Безколосниковая печь для бани своими руками

Печи длительного горения без колосников

В предыдущей статье мы многократно упоминали о низком КПД и большом расходе топлива обычных буржуек прямого горения. Причина этого — прямой доступ кислорода и свободный выброс отработанных газов. Начальная стадия решения этой проблемы была приведена в последней конструкции — с дымоходным теплообменником. Помимо этого, существуют следующие проблемы со сгоранием топлива:
Быстрое неконтролируемое горение. При этом в районе очага возникает слишком высокая температура, и металл быстро теряет свойства.
Неполное сгорание материала. Это особенно актуально при утилизации пластика и других полимеров (в бытовом мусоре). Едкий дым от резины и ПВХ, густой выхлоп автомобиля и есть результат недогорания нефтепродуктов.

Частые (до 1 раз в час) загрузки топлива и риск затухания очага. Такую печь не оставишь на ночь — потухнет и остынет. Здесь стоит отметить, что важным преимуществом стальных печей является их быстрый прогрев.
Основной идеей, которую мы будем развивать в этой статье, станет регулировка подачи кислорода для горения. Это потребует более точного исполнения затворных (дверей, заслонок) и регулировочных (шиберов, подвижных и поворотных заслонок) приспособлений.
Безколосниковая печь (БКП) с заслонкой типа «Булерьян»

По сути дела, это буржуйка, но без колосниковой решётки. Она попала в нашу классификацию потому, что обладает бóльшей эффективностью и требует квалификации мастера. Несмотря на то что в такой печи используется меньше деталей, чем в буржуйке, она имеет один сложный в исполнении элемент — дверцу топки. Этот элемент — единственный принципиально схожий с деталями «Булерьяна» (но при этом самый важный). Дверца должна герметично закрываться, она скомбинирована с приточным каналом (поддувалом).
Конструкция. Стальная топка любой формы — куб, параллелепипед, горизонтальный или вертикальный цилиндр — с дверцей типа «Булерьян» в передней нижней части и дымоходом в задней верхней.
Эффект. В колосниковой топке кислород для горения обильно подаётся в очаг из подколосникового пространства со всех сторон. Это приводит к интенсивному горению и быстрому съёму температуры холодным потоком свежего воздуха. В результате недогоревшие продукты выводятся через дымоход.

Без решётки кислород проходит только через приточный канал, который довольно точно регулируется. В результате увеличивается время горения и продукты лучше разлагаются. При этом горячий газ дольше задерживается в топке и эффективнее прогревает стенки. В результате больше тепла остаётся внутри помещения.

Как сделать БКП своими руками

Единственный секрет такой печи — герметичная дверца топки. Она может быть любой формы, но, как правило, её делают круглой или квадратной.
1. Из трубы диаметром 200–350 мм (стенка 2–4 мм) отрезаем кольцо шириной 50–100 мм. Выравниваем и зачищаем края. Этот элемент называется «воротник».
2. Из листа 3–4 мм вырезаем круг ровно по наружному диаметру воротника. Это будет дверца.
3. Исходя из размеров печи, подбираем диаметр канала подачи воздуха (воздушный канал — ВК). Условно можно разделить БКП бытового назначения на 2 категории — малые (0,13–0,18 куб. м) и средние (0,18–0,25 куб. м). Для малых достаточно будет диаметра 76 мм, для средних — 102 мм. Размер прямоугольных каналов вычисляется через площадь сечения S = Пr2.
4. ВК должен иметь регулировочную заслонку или шибер.
Заслонка:
Вырезаем круглую заслонку (металл 2–3 мм), перекрывающую ход ВК с проушиной под диаметр резьбы болта (М10–12). Привариваем к ней напротив проушины стержень (ручку).
К трубе ВК привариваем гайку параллельно ходу воздуха заподлицо с наружным краем.
Устанавливаем заслонку на трубу ВК на болт через пружину и фиксируем контргайкой.
Процесс изготовления шибера более сложен, при этом по удобству и эффекту он не имеет преимуществ перед приведённой заслонкой. Его можно скопировать с заводского экземпляра.
5. Вырезаем в дверце отверстие под ВК.
6. Из полосы толщиной 2–3 мм и 20–30 мм шириной берём отрезок, равный длине окружности дверцы.
7. Привариваем полосу внакладку по окружности дверцы.
8. Изготавливаем петельное устройство. Для этого в четырёх отрезках полосы 60–70 мм высверливаем с краю по одному отверстию 6–8 мм. Надеваем их на ровный проволочный штырь 6–8 мм длиной 100–150 мм. Попарно привариваем полосы к дверце и манжету топки.
9. Изготавливаем запорное устройство. Этот элемент может быть произвольным — замок инвентарного ящика, натяжитель мотоциклетной цепи или любой из видов эксцентрика с ручкой. Удобно и надёжно применить подвижную резьбовую затяжку. Подойдёт замок с молочного бидона. Главная задача — обеспечить прижим дверцы к манжету топки.
10. В угол на дверце, образованный манжетой, на термостойкий герметик укладываем асбестовый шнур.
Такой люк можно установить в любую буржуйку или стальной бак, получится эффективная печь. Он должен располагаться в 100 мм от дна топки. То есть, между низом загрузочного люка и дном печи должно быть не менее 10 см.

Главное и важнейшее правило эксплуатации БКП: на дне топки всегда должен быть слой золы не менее 80 мм толщиной. Иначе дно будет прокаливаться и скоро прогорит.
Простой и удобный дымоход

Устройство горизонтального канала выхода отработанных газов не всегда удобно, особенно при обслуживании печи. Мы приведём способ, как оформить его в более простом и удобном виде:
В задней части верхней стенки прорезаем круглое или прямоугольное отверстие размером меньше сечения трубы дымохода на 20–30 мм.
Подбираем отрезок трубы, превышающий этот диаметр на 20–30 мм длиной 40–60 мм.
Навариваем его на отверстие в отцентрованном положении.

Теперь в этот манжет можно установить любую трубу, а в пазуху (зазор, образованный разницей диаметров) следует засыпать и уплотнить сухую глину. Это даст надёжную защиту от утечки дыма и упростит демонтаж при обслуживании.
Напомним, что одна из функций «базовой» буржуйки — возможность нагрева воды и приготовления пищи на верхней стенке топки. БКП с дверцей «Булерьян» сохраняет это свойство — достаточно загрузить побольше топлива и полностью открыть ВК.
Топочная переборка может стать следующей ступенью модернизации безколосниковой буржуйки. Это теплосъёмник в виде толстого (5–8 мм) листа металла, расположенный сразу под дымоходом и перекрывающий 2/3 площади топки.
Эффект. Ещё большее замедление хода горячего газа. Дополнительная аккумуляция тепла внутри помещения.
Для полноценной реализации БКП длительного горения в качестве плиты нужно добавить ещё один элемент — инжектор. Это полая трубка (или несколько) с отверстиями внутри топки, которая находится в передней части печи на уровне центра дымоходного канала.

Эффект. Инжектор нужен для подпитки воздухом «языков» пламени и дожигания топлива. Он находится в том месте, где процесс горения ещё не завершён, а дымообразование вот-вот начнётся. Подавая в эту точку кислород (воздух) мы подпитываем реакцию горения, тепло от которой прогревает верхнюю стенку. Этот принцип используется и в современных пиролизных твердотопливных котлах.
Инжектор «автоматически» приходит в действие при контакте с пламенем. Это становится возможным, только если очаг расположен в передней части топки. В режиме длительного горения (когда очаг находится ближе к центру топки), он остаётся незадействованным.

Источник статьи: http://pechnoi.ru/pechi-dlitelnogo-gorenija-bez-kolosnikov.html

Колосниковая или подовая топка. Что лучше?

Сравним колосниковую и подовую систему.

Колосниковая топка печи.

В колосниковых топках дрова укладываются на колосник (колосниковую решётку).

Колосник соответственно служит дном топки.

Воздух подаётся из комнаты через поддувальную дверцу или с улицы через специально устроенный канал.

Преимущества колосниковой топки печи:

• Колосниковая топка позволяет пропускать первичный воздух через весь объём топлива снизу вверх что обеспечивает высокую интенсивность горения.
• Колосниковая топка удобна в обслуживании. Зола ссыпается через колосниковую решётку в зольную камеру откуда её можно убирать не открывая дверцу топки.
• Возможность регулирования подачи первичного воздуха в процессе топки позволяет добиваться высокого КПД печи.

Колосниковые топки устраивают в таких печах как:

В принципе любую печь можно делать с колосниковой решёткой.

Даже печь изначально построенную с подовой топкой можно, при желании, переделать в колосниковую.

Подовая топка печи:

В подовой печи дрова укладываются на под.

Подом называют глухой пол топливника.

В подовой топке первичный воздух подаётся через дверцу топливника или по специально устроенному каналу с улицы или из отапливаемого помещения.

Преимущества подовой топки печи:

• В подовой топке первичный воздух подаётся на верхнюю часть топлива, а не проходит через весь его объём, это позволяет добиться «верхнего горения топлива».
• На поду удобно готовить и печь. Хлебные печи обычно подовые .
• Современные дверцы для печей с подовыми топками топливника имеют специальные шиберы, чтобы регулировать подачу первичного воздуха в процессе топки, это позволяет добиваться высокого КПД печи.

Верхнее горение на сегодняшний день считается во многих европейских странах наиболее правильным способом сжигания топлива.

Обусловлено это, на мой взгляд, жёсткими экологическими требованиями в Европе по уровню выбросов.

Печь с верхним горением позволяет добиться более чистого выброса из дымохода .

Подовые топки чаще устраивают в таких печах:

• Русская печь.
• Финская противоточная хлебная печь.
• Круглая печь в металлическом каркасе.
• Кирпичная отопительная печь.
• Банная кирпичная каменка.
• Отопительный камин.
• И др.

Изначально, в давние времена, все печи строились подовые.

В прогрессе человечек усовершенствовал печь добавив в неё колосник.

Сегодня современный печник вновь возвращается к подовым печам.

Вот простейший пример круговорота мироздания.

И колосниковые и подовые топки в печах работают хорошо, с высокими показателями КПД.

Необходимо лишь грамотно спроектировать и качественно построить печь.

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/pechnik/kolosnikovaia-ili-podovaia-topka-chto-luchshe-5c9d2364ed21fc00b482a859

Безколосниковая печь для бани своими руками

Прежде всего определим, что такое подовая печь. Подовой называют печь, в которой топка лишена зольника и колосниковой решётки. Другими словами, в подовой печи топливо горит подобно тому, как горят дрова в костре, или в очаге. Топливо горит просто на дне топочной камеры, или просто топки. Самый яркий пример — русская печь. Есть дно просторной топки, или под, и на нём складывают поленья. Или, вот, камин — это самый, думаю, знакомый для всех пример. Камин это, по сути, костёр, окружённый камнями. Дрова горят, как в костре, дым вместе с топочными газами идёт вертикально, в трубу, расположенную над костром — самый простой вариант топочного процесса. Другими словами, снаружи могут быть красоты неописуемые, а внутри — палеолит: очаг пещерного человека. И никакой науки. Такой по сути камин, столько многими любимый. Это в тёплом климате, где лучистой энергии достаточно, чтобы обогреваться.

Но вот постепенно человек догадался оптимизировать и этот процесс. Придумал усиливать естественный процесс горения подачей дополнительного воздуха и убирать в процессе топки образовавшийся негорючий мусор, мешающий полноценному горению топлива. Другими словами, придумал зольник, поддувальную дверку и колосниковую решётку , или колосник .

Есть мнение, что это случилось с появлением парового двигателя и паровоза на угле, которому нужна более высокая температура горения. Однако, я думаю, что гораздо раньше, поскольку кузнечное дело существует испокон веку, и в кузнечном очаге используют принудительный наддув воздуха, а колосник, вместе с мехами и служит как раз подаче дополнительного воздуха в область горения топлива. Но это уже вопрос исторический. Мы же разбираемся в особенностями устройства топливника.

Второе следствие: время сгорания топлива тоже меньше и, значит, за одно и то же время тепла в топке выделяется больше, чем в печи, не имеющей зольника, то есть в подовой . Почему это важно? А потому, что раньше можно закрыть трубу и больше тепла оставить в печи, а следовательно, и помещении. Потому как, пока труба открыта тепло буквально вылетает в неё, и мы топим атмосферу. Как оптимизировать процесс?

Очевидно, надо сократить время топки печи, но при этом повысив температуру горения. Тогда в единицу времени выделится больше тепла. Именно этому и служит зольная камера и колосник. Чем раньше закроем печь, тем больше тепла останется в печи после закрытия трубы. Следовательно зольник и колосник — полезное изобретение, Это, можно сказать, новый этап развития печей.

Мнение корифеев

И вот что по этому поводу говорит А. И. Школьник, общепризнанный в среде современных печников авторитет:

«КПД топливника с глухим подом, то есть без поддувала и и колосниковой решётки, не превышает 35%. Малая эффективность топливника с глухим подом объясняется следующими причинами. Во-первых, избытком воздуха, который не участвуя в реакции горения, транзитом проходит через печь и охлаждает её поверхности. Во-вторых, низкой температурой приточного воздуха, который не вступает в контакт с теплоотдающей средой. В третьих, воздух в топливнике с глухим подом движется над топливом а не через его толщу.

Топливник с глухим подом сложнее эксплуатировать, чем топливник, оборудованный колосниковой решёткой, так как к топливу, находящемуся в глубине топливного объёма, доступ достаточного количества воздуха затруднён и топливо не горит. Чтобы топливо сгорало, его требуется перемещать к фронту топливника. Кроме того необходимо непрерывно следить за процессом горения топлива, взрыхлять и перемещать его в пределах пода. При взрыхлении горящего слоя приходится открывать дверки 2 и 3, что приводит к дополнительному охлаждению массива печи воздухом». ( А.Е. Школьник. Печное отопление малоэтажных зданий. М., 1991, с.24)

А вот слова И. С. Подгородникова, создателя первых двуколпаковых печей, которые теперь именуют печами Кузнецова:

«При сжигании топлива на глухом поду (т. е. без колосника — уточнение моё — О.С.) большая часть необходимого для горения воздуха проходит над топливом, унося с собою тепло в трубу». (И. С. Подгородников. Бытовые печи двухколпаковые., М., 1992, с. 22)

Причины увлечения подовыми печами

И вот мы добровольно отказываемся от колосника и просим сделать подовую печь . Мне, как печнику, грустно за этим наблюдать. Почему так происходит, мне понятно. По-моему, здесь несколько причин.

Первая причина

Одна — довольно распространённые нынче так называемые печи медленного горения, попросту железные буржуйки, которые, как и камин, дают тепло, пока горят дрова. В них, как правило, нет теплового аккумулятора, то есть они не могут полноценно запасать тепло. Камин греет — пока горит. Многие ставят такие буржуйки медленного горения, как самый доступный и недорогой печной прибор, чтобы поскорее отопить своё новое жильё — строится то народ теперь активно. И привыкают к тому, что печь надо всё время подтапливать . Складывается стереотип топки печи: понемногу и долго.

Но кирпичная печь устроена иначе. Она как раз может запасать тепло: запасать в результате короткой интенсивной топки, а потом медленно не спеша отдавать его в помещение. И поэтому она устроена совсем иначе, и топочный процесс в ней тоже протекает по-другому: короткая топка с быстрым выделением большого количества тепла , запасаемого в кирпичном массиве печи, которое потом, после перекрытия трубы, медленно отдаётся в помещение. Это важная подробность. Её стоит хорошо усвоить и не смешивать два совершенно разных процесса.

Вторая причина

А вторая причина — реклама. Поскольку производители железных буржуек (а они все медленного горения) их активно рекламируют, повисает в цифровом пространстве стереотип, что только так и должна печь работать. Мало осталось людей, которым приходилось жить с кирпичными печами, и большинство просто не представляет как устроена такая печь и как её топить полагается. А кроме того, многие привыкли доверять всему, что им попадается на просторах интернета. Сделал человек рекламный ролик, смачно наговорил несуразностей и вот уже очередь за подовыми печами . Вникать в технические детали некогда. Но вникать всё же стоит. Тем более, что кладка кирпичной печи — дело не из дешёвых, и прежде чем попадаться на подобные недобросовестные посулы, стоит трезво раскинуть умом и самому хотя бы немного разобраться. Школьного курса вполне хватит.

Скажу честно, я вовсе не против подовых печей . Сам в деревне уже 30 лет живу с классической русской печью, в которой самый что ни на есть подовый процесс горения . И у соседки-старушки в бане тоже подовая печка была. Да и много где по нашей родной одной шестой, по городам и весям клали печи подовые. Не говоря уже о банях по-чёрному, где и печи-то никакой нет: костёр и куча камней вокруг. Но распространение подовых канальных печей по стране имело вполне понятную причину: бедность, с одной стороны, и малый интерес государства к развитию сельских территорий, когда самой простой печной фурнитуры в известные времена просто было не достать, с другой. В глубинке нередко вместо вьюшки, например, в русской печи дымоход перекрывали плоским камнем. А поскольку он неплотно трубу перекрывал, его присыпали песком, чтобы не терять лишнее тепло. Тут же и ящик с песком ставили. (по Г.Я. Федотов. Русская печь. М., 2003)

Иначе говоря, подовые печи — исторический этап, что-то вроде паровоза в эпоху двигателя внутреннего сгорания. Отошли паровозы в прошлое, как и локомобили на пару. Все теперь больше на бензине и солярке разъезжают. То же и с печным делом — не стоит оно на месте, тоже развивается. На смену очагам пришли камины, потом их улучшили до канальных печей (голландки и шведки), на Руси камин, или каменный очаг, усовершенствовали до русской печи, по сути, прототипа колпаковых печей. Теперь, вот, до двуколпаковых печей додумались, с их улучшенными тепловыми показателями.

Надеюсь, после этих подробностей, картина станет более понятной. Конечно же, там где нужен длительный процесс неинтенсивного горения — в бане, в пекарне, например, подовая печь может пригодиться. Но в жилом доме для эффективного автономного обогрева нужна, безусловно, печь колосниковая. Конечно же колосниковые тоже могут быть разными: канальными, или с оборотами, или же колпаковыми. Но об этом — в другой статье.

Стоит добавить, что в подовой печи можно использовать только дрова и иные продукты переработки древесины. Вот углём такую печь топить не получится, потому как для угля нужна более высокая температура, а значит нужен и зольник, и колосник, чтобы большим потоком воздуха её надуть. Есть регионы, где уголь — основное топливо. В степных, безлесных районах подовая печь никак не подойдёт.

Но недостаток печной фурнитуры — это уже тоже историческая подробность. Теперь, когда к нашим услугам богатая коллекция печного литья каких угодно форматов, видов и вариантов, думать о подовой печи, по-моему, просто нелепо. Тем более, что эта самая печная фурнитура теперь такова, что при наличии зольника и колосника в печи всегда можно по желанию настроить топочный процесс таким образом, что он станет подовым. Для этого достаточно наглухо закрыть дверку зольника и приоткрыть топочную. Практически во всех самых ходовых топочных дверцах всегда предусмотрена регулируемая щель, которую при желании можно или наглухо закрыть, запустив подачу воздуха из колосника, или, напротив, перекрыв наглухо зольник, приоткрыть, подавая воздух к топливу сбоку. Вот вам и медленное подовое горение. То есть проектируя стандартную современную печь мы сохраняем в ней возможность и подового горения — если будет желание попробовать пожить с такой печью. То есть современная колосниковая печь — печь универсальная. Подовая же — узкоспециализированная.

Есть и ещё минусы не столь принципиальные. В частности, в печи без зольника топка расположена ниже и в ней не так удобно следить за топочным процессом, приходится становиться на колени, чтобы в топку заглянуть. Согласитесь не удобно, особенно, если топишь её регулярно. Но это уже бытовые мелочи — к ним можно и приноровиться.

Ещё сторонники подового горения частенько обращают внимание на то, что подовая печь прогревается от самых нижних рядов, а, в колосниковой, дескать, зольная камера остаётся холодной, а тепло появляется только от уровня колосниковой решётки, то есть с 5-6 ряда. Считаю этот аргумент тоже слабым, поскольку никто зольником дом не отапливает. Он расположен как правило внутри печи. А если каналы или колпаки, окружающие зольник опустить к первому ряду, тогда печь будет греться со второго ряда. Ниже просто нельзя из соображений ППБ (правил противопожарной безопасности). Я, например, в своей деревенской печи так и сделал, когда клал её 30 лет назад, хотя во всех стандартных порядовках обороты начинались именно с уровня колосника. Но это: просто надо было подумать и сделать как следует. Ну а в колпаковых печах и так низ колпака, по которому гуляют топочные газы, начинается как раз со второго ряда.

Ещё один довод сторонников подовых печей : у них почти не образуется золы и вся органика выгорает до минерального пепла. А в колосниковых остаётся много недогоревших угольков — потеря. Но, по моему глубокому убеждению и многолетнему опыту общения с печами, главная потеря при топке — это длительность горения дров : чем дольше горят, тем больше тепла улетает в трубу. О том же говорят и классики печестроения. И потому существует в народе приём закрывать печь во-время — когда дрова уже прогорели, СО не образуется, но раскалённых углей ещё много. Именно они, эти раскалённые угли, и дают основной жар, запасаемый печью уже после того, как труба перекрыта. И вот мы удлиняем процесс горения на час за счёт медленного подового горения. Делайте выводы сами. Так что эти угольки, потухнув, отдадут дополнительное тепло. Но уже в помещение, а не в трубу. А кроме того на них хорошо самовар кипятить, их специально берегут и потом используют по назначению.

Выводы

Итак, подведём итоги.

1. Подовое горение — это более медленный и менее интенсивный процесс; как следствие, дрова горят дольше и печь дольше греет улицу, а не помещение. Расход дров выше.
2. Горение в топке с зольником и колосниковой решёткой оптимально для нужд отопления: топочный процесс протекает более эффективно, при более высокой температуре, с б ó льшим выделением тепла. И, как следствие, требует меньше топлива.
3. Устройство современной печи с зольником и колосником даёт возможность при желании организовать как более быстрый топочный процесс с применением колосника и поддува воздуха через зольную камеру, так и более медленный, по типу подового горения. В то время как подовая печь лишена возможности оптимизировать процесс горения. Колосниковая печь — универсальна.

Источник статьи: http://pechi-kuznetsova.ru/podovaya-pech-za-i-protiv/