Дровяные печи для бани длительного горения своими руками

Как выбрать или сделать печь длительного горения для бани

В отличие от других нагревателей, печи длительного горения способны выдавать максимум тепла при минимуме расходов на топливо. Важно и то, что в них можно использовать практически любое твердое топливо, включая отходы производства. Как правило, эти отопительные приборы применяются для небольших помещений: для подсобки, гаража, теплицы, для бани и т. д.

Кроме того, имея соответствующие навыки, печь длительного горения вполне возможно соорудить своими руками. А приведенные ниже сведения помогут сделать это.

Принцип устройства и работы печи

Конструктивно дровяные печи длительного горения могут быть устроены по-разному, но вот принцип действия у любой из них один и тот же. В таком отопительном устройстве происходит процесс пиролиза: тлеющее при высокой температуре дерево выделяет горючие топочные газы. В камере розжига эти газы догорают с выделением большого количества тепла.

С помощью регулятора можно осуществлять дозированную подачу воздуха в зону горения топлива. После того как топливо разгорелось, подача воздуха уменьшается до минимума. Тлеющие дрова практически без остатка превращаются в горючие газы. Основные достоинства таких печей:

• до 20 часов непрерывной работы в автономном режиме после разовой загрузки топлива;
• небольшие размеры и вес, нетребовательность к топливу;
• нормальная работа даже после продолжительных простоев;
• практически полное и бездымное сгорание топлива, высокий (85-90%) КПД;
• относительно небольшая, особенно при самостоятельном изготовлении, стоимость.

Особых недостатков такие печи, работающие на дровах или другом топливе, не имеют, если не считать сложностей при разжигании и того, что они не подходят для помещений большого размера.

Изготовление самодельной печи

Удобной заготовкой для такой конструкции является двухсотлитровая бочка из стали или чугуна. При ее отсутствии корпус может быть изготовлен из отрезка толстостенной трубы, старого газового баллона, большого огнетушителя или сварен из листовой стали. Для увеличения срока службы отопительного устройства стенки заготовки должны быть достаточно толстыми, не менее 3 мм.

Как устроена самодельная дровяная печь длительного горения, схематически показано на рис. 1. На этой схеме цифрами обозначены:

1. Топливо.
2. Прижимной круг.
3. Труба диаметром 100 мм для подвода холодного воздуха. Ее длина должна быть примерно на 15 см больше высоты корпуса.
4. Заслонка, регулирующая поток этого воздуха.
5. Крышка корпуса.
6. Труба дымохода диаметром 150 мм и длиной порядка 5 м.
7. Задвижка дымохода.
8. Корпус конструкции.

Пиролиз топлива происходит в пространстве под прижимным кругом. Отопительное устройство может работать не только на дровах, но и на стружках, щепках, опилках, топливных гранулах (пеллетах). Может оно работать и на угле (древесном).

Последовательность изготовления конструкции:

1. Если корпус изготовляется из листовой стали, то его лучше сделать прямоугольной формы – конструкция будет более устойчивой. На дно корпуса желательно прикрепить 4 ножки.
2. Если собственной крышки у емкости нет, ее можно вырезать из стального листа. В центре крышки нужно прорезать отверстие для трубы подвода холодного воздуха. Перемещение трубы в этом отверстии должно происходить свободно, но без зазоров. Если при изготовлении корпуса используется газовый баллон, его верхушка отрезается болгаркой или автогеном и позже служит крышкой.
3. Прижимной круг также вырезается из стали, а его поперечные размеры должны быть немного меньше внутренних параметров корпуса. В центре круга проделывается отверстие и сваркой крепится труба для подвода холодного воздуха. С нижней стороны к кругу крепится швеллер, имеющий форму креста, для придавливания топлива.
4. В нижней части конструкции прорезают отверстие для выгребания золы и крепят закрывающую его дверцу.
5. Сверху в корпусе проделывается отверстие и приваривается дымоходная труба.
6. Если печь предназначена для бани, нужно изготовить еще бак для горячей воды. Одна из его стенок повторяет форму половины верхней (над прижимным кругом) части корпуса, являющейся зоной розжига газов, выделяющихся при пиролизе.
   
7. В той же печи для бани вокруг второй половины зоны розжига изготавливается сетчатая стальная «корзина». В нее накладываются подходящие для получения пара камни, например, талькохлорит. Перед первым использованием камни нужно промыть и прокалить.

Если у исполнителя имеются хотя бы небольшие навыки осуществления слесарных и сварочных работ, самодельная печь длительного горения может быть изготовлена в течение одного-двух дней.

Эксплуатация печи

Для разжигания с печи снимают верхнюю крышку и прижимной круг, а на дно загружают топливо. Укладывается оно как можно более плотно, а сверху размещается растопка. Поверх ставится прижимной круг, причем заслонка в трубе, подводящей воздух, должна быть открыта. Затем закрывается крышка.

Для поджигания топлива удобнее всего через трубу прижимного круга бросить подожженную тряпку, пропитанную предварительно керосином. После того как топливо разгорится, заслонка, подводящая воздух, закрывается, начинается пиролиз, и горение происходит на протяжении длительного времени без вмешательства человека.

Поскольку при эксплуатации печь очень сильно разогревается, устанавливать ее следует на прочное и огнеупорное основание. По этой же причине вблизи нее не должно находиться то, что может воспламениться, а также прийти в негодность при нагревании.

Для удобства чистки дымохода его лучше сделать разборным. Над его верхней частью желательно установить защитный металлический конус. Он защитит трубу дымохода от попадания в нее осадков и различного мусора. С помощью задвижки регулируется уровень тяги.

Для небольших домов или отдельных помещений печи с длительным горением могут быть оптимальным решением проблем, связанных с отоплением.

Источник статьи: http://bannyi-den.ru/kak-vybrat-ili-sdelat-pech-dlitelnogo-goreniya-dlya-bani/

Печь длительного горения: экономим или как?

У нас стало традицией, что периодически на рынке появляются различные товары, с прямо таки чудодейственными свойствами. Вспомните хотя бы ультразвуковые стиральные машинки, которые с легкостью умещаются в кармане средней вместительности, а заменяют собой ни много ни мало полноценную барабанную стиралку «Электролюкс» профессионального класса, из ближайшей шведской прачечной. Но перейдем ближе к бане. Немало рекламного шума собрала вокруг себя печь длительного горения. Производители и продавцы наперебой описывают массу чудодейственных качеств, присущих инновационному продукту, причем, на первом месте стоит очень высокая топливная экономичность. Так ли это на самом деле? Что же лежит в основе таких удивительных качеств?

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.

Достоинства и недостатки систем этого типа

Итак, что нам обещают производители, продавцы и разработчики таких изделий в плане достоинств:

1. Топливная экономичность. В процессе горения топлива, его энергетический потенциал используется более эффективно и рационально.
2. Высокий коэффициент полезного действия, пресловутый КПД, который нам обещают в пределах 85 %. Этот показатель также является как бы следствием организации высокотехнологичного горения и качественного сгорания сырья.
3. Несмотря на серьезную начинку, такие печи достаточно компактны и легко впишутся в банный интерьер.
4. Возможность организации автоматического управления работой системы, что для агрегатов типа печи на дровах длительного горения выглядит очень заманчиво. Сама по себе фраза «дрова и автоматизация» звучит более чем весомо.
5. Появляется возможность растянуть во времени интервалы закладки очередной партии топлива.
6. Принцип пиролизного горения допускает возможность использования различных видов как твердого топлива: дров, древесных отходов, пеллет и брикетов, угля, торфа, так и жидкого.
7. Дровяные печи длительного горения очень интересны для использования в банях, которые отапливаются периодически и вот почему. На начальном этапе разгона печи и выхода на режим пиролиза такая печь активно набирает температуру и отдает его в окружающее пространство, а после того как комфортная температура в помещении достигнута происходит ее поддержание уже в экономичном режиме.

Теперь поговорим о недостатках, они есть, их немало и они, отчасти, весьма принципиальны:

• Признак многотопливности не означает универсальности. Каждый тип пиролизной печи рассчитан на определенный вид топлива и использовать ее как комбинированную печь не получится;
• Приборы такого типа, в частности, дровяная печь длительного горения выдвигают высокие требования к дымоходам, в первую очередь, по такому критерию, как склонность к образованию конденсата. В этом контексте интересно рассматривать такие дымоотводящие системы, как сэндвич –трубы. Кроме этого, дымовой канал не должен иметь большое количество изгибов, сопряжений, отводов и прочих элементов, снижающих уровень тяги. Логика такова – чем выше и качественнее тяга, тем больше вероятность того, что конденсат будет удален интенсивным потоком дымовых газов;
• Не меньшие требования выдвигаются к качеству топлива, в первую очередь – его влажности. Так, печь дровяная длительного горения, при использовании топлива с влажностью более 20,5 % склонна к излишнему выделению водяного пара, нарушающего режим горения. Влажность более 24 % вызывает активное образование твердых летучих веществ, инициирующих образование сажевых отложений в дымовых каналах. Влажность древесины более 32 % затрудняет процесс пиролиза в принципе;
• Наконец, стоимость такой системы значительно выше, нежели традиционной банной печи в металлическом корпусе. Кроме этого сервисное обслуживание и ремонт подразумевают использование дорогостоящих расходных материалов и запасных частей и должен производиться квалифицированными специалистами.

Кстати! Следует отметить, что печи длительного горения для бани могут исполняться в нескольких типах: с минимальным промежутком времени между закладками топлива — от 2,5 до 3.5 часов, средним — от 4 до 6 и максимальным, с интервалом порядка 10 часов, причем последние, достаточно массивные и сложные агрегаты, которые в большей степени, подойдут не для индивидуальной бани, а для банного комплекса коммерческого назначения. Здесь же будет уместен и блок автоматической загрузки топлива.

О конденсате и саже

Как стало ясно из вышеприведенных доводов, основными врагами печи длительного горения для бани на дровах являются некондиционная по влажности и структуре древесина, которая ведет к усиленному образованию конденсата и сажи. Какими методами можно с ними бороться? Очевидно, что применение в качестве топлива кондиционных дров. А если такой возможности нет? Каким образом минимизировать проявление негативных факторов. Способов несколько:

1. На начальном пути дымохода использовать стартовую трубу или как ее еще называют сленге теплотехников – «лидер». Это максимально прямой отрезок толстостенной металлической трубы, длиной 750 – 1100 мм, который не имеет никаких теплоизоляционных покрытий. Такой элемент размещается либо вертикально, либо ему придается уклон 8 – 12 градусов, при горизонтальной ориентации. Эта особенность будет минимизировать образование конденсата и обеспечивать его прием и утилизацию в горячей части топки. Кроме этого, горизонтальная ориентация обеспечивает возможность очистки начального отрезка дымохода непосредственно через печь.
2. Печи дровяные длительного горения должны оснащаться дымоходами с ревизионными окнами. Очевидно, что такая мера будет полезна в печах всех типов, в том числе и традиционного горения, однако там где применяется метод пиролизного сжигания некондиционной древесины это важно вдвойне.
3. Дымоход, после стартовой трубы должен быть смонтирован из элементов сэндвич трубы. Их свойство препятствовать образованию конденсата на стенках дымового канала позволит минимизировать захват влажной стенкой летучих твердых частиц и будет препятствовать образованию сажевого налета.

Какой должна быть идеальная печь

Лучшая печь длительного горения должна быть наделена следующими качествами:

• Эффективно сжигать древесное топливо: дрова, отходы деревообрабатывающей промышленности, пеллеты, брикеты, кондиционный торф и торфяной брикет. Продвинутые модели печей способны, кроме перечисленного сырья использовать и бурый уголь высокой степени метаморфизации;
• Печь длительного горения для бани должна обладать способностью поддерживать процесс горения в интервале 4 – 5 часов с момента закладки номинальной порции дров. К концу выработки очередной порции топлива, оно должно сгорать практически без остатка;
• Мощность печи должна быть такой, чтобы обеспечить умеренный прогрев банного помещения в первые 20 – 25 минут с момента ее розжига. Для бань, с высотой потолков до 2450 мм, коэффициент расчета мощности отопительного прибора можно рассчитывать, исходя из показателя 1 кВт на 9,7 – 10,8 кв.м. помещения;
• Топливная эффективность печи и, соответственно ее КПД должны обеспечивать прогрев бани общей площадью 40 кв.м. с расходом сухого кондиционного сырья не более 2,75 – 2,85 кг/ч.
• Тело качественной печи, как правило, выполняется из чугунного литья достаточной массы, чтобы обеспечить нормальный ресурс агрегата, даже при использовании в цикличном режиме отопления, что очень характерно для индивидуального банного хозяйства;
• Корпус печи должен быть оснащен защитным экраном, который гарантирует отсутствие термических ожогов в случае контакта с корпусом тела человека;
• Критерием нормальной цикличной работы следует считать быстрое самоочищение декоративной стеклянной вставки в топке печи, при переводе агрегата с экономичного режима горения на режим активного горения, если таковая вставка предусмотрена конструкцией;
• Несомненным достоинством печи, если она применяется для отопления бани, следует считать наличие варочной поверхности с калиброванными кольцами. Такая деталь обеспечит приготовление пищи непосредственно при работе печи, без дополнительных затрат электроэнергии или сжиженного газа;
• Вес отопительного прибора должен обеспечивать его мобильность, а также возможность установки на огнеупорном подиуме, без обустройства полноценного фундамента;
• Наконец, самое главное. Печь такого типа должна обеспечивать протекание настоящего пиролизного горения, а не его имитации.

Особенности конструкции характерные для качественных пиролизных печей

Посетив торговую организацию и оценив конструкцию представленных там экземпляров печей с красивой приставкой «длительного горения» можно отделить зерна от плевел, а настоящий пиролиз от его, пусть и красивой, но имитации. Итак:

1. Вырабатываемое печью тепло не должно иметь ярко выраженную локальную природу и точечную направленность. Теплоотдача должна быть мягкой и объемной.
2. Подвод пиролизного газа должен осуществляться посредством специальных форсунок, а горение происходить в присутствии катализатора, что обеспечит повышенную температуру, о которой мы говорили выше и, как результат, полное сгорание топлива.
3. Ввод вторичного воздуха в зону горения должен осуществляться при повышенном давлении.
4. Шиберная заслонка на выходном тракте обеспечит только перевод печи из класса обычного горения в класс горения в режиме тления и не более того. И вынос дымовых газов и поступление в топку первичного и вторичного воздуха ,должно регулироваться узлами с тонкими параметрами настройки, часто программно управляемыми, а не банальной грубой задвижкой.
5. В паспорте качественного продукта должно быть четко указана приспособленность данного отопительного прибора для размещения в местах постоянного пребывания человека, а не временного, таких как гаражи, теплицы, производственные и складские помещения.
6. Конвекционные поверхности обязаны иметь конструктивные особенности минимизирующие риск сгорания на них пыли и последующего разноса продуктов сгорания конвекционными потоками воздуха по внутреннему объему всего банного помещения.

Вполне очевидно, что продукт отвечающий вышеперечисленным требованиям, это высокотехнологичное изделие, изготовленное производителем с отличной деловой репутацией, заслуженной конструкторской школой и высокой ценой. Увы.

Заключение

Подавляющее большинство печей длительного горения на отечественном рынке представлено печами тления, коэффициент полезного действия, хоть, в ряде случаев и несколько превышает таковой у классической печки – буржуйки, но практически в 1,5 – 1,7 раза уступающий традиционной кирпичной банной печке. Кстати, сказанное справедливо и для печи на угле длительного горения, чтобы там не заявляли маркетологи и продавцы-консультанты. Стоит ли останавливать свой выбор именно на таком типе отопительного прибора – вопрос. Возможно, наилучшим и самым рациональным решением будет выступать установка хорошей традиционной стальной печки, которая быстро разгоняется и выходит на рабочий режим за самый короткий промежуток времени. Во время периодических посещений бани вам просто некогда будет ждать, пока истлеют в топке дрова. А печи тления именно это и гарантируют.

Источник статьи: http://obane.info/pechi/pech-dlitelnogo-gorenija.html