Реактивная тяга на страже уютного тепла: печь-ракета своими руками

Принцип работы

Обычный костер не обеспечивает рациональное использование топливных ресурсов. Значительная часть энергии бесполезно улетучивается в окружающее пространство. Отсутствует конвекционные процессы, накопители тепла. Невозможна точная регулировка процесса горения. Доступ кислорода ничем не ограничен.

С применением дымовой трубы и закрытой рабочей зоны отмеченные недостатки устраняются. Однако реактивная печь отличается более высокой эффективностью по сравнению с типовой «буржуйкой». Главное отличие – дымовая труба, размещенная внутри основной конструкции. Увеличение пути выхода газов сопровождается постепенным снижением температуры на разных участках (пример, значения приведены в C°):

• центральная шахта (райзер): 700-1100;
• промежуток между стенками: 250-380;
• участок под лежанкой: 30-90.

Улучшенная тяга в конструкции реактивной печи

На рисунках показаны особенности конструкции, которые обеспечивают достаточную тягу при увеличении длины пути удаления дыма. Другое преимущество – высокотемпературное разложение органики при ограниченном поступлении кислорода (пиролиз).

Правила топки ракеты

Ввиду особенностей конструкции такая печь требует соблюдения особых правил топки. Однако все они достаточно простые:

Прежде всего, в такое устройство закладывают исключительно сухую древесину – в любом виде: ветви, поленья, сучья и т.п. До начала закладывания древесины печь следует хорошо прогреть. Это делается традиционным способом – жжется бумага, картон, лучинки, береста

При этом важно прислушаться к звуку – он должен явно измениться (или вообще затихнуть), когда конструкция прогреется достаточно сильно, чтобы приступить к закладке поленьев. Все время прогрева дверца удерживается в закрытом состоянии

Поэтому важно заложить достаточное количество материала, чтобы более уже не заглядывать в печь. Как и обычно, сила тяги регулируется поддувалом

Однако определить, нужно ли открывать или постепенно закрывать заслонку, следует опять же по звуку. Если система затихает, требуется подать новые порции воздуха. Если же она гудит слишком сильно, заслонку нужно перекрыть.

Простейший вариант ракетной печи

Простая походная печь ракетного типа отличается легкостью самостоятельного изготовления, экономией времени и ресурсов в процессе использования, компактностью размеров и габаритов. На все работы потребуется затратить 2-3 часа с подготовкой инструментов и материалов, что очень удобно в условиях похода или дачи.

Конструктивная особенность, которую нужно учитывать — нижняя часть агрегата, выполняющая роль дна топливной камеры (колосника) должна быть выполнена подвижной. Делается это для облегчения процесса закладки дров и загрузки их в топочный бункер.

Если используются щепки, то выдвижной элемент конструкции является удобной подставкой в процессе закладки топлива в печь. Дополнительно подвижная часть значительно облегчает процесс очистки агрегата от золы.

Простая ракетная печь из трубы

Подготовка материалов

Для изготовления ракетной печи потребуется приобрести:

• Трубу с сечением квадрат (15 см×15см×3, 40,5 см) – 1 шт.
• Трубу также квадратной формы (оптимально выбирать 15см×15см×3, 30 см) – 1 шт.
• Стальную полоску (рекомендуемые размеры 30см×5см×3 мм) –таких элементов нужно купить 4 шт.
• Еще вариант стальной полоски ( с параметрами идеальными для работы14см×5см×3 мм) – 2 шт.
• Решетку, выполненную также из хорошего металла (стали) ( выбирать размеры30см×14см) – 1 штука.

Дополнительно потребуется купить стальной прут (3:5 мм) – 2,5 метра, чтобы изготовить решетку самостоятельно при желании. Качественная печь робинзон своими руками – это минимальные затраты финансов, немного внимания и времени.

Инструменты

Для проведения всех необходимых работ потребуются:

• Болгарка.
• Сварка.
• Ножницы по металлу.

Также нужно иметь защитные очки и перчатки.

Проводятся работы по схеме и чертежу, указанному ниже:

Чертеж простейшей ракетной печи из профильной трубы

Инструкция по изготовлению

Все работы по созданию отопительного устройства должны проводиться поэтапно. Руководство к действию состоит из нескольких шагов, которые нужно выполнять последовательно:

• Трубы квадратные нужно разрезать на заготовки необходимого по чертежу размера.
• Сделать на них разметку с учетом того, что один из их краев потребуется срезать (угол среза составляет 45 градусов). Работы выполняются болгаркой.
• Получившиеся трубы потребуется аккуратно сварить – в итоге должна получиться конструкция, по форме напоминающая сапог.

Делая печь робинзон своими руками и, используя чертежи, важно соблюдать рекомендации по размерам деталей, которые там содержатся. Следующие действия будут такими:

• Делаются пропилы (сверху трубы или по ее бокам) – размеры составляют 20 мм в глубину и 3,5 мм в ширину (в них будет установлена подставка для установки емкостей).
• Стальную полоску (которая имеет параметры 30см×5см×3 мм) 1 штуку из приобретенных, нужно разрезать ровно пополам.
• Вторую оставшуюся полоску из стали (также с параметрами 30см×5см×3 мм) разметить точно посередине.
• Приварить к ней для качественного выполнения всех этапов работ, элементы с двух сторон от разрезанной полосы (должна получиться крестообразная форма).
• Стальные полосы (размеры, которые нужно выбрать 30см×5см×3 мм) – оставшиеся 2 штуки и оставшиеся отрезки длинной 14 см сваривается рама, которая будет выдвижной.
• Элементы привариваются не рядом, а внахлест.

Далее проводятся следующие работы, которые являются завершающими.

Сверху уже готовой рамы, используя точечный сварочный аппарат, прикрепляется готовая решетка (приобретенная дополнительно/специально) или нарезанные по нужной длине части прута из хорошей стали. Расстояние, на котором прикрепляются части, составляет 1 см. Затем, сверху трубы устанавливается подставка, решетка задвигается в топочный бункер. Основные работы про производству печи можно считать законченными.

Наступает этап проверки и поведения испытаний. Требуется заложить в топку немного твердого топлива и растопить печь, если не выявлено проблем в ее работе, нужно дождаться полного остывания всех элементов конструкции. В завершении можно провести работы по окраске печи, чтобы защитить части от коррозии. Для этого применяется жаропрочная краска. Повысить комфорт эксплуатации можно, приварив к дверце топочной камеры ручку.

Отопительный агрегат с лежанкой

Ракетная печь с лежанкой – устройство, которое способно создать комфортную обстановку в одном помещении. Такой агрегат невозможно использовать для отопления нескольких комнат, не говоря уж обо всем доме.

Обустройство такого агрегата длительного горения своими руками требует точных расчетов – от размеров корпуса печки зависит ее мощность и максимально допустимая длина борова, на котором устраивается лежанка

Также важно правильно подобрать сечение труб для монтажа конструкции. Ошибки обернутся тем, что реактивная печь в короткие сроки наглухо зарастет нагаром или будет громко реветь при работе из-за завихрений газовых потоков

Конструкция печи с лежанкой

Конструкция печи с лежанкой

Размеры и пропорции конструкции

Чтобы построить печь ракету своими руками, чертежи необходимо подготовить подробные, с указанием размеров всех элементов. На этапе подготовки проекта ведут расчеты, исходя из базовых величин, к которым привязываются все остальные.

Базовые расчетные величины, это

• D – диаметр барабана (корпуса печи);
• S – площадь внутреннего поперечного сечения барабана.

Расчеты параметров конструкции ведутся с учетом, что

1. Высота барабана (Н) составляет от 1,5 до 2 D.
2. Обмазку барабана выполняют на 2/3 Н (если ее обрез планируется выполнить фигурным, то 2/3 высоты должно составлять средний показатель).
3. Толщина обмазочного слоя на барабане – 1/3 D.
4. Площадь внутреннего поперечного сечения вертикального канала (райзера) – 4,5-6,5% от S, оптимальное значение – в диапазоне 5-6%.
5. Высота вертикального канала – максимальная, насколько позволяет конструкция печи, но зазор между верхним краем райзера и крышкой барабана должен составлять не менее 70 мм для нормальной циркуляции дымовых газов.
6. Длина трубы жаровой (огнепровода) должна быть равна высоте вертикального канала.
7. Площадь сечения огнепровода – равна соответствующему показателю райзера. Причем для огнепровода рекомендуется использовать профильную трубу квадратного сечения, в этом случае печь работает стабильнее.
8. Площадь сечения поддувала – ½ от площади сечения топки и райзера. Для стабильности и плавной регулировки режима печи используется профильная труба прямоугольного сечения с соотношением сторон 2:1, которую укладывают плашмя.
9. Объем вторичного зольника зависит от объема барабана за вычетом объема райзера. Для печи из бочки – 5%, для печки из газового баллона – 10%.Для емкостей промежуточного объема рассчитывается согласно линейной интерполяции.
10. Площадь сечения внешнего дымохода составляет 1,5-2 S.
11. Саманная подушка под внешним дымоходом должна быть толщиной 50-70 мм – если канал выполнен из круглой трубы, отсчет ведется от нижней точки. Толщину подушки под дымоходом уменьшают вдвое, если лежанка монтируется на деревянные полати.
12. Толщина обмазочного слоя лежанки над дымоходным каналом составляет 0,25 D, если барабан из бочки 600 мм, и 0,5 D, если барабан из баллона 300 мм. Если уменьшить обмазочный слой, конструкция будет быстрее остывать после протопки.
13. Высота дымовой внешней трубы должна составлять от 4 метров.
14. Длина газохода, от которой зависит длина лежанки: для печи из бочки – до 6 м, для печи из баллона – до 4 м.

Ракетная печь длительного горения, изготовленная из бочки 600 мм диаметром, достигает мощности около 25 кВт, а ракета для отопления, выполненная из баллона 300 мм, – до 15 кВт. Регулировать мощность можно только за счет объема закладки топлива, воздушного регулирования такая печка не имеет, так как дополнительный поток нарушает режим печи и провоцирует выброс газов в помещение. Изменением положения дверцы поддувала регулируется не мощность, а режим работы печи.

Особенности футеровки

Качество теплоизоляции райзера напрямую влияет на экономичность отопительного агрегата. В наших краях для футеровки доступен легкий шамотный кирпич ШЛ и речной песок с примесью глинозема. У футеровки следует предусмотреть внешний металлический кожух, иначе материалы быстро впитают нагар и печь при работе будет реветь. Торец футеровки плотно замазывают печной глиной.

Обратите внимание: Что такое органайзер для канцелярии: способы хранения канцелярских принадлежностей

Правильное выполнение футеровки

При использовании подтесанных шамотных кирпичей, оставшиеся полости заполняют песком. Если для футеровки используется только песок, его просеивают от крупного мусора и засыпают слоями – каждый примерно на 1/7 высоты трубы. Каждый слой плотно трамбуют и сбрызгивают водой, чтобы образовалась корка. Засыпку необходимо просушить в течение недели, а затем замазать торец слоем печной глины. Затем продолжается постройка ракетной печи своими руками по чертежам.

Самостоятельная постройка

Ничего сложного в печи, работающей по «ракетной» схеме, нет. Как обучающий или методологический материал можно использовать отзывы или обзоры переносных печей-ракет производства компании «Огниво».

Тем более, что устроены они примерно одинаково: вертикальная труба квадратного или круглого сечения, к которой снизу косо приварен короб-топливник с загрузочной дверцей. На трубу сверху ставятся различные конфорки или приспособления для копчения и других способов кулинарной обработки продуктов.

В моделях, чуть больших по размеру, вокруг райзера дополнительно может быть смонтирован короб. Он способен справляться с ролью мини-духовки. Правда, запекать в таком шкафчике мясо или картошку лучше в фольге. Без такой защиты нагревание продуктов получается не слишком равномерным.

Самая простая печка делается из несимметричного обрезка колена магистральной водопроводной трубы. Колено оснащают стойками, чтобы оно стало вертикально, как буква L. Соответственно, нижний короткий патрубок окажется топливником, а вертикальный большой патрубок — райзером.

В нижний патрубок вваривается горизонтальная пластина, отделяющая небольшое пространство в нижней части сечения. Пластина немного не доходит то изгиба колена. Это будет под топки и отсекатель канала вторичного воздуха.

Такую «трубную» печь усовершенствовать несложно. Нужно добавить теплоаккумулятор. Его нужно будет куда-то упаковывать. Кроме того, теплоаккумулятор не должен быть дорогим и дефицитным.

Поэтому поступаем просто: печь-трубу размещаем в кожухе из бака или бочки, или же другой металлической емкости. Потом пространство вокруг трубы засыпаем теплоаккумулятором, на его роль пойдут песок или мелкие камни.

Если вы имеете доступ к сварочному оборудованию — можно создать очень удобную переносную конструкцию. Она не будет уступать тем моделям, что продаются в магазинах. По желанию добавите ручку для переноски или удобные съемные ножки.

Ниже на видео показан процесс создания такой печи.

РАКЕТНАЯ ПЕЧЬ СВОИМИ РУКАМИ!!! простая и экономичная

Тем, кто не занимается обработкой металла, можно посоветовать сложить такую же конструкцию из кирпича. Конечно, для похода ее уже не сможете использовать. Но подойдет для летней кухни или как альтернатива кострового места.

Для ускорения можно класть кирпич не на плашку, как обычно, а на ребро — стенки выйдут тоньше. Кладка вырастет быстрее.

Нельзя забывать про доставку вторичного воздуха в дожиговую камеру. Есть варианты:

• перегородки из металла;
• перегородки из кирпича;
• положить на дно топки обрезок трубы подходящего диаметра.

Все эти способы подходят.

Если металлическую переносную печь немного увеличить в масштабе, а на дожиговую трубу надеть колпак из бочки — получится большая печь для дома. Для печи поменьше подойдет старый газовый баллон. Все достаточно легко и просто.

Можно накрутить под лежанкой каналы из стальных одноконтурных труб для вентиляции или каминов. Главное следить, чтобы их общая протяженность не превышала 6 метров. Затем закрыть саманом. И получится уже что-то более эффективное и обстоятельное.

Бочку-колпак-кожух лучше не охлаждать интенсивно. Поэтому ее на две трети или чуть выше, неплохо бы запрятать все в ту же саманную или глинобитную оболочку. Работать стабильнее будет и теплоемкость увеличится.

Самый верх этой бочки оставляем открытым: и как конфорка будет использоваться, и теплообмен ускорит.

Канал дожиговой в большой печи желательно утеплить

Это важно для обеспечения стабильной работы печи. Снова повторим: дожиг пиролизных газов запускается только после достижения определенной температуры

Поэтому охлаждение этого участка крайне нежелательно.

Утеплять можно самыми различными способами:

• сделать вокруг трубы небольшой кожух из металла и заполнить промежуток отсеянным чистым песком;
• облицевать трубу пористым шамотом марки ШВП;
• можно использовать каолиновую вату;
• сочетать перечисленные материалы.

Точно так же строится кирпичная печь. Только металлические детали, кроме дверец и конфорки, в ней заменяются на кирпичные. Все остается прежним: райзер, колпак, система каналов под лежанкой.

Проект, представленный на видео, все же немного надо доработать. Добавить крышку загрузочной камеры и снова отгородить низ шуровочного горизонтального канала топливника. Это необходимо для того, чтобы без проблем поставлять воздух в зону горения пиролизных газов.

Rocket stove/ Печь-ракета с лежанкой и плитой. Своими руками, чертеж прилагается.

Автор статьи: Поляков Илья Сергеевич, автор книг по печному ремеслу (Ивановский энергетический институт им. Ленина по специальности ТЭС).

Разновидности конструкций: простые и сложные

Строго говоря ракеты имеют одно и то же устройство. Классификация конструкций основана на сложности той или иной системы – прежде всего на таких признаках:

• наличие/отсутствие сложной, разветвленной системы дымохода, позволяющей протапливать большие помещения;
• наличие/отсутствие дополнительных приспособлений, например, теплого спального места (лежанки).

Далее приводится обзор конструкций по принципу «от простого к сложному».

Базовый вариант

Сконструировать подобную систему можно буквально за час, потому что для этого понадобится только бочка, труба, играющая роль камеры сгорания, и материал для изоляции (шлак, зола и т.п.). Принцип работы очень прост:

• Дрова закладываются в нижнюю часть камеры сгорания.
• Восходящий поток воздуха поступает с той же стороны.
• Топливо разгорается, а слой теплоизоляции удерживает большую часть энергии, направляя ее вверх.
• Разогретый воздух движется по трубе и нагревает стоящие на ней предметы.

Очевидно, что подобная ракета отлично подойдет для полевой кухни, но для прогрева помещения такая печь не годится – пары выходят непосредственно в трубу.

Конструкция с дымоотводом

Такая конструкция представляет собой усовершенствованный базовый вариант, который отлично подойдет для небольших помещений. Благодаря дымоотводу все газы покидают камеру сгорания и выводятся на улицу. По сути, это та же буржуйка, но дающая больше тепла.

Чтобы КПД был максимально высоким, при создании такой системы нужно учесть несколько особенностей:

1. Самое главное – утеплить саму трубу. Обычно ее делают двойной, а между внутренними поверхностями, в полости засыпают теплоизоляционный материал – можно также использовать золу.
2. Принципиальное отличие – наличие канала для поступления так называемого вторичного воздуха. Именно благодаря этому приему в камере происходит полное сгорание, соответственно, топливо расходуется по максимуму. Продукты реакции почти полностью состоят из безопасных веществ: это углекислый газ и пары воды.
3. И еще один важный момент – труба для отвода дыма располагается в нижней трети конструкции. Таким образом, раскаленные пары попадают сначала вверх, там ударяются о глухие поверхности, догорают, выделяют тепло по максимуму, остывают и только после этого попадают в отвод, а затем выходят за пределы помещения.

Такую усовершенствованную конструкцию можно изготовить из подручных материалов. Особой популярностью пользуются использованные пустые газовые баллоны. Они имеют прочные стенки и хорошо прогреваются

Важно только полностью спустить все остатки газа перед началом работы

Конструкция с лежанкой

Наконец, самая совершенная, действительно капитальная конструкция, которую необходимо сооружать для дома. Принцип функционирования такой печи ракеты не меняется, однако системы дымоходов усложняется, чтобы нагретой энергии хватило не только на сам дом, но и на спальное место – лежанку.

Дымоходы изготавливаются из термостойких пластиков и других устойчивых к температуре материалов. Трубы, как правило, монтируются в виде сложной зигзагообразной системы, что дает возможность топливу сгореть в полном объеме.

Особенности конструкции следующие:

1. Печь, т.е. непосредственно камера сгорания располагается в изголовье или в ногах. Дымоход – с противоположной стороны.
2. Обычно изготавливают достаточно большую нагревательную поверхность, чтобы наряду со спальным местом обеспечить возможность приготовления еды.
3. Иногда рядом с лежанкой монтируют 1-2 ступеньки, на которых можно сидеть и прогревать спину. В особенности это характерно для традиционного азиатского подхода к обустройству интерьера – как известно, во многих культурах пищу принимают за низкими столиками, сидя на полу.
4. В нашем отечественном варианте можно создать подобие углового дивана и стилизовать его под спальное место. Получается довольно интересно с точки зрения дизайна и в то же время практично.

Собираем ракетную печь своими руками

Проще всего собирается походно-садовый вариант реактивной печи. Для этого вам не придется закупать кладочные материалы и готовить саман для обмазки.

Несколько металлических ведер, стальная труба из нержавейки для жарового канала и мелкий щебень для засыпки – вот и все нужно для того, чтобы сделать ракетную печь своими руками.

Первый шаг – вырезание ножницами по металлу отверстия в нижнем ведре для пропуска жаровой трубы. Его нужно сделать на такой высоте, чтобы под трубой осталось место для щебеночной засыпки.

Второй шаг – установка в нижнее ведро жаровой трубы, состоящей из двух колен: короткого загрузочного и длинного для выхода газов.

Третий шаг – вырезание отверстия в днище верхнего ведра, которое надевается на нижнее. Оголовок жарочной трубы вставляют в него так, чтобы его срез был на 3-4 см выше днища.

Четвертый – засыпка мелкой щебенки в нижнее ведро на половину его высоты. Она нужна для аккумулирования тепла и термоизоляции жарового канала.

Последний шаг – изготовление подставки для посуды. Ее можно сварить из круглой арматуры диаметром 8-10 мм.

Более сложный, но при этом долговечный, мощный и эстетичный вариант ракетной печки требует использования газового баллона и толстой стальной трубы прямоугольного сечения.

Схема сборки при этом не меняется. Отвод газов здесь организован сбоку, а не вверху. Для приготовления пищи у баллона отрезают верхнюю часть с вентилем и на ее место вваривают плоскую круглую пластину толщиной 4-5 мм.

Особенности конструкции

Ракетная, или реактивная печь бывает походного и стационарного видов. Переносная конструкция используется преимущественно в походных условиях для нагрева воды и приготовления пищи. Внешне агрегат напоминает перевернутую Г-образную трубу. Работает такая печь на энергии естественного потока поднимающихся продуктов горения. По такому же принципу действуют простые пиролизные печки.

Стационарная печь-ракета – идеальное решение для отопления небольшого дачного домика, летней кухни или хозяйственных пристроек. Устройство такой конструкции имеет схожесть с пиролизным котлом длительного горения. При тлении топлива начинают выделяться пиролизные газы, которые под давлением выталкиваются в колпак и быстро нагревают печь. Постепенно раскаленные продукты сжигания охлаждаются, опускаются в газоход и попадают в дымоходный канал.

Свое название теплогенератор получил за внешнее сходство с перевернутой космической ракетой. В процессе нагрева агрегат издает громкий гудящий звук, который напоминает характерный для ракеты рев.

К преимуществам реактивной печи длительного горения относят:

• примитивность конструкции и возможность изготовления своими руками;
• небольшой расход строительных или подручных материалов;
• отсутствие сложностей с уходом и обслуживанием;
• высокий коэффициент полезного действия;
• быстрый нагрев;
• возможность контроля расхода топлива во время работы;
• саморегуляция работы печки.

Несмотря на множество положительных характеристик, печь-ракета имеет ряд недостатков:

• частая загрузка топливного материала;
• отсутствие автоматики требует постоянного присутствия человека;
• сильный нагрев металлического колпака;
• небезопасность использования в помещениях с детьми.

Стоит отметить, что печь-ракета непригодна для отопления бани или сауны. Теплогенератор дает незначительное количество тепла в инфракрасном диапазоне. Использовать дополненную лежанкой стационарную конструкцию можно в зоне отдыха банного комплекса.