Все о печах на дровах длительного горения

Опубликовал: Артур Канапацкий 0 65 Просмотров

Принцип работы печей такого класса

Функционирование печи длительного горения основано на медленно текущем процессе генерации горючих газов, а если выражаться простым кухонным языком – на процессе тления. Топка печи разделена на две обособленные функциональные зоны: непосредственно генерации и дожига. В первой, при строго дозированном поступлении кислорода и заданной температуре, происходит медленное окисление топлива – пиролизное горение с выделением сопутствующих  газов, которые состоят из угарного газа, водорода и прочих. Процесс, по сути своей, напоминает сухую перегонку древесины, известную выдельщикам древесного угля уже очень давно.

При температуре 440 – 465 градусов Цельсия происходит подсушивание топлива и его первичное окисление, далее выделяющиеся газы смешиваются с кислородом вторичного воздуха, посредством вентиляторного блока или естественной конвекции. Горение такой смеси происходит при температуре 550 – 570 градусов Цельсия. В зоне дожигания температура колеблется в пределах 1070 – 1120 градусов Цельсия и при таком тепловом режиме эффективно сгорают не только углерод твердого остатка, но и сопутствующие примеси. Характерной особенностью, которой наделена печь для бани длительного горения, является то, что она имеет развитую систему калориферов, через которые производиться интенсивный теплообмен с окружающим пространством.

Важно! Одной из самых весомых полезных особенностей протекания процессов в печи для бани длительного горения, является то, что при оптимальных условиях возможно получение дымовых газов высокой чистоты. Угарный газ сжигается практически в полном объеме, углекислого газа содержится в 3 раза меньше, относительно выхлопа печей традиционной схемы, летучих твердых веществ в 4,7 раза. А как мы знаем, именно они являются основой сажевых отложений в дымовых каналах, борьба с которыми – залог безопасного функционирования отопительного прибора.

Принципы работы

Печь для дома на дровах длительного горения – это вовсе не продукт высоких технологий и не какое-то уникальное изобретение. В этих отопителях просто реализованы давно известные теплотехнические решения в ущерб низкой себестоимости агрегата. Если разобраться с факторами, влияющими на продолжительность сжигания древесины и рассмотреть, как решены эти вопросы в конструкции печи, то и секретов не останется.

А факторы такие:

  • насколько эффективно отопительный агрегат использует теплотворную способность дров;
  • достаточно ли велика топливная камера;
  • отдельный вопрос – качество и влажность используемой древесины;
  • правильно ли эксплуатируется отопительный прибор.

По умолчанию не рассматриваются внешние факторы – степень утепления жилища или потери тепла с вентиляционным воздухом. Если такие проблемы имеют место, их необходимо устранить либо подобрать печь большей мощности.

Принцип работы конструкций

Классические отопительные печи на дровах, а также другие агрегаты нуждаются в регулярном присмотре в течение всего времени их использования. Дрова исчезают очень быстро, поэтому необходимо подбрасывать их с коротким промежутком времени, иначе температура быстро понижается. Самое проблемное ночное время – поленья полностью сгорают в течение 2–3 часов. Именно по этой причине утром в помещении становится холодно.

Схема работы

Преимущество пиролизных печей (или печей для «топлива» длительного горения), заключается в том, что к оборудованию не надо подходить до 10 часов:

  • закладываются поленья;
  • нужно убедиться, что они разгорелись;
  • прикрывается поддувало.
Принцип работы конструкций

И все, можно заниматься своими делами в тепле.

Особенности конструкций длительного горения

Дровяные печи, предназначенные для дров длительного горения – самодостаточное отопительное оборудование. Они могут прекрасно работать там, где нет коммуникаций. На них можно даже готовить и разогревать еду (если вы выбрали вариант с варочной поверхностью).

Дровяная печь устроена таким образом, что одна закладка поленьев позволяет прибору долго работать. Если знать ее особенности, то время сгорания дров и теплоотдачу можно увеличить.

Конструкция печи очень функциональна:

  • металлический корпус (чугунный или стальной);
  • вместительная топка (камера);
  • камера дожига;
  • заслонки, которые регулируют подачу кислорода и отведение дыма;
  • отдельный разборный дымоход.

Устройство котла длительного горения на дровах

Принцип работы отопительных печей прост:

Принцип работы конструкций
  • в топку закладывается топливо;
  • поленья хорошо разгораются;
  • конструкция набирает максимальную мощность при полностью открытых заслонках;
  • подача воздуха ограничивается;
  • пламя огня постепенно приглушается и переходит в режим медленного тления.

Дрова в таких печах горят долго при малом объеме кислорода. Собственно говоря, они тлеют. Печи такой разновидности могут поддерживать температуру значительно выше, чем классические.

Читайте также:  Как облагородить домашний интерьер: учимся делать камины своими руками

Большая часть топлива при нагревании вырабатывает особый «топливный» газ. В процессе сгорания он выделяет сильное тепло. Такая конструкция и принцип работы агрегатов для дров длительного горения обеспечивает высокий коэффициент полезного действия. Закладка дров меньше – количества тепла больше.

Описание

Печи для дома длительного горения становятся с каждым годом все более популярными. Это обусловлено тем, что твердотопливные котлы стандартного типа неэкономичны в использовании. Кислород беспрепятственно проникает в камеру горения, топливо быстро перегорает, а за топкой приходится постоянно следить. Для дачного домика такая конструкция подходит, а вот для капитального — нет. На смену котлу старого типа приходит современная печь, где топливо не сгорает, а тлеет. Модели применяют не только для отопления частных домов. Простые конструкции прекрасно подходят для обогрева:

  • складских помещений;
  • саун и бань;
  • дачных домов.

По-другому печка длительного горения называется газогенераторной или пиролизной. Она имеет массу преимуществ перед аналогами. Отопительная печь работает в двух режимах:

Описание
  • горения;
  • тления (экономичный режим).

Принцип работы

В основе отопительного оборудования лежит регулирующий клапан, который перекрывает доступ кислорода в процессе горения, чтобы дать «зеленый свет» тлению. В процессе начнется выделение газов:

  • угарного;
  • метана;
  • водорода.

Попадая во вторую камеру, газ воспламеняется и выделяет тепло. Так работают печи для дома на дровах длительного горения. Изготавливаются такие устройства из различных металлов и сплавов, а самыми качественными являются чугунные изделия. Срок их службы оценивается в 50-70 лет.

Описание

Печь с варочной панелью

Организовать отопительный процесс для деревянного дома на основе печи на дровах продолжительного горения возможно, при этом заранее предусматривают место под оборудование. Важно предусмотреть основные правила установки в целях предотвращения пожара:

  • Печь должна устанавливаться вдали от стен, предварительно производим их отделку материалом, препятствующим нагреванию.
  • Даже если конструкция имеет ножки, покрываем пол пожаробезопасным материалом.
  • Вблизи печи запрещено устанавливать легковоспламеняющиеся предметы.

Пиролизный процесс внутри печи на твердом топливе происходит при температуре в 600 градусов.

Отопительные печи длительного горения устанавливают даже в неотапливаемых помещениях. Приехав зимой на дачу, вы быстро обогреете помещение до комфортной температуры, не расходуя большое количество топлива. На это уйдет не более получаса.

Описание

Преимущества и недостатки

Дровяные печи длительного горения имеют массу преимуществ, именно поэтому они быстро завоевали рынок. Однако и о минусах не следует забывать. Выбор печи напрямую зависит от возможности установить оборудование и смириться с нюансами эксплуатации. Преимущества таковы:

  • высокий КПД печи долгого горения достигает 85%;
  • широкий выбор моделей, их компактный размер;
  • печки данного типа являются экономичными, топливо расходуется медленно;
  • возможность совмещения твёрдого и жидкого видов топлива;
  • простота переключения режимов, управления механизмом.

Недостатки помогут перед выбором удостовериться в том, что в вашем доме можно установить подобное оборудование, а процесс эксплуатации не станет проблематичным:

  • дымоход для подобной печки необходимо заранее предусмотреть, изогнутые трубы для нее не подходят;
  • готовые модели предназначены для одного вида топлива, они не универсальны;
  • дымоход такой печки придется часто чистить, поскольку процесс тления предполагает выброс большого числа продуктов сгорания.
Описание

Отметим, что экономичный режим тления можно запустить только после прогрева дома до оптимальной температуры. Тем, кто хочет установить данный отопительный прибор дома, придется выбрать готовую модель из тех, что представлены на рынке. Однако некоторые «самоделки» настолько хорошо выполнены, что могут посоревноваться в экономичности с заводскими печами.

Внутреннее устройство печи

Поговорим о том, как сделать печь длительного горения своими руками. При наличии на руках схемы и необходимых материалов, каждый сумеет собрать отопительное оборудование.

Как правильно топить печь длительного горения дровами?

Устанавливая печь на дровах длительного горения в дом важно знать, как правильно проводить процесс отапливания.

Топка печи начинается с очистки зольной камеры и топливника при помощи кочерги, совка и веника.

Далее процесс выглядит следующим образом:

  1. Изначально укладывают на решетку внутри камеры смятые бумажные листы и тонкие лучины несколько штук.
  2. Далее из нескольких поленьев поверх бумаги и лучин укладывается «домик», заполняющий топочное пространство на 2\3 объема.
  3. Вьюшка открывается на половину, а дверца поддувала на 1\4.
  4. Далее поджигают лучины и бумагу, после чего закрывают основную дверцу. Если печка не оснащена стеклянной дверцей, то ее оставляют немного приоткрытой, чтобы была возможность наблюдать за процессом горения.
  5. Регулировку подачи воздуха проводят при помощи открывания или закрывания дверцы зольника на нужную ширину проема.
  6. В основном изначально дверцу оставляют открытой наполовину, а после того, как пламя разгорится, ее закрывают.

Важно: очищая предварительно топочную камеру печи длительного горения от золы необходимо очистить и притворы дверец для обеспечения плотного их закрывания.

Механизм работы печки с учетом конструкции

Принцип таких построек дает возможность разработать конструкцию под любое помещение.

Читайте также:  Котлы длительного горения правила выбора и установки

Разработаны проекты, которые позволяют соорудить печь долгого горения даже дома. Несмотря на изобилие конструкционных решений, принцип действия у всех будет одинаковым. Для более экономичного и качественного расхода топлива необходимо понимать особенности пиролизной реакции. Большая часть тепла вырабатывается вследствие сгорания газов, которые выделяются через тление поленьев. Сначала топливо сильно разогревается, затем автоматически ограничивается подача кислорода.

Попытки превратить обычную печь в пиролизную не увенчаются успехом.

Эффективные конструкции полностью герметичны, а традиционные устройства выпускают все сгораемые газы через дымоход без какого-либо результата. Кроме этого, пиролизная печь может быть обустроена контурами водяного охлаждения, что делает из нее полноценный котел с целостной отопительной системой.

Как сделать своими руками

Оптимальный вариант – буржуйка длительного горения. Самодельные, как правило, бывают железными. Чугунные имеют более высокий КПД, но работать с таким материалом сложнее. Однако можно приобрести уже готовую печку-основу под монтаж в котел.

Чертежи для изготовления такой печи найти не проблема. Главное – придерживаться следующей схематики устройства:

  • камера сгорания;
  • камера сбора пиролизного газа;
  • воздуховод;
  • дымоход;
  • основание;
  • отражатель.

Из инструментов понадобятся:

  • болгарка с режущим кругом по металлу;
  • сварочный аппарат;
  • штангенциркуль и рулетка;
  • напильник;
  • жаростойкий герметик (подойдет для прокладок, устанавливаемых в блок цилиндров авто).

Представляет собой трехкамерную конструкцию. Нижняя часть может быть кирпичной, из огнеупорной основы – там будет собираться пепел и весь оставшийся мусор. От верхней камеры отграничивается сеткой – там будет происходить сам процесс горения твердого топлива. Верхняя камера конструкции – это сборник для пиролизных газов. К ней же присоединяется дымоход, обязательно с регулирующей заслонкой, с помощью которой можно уменьшать/увеличивать тягу.

Воздуховод подводится к камере сгорания твердого топлива. Сделать забор воздуха необходимо извне, а не из помещения. Оптимальный диаметр трубы воздуховода – 20 мм или больше. Камеру сгорания и догорания газа лучше разделять стальным листом толщиной 5–7 мм с перфорацией.

Основание

Основание можно сформировать из огнеупорного кирпича и массивной стальной пластины с теплоизоляцией. Естественно, изначально формируется небольшая возвышенность, чтобы жар не действовал на сам фундамент. Толщина пластины – от 7 мм и больше. Можно упростить конструкцию, добавив массивные ножки. Стоит учитывать, что итоговый вес печки может составлять более 250–400 кг.

Иной вариант – обустройство под печкой гидроаккумулятора, то есть емкости с водой, где также устанавливается помпа. Такие системы удобны тем, что там необязательно монтировать принудительный поток воды, так как она при нагреве сама поднимается по нагревательным трубкам. Для небольших помещений – отличный вариант.

Дымоотвод

Самая простая схема – вывод металлической трубы с регулировочной заслонкой. Место соединения со стеной обязательно обкладывается огнеупорным материалом. В принципе, здесь получается то же самое, что и в обычной печи. Конечный диаметр воздуховода делают от 75 до 100 мм. Использовать гофрированную трубу не следует – с ней полноценно регулировать тягу воздуха не получится, а еще они довольно быстро забиваются сажей и золой (их в основном используют в сочетании с газовыми котлами).

Если же обустраивается печь типа камин, то есть дымоотвод монтируется в стене, то рекомендуется формировать фальш-стену, так как итоговая ее толщина получится порядка 30–50 см.

Отражатель

Если готовая отопительная буржуйка будет располагаться на определенном расстоянии от стены, то в качестве отражателя можно использовать оцинкованный лист металла толщиной до 2 мм. Крепят его либо на заклепки, либо монтируют с использованием цементного раствора.

Если печь угловая, то в качестве отражателя отлично подойдет фальш-стена из огнеупорного материала, где внутри монтируется слой базальтовой ваты – она не горит, не высыхает, крепится к стене при помощи металлических скоб. Пенопласт, в том числе экструзивный, не подойдет.

Печка длительного горения на древесных отходах (опилках, щепе, ветках)

Отопить подсобное помещение, теплицу, мастерскую, гараж можно печкой, в которую затрамбовываются опилки и другие отходы древесной промышленности.

В некоторых регионах их можно изыскивать бесплатно, или предельно дешево, поэтому подобные печки популярны.

К достоинствам можно отнести и то, что к данной печи, после ее растопки, можно не подходить в течении всего периода горения топлива, который можно растянуть на 12 часов и более.

Конструкция печи на опилках

Горение топлива происходит в емкости круглой или квадратной формы примерно 100 литров объемом, который считают оптимальным по продолжительности работы на одной закладке, и по возможности сжигания всего заложенного объема. В днище емкости по центру сделано круглое отверстие примерно 110 мм в диаметре для подачи воздуха.

Эта емкость помещается в другую с большими размерами, такую, чтобы между их бортами был зазор не меньше 50 мм. Например, можно взять две бочки – одну на сотню литров, а другую на 180 л.

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

В большой емкости на днище по центру установлен зольник-поддувало – продолговатый ящик, при этом дыра в первой емкости оказывается прямо над этим поддувалом. Таким образом воздух заходит в малую емкость снизу.

Вверху большой емкости по кромке бортов сделан песчаный замок, на который устанавливается крышка. Для этого по периметру приварен уголок, образовавшийся желоб засыпан песком. На него опираются борта крышки, поэтому обеспечивается герметичность.

Для квадратной формы оптимальными размерами считаются 40х40 см для внутренней емкости, и 50х50 см для наружной, при высоте 1 метр или чуть больше.

Как работает печка длительного горения на опилках

В отверстие по центру малой емкости устанавливают длинную трубу диаметром 100 мм или больше (от диаметра зависит мощность горения), далее, — емкость засыпается опилками, в которые можно подмешать более крупные древесные элементы, опилки трамбуются, после чего труба аккуратно извлекается. В печке оказывается закладка топлива со сквозным отверстием по центру.

Остается поджечь закладку снизу, для этого в зольный ящик закладывается щепа и поджигается. Топливо выгорает от центра к краям, воздух подается снизу, проходит через топливо и уже раскаленные газы опускаются вниз между бортами большой и малой емкостей, и уходят на дымоход, подключенный в нижней части большого корпуса.

Таким образом печка обладает изначально немалой площадью корпуса, что только повышает процент отданного количества тепла.

Печка длительного горения на древесных отходах (опилках, щепе, ветках)

Как работает печка на опилках – смотрите видео.

Можно ли согреться от буржуйки — реальная мощность печки на опилках

Сколько энергии заключается в засыпанных опилках?

  • Примем в среднем теплотворность сосновых крупных опилок как 2,5 кВт/кг.
  • Масса опилок, находящихся в бочке, – около 20 кг, при их насыпной плотности около 200 кг/м куб, и объеме засыпки примерно 100 литров.
  • Энергия от сгорания всего объема – 50 кВт.
  • Если сжигание растянуто на 12 часов, то в среднем получим 4 кВт/час.

С учетом КПД не больше 50%, получаем реальную теплоотдачу нашей печки не более чем у электрического обогревателя на 2,0 кВт. Чего в принципе достаточно для прогрева гаража или мастерской средних размеров, при этом значительно дешевле электрического отопления.

Но получить большую энергоотдачу и быстро прогреть холодное помещение, используя именно опилки, конечно, не получится….

Пути повышения энергоотдачи

Иногда нужно получить большую мощность, например, 5 кВт вместо 2-х, — достигнуть этого не сложно.

  • Применять сухие опилки, подсушенные длительное время в тепле, их реальная теплотворность может быть до 1,5 раза больше чем у влажных.
  • Перекладывать опилки мелкими сухими дровами, их теплотворность еще выше – до 4,0 кВт с кг.
  • Сжигать быстрее, — сделать больший диаметра отверстия в закладке,  – увеличивается и первоначальный объем горения топлива, дать максимальное количество воздуха…

Помимо увеличения количества и качества топлива можно повысить и энергоотдачу самой конструкции, т.е. КПД.

  • На корпусе сделать вертикальное оребрение.
  • Большую протяженность дымохода оставить внутри помещения – сделать наклонный дымоход к дальней стене с лючками для очистки сажи.

Для быстрого прогрева помещения и повышения энергоотдачи в печь можно положить небольшую закладку дров, которые сгорят весело…

Еще видео о конструкции печки на опилках и особенностях работы

С варочной поверхностью

Модели печек длительного горения, предназначенные в первую очередь для обогрева жилых помещений, оборудуются варочной панелью. Ровная поверхность из толстолистового металла сверху печки, которую используют для разогрева и приготовления пищи.

Схема устройства печи для дома Бутаков с варочной поверхностью

С варочной поверхностью

Регулировки как таковой у варочной панели нет. Температура зависит от интенсивности горения газов в верхней камере печки. В некоторых моделях дополнительной заслонкой снижается температура варочной панели, отгородив от камеры сгорания газа.

Конструкция печей долгого горения

Самую простую печь долгого горения можно сделать из газового баллона. Принцип ее действия прост: дрова лежат на поду, внизу топки, а кислород в камеру поступает сверху – через вертикальную трубу. Эта труба одновременно выполняет функцию прижима дров. С этой целью к трубе приваривают основание, диаметр которого на 5 мм меньше внутреннего диаметра топки – баллона.

Агрегаты других конструкций требуют больших знаний в области теплотехники и обработки металла. Многие умельцы пытаются делать самодельные булерьяны. Это отопительная канадская печка с тремя камерами сгорания, в которую вварены трубчатые воздуховоды. Однако, чтобы аппарат эффективно работал, трубы должны быть определенной, конфигурации. Практика показывает: получить нужную форму воздуховодов в домашних условиях сложно.

Также трудно изготовить самостоятельно водогрейный котел на основе аппарата длительного горения. Здесь сюрпризы поджидают мастера, когда он рассчитывает объем и конфигурацию водяного регистра. Вода – теплоемкое вещество, а мощность котла сложно форсировать. Получить надежную конструкцию, которая подогревала бы в режиме реального времени проточную воду до заданной температуры, удается лишь избранным мастерам.