Главная Лекарственные растения › › Отопительная ракетная печь хозяин чертежи. Что такое ракетная печь: варианты конструкции, схемы и принцип работы

Отопительная ракетная печь хозяин чертежи. Что такое ракетная печь: варианты конструкции, схемы и принцип работы

© 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.

  • При выборе основного функционального компонента системы отопления на твердом топливе кроме КПД обращают внимание на длительность рабочих циклов, удобство обслуживания. Для реализации плана с учетом отмеченных деталей подойдет печь ракета. Простота конструкции подразумевает отсутствие чрезмерных затруднений при самостоятельном выполнении рабочих операций.

    Разновидности ракетных печей

    Схема реактивной печи

    Специфическое название объясняется характерным гулом, который напоминает рев двигателей стартующей ракеты. В более совершенных конструкциях при правильной настройке рабочего режима шум снижается до минимального уровня.

    Классическая схема демонстрирует особенности реактивной печки. В этой конструкции топливо загружают вертикально. Пламя формируется в горизонтальном участке. При достаточно сильной подаче воздуха струя нагретых газов быстро разворачивается стенкой основной камеры. Это провоцирует вихревой эффект в центральной части (райзере), увеличивающий тягу. В боковых каналах происходит нагрев стенок. Остаточное тепло аккумулируется в облицовке выходной трубы, подключенной к дымоходу. Эту часть традиционно создают в форме лежанки.

    Ракетная печь отличается следующими преимущественными характеристиками:

    • высокий КПД;
    • возможность использования древесных отходов, шишек, иных видов твердого топлива;
    • оперативная загрузка без прерывания процесса горения;
    • отсутствие сложных элементов;
    • минимальное количество отходов (высокая температура).

    Реактивные печи не могут обогреть большое помещение

    Для объективности надо отметить недостатки печки ракеты:

    • применение водяного теплообменника ухудшает характеристики рабочего режима;
    • в определенных ситуациях возможно проникновение в комнату угарного газа;
    • мощности конструкции недостаточно для полноценного обогрева крупного объекта недвижимости.

    Внешний вид такого сооружения не всем нравится. Однако этот параметр во многом зависит от индивидуальных вкусов. При корректной отделке не сложно обеспечить гармоничное соответствие определенному стилю интерьера.

    Реактивная печь в различных модификациях использовалась населением Японии, Китая, Кореи, других стран. Современные аналоги при сохранении базовых принципов отличаются:

    • разнообразием конструкций;
    • применением новых материалов;
    • точным инженерным расчетом.

    В качестве примера некоторые печники упоминают китайский кан. Однако такая конструкция похожа только длинным дымоходом, который часто устанавливался под несколькими лежанками вдоль стен. В соответствующем варианте исполнения эта часть выполняла функции современной системы «теплого пола». Топку создавали во стандартной схеме с обязательным устройством плиты для приготовления пищи.

    Русская печка

    При максимальном упрощении можно получить нужный результат:

    • трубы соединяют под прямым углом;
    • в горизонтальной части устанавливают полку для топлива – на 60% диаметра ниже от верхней кромки;
    • нижняя часть отверстия формирует нерегулируемое поддувало;
    • устройство оснащают опорами для фиксации на горизонтальной поверхности в рабочем положении.

    Печь из газового баллона

    Фабричное изделие из качественного металла – хорошая основа для создания самодельной конструкции. Кроме надежных сварных соединений газовый баллон подходит по толщине стенок.

    Печь и схема конструкции из газового баллона

    При выборе комплектующих следует использовать листовой метал толщиной не менее 5-6 мм. Диаметр основной части конструкции – более 30 см. Дверцей в проеме для загрузки топлива можно регулировать интенсивность подачи воздуха. Такое дополнение предотвратит попадание угарного газа в комнату. Если предполагается использовать печь для приготовления пищи, отрезают ровно верхнюю часть баллона вместе с вентилем. Отверстие закрывают стальной пластиной толщиной более 5 мм, которая присоединяется к основной части корпуса сваркой.

    В варианте без лежака остаточное тепло не аккумулируется, поэтому КПД ниже по сравнению с «классической» версией печки.

    Рекомендуется утеплять внутреннюю камеру. Достаточно толстые стенки помогут обеспечить повышение температуры до уровня +950C° и выше. Это необходимо для качественного воспроизведения технологического процесса. При таком нагреве обеспечивается полное сгорание топлива с минимальным количеством золы.

    Печь Широкова-Храмцова

    Эта русская модификация – усовершенствованный вариант классической схемы. Основные компоненты печи Широкова-Храмцова создаются из дорогого сорта бетона, устойчивого к высоким температурам. Точный расчет значительно улучшил стабильность рабочих показателей, что позволило разместить в зоне бункера жаропрочное стекло для частичного выпуска инфракрасного излучения в сторону комнаты. Импровизированный камин обогревает помещение, выполняет функции эффектного элемента декора.

    Ракетная печь из профильной трубы

    Походный вариант ракетной печи фабричного производства «Робинзон»

    Для похода, оснащения дачи, решения других «временных» проблем подойдет мобильный вариант отопительного оборудования. В качестве уместного примера можно использовать печь «Робинзон». Подача топлива и воздуха организована через профильный элемент (прямоугольное сечение 150 х 100 мм). Зона горения сделана из трубы. Рассекатель на выходном отверстии применяют, как подставку для подогрева посуды.

    Другие модели

    Функциональную ракетную печь своими руками можно сделать из 20 целых кирпичей и двух половинок. Такое сооружение собирается буквально за десять минут на подготовленной ровной площадке. Не нужны тщательные расчеты и чертежи. Рабочие операции выполняются без сварочного оборудования и строительных смесей. Потребление топлива приблизительно в 3-6 раз меньше дров по сравнению с «буржуйкой». Допустимо использование сырых дров, веток, обломков старой мебели.

    Простая печь из кирпичей

    В отличие от костра, эта конструкция длительное время сохраняет тепло. На узкое отверстие можно ставить посуду. Для удобства используют специализированную опору – решетку из стальных прутьев или чугуна. Даже в таком простейшем варианте создается высокая температура в рабочей зоне, что способствует полному сгоранию топлива при минимальном выделении дыма.

    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).

    Если печь ракета своими руками создана правильно, обеспечиваются благоприятные условия для образования низкомолекулярных углеводородных соединений. Обогревающие устройства такого типа способны обеспечить КПД более 90%. Аналогичные решения используют при конструировании бытовых котлов на твердом топливе длительного горения.

    Самодельная конструкция

    При отсутствии опыта можно выбрать упрощенную конструкцию из нескольких кирпичей, согнутой трубы. Если имеются навыки обращения со сварочным аппаратом, создают печь из квадратного профиля и листового металла.

    Чертеж печи и размеры

    Представленный вариант можно корректировать с учетом объема помещения, других личных требований и предпочтений. Разработчики рекомендуют устанавливать диаметр канала райзера в пределах от 65 до 105 мм. Соответствующим образом изменяют размеры обечайки.

    Чертеж с пояснениями для сборки

    Для аккумулирования тепловой энергии выбран саман. Этот материал не является жаростойким, поэтому температуру нужно снизить до безопасного уровня. Дополнительные рекомендации:

    • барабан можно сделать из стандартного 50-литрового баллона;
    • обеспечивают идеальную герметичность системы дымоудаления, чтобы предотвратить проникновение сажи в пористый саман;
    • для удаления остатков механических примесей устанавливают второй зольник.

    Пошаговая инструкция

    Самодельная дровяная печь ракета

    Реактивную печь на дровах своими руками можно создать по следующему алгоритму:

    1. Для изготовления смеси основного теплоизолирующего слоя (5б) используют щебень из шамота марки ШЛ.
    2. Рама опоры для печи собирается из деревянных лаг (100 х 100) с ячейками не более 600 мм, под лежаком расстояние можно увеличить.
    3. Для обшивки применяют минеральный картон, шпунтованные доски.
    4. Деревянные заготовки предварительно обрабатывают пропиткой с биоцидными добавками.
    5. Площадку под основной частью конструкции закрывают металлическим листом.
    6. После размещения конструкции на запланированном месте устанавливают опалубку, заливают саман.
    7. Из подходящего по размеру газового баллона делают барабан.
    8. Для создания надежных сварных соединений применяют электроды диаметром 2 мм, постоянный ток силой 60-70А.
    9. Герметизирующий уплотнитель создают из асбестового шнура, фиксируют жаростойким клеем.
    10. Из подготовленных стальных заготовок собирают райзер.
    11. Устанавливают нижний слой изоляции, для опалубки применяют фанеру (20 мм) или доски.
    12. Заполнение строительной смесью выполняют до уровня Б по чертежу. Для полного высыхания этой части при комнатной температуре нужно 1-2 дня.
    13. Устанавливают топку, контролируя точность вертикального положения.
    14. Часть поддувала будет выступать наружу, поэтому на завершающем этапе стенку выравнивают саманом.
    15. После заполнения смесью до уровня Г рекомендуется ускорить сушку обычной лампочкой накаливания мощностью 60-75 Вт (размещают под райзером).
    16. Устанавливают зольник, созданный из стального листа толщиной 0,8-1 мм.
    17. Монтируют тубус барабана с формированием во внутренней части клиновидного наклона к выходу (смесью 5б).
    18. Создают футеровку с послойным заполнением (5г), пробку делают из глины.
    19. Продолжают сборку по схеме, устанавливают гофру, крышки барабана и зольника.
    20. После завершения сушки (2-25 недели) удаляется опалубка, формируется поверхность, окрашиваются видимые металлические части.

    Пояснения к составу строительных смесей (5):

    • а – саман из глины и соломы, консистенция густого теста;
    • б – глина средней жирности со щебнем из шамота;
    • в – шамотный песок с глиной в пропорциях один к одному;
    • г – речной песок без промывки с фиксированным размером гранул (2,5-3 мм);
    • д – печная глина среднего уровня жирности.

    Заранее приобретают инструменты и расходные материалы, необходимые для выполнения рабочих операций. Перечень покупок составляют на основе подготовленной проектной документации.

    Как топить печь-ракету

    С учетом длинного пути системы дымоудаления в стационарной конструкции понятна необходимость запуска рабочего режима после предварительного прогрева. При работе с «Робинзоном» и другими компактными аналогами это правило выполнять не надо. Но крупную печь протапливают сначала сухой стружкой, бумагой, иными подходящими расходными материалами. Для загрузки используют поддувало с открытой дверцей. Степень готовности оценивают по характерному затиханию шума. На этом этапе используют обычную загрузку топлива в соответствующую часть печи.

    Представьте ситуацию: для обогрева помещения дома либо приготовления пищи необходимо быстро соорудить простейшую дровяную печку. Качество и расход топлива второстепенны. Подходящий вариант – самодельная ракетная печь, изготавливаемая из подручных материалов. Предлагаем ознакомиться с устройством отопителя и процессом сборки в домашних условиях.

    Конструкция и принцип действия

    Показанная на схеме ракетная печка состоит из следующих основных элементов:

    • бункер для закладки дров вертикальной либо наклонной конструкции;
    • расположенная горизонтально камера сгорания;
    • труба с футеровкой – дожигатель (второе распространенное название – райзер);
    • металлический колпак, играющий роль воздушного теплообменника;
    • поддувало;
    • дымоходный канал.

    В работе печь использует 2 принципа: возникновение естественной тяги внутри вертикального участка и сжигание древесных (пиролизных) газов. Первый реализуется за счет разогрева топливника и отходящих продуктов горения, стремящихся подняться по каналу дожигателя. В нем же догорают выделяющиеся пиролизные газы.

    Справка. Название ракетная или реактивная печь связано именно с принципом действия – в вертикальном канале возникает мощная естественная тяга, вызывающая интенсивное горение в топке и выделение теплоты.

    Алгоритм работы печки следующий:

    1. Дрова, загруженные в бункер, поджигаются снизу. Подача воздуха обеспечивается через поддувальный лючок.
    2. В процессе горения дымовые газы прогревают утепленные стенки дожигателя и устремляются под колпак из тонкого металла, где отдают большую часть тепла воздуху помещения.
    3. При достаточном количестве вторичного воздуха пиролизные газы успевают сгореть внутри райзера, выделяя дополнительное тепло.
    4. Продукты горения отводятся напрямую в дымоход либо сначала направляются в дымообороты лежанки.

    Варианты переносных печек «Робинзон»

    В упрощенном походном варианте печка делается без колпака и утепления. Соответственно, вторичные газы сгорают не полностью, поскольку успевают вылететь в трубу. Малогабаритный переносной отопитель, получивший название «Робинзон», предназначен для быстрого приготовления пищи на топливе любого качества и степени влажности.

    Требования к размерам элементов

    Главным теплообменным элементом печи – ракеты является металлический колпак, интенсивность обогрева комнаты в доме зависит от его размеров. В стационарных конструкциях, сложенных из кирпича, обычно применяется 200-литровая бочка диаметром 60 см. Переносные версии изготавливаются из стандартных газовых баллонов Ø300 мм.

    Схема ракетного отопителя с лежанкой

    Соответственно, остальные размеры пляшут от габаритов бочки – диаметра и площади поперечного сечения:

    • высота колпака предусматривается в 1,5-2 раза больше диаметра;
    • площадь сечения дожигателя составляет 5-6,5% от поперечника бочки;
    • длина райзера делается такой, чтобы между верхним срезом трубы и крышкой оставался минимальный зазор 7 см;
    • внутренний размер топливника равен сечению дожигателя, поддувального канала – вдвое меньше;
    • диаметр дымохода – в 1,5-2 раза больше сечения дожигателя, высота – минимум 4 м.

    Чтобы облегчить вам задачу по расчетам диаметров труб и футеровки, представляем чертеж для различных вариантов ракетных печей – из баллона, бочки и старых ведер (райзер выполнен из круглой либо профильной трубы).

    Изготавливаем печь – ракету

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

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

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

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

    Чертеж улучшенной версии переносной печи

    Конструкцию печи можно усовершенствовать, организовав подачу вторичного воздуха внутрь жаровой трубы. Модернизация позволит повысить эффективность и длительность горения дров. Просверлите по бокам отверстия с обеих сторон, прикрыв их ракетными «дюзами» согласно представленному чертежу. Как функционирует данная печка, демонстрируется на видео:

    Из газового баллона

    На изготовление печи – ракеты своими руками пойдут такие материалы:

    • трубы круглого сечения поперечными размерами 70 и 150 мм; с толщиной стенки 4 мм;
    • квадратная профтруба 150-200 мм в поперечнике;
    • дымоходный патрубок Ø10-15 см;
    • сталь низкоуглеродистая (марка Ст20) листовая;
    • плотная базальтовая вата (80-120 кг/м3) либо сыпучие огнестойкие материалы, например, вермикулитовый либо перлитовый гравий.

    Для начала металлопрокат порежьте на заготовки в соответствии с чертежом. Затем нужно отпилить у пропанового баллона крышку, предварительно открутив вентиль и наполнив резервуар доверху водой. Инструмент – обычная болгарка с кругом по металлу.

    Дальнейшая технология сборки выглядит следующим образом:


    Подробно об изготовлении ракетной печки из баллона расскажет мастер в видеосюжете:

    Из кирпича

    Простейшую ракетную печурку для приготовления пищи можно сложить из кирпичей без применения раствора, как показано на схеме с порядовками. Подобное сооружение нетрудно разобрать и переместить при необходимости.

    Печь-ракету с лежанкой надо класть на фундамент из бетона либо бутового камня. Материал – керамический или огнеупорный кирпич, раствор песчано-глиняный либо шамотный соответственно. Готовое основание застилается рубероидом с целью гидроизоляции, затем укладывается сплошной первый ряд кирпичей. Дальнейший порядок работ выглядит так:


    Важно. Постройка выполняется с соблюдением правил печной кладки, расписанных .

    Протяженность дымовых каналов внутри лежанки ограничена тягой в ракетной печи и внешнем дымоходе. Лучше выдержать общую длину газоходов в пределах 4 м. Чтобы отопитель не дымил обратно в комнату, поднимите верх дымовой трубы на высоту 5 м, считая от колосников. Как построить кирпичную печку – ракету без бочки, смотрите на видео:

    В заключение – плюсы и минусы печки

    Подобные сооружения действительно изготавливаются быстро, причем исполнителю необязательно иметь высокую квалификацию. Первый и главный плюс печей ракетного типа – простота и нетребовательность к материалам. Вдобавок они хорошо воспринимают разнообразное топливо – сырые дрова, ветки, хворост и так далее.

    Теперь о негативных моментах:


    По вышеперечисленным причинам ракетный обогреватель крайне неудобен для гаража, где требуется протапливать помещение довольно быстро. Зато походный вариант незаменим на природе в любой период года.

    Инженер-конструктор с опытом работы в строительстве более 8 лет..
    Закончил Восточноукраинский Национальный Университет им. Владимира Даля по специальности «Оборудование электронной промышленности» в 2011 году.

    Похожие записи:


    Простая и дешёвая конструкция ракетной печи начала своё шествие по миру из Северной Америки, где она и по сей день очень популярна в сельской местности. Знают её на всех континентах, включая далёкую Австралию. Энтузиастов-любителей отопительный агрегат покоряет простотой и энергоэффективностью, что в сочетании с низкой стоимостью делает его чрезвычайно привлекательным для изготовления в домашних условиях. Конечно, реактивной печью большой дом не обогреть, а вот на даче или в небольшом садовом домике она будет более чем уместна. Удивительно, но факт - у нас об этой удивительной конструкции знают единицы. И это в стране, где холодная погода устанавливается дольше, чем на полгода! Сегодня мы восполним этот пробел и расскажем всё, что мы знаем о тёплой и уютной «ракете», включая мельчайшие детали её изготовления своими руками и тонкости эксплуатации.

    Реактивная печь - что это такое

    Домашнее тепло, которое исходит от реактивной печи, не даст ни один современный обогреватель

    Реактивная, или, как её ещё называют, ракетная печь, на самом деле ничего общего с современными технологиями не имеет. Единственное, что делает этот отопительный агрегат похожим на космический транспорт, это интенсивный поток пламени да гудение, связанное с неправильным режимом работы. Тем не менее нельзя сказать, что печь-ракета является совсем уж отсталым в техническом плане устройством. Несмотря на простую конструкцию, в ней используются самые передовые методы сжигания твёрдого топлива:

    • пиролитическое горение газов, выделяющихся при сухой перегонке твёрдого топлива;
    • движение газообразных продуктов по каналам печи, не требующее принудительной эжекции за счёт тяги.

    Так выглядит простейшая печь на реактивной тяге

    Простейшая «ракета» представляет собой изогнутый отрезок трубы большого диаметра. В короткий горизонтальный участок закладывают дрова или другое топливо и поджигают. Сначала отопительный прибор работает как самая обычная буржуйка, но это только до тех пор, пока не поднимется температура более длинной вертикальной части, которая выполняет роль дымовой трубы. Разогретый докрасна металл способствует повторному воспламенению горючих веществ и появлению разрежения в верхней точке дымохода. За счёт усиления тяги увеличивается приток воздуха к дровам, что значительно повышает интенсивность горения. Для того чтобы от этого оригинального устройства добиться ещё большей эффективности, топочный проём оборудуют дверцей. При уменьшении сечения воздушного канала подача кислорода к дровам прекращается и начинается их пиролитическое разложение на газообразные углеводороды. Вот только сгорать в такой простой установке они будут не полностью - для этого потребуется обустроить отдельную зону для дожигания уходящих газов. К слову, именно это, а также теплоизоляция дымовой трубы позволяет более сложным «ракетам» успешно конкурировать с другими твердотопливными агрегатами. Что же касается рассматриваемой нами простейшей конструкции, то её нередко используют для приготовления или разогрева пищи. Всё, что для этого требуется - оборудовать на вертикальном участке печи удобную площадку для котелка или чайника.

    География применения ракетных отопительных агрегатов

    Являясь простым и удобным отопительно-варочным агрегатом, печь-ракета широко используется как в мобильном, так и стационарном исполнении. Чаще всего её применяют:

    • для обогрева жилых помещений;
    • в качестве оборудования для сушки фруктов;
    • для отопления теплиц;
    • для обеспечения нормальных условий работы в мастерских или гаражах;
    • для поддержания плюсовой температуры на складах, в хозблоках и т. д.

    Благодаря своей простоте, неприхотливости и надёжности, реактивный отопительный прибор пользуется заслуженным уважением у рыбаков и охотников, любителей автопробегов и выживальщиков. Существует даже специальное исполнение, о назначении которого говорит название - «Робинзон».

    Преимущества и недостатки печи-ракеты

    Несмотря на незамысловатую конструкцию, печь-ракета обладает массой достоинств:

    • коэффициент полезного действия на уровне лучших образцов современного отопительного оборудования, работающего на твёрдом топливе;
    • экономичность - для достижения требуемой температуры реактивный агрегат израсходует в четыре раза меньше дров, чем печь традиционной конструкции;
    • температура нагрева выше 1000 °С;
    • возможность использования твёрдого топлива любого типа, включая сухие растительные отходы, шишки, хвою и стружку;
    • полнота сгорания и экологичность - во время работы температура пламени возрастает настолько, что загорается сажа. Дым ракетной печи состоит преимущественно из водяного пара и углекислого газа;
    • возможность дозагрузки топлива для непрерывной работы отопительного прибора;
    • простота и надёжность;
    • наличие переносных конструкций, предназначенных для мобильного использования.

    Не лишён отопительный агрегат и недостатков. Эксплуатация прибора связана с риском проникновения в жилище угарного газа. Печь не получится использовать для отопления большого дома, а попытки установить в зону горения водяной теплообменник приводят к снижению тепловой мощности и нарушению нормального режима работы. К минусам можно отнести и низкую эстетическую ценность конструкции, что, впрочем, весьма неоднозначное утверждение, поскольку для любителей этно-стиля дизайн печи является настоящей находкой.

    Виды реактивных отопительных приборов. Выбор конструкции для самостоятельного изготовления

    Народными умельцами разработано несколько конструкций ракетных печей, пригодных для мобильного или стационарного использования:

    • переносные агрегаты из металлических труб, жестяных банок или вёдер;
    • реактивные отопительные приборы из газового баллона;
    • печи, построенные из шамотного кирпича и металлической ёмкости;
    • отопительные теплогенераторы с лежанкой.

    Наиболее сложными в изготовлении являются конструкции, постройка которых требует навыков каменщика. Тем не менее, при наличии детальных схем порядовых раскладок, с этой работой справится даже начинающий домашний мастер.

    Переносная печь-ракета

    Переносные ракетные печи изготавливаются промышленностью серийно

    Походные варианты представлены простейшими конструкциями, в основе которых лежит всё та же согнутая или сваренная из отдельных отрезков труба. Усовершенствования коснулись лишь установки перегородки для обустройства зольника, в которой делается прорезь для подсоса воздуха. Нередко нижнюю часть загрузочной камеры снабжают колосниковой решёткой для подачи воздуха непосредственно в зону горения. Проём для закладки дров оснащают дверцей, которой впоследствии регулируют подачу воздуха.

    Требования к мобильной конструкции распространяются ещё и на удобство во время приготовления пищи, поэтому верхний срез дымохода обязательно должен быть оборудован подставкой для металлической посуды.

    Агрегат из газового баллона

    Использование газового баллона является следующей ступенью в развитии реактивных отопительных приборов. Более сложная конструкция позволяет значительно увеличить тепловую мощность и экономичность печи. Всё, что потребуется для изготовления установки - бытовой газовый баллон или бочка из-под ГСМ, отрезки толстостенных стальных труб и металлический лист толщиной 3–5 мм.

    Печь-ракету из газового баллона можно использовать для обогрева небольших хозяйственных помещений

    При наличии отрезка стальной трубы с толстыми стенками и диаметром более 30 см, ракетную печь можно изготовить из него. Этот вариант позволит избежать трудоёмких операций, связанных с разборкой заводской ёмкости для газа.

    Как работает подобная конструкция можно видеть на приведённой схеме. Дрова, загруженные в топливник, сгорают благодаря притоку воздуха через загрузочное окно. Дожигание горючих газов происходит в трубе, установленной внутри баллона за счёт подачи вторичного воздуха. Чтобы усилить эффект, внутреннюю камеру утепляют, благодаря чему удаётся поднять температуру внутри выше 1000 °С. Раскалённые газы по ходу движения ударяются в колпак и попадают во внешнюю камеру, стенки которой выступают в качестве теплообменника. Отдав свою энергию, продукты сгорания выводятся через дымовую трубу, врезанную в нижнюю часть с обратной стороны баллона.

    Чтобы создать тягу, необходимую для устойчивой работы ракетной печи, верх дымохода поднимают не менее чем на 4 м относительно загрузочного окна.

    Комбинированная ракетная печь из кирпича и металлической бочки

    Использование шамотного кирпича для обустройства топливника и внутренних камер реактивного отопительного прибора переводит «ракету» в разряд стационарных конструкций. Высокая теплоёмкость используемых материалов позволяет накапливать тепло и отдавать его в течение нескольких часов, поэтому подобные агрегаты нередко устанавливают в жилых помещениях.

    Устройство печи с огнеупорной футеровкой рабочей зоны

    Реактивная печь с лежанкой

    Как и другие твердотопливные печи, «ракета» имеет недостаток в том, что большая часть тепла уходит через дымоход. Несмотря на это, отдельные преимущества её конструкции позволяют с лёгкостью избавиться от этого минуса. Всё дело в том, что агрегат назвали реактивным неспроста, а из-за высокой скорости иссечения горящих газов. Вот эту его особенность как раз и можно обернуть во благо, значительно увеличив длину дымоотводящих каналов.

    Схема реактивной печи с лежанкой

    Эта идея нашла свою реализацию в массивных стационарных конструкциях с лежанкой в форме дивана или кровати. Её с успехом изготавливают из кирпича или бутового камня, декорируя пластичной массой из глины и опилок. Благодаря высокой теплоёмкости используемых материалов печь может удерживать тепло всю ночь, что в сочетании с высокой экономичностью делает отопительный агрегат весьма привлекательным для монтажа в жилых помещениях.

    Выбирая конструкцию для изготовления в домашних условиях, надо учитывать особенности её эксплуатации. В качестве походного варианта выбирают мобильную установку - её будет достаточно, чтобы согреться, просушить одежду и приготовить обед. Для того чтобы время от времени обогревать небольшие технические помещения используют переносную конструкцию из газового баллона. Если же требуется отапливать небольшой загородный домик или дачу, то лучшего варианта, чем реактивный отопительный агрегат с лежанкой, попросту не существует.

    Строим печь-ракету своими руками

    Предлагаемая для самостоятельного изготовления конструкция является элитой ракетных отопительных приборов. После постройки она длительное время будет радовать хозяина комфортом и уютным теплом даже в самый лютый мороз. Как вы уже смогли догадаться, речь идёт об агрегате с лежанкой. Несмотря на то что подобная конструкция является самой сложной, представленные нами схемы, инструкции и описания позволят построить печь всего за 2–3 дня.

    Устройство и принцип действия

    Ракетная печь состоит из нескольких камер и каналов. Бункер для загрузки дров изготавливается из шамотного кирпича и снабжается в нижней части проёмом для подачи воздуха. Имеет огнеупорную футеровку и канал, который соединяет топливник с вертикальным газоходом (жаровой трубой или райзером). В качестве кожуха печи-ракеты используется металлическая бочка, внутри которой магнезитовым или шамотным кирпичом выкладывается камера дожигания. Теплообменником отопительного агрегата выступает не только стальная ёмкость, но и длинные горизонтальные каналы лежанки, выполненные из оцинкованных стальных труб или кирпичей.

    Процессы, протекающие внутри стационарной реактивной печи, напоминают работу пиролизных отопительных агрегатов

    Нет необходимости использовать огнеупорные материалы для обустройства теплообменных каналов. Достаточно хорошо обожжённого красного кирпича.

    Корпус печи и топчан сформирован из мешков с песком, камня или кирпичных обломков и обмазан глиняным составом. Хорошая теплоаккумулирующая способность отделочных материалов позволяет конструкции отдавать тепло в течение нескольких часов после полного прогорания дров. Для удаления продуктов сгорания используется высокий дымоход, который может проходить как внутри помещения, так и снаружи.

    Высокая производительность «ракеты» объясняется способом сжигания топлива, который больше тяготеет не столько к прямоточным отопительным агрегатам, сколько к пиролизным котлам. Работа печи сопровождается активным выделением газовых компонентов, которые дожигаются в райзере. Колпак способствует снижению скорости потока раскалённых газов, иначе они просто не успевали бы окислиться. К слову, разогрев верхней части жаровой трубы создаёт разрежение на её конце, за счёт которого и происходит активное горение топлива. При этом в райзере возникает такая высокая температура, что воспламеняется даже сажа. Тем не менее в месте перехода из вертикального канала в горизонтальный теплообменник специалисты рекомендуют устанавливать зольник, обустраивая его камеру небольшой дверцей для возможности периодического обслуживания.

    Расчёт основных параметров, чертёж

    Давать точные размеры ракетной печи с лежанкой нет необходимости - её габариты и конфигурация полностью зависят от особенностей помещения. Представленного метода расчёта параметров, основанных на использовании пропорций всех частей печи-ракеты, будет вполне достаточно для того, чтобы спроектировать высокопроизводительный, работоспособный агрегат.

    Для выполнения калькуляции достаточно знать диаметр D и высоту H внешнего теплообменного кожуха (барабана).

    1. Высота жаровой трубы составляет не менее 1.3H.
    2. Зазор между райзером и колпаком равняется 0.1–0.15H.
    3. Внешняя глиняная обмазка выполняется не выше, чем на 1/3H.
    4. Толщина теплоаккумулирующего слоя должна составлять не более 1/3D.
    5. Сечение жаровой трубы равняется 0.25–0.3D.
    6. Высота зольника - до 10% от вертикального габарита кожуха.
    7. Сечение поддувала должно быть на 50% меньше площади райзера.
    8. Толщина саманной подушки над теплообменником - не менее 1/4D.
    9. Высота дымохода - более 4 м.
    10. Длина горизонтального теплообменника рассчитывается исходя из объёма барабана. В случае использования стандартной бочки из-под ГСМ он может достигать 6–8 м.

    Как видите, определить размеры всех элементов печи несложно, тем более что её конструкция допускает некоторые вольности по части габаритов и конфигурации.

    Для перфекционистов и тех, кто боится экспериментировать, приводим чертёж отопительного агрегата, выполненный в масштабе на размеченном листе бумаги. При необходимости снять с него точные размеры не составит труда.

    Чертёж стационарной реактивной отопительной установки

    Материалы и инструмент

    Постройка реактивной печи не требует никаких специфичных приспособлений. Из электроинструмента в процессе работы потребуется разве что сварочный аппарат и болгарка, да и то буквально на несколько минут - чтобы отделить крышку бочки и сконфигурировать трубы теплообменника. Всё остальное также найдётся у любого хозяина:

    • мастерок (кельма);
    • молоток каменщика;
    • строительный уровень и отвес;
    • рулетка;
    • ёмкость для приготовления раствора;
    • штыковая лопата;
    • трамбовка;
    • вёдра;
    • гладилка для бетона.

    Хоть конструкция «ракеты» и нетребовательна к материалам, всё же некоторые из них придётся покупать. Вот список того, что потребуется в процессе строительства:

    • огнеупорный кирпич любого типа;
    • металлическая бочка для изготовления кожуха;
    • труба Ø30–40 см, которой будет удерживаться теплоизоляционная обсыпка вертикального канала. Можно использовать корпус от старого водонагревателя, подходящую ёмкость промышленного ресивера или гидроаккумулятора;
    • трубы стальные оцинкованные диаметром более 25 см, которые понадобятся в качестве теплообменника;
    • стальная труба для обустройства дымохода диаметром 150 мм и колено для её отвода на 90°;
    • лючок зольника;
    • поддувальная дверца;
    • специальная жаростойкая смесь для приготовления раствора (можно заменить песком и глиной);
    • перлит для теплоизоляции райзера;
    • красный кирпич;
    • бутовый камень или отходы кирпича;
    • опилки или мякина.

    Поскольку бочка будет вмурована в печь лишь частично, то для повышения эстетической ценности агрегата придётся её покрасить. Для этого дополнительно понадобится щётка по металлу, растворитель, чтобы обезжирить металлическую поверхность, грунтовка и любая термостойкая краска.

    Выбор места и другие подготовительные мероприятия

    Определяя место строительства следует учитывать требования, которые выдвигаются ко всем конструкциям твердотопливных печей с открытым пламенем:

    • площадь помещения, в котором планируется устанавливать реактивный отопительный прибор с лежаком, должна составлять не менее 16 м 2 ;
    • отсутствие лаг (половых балок) под корпусом печи намного упростит монтаж;
    • над очагом не должны находиться деревянные стропила и перекрытия;
    • если часть дымохода будет проходить сквозь потолок, то печь устанавливают ближе к центральной части дома. В таком случае трубу можно будет закрепить возле конька;
    • устанавливать обогревающую конструкцию близко к наружному контуру здания не следует - драгоценное тепло будет уходить на улицу. Лучше пристроить агрегат к одному из внутренних простенков;
    • не рекомендуется возводить реактивный прибор возле деревянных стен и перегородок. В таком случае выбирают обособленное размещение.

    Немаловажно и то, насколько удобно будет разжигать печь-ракету и подбрасывать в неё дрова. Для этого топливник располагают в сторону входа, обеспечив перед ним не менее 1м свободного пространства.

    Один из многочисленных вариантов установки печи посреди комнаты

    В небольшом помещении удобно разместить ракетную печь в углу, ориентируя загрузочный бункер в одну сторону, а лежак - в другую.

    Выбрав место, приступают к его подготовке под будущее строительство. Если в помещении обустроен деревянный пол, то ту его часть, которая будет находиться под печью, удаляют. После этого копают неглубокий котлован, дно которого уплотняют при помощи трамбовки.

    Кроме того, необходимо подготовить к установке металлическую бочку. Для этого по контуру срезают её крышку. При этом часть утолщения в виде металлического обруча оставляют для обеспечения жёсткости основания кожуха. Скорее всего, ёмкость из-под ГСМ будет грязной и ржавой, поэтому лучше очистить её до монтажа.

    Последнее, что надо сделать, прежде чем начинать строительство,- приготовить раствор. Лучше всего использовать специальный жаростойкий состав, который можно купить в строительных магазинах, но можно обойтись и простой смесью песка с глиной в пропорции 1:1 или 1:2 в зависимости от жирности последней. Воды понадобится до ¼ от объёма сухих компонентов - на выходе должен получиться состав, напоминающий густую сметану.

    Инструкция по ходу работ

    Как уже говорилось, чтобы смастерить ракетную печь с лежанкой, потребуется намного больше усилий и времени, чем при изготовлении металлического агрегата. Облегчить задачу и сократить время поможет пошаговая инструкция с иллюстрациями всех этапов строительства.

    1. Место, где будет сформирован топливник, углубляют на 10 см и выкладывают огнеупорным кирпичом, после чего по контуру печи устанавливают опалубку. Для упрочнения фундамента необходимо установить армирование из строительной сетки, арматуры Ø10–20 мм или обрезков металлических труб и уголков.

      Обустройство опалубки

    2. По уровню выкладывают основание рабочей камеры.

      Основание загрузочной камеры выкладывается огнеупорным кирпичом

    3. Заливают конструкцию бетоном. К дальнейшим работам можно приступать сразу же после схватывания раствора. Как правило, для этого достаточно одних суток.

      Заливка фундамента

    4. Из огнеупорного кирпича, уложенного сплошным порядком, формируют основание реактивной печи и камеру сгорания.

      Основание печи-ракеты

    5. Несколькими рядами кладки поднимают боковые стенки конструкции.

      Стенки формируют при помощи шамотного кирпича, установленного на ребро

    6. Обустраивают нижний канал теплогенерирующей ракеты.
    7. Камеру сгорания перекрывают рядом кирпичей, уложенных поперёк таким образом, чтобы оставить открытыми два проёма - топки и райзера (вертикального канала).

      Способ перекрытия горизонтальной части рабочей камеры

    8. Подготавливают для монтажа старый корпус от бойлера накопительного типа. Для этого прибор обрезают с двух сторон, чтобы получить трубу большого диаметра.

      Подготовленные к монтажу детали печи

    9. Нижнюю часть ёмкости из-под ГСМ оборудуют фланцем, в который будет входить труба горизонтального теплообменника. Сварные швы должны быть сплошными, чтобы обеспечить герметичность, а соответственно и безопасность конструкции.

      Монтаж нижнего патрубка выполняется сваркой

    10. После того как в бочку будет врезан выходной патрубок, её очищают от ржавчины, покрывают грунтовкой и несколькими слоями термостойкой краски.
    11. К горизонтальному дымоходу приваривают боковой отвод, выполняющий роль зольника. Для его очистки канал оборудуют герметичным фланцем.
    12. Из шамотного кирпича выкладывают жаровую трубу. Форма её внутреннего канала - квадрат со стороной 18 см. Во время работы обязательно контролируют вертикальное положение конструкции при помощи отвеса или строительного уровня.

      Высота вертикального канала зависит от размеров внешнего барабана

    13. На жаровую трубу устанавливают кожух, после чего промежутки между металлической ёмкостью и стенками вертикального канала заполняют перлитом. Чтобы избежать просыпания теплоизоляции на пол, нижнюю часть райзера тщательно герметизируют при помощи глиняной смеси.

      Способ теплоизоляции райзера

    14. Изготавливают колпак топливника. В его качестве можно использовать отрезанную часть водонагревателя, снабдив её удобной ручкой.
    15. При помощи кирпичной или каменной кладки формируют корпус печи. Для этой цели можно использовать и мешки с песком, уложенные в основании вертикального канала.

      Корпус печи можно выложить мешками с песком

      Непритязательный вешний вид скрывают при помощи саманной обмазки. Для её изготовления в глиняный раствор вводят до 50 % крупных древесных опилок или мякины (половы).

      Обмазка корпуса печи

      Добавки в глиняной смеси выполняют ту же роль, что и щебень в бетоне. Они нужны для того, чтобы при высыхании и последующей работе с переменными тепловыми нагрузками поверхность печи не растрескивалась.

    16. Перлитовую засыпку сверху также необходимо запечатать при помощи обмазки.
    17. Формируют переднюю часть печи. Для этого любым подходящим способом (кирпичная или каменная кладка, мешки с песком, саман) выкладывают контур печи. Внутреннюю часть заполняют щебнем, а верхней придают нужную форму, воспользовавшись саманной смесью.
    18. На подготовленное основание устанавливают внешний кожух из металлической бочки, ориентируя ёмкость нижним патрубком в сторону лежанки. Нижнюю часть ёмкости герметизируют при помощи глины.

      Установка кожуха - металлической бочки

    19. Используя гофротрубу, к топливнику ведут канал, который соединяет топку с внешней атмосферой. Если его не установить, то печь будет потреблять тёплый воздух из помещения, который будет замещаться холодными массами, поступающими извне. Со стороны топки канал надо будет перекрывать, как только полностью прогорят дрова. Это не позволит воздуху с улицы проникать в теплообменные каналы.

      Канал для подачи воздуха снаружи здания

    20. Для проверки работы печи-ракеты проводят первую растопку, во время которой убеждаются в том, что газы свободно выходят в горизонтальный дымоход.
    21. К нижнему патрубку присоединяют трубы теплообменника, которые устанавливают на основание, сформированное из красного кирпича.
    22. Выполняют монтаж дымохода. Все соединения деталей горизонтального и вертикального каналов уплотняют при помощи асбестового шнура и огнеупорной обмазки.
    23. Воспользовавшись тем же способом, что и при изготовлении корпуса печи, придают требуемую конфигурацию лежанке.

      Полностью сформированная печь с лежанкой

    24. Бочку можно полностью покрыть саманом, оставив открытым только горизонтальную площадку, которую удобно использовать для разогревания еды.
    25. Выведенный наружу дымоход оборудуют уловителем конденсата и дёгтя, а верхний срез защищают от осадков при помощи колпака.

      Наружная часть дымохода снабжается уловителем жидких веществ

    Испытания печи-ракеты проводят только после полного высыхания саманной обмазки. В противном случае возможно растрескивание декоративного покрытия.

    Вид готовой печи-ракеты с лежанкой

    Для безопасной эксплуатации ракетной печи помещение в обязательном порядке оборудуют датчиками угарного газа.

    Модернизация ракетного теплогенератора

    Чтобы расширить область применения реактивных отопительных печей, их дорабатывают, повышая удобство и универсальность конструкции. Площадку, предназначенную для приготовления пищи, в мобильных конструкциях нередко заменяют полноценной плитой. Такую варочную поверхность удобно использовать на собственном подворье в хозяйственных целях - для приготовления еды домашним животным или в период консервации заготовок на зиму. Особенностью печи-ракеты этого типа является широкий и плоский горизонтальный канал, в который направляются раскалённые газы из сопла. Проходя под поверхностью плиты, они разогревают её докрасна, после чего уходят в вертикальный дымоход. Удобные ножки придают конструкции устойчивости, а оригинальная форма позволяет использовать агрегат в качестве подставки или столика в то время, когда он не используется по назначению.

    Реактивная печь с плитой - необходимая вещь на загородном участке

    В жаровую трубу реактивной печи нельзя устанавливать жидкостный теплообменник, однако это не значит, что её нельзя использовать в качестве теплогенератора водяной отопительной системы. Для этого «ракету» оснащают своеобразным контуром из радиаторных пластин, которые создают в зоне дожигания своеобразный лабиринт. Благодаря их нагреву осуществляется отвод тепла из камеры дожигания к водяной рубашке. Эффективность работы агрегата зависит от площади и теплоёмкости пластин, поэтому их выполняют в виде массивных металлических полос площадью до ¾ сечения жарового канала. Надо сказать, что подобный теплообменник лучше всего использовать для получения горячей воды, используя саму ракетную печь традиционным способом.

    Схема ракетного агрегата, оборудованного водяным контуром

    Оригинальной конструкцией обладает печь-ракета с конвектором. Для увеличения теплоотдачи на поверхность внешнего кожуха монтируют вертикальные трубки, выполняющие ту же роль, что и воздушные каналы булерьяна. Холодный воздух захватывается в нижней части трубчатых теплообменников и нагревается по мере продвижения вверх. Таким образом обеспечивается принудительная конвекция, которая ещё больше повышает тепловую эффективность установки.

    Кожух ракетного теплогенератора, оборудованный конвектором

    Особенности использования реактивных печей

    Являясь системой длительного горения, печь-ракета требует предварительного прогрева перед началом эксплуатации. Как правило, в мобильных установках это требование никто не соблюдает - топлива они потребляют немного, а сама буржуйка чаще всего используется по принципу «работает, да и ладно». В стационарных конструкциях прогреть печь перед запуском чрезвычайно важно, поскольку при холодной жаровой трубе ни о каком дожигании не может быть и речи. Дрова будут сгорать, не отдавая тепла, а дымовая труба очень быстро покроется сажей, дёгтем и креозотом.

    Прогрев печи производится при помощи щепок, бумаги или стружки, которые загружают в топливник и поджигают. О выходе на рабочий режим судят о гудении в жаровом канале. Сильный звук свидетельствует о неэффективной работе агрегата. Как только гул начнёт стихать, надо приступать к закладке основного топлива. Поддувало в первые 10–15 минут должно быть полностью открытым. Затем подачу воздуха уменьшают, ориентируясь на звук работы печи - она должна «шелестеть» или «шептать». После прогорания дров воздушный канал топки прикрывают, чтобы не допустить утечки тепла из помещения. Раз в 2–3 дня производят удаление золы, для чего пользуются металлическим совком и кочергой.

    Обслуживание реактивной печи проводят не чаще одного раза в сезон. Для этого открывают дверцу зольника, через которую удаляют остатки сажи. При необходимости очищают дымовой канал, используя для этого люк его уловителя. Надо сказать, что правильная эксплуатация реактивного отопителя никогда не приводит к задымлению помещения. Всё, что для этого требуется от владельца - соблюдать рекомендации по использованию «ракеты» и не пренебрегать правилами техники безопасности.

    Печь-ракета своими руками: тонкости и нюансы строительства (видео)

    Уникальные технические характеристики, практически нулевая стоимость и доступность материалов для строительства перекрывают все недостатки реактивной печи. При желании соорудить полноценный отопительный прибор можно за выходные, включая обустройство комфортной лежанки. «Ракета» удобна ещё и тем, что не требует высокой квалификации печника, а во внешнем оформлении допускает реализацию даже самого необычного дизайнерского замысла.

    Темы, посвящённые котлам, самодельным печам и отопительному оборудованию, пользуются неизменной популярностью на FORUMHOUSE. Это неудивительно. Ведь в связи с постоянным ростом цен на энергоносители, трудностями и дороговизной подключения к магистральному газу, многие задумываются о поиске альтернативы «голубому топливу».

    Несмотря на большой выбор готовых заводских изделий, наши энтузиасты создают свои собственные конструкции систем отопления. Особый интерес представляет твердотопливный котёл, построенный пользователем нашего портала с ником Perelesnik . Он привлёк повышенное внимание, т.к. в основу его работы положен принцип действия ракетной печи. В этом материале мы расскажем об основных этапах разработки котла, предшествующих его строительству.

    С чего всё началось

    Прежде чем перейти к техническим особенностям котла, стоит заострить внимание на предыстории его строительства.

    Perelesnik Пользователь FOUMHOUSE

    В мой дом заведён газ, но я периодически задумывался над тем, чтобы перейти на твёрдым топливом. Останавливало лишь то, что газовое отопление было выгодно, и переход на дрова оказывался не рентабельным. Дом я отапливал электродным котлом мощностью 7 кВт, работающим в связке с кондиционером, который эксплуатировался «на обогрев». При сильных заморозках дом дополнительно подтапливался котлом, работающим на газе. И вот газ подорожал…

    Именно увеличение цены на газ стало тем событием, которое привело к разработке ракетного котла.

    Прежде, чем иди и сразу покупать «нечто» под названием «твердотопливный котёл», Perelesnik начал изучать предмет. Он ознакомился с перечнем оборудования, предлагаемого в магазинах, посмотрел, как работают котлы у соседей, понял, какие наиболее частые проблемы возникают, изучил отзывы в Интернете.

    После «мозгового штурма» появился список требований, которым должно отвечать устройство - с точки зрения Perelesnik-а :

    • Возможность стабильной работы на мощности от 2 до 20 кВт. Это связано с особенностями климата в регионе проживания форумчанина. Зимой температура с месяц может держаться около 0°C, а потом резко на неделю упасть до -25…30°C. В осенне-весенний период температура находится в пределах +5…+10°C. Т.к. дом в межсезонье также нужно отапливать, но от котла не требуется максимальная мощность, нужен «гибко» настраиваемый аппарат.
    • Котёл должен быть «всеядным», т.е. гореть в топке должно всё, что может гореть – дрова, топливные брикеты, уголь, отходы и т.д., включая влажное топливо.
    • Конструкция котла должна предусматривать закладку поленьев диаметром до 20 см. Это уменьшит необходимость в колке дров.
    • Должен работать с ночи до утра на одной закладке топлива. При сильном морозе количество полных закладок топлива не должно превышать трёх.
    • Полная энергонезависимость. Устройство должно работать без необходимости его подключения к электрической сети. В случае обрыва проводов или отключения энергии, работу циркуляционного насоса (он должен прокачивать теплоноситель) обеспечивает резервная система питания.

    Система отопления выбирается, в зависимости от климатических условий проживания, теплопотерь дома, доступности того или иного вида топлива, цен на энергоносители в вашем регионе.

    Также среди основных требований к котлу перечислялось:

    • высокий КПД, простая и недорогая конструкция дымохода;
    • небольшое образование сажи и отложений (значит, отпадает необходимость в частой прочистке котла и увеличивается эффективность его работы);
    • безопасность работы котла при любых режимах эксплуатации, жаростойкость узлов;
    • возможность дозагрузки дров при рабочем режиме;
    • удобство эксплуатации котла при его установке в жилом помещении;
    • небольшой вес и габариты.

    Самое интересное, что все эти требования планировалось «уложить» в бюджет, не превышающий 500 долларов , за исключением стоимости работы.

    Достаточно лишь поверхностно ознакомится с требованиями, чтобы понять, что найти твердотопливный котёл, отвечающий всем пунктам списка, задача непростая. Поэтому Perelesnik решил идти двумя путями:

    1. Попытаться найти готовое заводское изделие.
    2. В случае неудачи – скопировать конструкцию готового котла и сделать его самому.

    В ходе поисков и дальнейшего изучения информации, оба варианта отпали. Из-за технических особенностей: «капризности» работы на «мокрых» дровах, невозможности работы на малой мощности и т.д. не подошли пиролизные котлы длительного горения. Также не устроили «самоделки», найденные на просторах «всемирной паутины». Оставался третий вариант – на основе своих знаний и приобретённого опыта разработать конструкцию твердотопливного котла «под себя».

    Ракетный котёл – теория

    В ходе своих поисков Perelesnik наткнулся на ракетную печь, и эта конструкция его «зацепила».

    Perelesnik

    Ракетная печь привлекла меня тем, что для её работы не требуется какой-то особый дымоход, можно сказать, что он и вовсе не нужен. У ракетной печи отличная тяга, причём без использования всяких вентиляторов. Её конструкция обеспечивает высокотемпературный дожиг печных газов. Она не требовательна к качеству топлива, эффективно работает на разных мощностях.

    Дело оставалось за малым – сделать из печки котёл. Забегая вперёд, скажем, что от идеи до воплощения печи «в металл» прошёл почти год. Сюда вошло несколько месяцев на поиски оптимальной конструкции, расчёты, эксперименты. Непосредственно на изготовление котла ушло три месяца, но результат того стоил.

    Удалось сделать устройтво, которое отвечало практически всем требованиям списка (за исключением того, что догружать топливо можно лишь тогда, когда предыдущая партия прогорит до состояния углей). Более того, удалось уложиться в планируемый бюджет , хотя для строительства внутренних частей и деталей котла использовалась «нержавейка» и применялась самодельная жаростойкая керамика.

    Perelesnik разработал схему, на которой наглядно представлен принцип работы его котла.

    Чтобы понять, почему за основу котла была выбрана именно ракетная печь, стоит заострить внимание на теоретической части.

    Ракетные печи хорошо известны. Их строят энтузиасты и самодельщики по всему миру. Подкупает простота их конструкции, возможность обойтись без использования дорогих материалов, большая вариативность таких печей. Ракетная печь может быть как небольшой – походной (на них готовят еду), сделанной из кусков металлических труб и консервных банок.

    А также большой, отопительной, с массивным теплонакопителем и встроенной лежанкой. Такая «ракета» отлично вписывается в дизайн современного коттеджа.

    По словам Perelesnik, большую помощь в разработке его котла оказала книга американских авторов «Ракетные печи». В ней наглядно, и что самое главное – просто и доходчиво – объясняются базовые принципы самостоятельного строительства ракетных печей. Из этой книги также были заимствованы основные размеры и пропорции «сердца» ракетного котла – т.н. «J-трубы».

    Perelesnik

    В «ракете» создаются отличные условия для горения. Топливо и печные газы сгорают полностью. Полученное тепло не «отбирается», пока не завершатся все реакции, и только затем оно используется.

    Преимущества и плюсы «ракеты» - это производные от особенностей её конструкции. У ракетной печи, за счёт длинного вертикального и дополнительно утеплённого канала , увеличивается длина пути, которые проходят печные газы.

    Газы, во время прохождения по удлинённому каналу, смешиваются с уже нагретым воздухом и приобретают температуру, которая наилучшим образом способствует всем процессам горения. Также сгорает углерод, который при недожоге откладывается в виде сажи.

    Высокая эффективность «ракеты» обеспечивается за счёт того, что дожигается древесный , выделяющийся при термическом разложении твёрдого топлива (т.н. пиролизе).

    За счёт большого температурного перепада, который возникает на входе и выходе канала вертикальной трубы, возникает мощная естественная тяга. Соответственно, отпадёт необходимость в строительстве высокого дымохода, который обеспечивает тягу в обычных печах.

    Следует учесть, что газы, поступающие в дымовой канал, имеют высокую температуру. Чтобы выработанная печью энергия не вылетала «в трубу», нужно забрать часть этого тепла. Для этого к ракетной печи пристраивается лежанка, куда, по выложенным горизонтально кирпичным каналам, запускаются дымовые газы. Получается теплоаккумулятор. Второй вариант – печь дополняется рубашкой. Отсюда уже рукой подать до твердотопливного котла.

    Оттолкнувшись от этой базы, Perelesnik решил – надо делать котёл, работающий по принципу действия ракетной печи.

    • Рекомендуем статьи по теме
    Лекарственные
    Просмотр содержимого документа «Приведение обыкновенных дробей к наименьшему общему знаменателю»
    Просмотр содержимого документа «Приведение обыкновенных дробей к наименьшему общему знаменателю»
    >>Математика: Приведение дробей к общему знаменателю 10. Приведение дробей к общему знаменателю Умножим числитель и знаменатель дроби на...
    Лекарственные
    Прямая и обратная пропорциональные зависимости - файл n1
    Прямая и обратная пропорциональные зависимости - файл n1
    Обладают многими свойствами:1. Функция называется монотонной на некотором промежутке А, если она на этом промежутке возрастает или...