Как выглядят печи длительного горения из кирпича на дровах?

Дровяная печь – альтернативный вариант отопления для частного дома или бани, который поможет обогреть помещение при экстренном отключении электричества или газа.

Сущность способа

Чем отличаются печи длительного горения от обыкновенных конструкций? В традиционных печах из кирпича дрова загружаются в топочную камеру, где и обеспечивается их воспламенение. Горение происходит при свободном поступлении кислорода, что делает процесс более интенсивным и быстрым. Активно выделяющийся горючий газ сгорает не полностью, а уходит по дымоходу в трубу. Таким образом, в обычных печах на дровах обеспечивается активное горение, но при пониженном КПД и значительном расходе дров.

Печи длительного горения основываются на отличающемся принципе работы. В них необходимое тепло вырабатывается не пламенем при горении, а в результате пиролиза. Сущность такового заключается в тлении дров при высокой температуре, что обеспечивается ограничением доступа кислорода в топочную зону.

Схема печи длительного горения.

В процессе тления вырабатывается горючий газ, состоящий из угарного газа, водорода и метана, который практически полностью сгорает в топке.

Печь или котел длительного горения работает по принципу пиролиза в таком режиме. На первом этапе производится зажигание дров, которое не может произойти без кислорода, для чего на 12-18 минут обеспечивается направленная подача воздуха в зону горения. После зажигания топлива воздушный поток резко ограничивается. Следует сохранить только минимальное воздушное поступление, необходимое для тления дров. Подобная работа топки позволяет обеспечить почти 100%-ный КПД, при этом кирпичная печь будет работать длительный срок без дополнительной загрузки топлива.

В чем выгода автономных тепло генераторов длительного горения

Почему автономные печи выгоднее централизованного отопления? Дело в том, что мощные промышленные отопительные котлы со 100% КПД теряют до 30% тепла при прохождении по магистральным и распределительным трубопроводам. Автономное отопление работает без теплопотерь, а его производительность определяется коэффициентом полезного действия используемого для обогрева котла. Самодельные печи могут быть неказистыми на вид, но иметь КПД более 90%. Топить их можно дровами, углем и отходами.

Эффективный и экономичный пиролизный котел на дровах в течение длительного времени сохраняет тепло

Что такое пиролиз и сублимация

Высокий КПД и неразборчивость в топливе достигается за счет пиролиза – термохимического разложения твердых веществ. При этом образуются легко сгорающие компоненты. Пиролизные процессы могут проходить в разделенном пространстве, и такая конструкция называется пиролизной. Если процесс происходит в медленно тлеющем слое, то это печка длительного горения на тлении. Выделение летучих компонентов называется сублимацией.

Как протекает пиролиз

Процесс пиролиза проходит четыре стадии:

  1. Сушка – из дров удаляется лишняя влага. Выполняется в процессе подготовки или в топке за счет ее тепла.
  2. Пиролиз – сублимация летучих компонентов, разложение тяжелых составляющих – смол и битумов до летучих. Топливная масса начинает карбонизироваться, то есть обугливаться.
  3. Горение пиролизных газов при достижении точки вспышки под воздействием высокой температуры и свободного кислорода. Горение карбона начинается при повышении температуры выше 600 градусов.
  4. После сгорания летучих компонентов и основной массы карбона начинаются восстановительные реакции – выделение угарного газа, свободного водорода и кислорода.

Чтобы КПД был высоким, при конструировании оборудования необходимо добиться, чтобы восстановительные газы задерживались в горячей зоне и туда же был обеспечен доступ подогретого свежего воздуха. При быстром остывании энергия, затраченная на восстановление, вылетит в трубу. Не следует забывать, что угарный газ ядовит.

Примечание: одно из главных преимуществ печи медленного горения – в простоте эксплуатации. Раз или два в сутки в нее загружают дрова, раз или два в неделю выгребают золу.

Что такое длительное горение в отопительных печах

Как известно, интенсивность процесса горения топлива зависит от количества подаваемого кислорода. При достаточном его количестве топливо горит интенсивно, выделяя большое количество тепла, но сгорает закладка быстро. При ограниченном поступлении воздуха, горение может перейти в стадию тления, при котором даже языки пламени наблюдаются не всегда.

Печь на твердом топливе при наличии герметичной дверки можно перевести в режим тления

Как определить поддерживает ли печь длительное горение или нет

Одна из характеристик, по которым можно отличить печь камин длительного горения для дачи от обычной отопительной — герметичное ее исполнение. Ведь надо сделать так, чтобы воздух поступал в нужном количестве. Не больше и не меньше. Второй признак — наличие нескольких регулируемых заслонок.

Герметичность проверить можно только во время топки, а вот наличие заслонок отслеживается визуально и то, насколько плотно они перекрывают доступ воздуха тоже можно посмотреть, как хорошо они двигаются. В некоторых моделях регулировка подачи воздуха происходит через зольный ящик. В таком случае надо смотреть, насколько он хорошо «ходит», насколько плотно перекрывает подачу воздуха. Хотя зольный ящик не может быть герметичным, больших отверстий он оставлять тоже не должен. Так же можно отследить наличие уплотнения на дверке, шибера на трубе. Все это критерии, по которым можно определить поддерживает ли данная печь-камин длительное горение.

С дожигом газов

Чем еще отличаются печи длительного горения от обычных? Тем, что в них может производиться дожиг газов, которые образуются в процессе горения дров. В обычных печах эти газы улетают в трубу, так как для их воспламенения требуется особый режим — высокая температура и ограниченный доступ воздуха. В печах длительного горения топливная камера может быть разделена на несколько частей. В одной горят дрова, в остальных — газы, которые образовались при разложении топлива. Подобные печи называют еще газогенераторными, так как именно в режиме тления образовывается самое большое количество газов. Что характерно, большая их часть имеет теплотворную способность выше чем у топлива, при разложении которого они образовались. Так что при использовании обычных печей значительная часть тепла упускается. Потому и считается что печь камин длительного горения для дачи и дома более выгоден, так как требуется меньшее количество топлива.

В технических характеристиках должна быть строка о том, что данная модель поддерживает режим длительного горения. Также должно быть максимальное время на одной закладке в режиме длительного горения

Минус в том, что печь камин длительного горения для дачи или дома стоит солидных денег. Ценник на модели, поддерживающие длительное горение, стартует от 400-450$, если это российский производитель и корпус из конструкционной стали. Отечественная нержавейка стоит раза в два дороже, а чугун — еще в два раза. Импортные печи-камины с функцией длительного горения, при тех же характеристиках, примерно на 70-100% дороже.

Отличие классического открытого камина от печи-камина

Классический камин открытого типа — это только дополнительный источник тепла, который обогреть помещение в холода не может. Он дает тепло в небольшом количестве, распространяется оно только во время горения топлива, причем непосредственно перед топкой. Этот вид отопительного прибора хорош для сырого летнего или осенне/весеннего дня. Зимой дать достаточное количество тепла для всего помещения он не в состоянии, так как для его работы нужна хорошая тяга, которая «вытягивает» большую часть тепла.

Одна из самых простых моделей: печь камин длительного горения для дачи и дома «Бавария». Производитель –ЭКОКАМИН (Россия)

Печь-камин имеет другие характеристики, закрытую топку. Такой агрегат может отапливать помещение самостоятельно (при правильно подобранной мощности). А печь камин длительного горения для дачи и дома еще и делает это экономно, так как использует энергию топлива по максимуму.

Вариант печи из металлической бочки

Такой вариант печи длительного горения, сделанной своими руками, может иметь водяной контур в своей конструкции. Для него понадобится стальная толстостенная бочка на 200 л., листовой металл, трубы разного диаметра и другие инструменты. Верхнюю крышку бочки отрезают, к стенке приваривается дымоходная труба, внутри устанавливается заслонка.

Вариант печи из металлической бочки

Для подведения воздуха трубу небольшого диаметра сваривают с крышкой, способной опуститься в бочку. Сверху трубы делают заслонку, и всю конструкцию помещают в бочку трубой кверху. Отпиленную вначале крышку оснащают ручками и зажимами. Дрова загружаются сверху, продукты горения выводятся через дымоход.

Если у бочки сделать вторую стенку, то пустое пространство можно заполнять водой, которая будет нагреваться от внутренней конструкции, тогда в основание ввариваются трубы для подсоединения к системе отопления.

Вариант печи из металлической бочки

Выбор газогенераторной печки с водяным контуром во многом связан с площадью дома, назначением использования и финансовыми возможностями. Модели отопительных печей для дома Теплодар, работающие за счет длительного сжигания дров, постоянно совершенствуются и пользуются большой популярностью благодаря сочетанию функций автономности, экономичности и эффективности работы.

Как рассчитать мощность и установить дровяную печь

Требуемая мощность печи зависит от размера помещения и его теплоизолирующих свойств: агрегат должен отдавать достаточно тепла, чтобы компенсировать его потери.

Существуют различные методы расчета потребной мощности. Один из них нормативный. Технология расчета:

  1. На первом этапе определяют расчетную температуру воздуха зимой.
  2. Вычисляют возможные потери тепла различными элементами дома: площадь каждого элемента умножают на значение удельных тепловых потерь. Расчет производят для всех помещений отдельно. За основу берут нормативные удельные теплопотери для каждого кв. метра поверхности. Данные приведены в СНиП 23-02-2003. Цифры различаются для стен, окон, полов, дверей. Единицы измерения – ккал в час.
  3. Подбирают печь соответствующей мощности. Ее вычисляют по формуле: 1 ккал/час = 1,16 Вт.

Существует и более простая методика. Согласно ей, для отопления дома достаточного тратить 100 Вт на 1 м2. Таким образом, в коттедже площадью 150 кв. метров нужно установить печь мощностью 15 кВт.

Если бы мы монтировали каменные печи, для них нужно было бы рассчитывать фундамент: ведь для каменок кирпичных постоянного действия нужны отдельные основания, на которых выводят порядовки. Однако металлические отопительные приборы устанавливаются на любую негорючую поверхность. Поэтому монтаж пройдет без особых сложностей.

Нужно лишь соблюсти нормативные требования по противопожарной безопасности:

  • под ножками печи делают огнестойкий настил – 1,2 м от дверцы топки;
  • края настила должны быть больше на 30 см габаритов печки.

Отопительные печи длительного горения: их принцип работы

Твердотопливные дровяные котлы длительного горения по типу используемого топлива (пеллеты, дрова), методам горения (особенностям конструкции) и способу подачи топлива можно разделить на три группы.

Котлы длительного горения

Отопительные печи длительного горения: их принцип работы

От обычного дровяного котла он отличается очень вместительной топкой – ведь чем больше может поместиться дров, тем дольше они будут гореть. Но главное отличие – это направление горения, если в обычной печи оно происходит снизу вверх, то в котле длительного горения – наоборот, сверху вниз. Этот эффект достигается за счет того, что кислород в камеру сгорания подается сверху – за счет этого интенсивность сгорания существенно снижается, дрова фактически не горят, а активно тлеют. Тем самым время между закладками топлива существенно (до 7-12 часов) увеличивается.

Схема котла длительного горения

Котел длительного горения в гостиной

Отопительные печи длительного горения: их принцип работы

 Пиролизные котлы

Другое название этого типа котлов – газогенераторные, в основу их работы пиролиз – процесс разложения топлива (дерева) в процессе тления (длительного горения) на горючий газ и твердый уголь. При смешивании с воздухом газ сгорает, выделяя большой объем тепла.

Читайте также:  Лучевая система отопления частного дома – достоинства и недостатки

Схема строения и принципа работы пиролизного котла

Отопительные печи длительного горения: их принцип работы

Котел такого типа имеет две камеры сгорания. Первая – первичного сгорания, по конструкции и свойствам практически полностью повторяет топку обычной дровяной печи. Топливо (дрова, торфяные или древесные брекеты, опилки, пеллетные гранулы) через загрузочное окно помещают на колосник, через который обеспечивается поступление воздуха к топливу.

Пиролизный котел

Топливо поджигают и выжидают момент, когда оно полностью разгорится – это момент называют «выход газогенераторного котла на режим». После этого объем воздуха, поступающего через колосник, резко сокращают, что приводит практически к прекращению горения, топливо начинает тлеть, выделяя пиролизный газ, чья температура достигает 300С. Выделившийся газ принудительно направляют во вторичную камеру – камеру дожига (камеру сгорания), в которую нагнетается достаточный объем воздуха. При контакте с кислородом пиролизный газ мгновенно вспыхивает, осуществляя нагрев теплоносителя.

Отопительные печи длительного горения: их принцип работы

Подробно принцип работы пиролизного котла представлен на видео:

Основным достоинством такого котла можно считать очень высокий, до 90% КПД, а само топливо сгорает практически полностью, оставляя минимум золы.

Совет! Оставшуюся после сгорания дерева (твердого топлива, кроме угля) золу не надо выбрасывать, её можно использовать как удобрение.

Отопительные печи длительного горения: их принцип работы

В то же время, такой котел имеет два существенных недостатка:

  • зависимость от электроэнергии – практически все модели имеют встроенные воздушные насосы (нагнетатели), которые обеспечивают процесс пиролиза
  • качество топлива – влажность дерева не должна превышать 20%, в противном случае такое дерево не начнет тлеть, а после прекращения поступления воздуха в первичную камеру просто потухнет. При естественной сушке дерева такого процента можно достичь только через 6-7 лет, поэтому лучше использовать брикеты или пеллеты, что существенно увеличивает затраты

Совет!При установке газогенераторной печи необходимо монтировать разборной дымоход – его придется очень часто чистить.

Отопительные печи длительного горения: их принцип работы

Пиролизный котел в подсобном помещении

Пеллетные котлы

По своему принципу – это пиролизные котлы, но их основное отличие и достоинство – автоматизация процесса подачи топлива, чем достигается непрерывность горения без участия человека. Для этого используются специальные гранулы – пеллеты, получаемые путем прессования отходов древесины, скорлупы орехов, лузги семечек, жмыха и т.д. Они засыпаются в большой бункер и автоматически, по мере необходимости, подаются в камеру сгорания.

Отопительные печи длительного горения: их принцип работы

Пеллеты в котле

Схема пеллетного котла

Для увеличения производительности и простоты обслуживания производители оснащают пелеттные котлы различными дополнительными устройствами: системы нагнетания воздуха, удаления дыма, дозирования подачи топлива. Все это существенно добавляет к стоимости котла, и так не очень дешевого даже в базовой комплектации. Кроме высокой стоимости, пеллетные печи-камины имеют те же недостатки, что и прочие пиролизные (газогенераторные) котлы.

Отопительные печи длительного горения: их принцип работы

Пеллетный котел в интерьере

Бубофаня — делаем из бочки печь для дачи длительного горения

Шедевром инженерной мысли, реализованной в истинно народном исполнении, можно считать печку «бубофаню». Она делается из обычной старой металлической бочки. Конструкция очень терпима к небольшим изменениям и может быть собрана даже новичком. Если речь идет про печи дровяные для дачи длительного горения недорого, первое что «приходит на ум» — бубофаня из бросовых материалов.

Устройство простой печи длительного горения из металлической бочки

Строение бубофани понятно из рисунка ниже. Суть процесса заключается в разделении зоны термоперегонки и зоны догорания. Подвижный поршень вместе с воздухоподающей трубой под своим весом смещается вниз по мере выгорания дров. Поэтому данную простую конструкцию тоже можно считать саморегулирующейся.

ТОП-лучших дровяных печей для дома и дачи до м3

Если дачный домик маленький, в него не обязательно проводить газовое отопление. Будет вполне достаточно установить небольшую дровяную печь, которая отопит жилое помещение.

TMF Золушка 2016

Компактная дровяная печь предназначена для напольной установки, поэтому ей найдется место даже в небольшом дачном домике.

Устройство относится к закрытому типу, поэтому она абсолютно безопасна в эксплуатации, но при этом быстро и равномерно прогревает помещение.

Объем топки составляет 41 литр, а после загрузки дров устройство поддерживает тепло в помещении в течение 10 часов в режиме тления.

В верхней части корпуса располагается варочная панель и отверстие для подключения дымохода.

Дверца изготовлена из жаропрочного стекла. Этот материал не только ускоряет прогрев помещения, но и позволяет владельцу наблюдать за яркими языками пламени.

В нижней части корпуса расположен вместительный ящик для сбора золы. Сам корпус окрашен в нейтральный черный цвет, а материал обладает устойчивостью к механическим повреждениям и царапинам.

Технические характеристики:

  • мощность 4 кВт;
  • масса 27 кг;
  • высота 46 см.

Плюсы

  • есть конфорка для приготовления пищи;
  • быстро прогревает небольшие помещения;
  • компактные размеры корпуса;
  • приемлемая стоимость;
  • прочный металлический корпус.

Минусы

  • небольшой проем дверцы требует загрузки небольших поленьев;
  • не всем пользователям нравится дизайн устройства.

TMF Золушка Лайт

Маленькая отопительная печь станет незаменимым приобретением для дачного домика. С ее помощью можно быстро обогреть помещение с минимальными усилиями со стороны пользователя.

Устройство отличается крайне лаконичным дизайном, но внешняя простота совершенно не отражается на эксплуатационных характеристиках.

Фактически, она является упрощенной версией предыдущей модели. Ее отличает только отсутствие варочной панели и прозрачного стеклянного окошка на дверце.

Геометрия печки и боковые конвекторы обеспечивают быстрый и равномерный прогрев небольших помещений.

Топливная камера и дымоход разделены дефлектором, который предотвращает избыточную тягу и нормализует процесс горения.

В нижней части корпуса находится выдвижной зольный ящик, из которого можно извлекать пепел, не прерывая процесса горения топлива.

Технические характеристики:

  • объем топки 41 л;
  • высота 46 см;
  • масса 27 кг.

Плюсы

  • занимает мало места в помещении;
  • быстро и качественно прогревает комнату;
  • бюджетная стоимость в сочетании с отменным качеством сборки;
  • корпус из прочной стали, толщиной 3 мм;
  • удобный выдвижной зольный ящик.
Читайте также:  Устройство водяного теплого пола с водоциркуляционным подогревом

Минусы

  • в комплекте нет труб;
  • непрозрачная дверца.

ETNA Шторм 18 (ДТ-4С)

Как и многие другие печи данного бренда, эта модель может похвастаться компактными размерами и удлиненной топкой.

Благодаря этому она обеспечивает быстрый прогрев помещения, но при этом занимает минимум места.

Корпус и топка изготовлены из прочного чугуна, поэтому гарантийный срок службы печи составляет 10 лет, но и по истечению этого срока устройство успешно выполняет свои функции.

Производитель позаботился, чтобы печь была не только функциональной, но и красивой.

Дверца выполнена из жаростойкого стекла, чтобы пользователь мог наблюдать за процессом горения дров, а фронтальная часть топки украшена декоративными коваными элементами.

По бокам есть специальные решетки для хранения дров. В нижней части располагается зольник.

Он выдвижной, поэтому уборка пепла не займет много времени.

Печь может работать в двух режимах. В скоростном она прогревает помещение примерно за час, а в длительном устройство экономно расходует дрова, сжигая партию за 2-3 часа для поддержания устойчивого тепла.

Технические характеристики:

  • высота 87 см;
  • диаметр дымохода 11,5 см;
  • отапливаемый объем 22 м3.

Плюсы

  • есть функция вторичного дожига;
  • в верхней части корпуса располагается варочная панель;
  • привлекательный дизайн;
  • подходит для частных домов и бань.

Минусы

  • не всегда есть в продаже;
  • требует привлечения специалистов для установки.

Какими бывают отопительные приборы длительного горения

Все отопительные приборы длительного горения можно поделить на 3 вида:

Какими бывают отопительные приборы длительного горения
  • самодельные металлические;
  • самодельные кирпичные;
  • покупные.

Карборобот автоматически загружает пеллеты в топку

Какими бывают отопительные приборы длительного горения

Сварка корпуса котла или печи

Все покупные устройства изготовлены из стали или чугуна, поэтому их нередко позиционируют как печи-камины. Дверца из жаропрочного стекла позволяет рассматривать огонь во всей красе, а температура отходящих газов достаточно высока, чтобы нагреть трубу, то есть получается гибрид печи-котла и теплоаккумулятора. Серьезный минус устройств этого типа – такая же высокая температура наружной поверхности, как и у самодельных печей. Устройства этого типа обкладывают кирпичом, но из-за разного коэффициента температурного расширения между кирпичом и металлом приходится оставлять зазор в 1 сантиметр. Это снижает эффективность передачи тепла, поэтому КПД каминов заметно ниже, чем у печей-котлов и кирпичных печей.

Какими бывают отопительные приборы длительного горения

Так устроен и работает пиролизный котел

Все это позволяет сделать вывод – эффективные дровяные отопительные печи длительного горения можно сделать только из кирпича. Ведь температура поверхности таких печей 60–80 градусов и держится она 8–15 часов.

Изготовление своими руками

Довольно часто печка на опилках своими руками изготавливается из стальной бочки объемом 200 л. На ней не должно присутствовать следов ржавчины. Также для создания установки можно использовать пропановый баллон или отрезок стальной трубы. В некоторых случаях её допустимо изготавливать из старого огнетушителя. У заготовок самым важным параметром является толщина стенок. От неё во многом и будет зависеть, каким будет срок эксплуатации самодельного оборудования.

Кроме основы для установки, потребуются и другие материалы:

  1. Если основа круглая, то необходим материал для ножек: обрезки трубы или обычный швеллер.
  2. Два стальных круга. По размеру они должны быть идентичны диаметру бочки. Толщина стенок у них должна составлять 5 см.
  3. Готовая дверца.
  4. Труба на 15 см длиннее, чем бочка и имеющая диаметр 100 мм.
  5. Труба длиной 5 м с диаметром 100 мм. Она будет использоваться для устройства дымохода.

Из инструментов для создания печки потребуются: болгарка, сварочный аппарат, молоток. Также необходимы рулетка и уровень.

Печь для сжигания опилок своими руками следует изготавливать только на основании заранее созданного чертежа. С ним необходимо внимательно ознакомиться до начала мероприятия. Только после этого можно переходить к активным действиям.

Заранее подготовленный чертеж облегчит работу

Процедура изготовления начинается с подготовки бака для загрузки топлива. Необходимо обрезать верхнюю часть бочки. Перед этим стоит провести точную разметку. Тогда риск испортить заготовку будет исключён. Перед вырезанием нижней части разметка тоже обязательна. Дно не стоит выбрасывать, поскольку оно потом будет применено в качестве крышки.

В этом видео вы узнаете как сделать печь своими руками:

Следующим этапом идет изготовление дна будущей установки из стального листа. Его необходимо вырезать по диаметру топливника. В центре следует проделать отверстие, которое по диаметру должно соответствовать подводящей трубе.

Изготовление трубы, по которой в зону горения будет поддаваться кислород — следующий этап работ. Для этого необходима заготовка, которая по длине превосходит топливник, а по диаметру она должна быть аналогична ему. С помощью болгарки следует прорезать в трубе продольные линии или же устроить перфорацию. Для выполнения операции необходимо использовать дрель. Всего необходимо сделать 50 отверстий.

Такая печь сможет функционировать на самом разном топливе

Далее перфорированную трубу необходимо вставить в середину дна, после чего основательно приварить. Следующим шагом следует вырезать крышку. В ней нужно сделать отверстие, расположенное по центру. Оно должно быть подогнано по диаметру трубы. Возле края тоже стоит устроить дополнительное отверстие. С его помощью будет контролироваться тяга и доступ воздуха. В этом месте необходимо установить подвижную заслонку. Для удобства использования следует оборудовать эту деталь дугами.

Конструкция дымохода устраивается из трубы и патрубка с диаметром 200 см. Между собой они соединяются с помощью хомута. Патрубок необходимо закрепить в верхней части топливника рядом с боковым выходом. После выполнения этой работы на него следует надеть трубу.

Затем печку нужно установить на опоры. Для их изготовления используется металлический профиль, который приваривается к корпусу.

При работе оборудования происходит его сильный нагрев. По этой причине печку не следует устанавливать рядом с материалами, которые относятся к классу горючих. Обслуживание устройства можно проводить, предварительно надев рукавицы. Также не следует допускать нарушений правил безопасности.