратом, также закрепляемым сваркой.

На поддувало обязательно устанавливается дверца — задвижка , которая поможет регулировать подачу воздуха. На топочную камеру крышка изготавливается из оцинкованного металла. Герметичного закрытия бункер не требует – главное, чтобы крышка плотно примыкала к входному отверстию.

После этого готовая конструкция обмазывается раствором 5в. Сплошную футеровку делают только внизу, а бока и верх поддувала оставляют свободными от футеровки. Чтобы смесь обмазки быстрее просохла, конструкцию надевают на шест поддувальной камерой. Нужно следить, чтобы смесь с поверхностей не сползла и не опала , так как футеровка играет большую роль в сохранении тепла. Если такое произошло, то обмазку нужно сделать снова, использовав более жирную глину.

Изоляция для печи-ракеты

После того, как высох саманный слой, устанавливается опалубка для обустройства жаростойкой теплоизоляции для печи. Она делается только под местом расположения печи. Высота опалубки будет составлять вместе с саманным слоем 100÷110 мм.

Установленную опалубку заполняют составом 5б и разравнивают по маякам, которыми послужат бортики опалубки. На главной схеме этот слой обозначен буквой Б.

Изготовление донной части барабана и обечайки

Обечайку изготавливают из круглой трубы диаметром 150÷200 мм или же сворачивают ее из стального листа.

Донный кругляк, который будет укладываться внутрь барабана, вырезается из листового металла толщиной в 1,5÷2 мм, а в середине его вырезается круглое отверстие. Диаметр окружности этого элемента должен быть на 4 мм м еньше внутреннего размера баллона, а диаметр серединного выреза под обечайку делается на 3 мм больше ее внешнего диаметра.

Установка топочной конструкции

После того как в опалубке высох термоизоляционный слой, на него монтируется топочная конструкция. Ее устанавливают, контролируя уровнем по вертикали и горизонтали, а затем фиксируют на теплоизоляционном слое с помощью шпеньков. Затем, вокруг печи устанавливается опалубка высотой 350÷370 мм от пола. Здесь нужно учесть, что прочистная камера (3а) и ее дверца (3 б) должны быть установлены рядом с застывшей смесью (5б), которой будет заполняться опалубка. Соединение же (2е ) прочистной камеры с теплообменным каналом (2г) будет проходить над футеровочным составом, заливаемым в опалубку. Смесь также выравнивается до идеала, вровень с опалубкой, с помощью правила.

Очистная камера

Пока будет сохнуть смесь в опалубке, можно заняться изготовлением прочистной камеры с дверцей и переходом в теплообменник. Его изготавливают из оцинкованной стали, толщиной в 1,5÷2 мм, а фасадную его часть – из металла в 4÷6 мм. В боковой части прочистной камеры вырезается отверстие диаметром в 150÷180 мм, для установки конца дымоходной трубы, которая будет проходить под лежаком.

Дверца прочистной камеры изготавливается размером в 160×160 мм, также из стали в 4÷6 мм. Перед ее установкой, по периметру внутренней поверхности устанавливается герметизирующая прокладка, изготовленная из минерального картона. Сама дверца прикручивается к коробу камеры крепежными болтами, для которых в высверленных отверстиях нарезается резьба.

На данной схеме представлены размеры всех элементов и место установки и соединения камеры с барабаном (баллоном). Далее, после примерки элементов, в нижней части барабана печи вырезается окно размером в 70 мм, в которое будет монтироваться сваркой соединяющий канал (2е ).

Гофрированные трубы под лежанкой могут быть расположена произвольно, в зависимости от конфигурации лежака, важно только придерживаться размеров, указанных на чертеже изготовления прочистной камеры, указанными под буквами А , Б и В. Как правильно присоединить трубу «борова» будет рассмотрено ниже.

Монтаж барабана

Когда раствор в опалубке просохнет, ее снимают. На райзер , сверху застывшей теплоизоляции, надевают барабан топочной системы, изготовленный из газового баллона. Барабан в данный момент монтируется без крышки — его установка показана на представленной схеме.

На донную часть установленного барабана выкладывается раствор 5б, и с помощью шпателя из него формируется наклонная в 6— 8 градусов, в сторону выходного окна прочистной камеры, поверхность. Затем, на райзер надевается и опускается на дно барабана, кругляк из металлического листа и придавливается к уложенному раствору. Из серединного отверстия вокруг райзера раствор выбирается, иначе невозможно будет установить трубу-обечайку. После этого в освобожденное пространство на райзер надевается сама труба и слегка вкручивается в раствор. Все зазоры, образовавшиеся по внешнему и внутреннему контуру, промазываются глиной (5д).

Футеровка топливной конструкции изнутри

После установки обечайки и пода , ожидать просыхания раствора теплоизоляции не нужно, можно сразу переходить к футеровке райзера . В обечайку, вокруг райзера , в 6÷7 слоев засыпается состав (5г). Каждый из слоев необходимо максимально уплотнить, при этом смачивая сухую смесь водой из пульверизатора. Сверху это пространство, заполненное песком, закрывается глиняным слоем (пробкой) толщиной в 50÷60 мм, при этом используется раствор 5д.

Монтаж прочистной камеры

После монтажа барабана, нужно установить прочистную камеру. Установить коробку несложно — для этого на переходной канал и отверстие в барабане, а также на боковую и нижнюю часть коробки наносится слой раствора 5д , который имеет толщину в 3÷4 мм. Коробка устанавливается на место, а окно переходного канала (2е ) вставляется в приготовленное отверстие барабана и хорошо прижимается и придавливается. Выступивший по бокам раствор сразу же размазывается. Вход прочистной камеры в барабан должен быть хорошо герметизирован, поэтому, если остались зазоры, то их обязательно нужно хорошо заделать.

Укладка теплоизоляционного слоя

Опалубка для уровня Г

Далее, по внешнему контуру постели устанавливается опалубка, так же, как при изготовлении уровня А. Высоту этого уровня Г нужно выводить, ориентируясь на отверстие под под ключение «борова». Над верхним краем отверстия уровень должен быть поднят примерно на 80÷100 мм.

Заполнение опалубки

Следующим шагом идет заполнение опалубки раствором самана (5а) до нижнего края отверстия, приготовленного под установку «борова» в очистной камере с одной стороны , а в конце лежанки— до нижнего края выходного отверстия для дымохода.

Выкладывается и разравнивается смесь вручную, при этом нужно следить, чтобы масса максимально плотно прилегала к предыдущему слою. Таким образом, от прочистной камеры к выходу дымохода образуется подъем для труб «борова», разница высот которого должна составлять 15÷30 мм. Такая конструкция необходима для того, чтобы лежанка прогревалась равномерно.

Возможно, вас заинтересует информация о том, как выбрать

Установка гофротрубы

Следующим шагом идет растягивание гофрированной трубы на всю длину лежанки. Один ее конец подключается к очистной камере, вставляясь в отверстие на глубину в 20÷25 мм и развальцовываясь внутри камеры плоской отверткой через очистную дверцу. Затем вход трубы в зольник обмазывается раствором 5д , а начало трубы 150÷200 мм, обмазывается саманом. Это хорошо зафиксирует т рубу в нужном положении и не даст ей выскользнуть из отверстия при проведении дальнейших работ.

После этого труба в опалубке укладывается в виде змеевика, но она всегда должна находиться на расстоянии порядка 100 мм от краев опалубки и стены. В процессе укладки труба вдавливается в уложенный под ней саманный слой. Уложив трубу по всей длине, второй ее конец фиксируют на глиняный раствор в выходное дымоходное отверстие.

После этого весь «боров» облепляется саманным раствором, который нужно хорошо утрамбовывать особенно между изгибов трубы, чтобы в нем не образовывалось пустот. После того, как саманной массой будет заполнено пространство вровень с верхом гофрированной трубы, в опалубку заливается более жидкий раствор самана, и в конце поверхность разглаживается правилом, которое ведется по стенкам опалубки, выполняющими роль маячков..

Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляют на дровах

Установка крышек

После этого болтами закрепляются крышки очистной камеры и барабана. Затягивать их нужно плотно, чтобы они прижали установленные внутри прокладки.

Обмазка барабана печи

Далее, производится обмазка саманом барабана печи на ⅔, от низа корпуса. Верхнюю часть барабана оставляют свободной от саманного слоя. Теплоизоляция наносится толщиной не менее 100÷120 мм, ну а конфигурация обмазки выбирается самим мастером.

Отделка печи

В прошествии двух или двух с половиной недель, саманный слой должен просохнуть, и можно будет удалить установленную опалубку. Затем, при необходимости, скругляются прямые углы конструкции. Кроме этого, барабан покрывается жаростойкой, способной выдержать температуру до 450÷750 градусов эмалью. Саманная поверхность лежанки покрывается акриловым лаком в два слоя, каждый из которых должен хорошо просохнуть. Лак скрепит материал поверхности, не давая ему пылить, защитит саман от влаги и придаст эстетичность глазурованной глины.

При желании на поверхность лежанки можно уложить деревянный настил из тонких досок – его достаточно часто делают съемным . Боковые части лежанки иногда отделывают гипсокартоном или обкладывают камнем. Декоративная отделка проводится на вкус владельца дома.

Возможно, вас заинтересует информация о том, как возводится

Проведение испытания печи

Просохшую печь нужно обязательно испытать. Для этого следует провести прогрев конструкции, заложив легкое топливо, в виде бумаги в поддувало и пополняя его в процессе сгорания. Когда на поверхности лежанки почувствуется тепло, можно в топочную камеру закладывать основное топливо. Когда печь начнет гудеть, поддувало закрывается до изменения звука до «шепота ».

В заключение нужно сказать, что печь-ракета может быть также выложена из кирпича или камня — все зависит от финансовых возможностей и творческих способностей мастера. Главное, что может привлечь в этой конструкции — это возможность импровизировать и творить, используя разные материалы для постройки и отделки. Поэтому тем, кто мечтает установить в своем доме печь с обогреваемой лежанкой, стоит внимательнее присмотреться к этому варианту.

Цены на готовые варианты печей-ракет

печь ракета

Видео: пример постройки печи-ракеты с теплой лежанкой

Евгений Афанасьев главный редактор

© При использовании материалов сайта (цитат, изображений) указание источника обязательно.

Скажем сразу: ракетная печь – простое и удобное отопительно-варочное устройство на древесном топливе с хорошими, но не исключительными параметрами. Ее популярность объясняется не только броским названием, но более тем, что ее может сделать своими руками и не печник и даже не каменщик; при необходимости – буквально за 15-20 мин. И еще тем, что, вложив немного больше труда, можно в доме получить прекрасную лежанку, не прибегая к постройке сложной, дорогой и громоздкой или . Причем сам принцип устройства печи-ракеты дает большую свободу дизайну и проявлению творческих способностей, см. рис.

Но едва ли не более примечательна «реактивная печь» огромным количеством связанных с ней, временами совершенно несуразных выдумок. Вот, к примеру, несколько выхваченных наугад перлов:

• «Принцип работы печи такой же, как у прямоточного реактивного двигателя МИГ-25». Да МИГ-25 и его потомок МИГ-31 возле прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ПВРД), что называется, и в кустиках не присаживались. На 25-м и 31-м стоят двухконтурные турбореактивные двигатели (ТРДД), четверка которых потом тянула Ту-144 и тянет до сих пор другие машины. А любая печь с любым реактивным двигателем (РД) – технические антиподы, см. ниже.
• «Печь на обратной реактивной тяге». Это печка хвостом вперед летит, или как?
• «А как она такую трубу продует?» Печь без наддува в трубу не дует. Наоборот, дымоход из нее тянет, на естественной тяге. Чем выше труба, тем лучше тянет.
• «Печь-ракета это сочетание голландской колпаковой печи (sic!) с русской лежанкой». Во-первых, противоречие в определении: голландская печь – канальная, а любая колпаковая – что угодно, кроме голландки. Во-вторых, лежанка русской печи прогревается совсем не так, как ракетной.

Примечание: на самом деле печь-ракету прозвали так потому, что в неправильном режиме топки (о чем далее) она издает громкий свистящий гул. Правильно настроенная ракетная печь шепчет или шелестит.

Эти и подобные им несообразности, понятно, сбивают с толку и мешают сделать ракетную печь как следует. Так что давайте-ка разберемся, что о ракетной печи есть правда, и как этой правдой правильно воспользоваться, чтобы эта действительно хорошая печка проявила все свои достоинства.

Печь или ракета?

Для полной ясности нужно еще разобраться, почему печь не может быть ракетой, а ракета – печью. Любой РД – это тот же ДВС, только в роли поршней, шатунов с кривошипом и трансмиссии выступают сами истекающие газы. В поршневом ДВС уже в момент сгорания высокая температура рабочего тела создает большое давление, которое толкает поршень, а он уж движет всю механику. Движение поршня активное, рабочее тело толкает его туда, куда и само стремится расшириться.

При сжигании топлива в камере сгорания РД тепловая потенциальная энергия рабочего тела тут же преобразуется в кинетическую, как у падающего с высоты груза: поскольку раскаленным газам открыт выход в сопло, они туда и устремляются. В РД давление играет подчиненную роль и нигде не превышает первых десятков атмосфер, этого при любом мыслимом сечении сопла мало, чтобы разогнать до 2,5М мигарь или вывести на орбиту спутник. По закону сохранения импульса (количества движения) летательный аппарат с РД при этом получает толчок в обратную сторону (импульс отдачи), это и есть реактивная тяга, т.е. тяга от отдачи, реакции. В ТРДД второй контур создает вокруг реактивной струи невидимую воздушную оболочку. Вследствие этого импульс отдачи как бы стягивается в направлении вектора тяги, поэтому ТРДД намного экономичнее простого ТРД.

В печи преобразования видов энергии друг в друга нет, потому она и не двигатель. Печка просто распределяет потенциальную тепловую энергию должным образом в пространстве и времени. С точки зрения печи, у идеального РД КПД = 0%, т.к. он за счет топлива только тянет. С точки зрения реактивного движка, у печи КПД = 0%, она только рассеивает тепло и ничуть не тянет. Наоборот, если давление в дымоходе поднимется до или выше атмосферного (а без этого откуда возьмется реактивная тяга или активное усилие?), печь как минимум задымит, а то и отравит жильцов или пожар устроит. Тяга в дымоходе без наддува, т.е. без затрат энергии со стороны, обеспечивается за счет разности температур по его высоте. Потенциальная энергия тут опять же, ни в какую другую не преобразовывается.

Примечание: в ракетном РД топливо и окислитель подаются в камеру сгорания из баков, или сразу в нее заправляются, если РД на твердом топливе. В турбореактивном двигателе (ТРД) окислитель – атмосферный воздух – нагнетается в камеру сгорания компрессором с приводом от турбины в потоке выхлопных газов, на вращение которой расходуется некоторая доля энергии реактивной струи. В турбовинтовом двигателе (ТВД) турбину рассчитывают так, чтобы она отбирала 80-90% мощности струи, которая передается на воздушный винт и компрессор. В прямоточном воздушно-реактивном двигателе (ПВРД) подача воздуха в камеру сгорания обеспечивается скоростным напором на гиперзвуке. Опытов в ПВРД проводилось много, но серийных самолетов с ним не было, нет и не предвидится, уж больно ПВРД капризен и ненадежен.

Кан или не кан?

Среди мифов о ракетной печи есть и не совсем абсурдные, и даже в чем-то обоснованные. Одно из таких заблуждений – отождествление «ракетки» с китайским каном.

Автору довелось еще в детстве побывать зимой в Приамурье, в районе Благовещенска. Китайцев там по селам и тогда жило много, драпали кто куда от культурной революции Великого Председателя Мао и его напрочь отмороженных хунвэйбинов.

Зима в тех краях не московская, мороз в –40 обычное дело. И что поразило, и пробудило интерес к печам вообще – как обогревались канами китайские фанзы. В русские деревни дрова везут возами, из труб дым столбом. И все равно, в избе из бревнышек не в детский обхват к утру углы изнутри обмерзали. А фанза выстроена вроде дачного домика (см. рис.), окна затянуты рыбьим пузырем или вовсе рисовой бумагой, в кан подкладывают пучочки щепок или веточек, но в помещении всегда тепло.

Однако тонких теплотехнических премудростей в кане нет. Это обычная, только маленькая, кухонная плита с нижним выходом в дымоход, а большая часть самого дымохода – длинный горизонтальный канал, боров, на котором устроена лежанка. Дымовая труба, пожарной безопасности ради – вне здания.

Эффективность кана определяется прежде всего создаваемой им тепловой завесой: лежанка огибает если не весь периметр изнутри, кроме двери, то 3 стены уж точно. Что лишний раз подтверждает: конструкция и параметры печи должны быть увязаны к таковыми обогреваемого помещения.

Примечание: корейская печь ондоль действует по принципу теплого пола – очень низкая лежанка занимает почти всю площадь комнаты.

Во-вторых, в самую стужу каны топили аргалом – высохшим пометом жвачных животных, домашних и диких. Его теплотворная способность довольно велика, но горит аргал медленно. Фактически, уже костерок из аргала – печь длительного горения.

Не в русском обычае то и дело совать в печь прутики, и гнушались наши мужики готовить еду на скотских фекалиях. Но путешественники прошлого аргал как топливо весьма ценили, собирали по пути и везли с собой запас, старательно оберегая от намокания. Н. М. Пржевальский в одном из своих писем утверждал, что без аргала он не смог бы провести свои экспедиции по Центральной Азии без потерь. А у брезговавших аргалом англичан на базу возвращалось 1/3-1/4 личного состава отрядов. Правда, набирался он из сипаев, индийских солдат на английской службе, и пандитов – шпионов, завербованных из местного населения. Так или иначе, но изюминка печи-ракеты вовсе не в лежанке на борове. Чтобы до нее добраться, придется научиться думать по-американски: все первоисточники по ракетной печи оттуда, а несусветные домыслы порождены только и только недопониманием.

Как разбираться с ракетами?

С нашим взглядом на вещи изучать оригинальную техдокументацию печей-ракет нужно осмотрительно, но вовсе не из-за дюймов-миллиметров, литров-галлонов и тонкостей американского технического жаргона. Хотя и они тоже много значат.

Примечание : хрестоматийный пример – «Naked conductor runs under the carriage». Литературный перевод – голый кондуктор бежит под вагоном. А в оригинальной статье из «Petroleum Engineer» это значило «Неизолированный провод проходит под тележкой крана».

Печь-ракету придумали члены обществ выживания – люди со своеобразным даже по американским меркам образом мыслей. Кроме того, они не были связаны какими-либо стандартами и нормами, но, как и все американцы, машинально все всегда пересчитывали на деньги с учетом собственной выгоды; человек с иным мировоззрением в Америке просто не уживется. А инстинктивная корысть неминуемо порождает эгоцентризм. Добрых дел он отнюдь не исключает, но не по душевному порыву, а из расчета на дивиденды. Не в этой жизни, так в той.

Примечание: насколько средний житель величайшей в истории империи всего боится, можно понять, только достаточно долго с ними пообщавшись. А социопсихологи там из кожи вон лезут, убеждая, что жить, томясь в страхе – нормально и даже круто. Подоплека понятна: запуганная биомасса легко прогнозируема и управляема.

Без обогрева и готовки, понятно, не выживешь. Для чего нужна печь. До поры, до времени выживатели довольствовались походными печками. Но затем, по признаниям самих американцев, в 1985-86 гг. на них произвели огромное впечатление два кинофильма, вышедшие в прокат с небольшим промежутком и триумфально обошедшие все экраны мира: советская фантастическая пародия на весь род людской «Кин-дза-дза» и голливудский «На следующий день» (The Day After), о глобальной ядерной войне.

Выживатели поняли, что после ядерной зимы никакой экстремальной романтики не будет, а будет планета Плюк в галактике Кин-дза-дза. Довольствоваться новоявленным плюканам придется «ка-це» в малом количестве, плохими, дорогими и трудно доступными. Да, вдруг кто не смотрел «Кин-дза-дза» – ка-це по-плюкански спичка, мерило богатства, престижа и могущества. Нужно было придумывать свою печь, ни одна из существующих на послеядерный плюк не рассчитана.

Американцы очень часто наделены острым умом, но глубокий встречается как редчайшее исключение. Вполне нормальный и с IQ повыше среднего гражданин США может искренне не понимать, как это до другого не доходит то, что он сам уже «догнал» и как это кому-то еще может не нравиться то, что его самого устраивает.

Если уж американец уразумел суть идеи, то он доводит изделие по ней до возможного совершенства – а вдруг покупатель найдется, сырую-то железину не продашь. Но техдокументация, на вид красивая и аккуратная, может быть составлена по сути крайне небрежно, а то и умышленно искажена. А что тут такого, это мое ноу-хау. Может, продам кому. Плюк то ли будет, то ли нет, а пока ноу-хау денег стоит. В Америке такое отношение к делу считается вполне честным и достойным, зато там клинический алкоголик на работе стопарь ни за что не пропустит и пары болтиков домой на хозяйство не утянет. На том, в общем-то, вся Америка и стоит.

А русская широта души – тоже палка о двух концах. Наш мастер чаще всего просто по эскизу сразу понимает, как эта штука работает, но в мелочах оказывается небрежен и к исходникам чрезмерно доверчив: как это, чтобы братан-умелец своего же обманывал. Если чего нет, ну и не нужно значит. Вроде ясно, как там все крутится – уже и руки чешутся. А там, может быть, пока дело дойдет до молотка, зубила и сопутствующей словесности, еще считать и считать. Да еще важные моменты могут быть опущены, завуалированы или заведомо неверны.

Примечание: автора данной статьи знакомый американец спросил однажды – а как это мы, действительно тупые, выбрали президентом очень умного Рейгана? А вы, действительно умные, терпите в Кремле слюнявого маразматика с крашеными бровями? Правда, тогда в Америке никому и в дурном сне не привиделось бы, что в следующем столетии в Овальном кабинете водворится чернокожий гражданин с мусульманским именем, а его первая леди вскопает возле Белого дома огород и станет там выращивать репу. Times is changing, как пел когда-то Боб Дилан совсем по другому поводу…

Источники недоразумений

Есть в технике такая штука – закон квадрата-куба. Попросту, при изменении размеров чего-то площадь его поверхности меняется по квадрату, а объем – по кубу. Чаще всего это значит, что изменить общие размеры изделия по принципу геометрического подобия, т.е. просто выдерживая пропорции, нельзя. Применительно к печам на твердом топливе закон квадрата-куба действителен вдвойне, т.к. топливо тоже ему подчиняется: тепло оно выделяет с поверхности, а его запас содержится в объеме.

Примечание: следствие из закона квадрата-куба – любая конкретная конструкция печи имеет некую допустимую вилку ее размеров и мощности, в пределах которой обеспечиваются заданные параметры.

Почему, к примеру нельзя сделать размером с холодильник и мощностью где-то этак киловатт на 50-60? Потому, что буржуйка, чтобы она хоть как-то грела, должна быть сама внутри нагрета не менее чем до 400-450 градусов. А чтобы прогреть до такой температуры объем холодильника при заданной теплоотдаче, дров или угля нужно столько, сколько в него не поместится. От мини-буржуйки толку тоже не будет: тепло уйдет через внешнюю поверхность печи, выросшую относительно ее объема, а топливо его больше, чем может, не отдаст.

На печь-ракету закон квадрата-куба действует втройне, т.к. она «вылизана» по-американски профессионально. С нашенским кондачком от нее лучше держаться подальше. Вот, к примеру, здесь на рис. американская разработка, которую, судя по ее востребованности, многие наши умельцы берут за прототип.

С тем, что здесь не указаны точно сорт огнеупорной глины (fire clay) наши-то еще разберутся. Но, если честно, кто обратил внимание, что, судя по отсутствию внешнего дымохода и наличию транспортировочных отверстий (carrying pipe), эта печь мобильная с открытой топкой? А главное – на то, что на ее барабан пошел 20-галлонный бочонок диаметром в 17 дюймов (431 мм с мелочью)?

Судя по конструкциям из рунета – никто вообще. Берут сию штукенцию и подгоняют по принципу геометрического подобия под отечественную 200-л бочку диаметром 590 мм по наружи. Устроить поддувало многие догадываются, но бункер оставляют открытым. Не указаны точно пропорции вермикулита с перлитом для футеровки райзера и формования тела печи (core)? Футеровку делаем однородной, хотя из дальнейшего будет ясно, что она должна состоять из изолирующей и аккумулирующей частей. В результате – печь ревет, топливо ест только сухое, и много, а еще до конца сезона зарастает внутри гарью.

Как родилась печь-ракета?

Итак, уже без фантастики с футурологией, выживателям понадобилась печь для обогрева дома, работающая с высоким КПД на низкокачественном случайном древесном топливе : влажной щепе, ветках-прутиках, корье. Которое, кроме того, нужно будет догружать, не останавливая печи. И просушить в дровнике скорее всего не будет возможности. Теплоотдача после протопки нужна не менее 6 час, чтобы высыпаться; угореть во сне на Плюке ничуть не лучше, чем в Америке. Дополнительные условия: в конструкции печи не должно быть сложных металлоизделий, неметаллических материалов и узлов, требующих для изготовления производственного оборудования, а сама печь должна быть доступна для постройки неквалифицированным работником без применения электроинструмента и сложных технологий. Разумеется, никаких наддувов, электроники и прочих энергозависимостей.

От кана сразу взяли лежанку, но как быть с топливом? Для колпаковой печи оно требуется высококачественное. Печи длительного горения работают хоть на опилках, но только сухих, и не допускают останова с догрузкой. Их все же взяли за основу, очень привлекал высокий КПД, достигаемый простыми способами. Но в попытках заставить «длинные печки» работать на плохом топливе выяснилось еще одно обстоятельство.

Что такое древесный газ?

Высокая эффективность достигается во многом за счет дожигания пиролизных газов. Пиролиз – термическое разложение твердого топлива на летучие горючие вещества. Как оказалось (а у выживателей есть свои исследовательские центры с высококлассными специалистами), пиролиз древесного топлива, особенно влажного, достаточно долго продолжается в газовой фазе, т.е. только что выделившимся из дерева пиролизным газам требуется еще довольно много тепла, чтобы образовалась смесь, способная догореть полностью. Эту смесь назвали древесным газом, woodgas.

Примечание: в рунете woodgas породил еще путаницу, т.к. в американском просторечии gas может означать любое топливо, ср. напр. gas station – автозаправочная станция, заправка. При переводе первоисточников не зная американского технического, получалось, что woodgas – просто древесное топливо.

До того древесного газа никто не увидел: в обычных печах он образуется сразу в топке, за счет избытка энергии пламенного горения. Конструкторы печей длительного горения пришли к тому, что первичный воздух нужно подогревать, а отходящие газы задерживать в значительном объеме над большой массой топлива, просто методом проб и ошибок, так что древесный газ и они проглядели.

Не так оказалось при топке пучками веточек: здесь первичные пиролизные газы тяга сразу тащила в дымоход. Древесный газ мог бы образоваться в нем на некотором удалении от топки, но первичная смесь к тому времени остывала, пиролиз прекращался, а тяжелые радикалы из газа оседали на стенки дымохода нагаром. Который быстро затягивал канал полностью; с этим явлением хорошо знакомы любители, строящие печи-ракеты наобум. Но исследователи-выживатели в конце концов поняли, в чем дело, и все-таки сделали нужную печь.

Who are you, the Rocket Stove?

Есть в технике негласное правило: если кажется, что создать устройство по заданным требованиям невозможно, то почитай, умник, школьные учебники. Т.е., обратись к основам. В данном случае – к основам термодинамики. Выживатели больным самолюбием не страдают, они к основам и обратились. И нашли главный принцип работы своей печи, не имеющий аналогов в других: медленное адиабатическое дожигание пиролизных газов в слабом потоке. В печах длительного горения дожигание равновесное изотермическое, требующее большого буферного объема, подверженного закону квадрата-куба, и запаса энергии в нем. В пиролизных газы в дожигателе расширяются почти по адиабате, но практически в свободный объем. А теперь – учимся мыслить по-американски.

Как работает печь-ракета?

Схема конечного плода трудов выживателей представлена на левой части рис. Топливо загружается вертикально в бункер (Fuel Magazine) и горит, постепенно оседая вниз. Воздух в зону горения поступает через поддувало (Air Intake). Поддувало должно обеспечить избыток воздуха, чтобы его хватило на дожигание. Но не чрезмерный, чтобы холодный воздух не остудил первичную смесь. При вертикальной загрузке топлива и глухой крышке бункера регулятором, впрочем, не весьма эффективным, выступает само пламя: слишком разгоревшись, оно оттесняет воздух.

Далее начинаются вещи уже нетривиальные. Нам нужно прогреть, и с хорошим КПД, большую печь. Закон квадрата-куба не пускает: мизерное тепло сразу рассеется настолько, что и пиролиз не дойдет до конца, и термоградиента изнутри наружу не хватит на теплоотдачу в помещение; все высвистит в трубу. Закон этот вредный, в лоб его не прошибешь. Ладно, посмотрим в основах, нет ли там чего, что ему не подвластно.

А как же, есть. Тот самый адиабатический процесс, т.е. термодинамический без теплообмена с окружающей средой. Нет теплообмена – квадраты отдыхают, и кубы можно свести хоть в наперстку, хоть к небоскребу.

Представим себе полностью изолированный от всего объем газа. Допустим, в нем выделяется энергия. Тогда температура и давление начнут расти, пока не прекратится энерговыделение, и застынут на новом уровне. Прекрасно, топливо мы сожгли полностью, горячие дымовые газы можно выпускать в теплообменник или теплоаккумулятор. Но как это сделать без технических сложностей? А главное – как, не нарушая адиабаты, подавать воздух для дожигания?

А мы сделаем адиабатический процесс неравновесным. Как? Пусть первичные газы сразу от очага горения уходят в трубу, покрытую высококачественной изоляцией с малой собственной теплоемкостью (Insulation). Назовем эту трубу для себя жаровой или туннелем горения (Burn Tunnel), но не подпишем (ноу-хау! Не догоняешь – денег давай за чертежи-консультации! Без теории, разумеется. Кто же основной капитал в розницу распродает.) На схеме, чтобы не обвинили в «непрозрачности», обозначим пламенем.

По длине жаровой трубы показатель адиабаты меняется (это и есть неравновесный процесс): температура сначала немного упадет (образуется древесный газ), затем резко возрастет, газ догорит. Можно выпускать его в накопитель, но мы ведь забыли – а что газы по жаровой трубе потянет? Наддув означает энергозависимость, и точной адиабаты не будет, а что-то в смеси с изобарой, т.е. упадет КПД.

Тогда удлиним трубу вдвое, сохранив изоляцию, чтобы тепло зря не ушло. «Холостую» половину загнем вверх, сделав на ней изоляцию послабее; как сохранить просачивающееся через нее тепло, подумаем чуть позже. В вертикальной трубе появится разность температур по высоте, а, значит – тяга. И хорошая: сила тяги зависит от разности температур, а при средней в жаровой трубе около 1000 градусов добиться разницы в 100 на высоте около 1 м несложно. Итак, пока мы сделали маленькую экономичную печку-буржуйку, теперь нужно подумать, как ее тепло использовать.

Да, тут не мешает дополнительно подшифроваться. Если назвать вертикальную часть жаровой трубы первичным или внутренним дымоходом (Primary or Internal Vent), то и об основной идее догадаются, не мы же на свете самые умные. Ну… назовем первичный дымоход самым общим техническим термином для вертикальных трубопроводов с восходящим током – райзером (riser). Чисто по-американски: правильно и непонятно.

Теперь вспомним о теплоотдаче после протопки. Т.е. нам нужен дешевый, всегда доступный и очень емкий теплоаккумулятор. Изобретать тут нечего, саман (Thermal Mass) еще первобытные придумали. Но он не огнестоек, более 250 градусов не держит, а у нас на устье райзера около 900.

Преобразовать высокопотенциальное тепло в среднепотенциальное без потерь несложно: нужно дать газу возможность расшириться в изолированном объеме. Но, если оставить расширение адиабатическим, то объем понадобится слишком большой. А значит – материало- и трудоемкий.

Пришлось опять идти на поклон к основам: сразу по выходе из райзера газы пусть расширяются при постоянном давлении, изобарически. Для этого необходим отвод тепла наружу, порядка 5-10% тепловой мощности, но оно не пропадет и даже окажется полезным для быстрого прогрева помещения при утренней топке. А дальше по ходу газов – остывание изохорическое (в постоянном объеме); таким образом практически все тепло уйдет в аккумулятор.

Как это сделать технически? Накроем райзер тонкостенным железным барабаном (Steel Drum), он же пресечет теплопотери из райзера. «Друм» получается высоковат (райзер сильно торчит вверх), но не беда: мы его на 2/3 высоты обмажем тем же саманом. Присоединяем лежанку с герметичным дымоходом (Airtight Duct), наружный дымоход (Exhaust Vent), и печь почти готова.

Примечание: райзер и накрывающий его барабан с виду похожи на печной колпак над вытянутым вверх хайлом. Но термодинамика здесь, как видим, совсем другая. Пытаться улучшить колпаковую печь, надстраивая хайло, бесполезно – только лишний материал и работа уйдут, а печка лучше не станет.

Осталось решить проблему прочистки канала в лежанке. Китайцам для этого приходится кан время от времени ломать и муровать заново, но мы же не в I в. до н.э. живем, когда кан придумали. Мы устроим сразу после барабана вторичный зольник (Secondary Airtight Ash Pit) c герметичной прочистной дверцей. Вследствие резкого расширения и охлаждения в нем дымовых газов все в них, что не догорело, тут же конденсируется и оседает. Чистота внешнего дымохода гарантируется этим на годы.

Примечание: вторичную прочистку придется открывать раз-два в год, так что с петлями-задвижками можно не морочиться. Сделаем просто крышку из металлического листа на винтах с прокладкой из минерального картона.

Малая ракета

Следующей задачей конструкторов было создать на том же принципе малую печь непрерывного горения для приготовления пищи в теплое время года. В отопительный сезон для стряпни пригодна покрышка барабана (Optional Cooking Surface) большой печи, она нагревается примерно до 400 градусов. Малая печь-ракета должна была быть переносной, но зато ее допустимо было сделать с открытой топкой, т.к. когда тепло, готовить можно и на открытом воздухе или под навесом.

Вот тут конструкторы отомстили закону квадрата-куба, заставив его работать на себя: совместили топливный бункер с поддувалом см. на рис. в начале раздела справа. В большой печи так делать нельзя, точная регулировка режима печи по мере оседания топлива (см. далее) окажется невозможной.

Здесь же объем поступающего первичного воздуха (Primary Air) оказывается невелик относительно площади тепловыделения и воздух уже не может остудить первичную смесь до прекращения пиролиза. Его подача регулируется щелью в крышке бункера (Cover Lid). Бункер, наклонный под 45 градусов, оптимизирует авторегулировку мощности печи под стандартные кулинарные процедуры, но сделать его сложнее.

Вторичный воздух для дожигания древесного газа в малой печи поступает через дополнительные отверстия в устье райзера или просто подтекает под конфорку, если на ней стоит варочная посудина. Если малая печь размера, близкого к предельному (около 450 мм в диаметре), то для полного дожигания может понадобиться надставка-обечайка, Optional Secondary Woodgas Frame).

Примечание: подавать вторичный воздух к устью райзера большой печи через отверстия в барабане (что повысило бы КПД печи) нельзя. Хотя давление во всем газодымовом тракте и ниже атмосферного, как и положено в печи, из-за сильных завихрений дымовые газы будут выбрасываться в помещение. Тут сказывается вредная для печи их кинетическая энергия; это, пожалуй, единственное, что роднит печь-ракету с реактивным двигателем.

Малая печь-ракета произвела революцию в классе походных печей, особенно туристких. Печка-щепочница (печка Бонда на Западе) поможет сварить похлебку или переждать буран в одно-двухместной палатке, но группу, застигнутую в весеннем походе запоздалым ненастьем, не спасет. А малая ракетная печь лишь немного больше, ее можно быстро сделать нигде из ничего, но способна развить мощность до 7-8 кВт. Впрочем, о печах-ракетах из чего попало мы поговорим далее.

Также малая ракетная печь породила множество усовершенствований. Напр., Габриэль Апостол снабдил ее отдельным поддувалом и широким бункером. Получилась печка, пригодная для устройства компактной и довольно мощной водогрейки, см. видео ниже. Большую печь-ракету тоже модифицировали, об этом мы расскажем немного в конце, а пока остановимся на вещах более существенных.

Видео: водогрейка на основе ракетной печи конструкции Габриэля Апостола

Как топить ракету?

У ракетной печи с печами длительного горения есть общее свойство: запускать их нужно только на теплую трубу. Для малой это несущественно, но большая на холодный дымоход только зря сожжет топливо. Поэтому большой ракетной печи перед загрузкой штатного топлива в бункер после длительного перерыва в топке и растопкой необходим разгон – протопка бумагой, соломой, сухой стружкой и т.п., их помещают в открытое поддувало. Об окончании разгона судят по изменению тона гула печи или его затиханию. Тогда можно загружать топливо в бункер, а его розжиг произойдет сам собой от разгонного топлива.

Печь-ракета, к сожалению, не относится к печам, полностью самонастраивающимся под качество топлива и внешние условия. В начале горения штатного топлива дверцу поддувала или крышку бункера в малой печи открывают полностью. Когда печь сильно загудит, прикрывают ее «до шепота». Далее в процессе топки необходимо постепенно прикрывать доступ воздуха, ориентируясь по звуку печи. Вдруг воздушная заслонка захлопнулась на 3-5 мин – ничего страшного, если ее открыть, печь снова разгорится.

Зачем такие сложности? В процессе прогорания топлива приток воздуха в зону горения усиливается. Когда воздуха слишком много, печь взрёвывает, но не радуйтесь: теперь избыточный воздух охлаждает первичную газовую смесь, а звук усиливается оттого, что устойчивый вихрь в райзере сбивается в беспорядочный комок. Пиролиз в газовой фазе прерывается, никаких древесных газов не образуется, печь потребляет слишком много топлива, а в райзере оседает нагар из сажи, сцементированной битуминозными частицами. Это, во-первых, пожароопасно, но до пожара дело скорее всего не дойдет, канал райзера довольно быстро зарастет нагаром полностью. А как его чистить, если у вас покрышка барабана несъемная?

В большой печи самопроизвольная смена режима происходит скачком, когда верх палочек опустится до нижнего обреза бункера, а в малой – постепенно, по мере оседания топливной массы. Поскольку при стряпне на печи опытная хозяйка надолго от нее не отходит, конструкторы и сочли возможным ради компактности совместить в ней бункер с поддувалом.

С большой печью такой фокус не пройдет: высокий райзер тянет очень сильно, и воздушная щель нужна настолько тонкая (а ведь ее нужно еще и регулировать), что добиться стабильного режима печи невозможно. С отдельным поддувалом проще: округлую в разрезе массу топлива воздуху легче обтекать с боков, слишком разгоревшееся пламя туда его и отжимает. Печка получается до некоторой степени саморегулирующейся; правда, в очень небольших пределах, так что манипулировать поддувальной дверцей все равно время от времени приходится.

Примечание: делать бункер большой печи ради простоты без плотной крышки, как часто творят, нельзя. Из-за нерегулируемого дополнительного притока воздуха сквозь топливную массу добиться стабильного режима работы печи вряд ли окажется возможным.

Материалы, размеры и пропорции, футеровка

Теперь посмотрим, какой должна быть самодельная печь-ракета из доступных нам материалов. Тут тоже нужна оглядка: не все, что в Америке под рукой, у нас тоже, и наоборот.

Из чего?

Для большой печи с лежанкой более-менее достоверные опытные данные есть для изделий с барабаном из 55-галлонной бочки диаметром 24 дюйма. 55 галлонов это 208 с мелочью литров, а 24 дюйма – почти точно 607 мм, так что наша 200-литровка вполне подойдет без дополнительного пересчета. Сохраняя параметры печи, диаметр барабана удается уменьшить вдвое, до 300 мм, что позволяет сделать его из 400-450 мм жестяных ведер или бытового газового баллона.

На поддувало, бункер, топку и райзер пойдут трубы разного размера, см. ниже, круглые или профильные. Так можно будет сделать изолирующую футеровку топочной части из смеси равных долей печной глины и шамотного щебня, не прибегая к кирпичной кладке; о футеровке райзера поговорим подробнее ниже. Горение в печи-ракете слабое, поэтому термохимия газов щадящая и толщина стали всех металлических частей, кроме газопровода в лежанке – от 2 мм; последний можно сделать из тонкостенного металлогофра, здесь дымовые газы уже полностью выдохлись и по химии и по температуре.

Для внешней обмазки лучший теплоаккумулятор – саман. При соблюдении указанных ниже размеров теплоотдача ракетной печи в самане после топки может достигать 12 час и более. Остальные детали (дверцы, крышки) – металлические из оцинковки, алюминия и т.п., с герметизирующими прокладками из минерального картона. Обычная печная фурнитура подходит мало, обеспечить ее герметичность трудно, а щелястая печь-ракета работать как следует не будет.

Примечание: печь-ракету желательно снабдить вьюшкой во внешней дымовой трубе. Хотя газовая вьюшка в высоком райзере запирает общий дымовой тракт наглухо, сильный ветер снаружи может преждевременно вытянуть тепло из лежанки.

Размеры и пропорции

Базовые расчетные величины, к которым привязываются остальные – диаметр барабана D и площадь его поперечного сечения по внутри S. Все прочее, исходя из размера наличной железины, определяется следующим образом:

1. Высота барабана H – 1,5-2D.
2. Высота обмазки барабана – 2/3H; обрез обмазки дизайна ради можно делать косым криволинейным, тогда 2/3H нужно выдержать в среднем.
3. Толщина обмазки барабана – 1/3D.
4. Площадь поперечного сечения райзера – 4,5-6,5% от S; лучше держаться в пределах 5-6% от S.
5. Высота райзера – чем больше, тем лучше, но зазор между его обрезом и покрышкой барабана должен быть не менее 70 мм; его минимальная величина определяется вязкостью дымовых газов.
6. Длина жаровой трубы – равна высоте райзера.
7. Площадь сечения жаровой трубы (огнепровода) – равна таковой райзера. Огнепровод лучше сделать из квадратной профтрубы, так режим печи будет стабильнее.
8. Площадь сечения поддувала – 0,5 от ее же топки и райзера. Более стабильный режим печи и его плавную регулировку даст прямоугольная профтруба со сторонами 2:1, уложенная плашмя.
9. Объем вторичного зольника – от 5% исходного объема барабана (без учета объема райзера) для печи из бочки до 10% его же для печи из баллона. Интерполяция для промежуточных размеров барабана – линейная.
10. Площадь сечения внешнего дымохода – 1,5-2s, где s – площадь поперечного сечения райзера.
11. Толщина саманной подушки под внешним дымоходом – 50-70 мм; если канал круглый, считается от нижней его точки. Если лежанка на деревянных полатях, подушку под дымоходом можно уменьшить вдвое.
12. Высота обмазки лежанки над внешним дымоходом – от 0,25D для барабана в 600 мм до 0,5D для 300-мм. Можно меньше, но тогда теплоотдача после протопки будет короче.
13. Высота внешней дымовой трубы – от 4 м.
14. Допустимая длина газохода в лежанке – см. след. разд.

Предельная тепловая мощность печи-ракеты из бочки составляет примерно 25 кВт, печи из газового баллона – около 15 кВт. Регулировка мощности – только размером загрузки топлива. Подачей воздуха печь вводится в режим, и ничего более!

Примечание: в первоначальных печах выживальщиков сечение райзера бралось в 10-15% S в расчете на совсем мокрое топливо. Потом там же, в Америке, появились печи-ракеты с лежанкой для бунгало, рассчитанные на воздушно-сухое топливо и более экономичные. В них сечение райзера уменьшено до рекомендуемых и здесь 5-6% S.

Футеровка райзера

От теплоизоляции райзера во многом зависит экономичность ракетной печи. Но американские футеровочные материалы нам, увы, недоступны. По запасам высококачественных огнеупоров США не имеют себе равных, там они считаются стратегическим сырьем и даже проверенным союзникам продаются с оглядкой.

Из наших доступных материалов по теплотехнике их можно заменить легким шамотным кирпичом марки ШЛ и обычным самокопаным речным песком с большой примесью глинозема, правильно уложенным, см. ниже. Однако материалы эти пористые, в печи они быстро пропитаются нагаром. Тогда печь заревет при любой подаче воздуха, со всем вытекающим. Поэтому нам нужно окружать футеровку райзера металлической обечайкой, а торец футеровки обязательно замазывать печной глиной.

Схемы футеровки для 3-х видов печей показаны на рис. Суть здесь в том, что при уменьшении размеров барабана доля его непосредственной теплоотдачи через днище и нефутерованную часть возрастает по закону квадрата-куба. Поэтому при сохранении нужного термоградиента в райзере мощность футеровки можно уменьшать. Это дает возможность соответственно увеличить относительное сечение кольцевого опуска дымовых газов в барабане.

Зачем? Во-первых, снижаются требования к внешнему дымоходу, т.к. внешняя тяга теперь лучше тянет. А раз тянет лучше, то и допустимая длина борова в лежанке падает медленнее, чем размеры печи. В итоге, если печь из бочки прогревает лежанку с боровом длиной до 6 м, то вдвое меньшая из баллона – 4 м.

Как футеровать песком?

Если футеровка райзера шамотная, то остаточные полости просто засыпают строительным песком. Речной самокопаный для футеровки целиком из песка тщательно готовить не нужно, достаточно выбрать крупный мусор. Но насыпают его послойно, в 5-7 слоев. Каждый слой утрамбовывают и обрызгивают до образования корки. Затем всю засыпку сушат неделю, замазывают верхний обрез глиной, как уже сказано, и продолжают постройку печи.

Ракета из баллона

Из вышесказанного понятно, что выгоднее делать печь-ракету : меньше работы, меньше неприглядных частей на виду, а лежанку прогревает почти такую же. Тепловая завеса или теплый пол в сибирский мороз обогреют мощностью 10-12 кВт помещение в 50 кв. м и более, так что и здесь баллонная ракета оказывается выгоднее, большую из бочки редко когда придется запускать на полную мощность с максимальным КПД.

Умельцы, видимо, это тоже поняли; по крайней мере некоторые. К примеру, здесь на рис. – чертежи баллонной печи-ракеты. Справа – оригинал; автор, похоже, с умом разбирался в изначальных разработках и в общем получилось у него все правильно. Слева – необходимые усовершенствования с учетом использования воздушно-сухого топлива и прогрева лежанки.

Плодотворная идея – отдельный подача подогретого вторичного воздуха. Печь будет экономичнее и жаровую трубу можно сделать короче. Площадь сечения его воздуховода – около 10% от сечения райзера. Печь работает всегда при полностью открытой вторичке. Вначале режим выставляют задвижкой первички; точно регулируют крышкой бункера. В конце топки печь взревет, но здесь это не так страшно, для прочистки райзера автором конструкции предусмотрена съемная крышка барабана. Она, понятное дело, должна быть с уплотнением.

Ракеты из чего попало

Баночные

Туристы, охотники и рыболовы (многие из них – члены обществ выживания) скоро приспособили малую ракетную печь под походную из пустых жестянок. Свести влияние квадрата-куба к минимуму удалось, применив горизонтальную подачу топлива, см. схему справа. Правда, ценой некоторого неудобства: палочки по мере прогорания нужно подталкивать внутрь. Зато режим печи стал держаться железно. Каким образом? За счет автоматического перераспределения потоков воздуха через поддувало и над/сквозь топливо. Мощность баночной ракетной печи лежит в пределах 0,5-5 кВт в зависимости от размеров печи и регулируется примерно втрое величиной загрузки топлива. Основные пропорции также просты:

• Диаметр камеры сгорания (combustion chamber) – 60-120 мм.
• Высота камеры сгорания – 3-5 ее диаметров.
• Сечение поддувала – 0,5 от его же камеры сгорания.
• Толщина слоя теплоизоляции – не менее величины диаметра камеры сгорания.

Пропорции эти весьма приблизительные: изменение их вдвое не мешает печи работать, а КПД в походе не столь уж важен. Если изоляция из смоченной супеси, как описано выше, стыки деталей можно просто промазывать глиной (левая поз. на рис. ниже). Тогда печка после 1-2 топок приобретет прочность, позволяющую транспортировать ее без особых предосторожностей. Но вообще-то изоляция пойдет любая из подручных негорючих материалов, след. две поз. Конфорка любой конструкции должна обеспечивать свободный приток воздуха, 3-я поз. Сварная из стального листа печь-ракета (правая поз.) с песчаной изоляцией вдвое легче и экономичнее буржуйки той же мощности.

Кирпичные

О больших стационарных ракетных печах распространяться не будем: в них вся исходная термодинамика враздрызг идет, и они лишены одного из главных достоинств изначальной печи – простоты постройки. Мы расскажем немного о ракетных печах из кирпича, глины или обломков камня, которые можно сделать за 5-20 мин, когда под рукой нет жестянок.

Вот, к примеру (см. ролик ниже), вполне полноценная по термодинамике печь-ракета из 16 кирпичей, уложенных на сухую. Озвучка английская, но там и без слов все понятно. Подобную ей можно сложить из обломков кирпича (см. рис.), булыжников, вылепить из глины. На 1 раз хватит печки, слепленной из жирной земли. Экономичность у всех у них не ахти, высота камеры сгорания маловата, но на плов или срочно обогреться хватит.

Видео: печь-ракета из 16 кирпичей (eng)

Новый материал

Из отечественных разработок заслуживает внимания печь-ракета Широкова-Храмцова (см. рис. справа). Авторы, не заботясь о выживании в плюке, применили современный материал – жаростойкий бетон, подогнав к нему всю термодинамику. Компоненты жаробетона не дешевы, для замеса нужна бетономешалка. Но его теплопроводность много ниже, чем у большинства прочих огнеупоров. Новая ракетная печь стала работать стабильнее, и появилась возможность часть тепла выпустить наружу в виде ИК-излучения через жаропрочное стекло. Получилась ракетная печь – камин.

Летают ли ракеты в бане?

А не подойдет ли печь-ракета для бани? Вроде бы на покрышке барабана каменку устроить можно. Или проточную вместо лежанки.

К сожалению, ракетная печь для бани не годится . Чтобы получить легкий пар, должна сразу прогреть тепловым (ИК) излучением стены, и тут же, или чуть погодя – воздух, конвекцией. Для этого печь должна быть компактным источником ИК и очагом конвекции. Конвекция от ракетной печи распределенная, а ИК она дает вообще мало, сам принцип ее устройства исключает существенные потери на излучение.

В заключение: печникам-ракетчикам

В удачных конструкциях ракетных печей пока больше интуиции, чем точного расчета. А посему – удачи и вам! – печь-ракета благодатное поприще для умельцев с творческой жилкой.