Как сделать печь ракету своими руками — чертежи и конструкционные особенности
Большинство летних домиков не подключено к центральному отоплению, да и автономное там, как правило, не ставится. В холодное время года люди там живут настолько редко, что крупные вложения просто не оправдываются. Отличным во всех отношениях вариантом является ракетная печка для дачи или сада. Сооружение отличается оригинальной конструкцией, требуя при этом минимальных финансовых вложений и мастеровых навыков.
Ведь она, хоть и компактна, и не слишком тяжела, не устоит на полу, выстеленном из тонких реек.
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 лежанкойСоответственно, 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).
Печь-лежанка, построенная по принципу печи-ракеты, схема
Виды ракетных печей
Существует несколько типов ракетных (или реактивных, как их еще называют) печей.
Портативные конструкции из жестяных емкостей (банок из-под краски, ведер и проч.). Отличные помощники на стройплощадке или в походе, которые можно изготовить всего за несколько часов.
Печи из огнеупорного кирпича и металлических бочек, предназначающиеся для прогрева теплоемких масс. Отличаются горизонтальным дымоходом, установленным под землей, и наружным стояком для обеспечения тяги.
Полностью кирпичные конструкции используются для воздушного нагрева пола. Состоят сразу из нескольких дымоходных труб.
Обратите внимание! Ввиду сложности выполнения третьего варианта в данной статье будут рассмотрены только первые два.
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.
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).
Высота жаровой трубы составляет не менее 1.3H.
Зазор между райзером и колпаком равняется 0.1–0.15H.
Внешняя глиняная обмазка выполняется не выше, чем на 1/3H.
Толщина теплоаккумулирующего слоя должна составлять не более 1/3D.
Сечение жаровой трубы равняется 0.25–0.3D.
Высота зольника — до 10% от вертикального габарита кожуха.
Сечение поддувала должно быть на 50% меньше площади райзера.
Толщина саманной подушки над теплообменником — не менее 1/4D.
Высота дымохода — более 4 м.
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. 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.Основание загрузочной камеры выкладывается огнеупорным кирпичомСтенки формируют при помощи шамотного кирпича, установленного на реброСпособ перекрытия горизонтальной части рабочей камерыПодготовленные к монтажу детали печиМонтаж нижнего патрубка выполняется сваркойВысота вертикального канала зависит от размеров внешнего барабанаСпособ теплоизоляции райзераКорпус печи можно выложить мешками с пескомНепритязательный 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.
Установка кожуха — металлической бочкиКанал для подачи воздуха снаружи зданияПолностью сформированная печь с лежанкойНаружная часть дымохода снабжается уловителем жидких веществИспытания печи-ракеты проводят только после полного высыхания саманной обмазки. В противном случае возможно растрескивание декоративного покрытия.Вид готовой печи-ракеты с лежанкойДля безопасной эксплуатации ракетной печи помещение в обязательном порядке оборудуют датчиками угарного газа.
Для справки. Приведенное выше устройство ракетной печи – одно из первых. Именно из-за повернутого кверху сопла с вырывающимся из него пламенем прибор получил название ракеты.
Тонкости эксплуатации реактивной печи
При работе этого агрегата следует обязательно придерживаться некоторых правил.
Основное топливо закладывается только после прогрева конструкции.
Всегда помните об этом, тогда печь будет служить эффективнее и дольше.
При топке нужно постоянно реагировать на приглушенный звук печки закладкой очередной порцией дров, которая самостоятельно разгорится от предыдущих остатков топлива.
При этом надо полностью открыть топочную дверцу.
По мере необходимости заслонку всё больше прикрывают.
Иначе топка станет заполняться избыточным объёмом воздуха, который охладит первичную газовую смесь. При этом усилится звук, так как 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.
Реактивная печь для бани своими руками – экономичный вариант. Ее конструкция достаточно проста. Главное при сооружении самодельного реактивного агрегата – строго следовать инструкциям. И обязательно помнить, что любое внедрение регистров и змеевиков в печь отрицательно скажется на ее работе, ухудшая или останавливая процесс пиролиза.