Простой отопительный прибор, который по популярности мало в чем уступает буржуйке, – печь-ракета. Работает на дровах, а схема конструкции настолько проста, что изготовление возможно своими силами. Печь можно сделать и экономичной – многие думают, что похожесть на буржуйку означает прожорливость топочной камеры, но нет. Есть схемы, которые работают на тлеющей древесине (пиролиз), а значит, экономичны при таком же КПД.
Почему ракета и почему реактивная
Такую печку часто называют «ракетой», но не потому, что дрова в ней сгорают с большой скоростью, а из-за формы конструкции – традиционный вариант печки-ракеты делается из двух отрезков железных труб, сваренных друг с другом. Агрегат напоминает ракету на детском рисунке. Применение же упрощенной формы позволяет изготовить ее меньше, чем за день. Еще к печи применяют прилагательное «реактивная», но тоже не из-за скорости сгорания топлива, а из-за особенностей горения – на определенном этапе подачи воздуха в топливник она начинает сильно гудеть, как будто включается турбонадув форсунок в двигателе.
Гудение печи – это неэффективный и расходный режим горения. При нормальной работе она издает тихий шелест.
Любой хозяин загородного или дачного дома имеет в мастерской хотя бы минимальный набор столярных, слесарных и автомобильных ремонтных инструментов. Вот они-то и помогут в изготовлении чудо-ракеты, плюс чертежи и минимальный запас материалов: трубы или металлические короба, лист железа и – при строительстве стационарного варианта – кирпич и раствор на глине. Теперь становится понятно, что реактивная печь делается переносной или неподвижной, например, для отопления дома или бани. 
Если стационарная реактивная печь будет отапливать дом, то ее располагают вдоль внешней стены. Правильно сконструированная и оборудованная, она может обогреть домик площадью до 50м 2 . Также печь устанавливают на открытой местности – на приусадебном участке, и используют как летний вариант для приготовления пищи.
Как работает печка ракетного типа
Устройство простейшее – два принципа горения топлива, позаимствованных у других печей:
- Естественная циркуляция горячих газов и дыма по каналам печки – стандартное решение, как в буржуйке.
- Дожигание несгоревших газов (пиролиз) при ограниченном доступе кислорода к камере горения.
Схема самой простейшей реактивной печки, которая предназначена только для приготовления пищи, использует именно естественное горение дров – в открытой камере невозможно создать условия для поддержания реакции пиролиза и дожигания недогоревших газов.
Рассмотрим простую конструкцию реактивной печи-ракеты прямого горения, которая традиционно устанавливается во дворе на открытой площадке. На ней можно быстро нагреть воду или приготовить обед для семьи на отдыхе. Из рисунка ниже становится понятно, что для такого образца потребуется два отрезка цилиндрической или прямоугольной железной трубы, которые соединены между собой сваркой под углом 90 0 .
В качестве топочной камеры выступает горизонтальный отрезок металлического короба – туда закладывают дрова. Также загрузку топлива можно организовать и вертикально – добавить сверху горизонтальной трубы вертикальный железный цилиндр для загрузки дров. Таким образом, получится конструкция из трех труб или коробов, самый нижний из которых (горизонтальный) будет работать как топка. В стационарной схеме простейшая конструкция печки часто использует красный кирпич, который кладется на глиняный раствор.
КПД конструкции нельзя назвать удовлетворительным, поэтому умельцы придумали, как повысить эффективность ее работы. Добавочный элемент – еще одна труба большего диаметра (как видите, все материалы доступны и дешевы), в которую устанавливается основная труба печки райзер (первичный дымоход). Так повышается общий нагрев и продолжительность удержания тепла. 
На схеме:
- Наружный корпус.
- Труба, которая служит топкой.
- Канал для выхода воздуха в камеру сгорания.
- Утепленная область между корпусом и райзером. Утеплителем может служить та же зола.
Как протапливать
Протапливается реактивная печь «Робинзон» по принципу разжигания костра – первой закладывается бумага, сено, солома или другой быстровозгораемый материал, затем – мелкие щепки или крупная стружка. Последними закладываются поленья в размер топки. Горячие продукты горения поднимаются по вертикальной трубе (2) и выходят наружу. На открытый торец трубы (2) можно ставить кастрюлю или бак с водой.
Чтобы топливо горело непрерывно и активно, необходимо обеспечить зазор между выходной трубой (2) и кастрюлей с водой с помощью специальной решетчатой металлической подставки.
На схеме ниже нарисовано простейшее устройство с дверцей на отверстии для загрузки топлива. Воздушная тяга образуется из-за наличия специального канала, образующегося нижней поверхностью топки и железной пластиной, приваренной в 8-10 мм от топочной камеры. Такая конструкция будет принудительно докачивать воздух, даже если дверца закроется полностью. Из схемы видно, что конструкция рассчитана и на работу в режиме пиролиза, при этом постоянный поток «второстепенной» струи воздуха будет дожигать отработанные газы. Но чтобы дожигание проходило на 100%, необходимо обустроить термоизоляцию вторичной камеры, в которой догорает газ, чтобы обеспечить нужные температурные показатели для пиролиза.
На схеме:
- Принудительный канал для поддува воздуха при закрытой топочной дверце.
- Область активного горения.
- Сгоревшие газы.
Усовершенствованная схема предусматривает не только возможность обогрева окружающего пространства, но и приготовления пищи, для чего конструируется верхняя варочная поверхность. Итого: к самому простому варианту «ракеты» можно добавить наружный корпус, который будет дополнительно обогревать комнату, топочную дверцу, поддув воздуха для поддержания режима пиролиза и плиту для варки еды. Эту схему уже можно реализовать в самом доме, а не во дворе, так как труба дымохода выводится наружу. Такая несущественная модернизация значительно повышает эффективность модели. Так, ракетная печь своими руками, чертежи которой представлены ниже, обладает следующими возможностями:
- Из-за встраивания наружного корпуса из трубы большего диаметра и его утепления, которое создает термоизоляционный слой для райзера, а также из-за возможности герметично закрыть верхнюю трубу горячий воздух остывает намного дольше.
- В нижней секции печки добавлен отдельный канал для поддува, что позволяет организовать пиролизное горение.
- Дымоход в такой схеме рекомендуется располагать не вертикально вверху, а снизу сзади на корпусе, что позволит организовать дополнительную циркуляцию горячих потоков по внутренним каналам печки, обеспечивая быстрый нагрев варочной плиты и всего утепленного корпуса.
В топливнике (1) топливо сгорает не полностью (2), так как подача воздуха осуществляется не в полном объеме, – это режим «А», которым можно управлять при помощи заслонки (3). Горячие, но не догоревшие от пиролиза газы подаются в концевой отрезок огневого канала (5), в котором дожигаются. Дожигание обеспечивает качественная термоизоляция и постоянный поток «второстепенного» воздуха в режиме «Б» по каналу (4).
Затем горячий поток поступает во внутренний райзер (7), поднимается вверх к плите для варки (10) и нагревает ее. Далее горячий воздух попадает в объем (6) между наружной и внутренней трубами, утепленными слоем золы (4, 9), нагревает корпус печи, который отдает тепло в помещение. И наконец, остывший воздух опускается вниз, чтобы попасть в дымоход (11) и выйти наружу.
Стабильно высокая температура в райзере (7) обеспечивает максимальную отдачу тепла и создает условия для полного сгорания газов благодаря помещению райзера в трубу большего размера – обечайку (8). Свободное пространство заполняется золой или другим жаропрочным веществом (9) для футеровки – это также может быть раствор обычной глины с песком в пропорциях 1:3. 
Пальма популярности принадлежит промышленной модели «Робинзон» – это простая, но надежная конструкция. Имея такую мобильную печь, можно на даче или в походе быстро приготовить пищу или нагреть воду. Конструктивно это перевернутая труба Г-образной формы, как показано на схемах ниже. 
В горизонтальный отрезок топливного приемника закладываются дрова, а поджиг осуществляется с той стороны, откуда входит вертикальная труба. В трубе Г-образной формы из-за разницы давлений горячего и холодного воздуха возникает тяга, и интенсивность горения будет только расти по мере нагревания корпуса печи. Подача воздуха регулируется шиберной заслонкой. 
Работает печь по принципу расходования энергии естественного потока горячих газов. Получается замкнутый цикл: при повышении температуры топливо начинает гореть активнее и быстрее нагреваются камера и варочная поверхность. В результате «Робинзон» способен нагреть 10 литров воды за 10 минут, если поставить бак на уже теплую поверхность. На схеме видно, что варочная поверхность в «Робинзоне» имеет толстый теплоизоляционный слой, что позволяет закладывать в топливник чурки большого диаметра.
Стационарная печь
Стационарные модели имеют колпак, чтобы тепло в помещении сохранялось дольше. В такой печке сжигание топлива происходит по другому сценарию. Начало процесса сгорания дров такое же – поступление воздуха ограничено. Это вызывает выделение пиролизных газов, которые дожигаются в нижнем участке вертикальной трубы или короба, куда вторичный воздух подводится отдельно. 
Раскаленный газ, оказавшись вверху, начинает остывать и опускается в свободный межкамерный объем, а затем – в дымоход. Это происходит следующим образом:
- Силы гравитации заставляют более холодные, а значит, тяжелые сгоревшие газы устремляться вниз, где они попадают в дымоход.
- Этому способствуют и постоянно поддерживаемое давление от подкладываемых дров и стабильно высокая температура газов.
- Естественная тяга в дымоходной трубе.
Все это создает эффективные условия для сгорания дров и появляется возможность пристроить к «ракете» дымовой канал с произвольной геометрией. В основном длинные и сложные дымоходы нужны для того, чтобы лучше обогреть помещение. 
Главный недостаток всех печей на твердом топливе – невозможность удержать бо́льшую часть тепла в доме. Но положительные качества позволяют нивелировать отрицательные моменты – высокая скорость выхода газов позволяет организовывать сложные вертикальные или горизонтальные дымоходы с несколькими каналами. Реализация этого принципа на практике – русская печь. В реактивной печи с горизонтальным многоканальным дымоходом тоже можно оборудовать теплую лежанку, как показано на схеме ниже. 
Реактивная ракета-печка – вариант домашнего отопления, дешевле которого бывает только даром. Человек, знакомый с азами строительства, может сложить комбинированную печь из кирпича в исполнении, подходящем для любого домашнего интерьера. Основной задачей по облагораживанию внешнего вида будет декорирование железного колпака и крышки топливника – все остальное не будет находиться на виду. 
Комбинированная кирпично-металлическая печь из бочки
Она стационарная, ведь конструкцию не передвинешь. Из шамотного кирпича выкладывается топливная камера и дымоход, из металла делаются задвижки и дверцы. Кирпич отдает тепло очень медленно, поэтому помещение будет согрето еще долго. 
Высокая эффективность – не конек таких моделей, но хорошей теплоотдачи можно добиться регулировкой подачи воздуха в камеру, не стремясь выйти на режим горения, при котором печка начинает «реветь» и «гудеть». 
Чтобы как-то минимизировать тепловые потери при эксплуатации этой простейшей конструкции, многие умельцы встраивают в печь водяной контур и подключают резервуар для горячей воды. Также сохранению тепла в помещении способствует возведение лежанки с многоканальным горизонтальным дымоходом. Отрицательные качества моделей «ракет», которые нельзя минимизировать или убрать:
- Необходимо постоянное наблюдение и регулировка тяги – устройств автоматики не предусмотрено.
- Каждые 2-3 часа нужно загружать новую порцию дров.
- Железный колпак нагревается до опасных температур.
Самый простой и дешевый вариант – модель «Робинзон», что на чертеже ниже. Для ее изготовления нужны обрезки труб или прямоугольного профильного короба, металлические уголки для ножек, сварочный аппарат. Размеры его выбираются исходя из габаритов заготовок. Главное – придерживаться соблюдения принципа действия, а не размеров. 
Для самодельной конструкции часто берут газовые баллоны или бочки на 200 литров – толстые стенки и подходящий размер как нельзя более соответствуют задуманному. И те, и другие используются для изготовления наружного корпуса, а внутренние элементы изготавливаются из труб меньшего диаметра или выводятся кирпичом – половинками, четвертинками или целым.
Общей формулы расчета теплоотдачи для всех моделей ракетной печки нет, поэтому вариант использования готовых расчетов по принципу похожести схем вполне подойдет. Главное, чтобы размер будущей «ракеты» хотя бы примерно соответствовал объему обогреваемого помещения. Например, для гаража сойдет газовый баллон, для дачного домика – двухсотлитровая бочка. Приблизительный выбор внутренних элементов показан на схеме ниже. 
Печь из железного баллона
- Баллон – газовый, кислородный, из-под углекислого газа.
- Труба ≥ 150 мм под топливную и загрузочную камеры.
- Трубы 70 и 150 мм – для внутреннего вертикального дымохода.
- Трубы 150 мм – для выходного дымохода.
- Утеплитель любого типа, обязательно негорючий.
- Заготовки листового металла H = 3 мм.
Верхняя часть баллона отрезается сваркой. В целях безопасности лучше открыть запорный кран на нем и заполнить водой перед резкой. С боковых сторон нужно вырезать проемы для топливной камеры и дымохода. Труба под топливник соединяется с вертикальной трубой дымоходного канала из дна баллона. 
После монтажа внутренних элементов срезанный верх приваривается назад. Швы проверяются визуально, подсоединяется главный дымоход. Если есть водяной контур, присоединяется и он. После этого печь-ракету можно испытывать.
Достаточная тяга обеспечивается высотой дымоходной трубы – она должна быть поднята над топливником не менее чем на 4 метра.
Как выложить топливник из кирпича
Такая модель требует использования только шамотного (глиняного) кирпича – керамический или силикатный сразу растрескается. Кладка ведется на глиняном растворе, пропорции состава указаны выше. Под основание печки роется котлован, грунт на дне трамбуется и заливается бетонным раствором. Размер фундамента – 1200х400х100 мм.
После затвердевания основания его защищают листом картона из базальта, затем начинают выкладывать топливник, вертикальный дымоход и загрузочную камеру. С фронта топливника крепится дверца для уборки золы. После высыхания глиняного раствора траншея засыпается, в вертикальный дымоход вставляется труба нужного диаметра. Полости между кирпичом и трубой следует забить утеплителем – базальтовой ватой, золой или другим невозгораемым материалом, например, асбестом. 
Теперь на кладку ставится колпак Ø 600 мм – подойдет вырезанная крышка из металлической бочки. Перед монтажом в нем вырезается отверстие, в которое вставляется патрубок под дымоход. Надевая этот колпак, бочку следует перевернуть, и патрубок окажется там, где нужно. Затем выводится дымоход – или напрямую на улицу, или через обустройство лежака с горизонтальными дымоходными каналами. Лежак можно выкладывать обычным силикатным кирпичом, так как температура газов будет уже низкой.
На сегодняшний день придумано множество видов печей самых разнообразных конструкций. В отношении большинства из них действует правило: чем выше характеристики агрегата - тем больше умения и опыта требуется от изготавливающего его мастера. Но правил без исключений, как известно, не бывает. В данном случае разрушителем стереотипов является печь-ракета - весьма продуманный экономичный теплогенератор с незатейливой конструкцией, который не требует от исполнителя каких-то особых навыков. Последнее обстоятельство объясняет популярность «ракеты». Наша статья поможет читателю понять, в чём состоит изюминка этого чуда техники, и научит изготавливать его своими руками из подручных материалов.
Что такое печь-ракета и чем она хороша?
Печь-ракета или реактивная печь получила свои впечатляющие названия только за характерный звук, который она издаёт при нарушении режима эксплуатации (избыточная подача воздуха в топку): он напоминает рёв реактивного двигателя. Вот и всё, больше ничего общего с ракетами у неё нет. Работает она, если не вдаваться в детали, так же, как и все её сёстры: в топке горят дрова, дым выбрасывается в дымоход. В норме печь издаёт тихий шелестящий звук.
Вариант обустройства реактивной печи
Откуда же берутся эти загадочные звуки? Расскажем обо всём по порядку. Вот что следует знать о ракетной печи:
Преимущества конструкции
Принцип действия ракетной печи предоставляет пользователю определённую свободу в выборе её дизайна. Кроме того, агрегат можно соорудить таким образом, что на виду останется только небольшая его часть и в смысле эстетики интерьеру помещения будет нанесён минимальный урон.
Как видно, реактивной печи есть чем похвастаться. Но в первую очередь любителей печного дела привлекает сочетание простоты конструкции и неплохих, хотя и не самых высоких, характеристик при работе на бросовом топливе. Эти самые характеристики - изюминка «ракеты». Попробуем понять, как удалось добиться таких показателей.
КПД твердотопливного теплогенератора зависит от многих факторов, но едва ли не самым определяющим является степень дожигания пиролизных газов. Появляются они вследствие термического разложения органического топлива. От нагрева оно как бы испаряется - большие углеводородные молекулы распадаются на маленькие, образующие горючие газообразные вещества: водород, метан, азот и др. Эту смесь часто называют древесным газом.
Небольшая печь-ракета
Жидкое топливо, например, отработанное масло, распадается на древесный газ практически сразу и он сгорает тут же - в топке. А вот с древесным топливом дело обстоит иначе. Распад твёрдых веществ на пригодный для сжигания летучий продукт - древесный газ - происходит в несколько этапов, причём промежуточные ступени тоже имеют газообразную форму. То есть мы имеем следующую картину: сначала из древесины выделяется некий промежуточный газ и для того, чтобы он превратился в газ древесный, то есть распался ещё больше, необходимо продлить воздействие на него высокой температуры.
И чем более влажным является топливо, тем более «затянутым» становится процесс полного распада. Но газы-то имеют свойство улетучиваться: в обычной печи промежуточная фаза по большей части высасывается тягой в дымоход, где она остывает, так и не успев превратиться в древесный газ. В результате вместо высокого КПД мы получаем нагар из тяжёлых углеводородных радикалов.
В печи-ракете, наоборот, созданы все условия для окончательного распада и дожигания выделяющихся промежуточных газов. В сущности, применён очень простой приём: сразу за топкой имеется горизонтальный канал с хорошей теплоизоляцией. Газы в нём движутся не так быстро, как в вертикальной трубе, а толстая теплоизолирующая шуба не даёт им остыть. Благодаря этому, процесс распада и дожигания осуществляется в более полном объёме.
На первый взгляд такое решение может показаться примитивным. Но простота эта обманчива. Инженерам и исследователям пришлось немало повозиться с расчётами, чтобы увязать необходимую силу тяги с оптимальным режимом горения и многими другими факторами. Таким образом, печь-ракета является очень тонко настроенной теплотехнической системой, при воспроизведении которой очень важно соблюсти правильное соотношение основных параметров.
Если изготовление и регулировка агрегата были выполнены правильно, газы будут двигаться как положено, издавая при этом лёгкий шелест; при нарушении режима или неправильной сборке печи вместо устойчивого газового вихря в газоходе образуется нестабильный, с многочисленными локальными завихрениями, вследствие чего будет слышен ревущий ракетный звук.
Недостатки
Следует учитывать и ещё одно обстоятельство. Его нельзя считать недостатком печи, это, скорее, важная особенность. Дело в том, что «ракета» была изобретена в США. А граждане этой страны, где любая идея может принести хороший заработок, не столь охотно делятся своими наработками, как это было принято, к примеру, в Советском Союзе. На большинстве чертежей и схем, получивших распространение, не отображена или искажена важнейшая информация. К тому же к некоторым применяемым в ней материалам у нас просто нет доступа.
В результате у домашних мастеров, особенно тех, кто не владеет тонкостями печного дела и теплотехники, вместо полноценной реактивной печи зачастую получается некое устройство, которое поглощает топливо в огромных объёмах и постоянно зарастает копотью. Таким образом, полная информация о ракетной печи народным достоянием пока не стала и к заморским картинкам следует относиться с большой осторожностью.
Вот, например, популярная у нас схема реактивной печи, которую многие пытаются использовать в качестве образца.
Чертёж: как устроена печь
Чертёж мобильной печи-ракеты
На первый взгляд всё кажется понятным, на самом же деле многое осталось «за кадром».
Например, огнеупорная глина просто обозначена термином Fire Clay - без указания сорта. Не указано массовое соотношение перлита и вермикулита в смеси, из которой выложены тело печи (на схеме - Core) и футеровка элемента под названием Riser. Также на схеме не уточняется, что футеровка должна состоять из двух частей с различной функцией - теплоизолятора и теплоаккумулятора. Не зная об этом, многие пользователи делают футеровку однородной, из-за чего характеристики печи существенно падают.
Разновидности реактивных печей
На сегодняшний день существует только два вида печей этого типа:
Устройство малой печи-ракеты
Как уже говорилось, реактивная печь проста в изготовлении, поэтому мы рассмотрим полноценный вариант.
Конструкция и принцип действия
Печь, которую мы попытаемся изготовить, изображена на рисунке.
Печь-ракета: фронтальный разрез
Как видно, её топочная камера (Fuel Magazine) является вертикальной и снабжена плотно закрывающейся крышкой (препятствует подсосу лишнего воздуха), как в печи с верхним горением (зольник обозначен термином Primary Ash Pit). Именно этот агрегат и был взят за основу. Но традиционный теплогенератор с верхним горением работает только на сухом топливе, а создатели «ракеты» хотели научить её с успехом переваривать и влажное. Для этого было сделано следующее:
Примечание. Кому-то из читателей, знакомых с устройством пиролизных печей, может показаться, что к основанию первичного дымохода было бы неплохо подать вторичный воздух. Действительно, горение древесного газа при этом было бы более полным, а КПД печи - более высоким. Но при таком решении в потоке газов образуются вихри, вследствие чего отравляющие продукты горения частично проникают в помещение.
Ёмким теплоаккумулятором, способным выдержать такую температуру, является шамотный кирпич (выдерживает до 1600 градусов), но печь, как помнит читатель, предназначалась для полевых условий, поэтому нужен был более доступный и недорогой материал. Лидером в этом отношении является саман (на схеме обозначен термином Thermal Mass), но для него температурный предел составляет 250 градусов. Чтобы остудить газы, вокруг первичного дымохода был установлен тонкостенный барабан из стали (Steel Drum), в котором они расширяются. На крышке этого барабана (Optional Cooking Surface) можно готовить пищу - её температура составляет около 400 градусов.
Чтобы усвоить ещё больше тепла, к печи был присоединён горизонтальный дымоход с лежанкой (Airtight Duct) и только потом - наружный дымоход (Exhaust Vent). Последний оборудовали вьюшкой, которая закрывается после протопки: она не даст теплу из газохода лежанки улетучиться на улицу.
Чтобы трубу внутри лежанки можно было время от времени чистить, сразу за барабаном была установлена вторичная зольная камера (Secondary Airtight Ash Pit) с герметично закрывающейся прочистной дверцей. Основная часть нагара из-за резкого расширения и охлаждения газов оседает именно в ней, поэтому прочистку наружного дымохода приходится делать крайне редко.
Поскольку вторичную зольную камеру приходится открывать не чаще двух раз в год, вместо дверцы можно применить более простую конструкцию - крышку на винтах с прокладкой из асбеста или базальтового картона.
Расчёт печи
Прежде чем говорить о размерах печи, обратим внимание читателя на важный момент. В отношении всех твердотопливных теплогенераторов действует закон квадрата-куба. Суть его можно пояснить на простом примере.
Представьте куб со стороной в 1 м. Его объем составляет м 3 , а площадь поверхности - 6 м 2 . Соотношение объёма к площади поверхности - 1:6.
Увеличим объём тела в 8 раз. Получился куб со стороной 2 м, площадь поверхности которого составляет 24 м 2 .
Таким образом, поверхность увеличилась только в 4 раза и теперь соотношение объёма к поверхности составляет 1:3. В печах от объёма зависит количество выделяемого тепла и его мощность, а от площади поверхности - теплоотдача. Эти параметры взаимосвязаны, поэтому бездумно масштабировать ту или иную схему печи, подгоняя под нужные для себя размеры, нельзя - теплогенератор может вообще оказаться неработоспособным.
При расчёте ракетной печи задаются внутренним диаметром барабана D, который, как было сказано выше, может варьироваться в пределах от 300 мм (печь на 15 кВт) до 600 мм (печь на 25 кВт). Эта «вилка» как раз и обусловлена законом квадрата-куба. Также мы будем использовать производную величину - площадь поперечного сечения барабана S: S = 3.14 * D^2 /4.
Таблица: основные параметры
Таблица: максимально допустимая длина газохода с лежанкой
Таблица: объём вторичной зольной камеры
Промежуточные значения рассчитываем пропорционально (интерполируем).
Материалы и инструменты
Барабан печи можно выполнить из стандартной бочки объёмом 200 л и диаметром 600 мм. Закон квадрата-куба позволяет уменьшить диаметр барабана до 50%, так что для небольшой печи этот элемент можно изготовить из газового баллона бытового назначения или жестяных вёдер.
Поддувало, топка и первичный дымоход выполняются из круглых или профильных стальных труб. Значительная толщина стенки не требуется - можно обойтись парой миллиметров - горение в печи слабое. Дымоход в лежанке, по которому газы следуют в уже совсем остывшем виде, вообще можно изготовить из металлической гофры.
Для теплоизоляции (футеровки) топочной части потребуются бой шамотного кирпича (шамотный щебень) и печная глина.
Наружный обмазочный слой (теплоаккумулятор) будет выполнен из самана.
Так выглядит свежеприготовленный саман
Теплоизоляция первичного дымохода выполняется из лёгкого шамотного кирпича (марка ШЛ) или речного песка, богатого глинозёмом.
Такие детали, как крышки и дверцы, можно изготовить из оцинкованной стали или алюминия. В качестве уплотнителя применяются асбест или базальтовый картон.
Подготовительные работы
В рамках подготовительных работ необходимо нарезать весь имеющийся прокат на заготовки нужных размеров. Если в качестве заготовки для колпака принято решение использовать газовый баллон, от него нужно отрезать приваренную верхнюю часть.
Подготовка газового баллона для использования в роли колпака
Обратите внимание! Если в баллоне остался газ, во время резки он может сдетонировать. В целях безопасности такие ёмкости режут только после заполнения водой.
Заметим, что в большинстве случаев ракетную печь делают именно из баллона. Такой агрегат способен обогреть помещение площадью до 50 м 2 . «Ракету» из бочки только в очень редких случаях приходится использовать на полную мощность.
С бочки, если печь делается из неё, также необходимо срезать верхнюю часть. Далее в бочке или в баллоне вырезают два расположенных друг напротив друга проёма, через один из которых будет заводиться жаровая труба, переходящая в первичный дымоход, а ко второму - подключаться газоход с лежанкой.
Пошаговая инструкция
Вот примерный порядок действий, которого следует придерживаться при изготовлении данной печи:
Изготовление топки
Топку делают сварной, используя стальную трубу или листы. Крышка топки должна закрываться герметично. Её следует делать из стального листа, по периметру которого винтами или заклёпками фиксируется полоса из базальтового картона. Для более плотного закрывания крышку можно оснастить винтовым прижимным механизмом.
Так выглядят топка и зольник в простейшей печи-ракете
Зольная камера (на схеме обозначена как Primary Ash Pit) отделяется от основной части топки колосниковой решёткой, сваренной из прута диаметром 8–10 мм. Решётка должна устанавливаться на полочки из уголка, которые привариваются к внутренним стенкам.
Дверца зольной камеры также должна быть герметичной. Её делают из стального листа, к которому по всему периметру приваривается в два ряда стальная полоса. В паз между этими полосами укладывают асбестовый шнур или базальтовый картон.
Остаётся приварить к топке жаровую трубу.
Первичный дымоход
Монтаж дымохода
К выходу вторичного зольника привариваем горизонтальную часть дымохода, на которой впоследствии будет устраиваться лежанка. Если газоход предполагается делать из металлогофры, то сначала к зольнику необходимо приварить короткий патрубок, а уже к нему - присоединить при помощи хомута гофру.
На заключительном этапе к горизонтальному газоходу крепят наружный дымоход.
Футеровка топочной части
Металлическая часть печи готова, теперь её нужно правильно оштукатурить теплоизолирующим и теплоаккумулирующим составами.
Футеровку топочной части (до первичного дымохода) следует выполнять смесью печной глины и боя шамотного кирпича, взятых в пропорции 1:1.
Футеровка первичного дымохода
Материалы, используемый для футеровки первичного дымохода - лёгкий шамотный кирпич или речной песок - являются пористыми, поэтому в открытом состоянии они быстро пропитаются нагаром и утратят теплоизоляционные свойства. Чтобы не допустить этого, футеровку на первичном дымоходе защищают стальным тонкостенным кожухом, а с торцов обмазывают печной глиной.
В соответствии с законом квадрата-куба соотношение объёма и площади поверхности барабана зависит от его диаметра, поэтому и футеровку первичного дымохода в зависимости от размеров печи делают по-разному. Три варианта показаны на рисунке.
Варианты футеровки первичного дымохода
Если футеровка выполняется шамотным кирпичом, полости между его фрагментами необходимо засыпать строительным песком. Если же применяется богатый глинозёмом речной песок, приходится прибегать к более сложной технологии:
Последним шагом все части печи обмазывают саманом. Готовится он из следующих ингредиентов:
Указанное соотношение соломы и глины является приблизительным. В некоторые сорта глины соломы можно добавить больше, в других - наоборот, её количество приходится уменьшать.
Способы усовершенствования реактивной печи
Вместо лежанки на газоходе, можно соорудить водяную рубашку, которая будет подключаться к водяной системе отопления. Эту часть можно выполнить и в виде змеевика из медной трубы, намотанной на дымоход.
Схема печи-ракеты с водяным контуром
Ещё один способ усовершенствования - организация подачи в жаровую трубу подогретого вторичного воздуха.
Чертёж печи-ракеты из баллона с подачей вторичного воздуха
При таком исполнении КПД печи окажется более высоким, но в первичном дымоходе будет более интенсивно откладываться копоть. Чтобы её можно было легко удалить, крышку барабана необходимо сделать съёмной. Естественно, она должна быть оснащена уплотнением.
Усовершенствованный вариант печи-ракеты из баллона
Как топить печь-ракету
Ракетная печь, как и теплогенераторы с верхним горением, работает с высокими характеристиками только в том случае, если её дымоход является достаточно горячим. Поэтому перед тем как загрузить в топку основное топливо, агрегат нужно хорошо прогреть (если, конечно, имел место длительный простой и печь успела остыть). Для этого применяют любое «быстрое» топливо, например, опилки, бумагу, солому и пр., которое закладывают в поддувало.
Затихание гула или изменение его тональности свидетельствует о том, что печь достаточно прогрета и в топку можно закладывать основное горючее. Поджигать его не нужно - оно разгорится от углей, оставшихся после прогорания «быстрого» топлива.
Растапливают печь-ракеты через топливник
Настраиваться под внешние условия и качество топлива, как, например, Bullerjan, реактивная печь не умеет. Регулировку приходится брать на себя пользователю. После закладки основного топлива заслонку поддувала нужно полностью открыть, а как только агрегат загудит - прикрыть до появления шелестящего звука.
В дальнейшем по мере сгорания топлива заслонку приходится прикрывать всё сильнее, все так же добиваясь тихого шелеста. Если прозевать нужный момент, в топку начнёт поступать избыточное количество воздуха и пиролиз в жаровой трубе из-за остывания промежуточной газовой смеси прекратится. При этом печь напомнит о себе «ракетным» гулом.
Видео: как сделать реактивную печь длительного горения своими руками
Реактивную или ракетную печь стремились создать предельно простой и домашнему умельцу это только на руку. Однако, делать этот теплогенератор наобум, как видно из нашей статьи, ни в коем случае нельзя - вместо ракеты мастер получит обычную буржуйку, очень прожорливую и постоянно зарастающую копотью. Важно соблюсти все приведённые соотношения параметров и тогда вы получите производительную печь-ракету со вполне пристойными характеристиками.
Самые простые решения по организации обогрева частного дома всегда будут пользоваться популярностью, особенно среди домашних мастеров-умельцев. К таковым относится и ракетная печь на дровах, которую можно сделать своими руками без существенных финансовых затрат. Отопитель довольно интересен и заслуживает особого внимания. Рассмотрим принцип работы печи-ракеты, преимущества с недостатками и способы изготовления в домашних условиях.
Как работает ракетная печь
Примечательно, но так называемая ракетная или реактивная печь на самом деле не имеет ничего общего с реактивной тягой, а тем более с полетами в космос. Это народное название возникло по 2 причинам: из-за некоторой схожести работающего агрегата на перевернутую ракету и благодаря гудящему звуку. Правда, он появляется в определенном режиме и свидетельствует о слишком большом количестве подаваемого в топливник воздуха.
Важно. Режим, при котором печь ракета сильно гудит или даже ревет, является неэффективным и неэкономичным. При нормальной работе буржуйки раздается лишь тихий шелестящий звук.
На данный момент существует 2 вида реактивных дровяных печек:
- переносные;
- стационарные (отопительные).
Простейшая переносная модификация печки ракетного типа производится серийно под названием «Робинзон» и предназначается для нагрева воды и приготовления пищи в походных условиях. На ее примере проще всего понять принцип действия агрегата. По сути, он представляет собой трубу в виде перевернутой буквы «Г», как показано на схеме:
Как работает печь-ракета:
- В горизонтальную часть трубы, что служит приемным бункером для топлива, вставляются дрова и поджигаются со стороны вертикального участка.
- Внутри Г-образного канала возникает естественная тяга за счет разницы температур входящего воздушного потока и выходящих дымовых газов.
- Интенсивность горения ракетной печи возрастает по мере прогрева корпуса, так что необходимо ограничивать подачу воздуха. Иначе древесина очень быстро выгорит впустую – все тепло вылетит в трубу.
Принцип работы так называемой реактивной печи заключается в использовании энергии восходящего потока продуктов горения. Чем выше температура стенок топливника, тем древесина горит интенсивнее, а пламя становится мощнее.
За счет возникающей природной тяги простая стальная печка «Робинзон» нагревает большую емкость с водой за какой-то десяток минут. А если сделать вертикальный участок утепленным, как изображено на схеме, то после прогрева удастся жечь довольно толстые поленья.
Стационарный вариант печи
Стационарные ракетные печи, изготавливаемые своими руками для обогрева дома, снабжаются специальным колпаком для сохранения тепла дымовых газов с последующей передачей его в помещение. В этом случае общая картина сжигания дров несколько иная. При ограниченном поступлении первичного воздуха и горении топлива начинают выделяться пиролизные газы. Они дожигаются в нижней части вертикальной трубы, куда подводится вторичный воздух по отдельному каналу.
Стационарная печь-ракета не отличается по принципу работы от переносной, только дымовые газы отводятся через колпак и лежанку в дымоход
Примечание. В этом отношении дровяная печь – ракета длительного горения, только в ней не используется вентилятор для принудительного нагнетания воздуха.
Раскаленные продукты сжигания, поднимаясь под колпак, начинают охлаждаться, после чего опускаются в пространстве между стенками и попадают в дымоходный канал. При этом на газы действуют 3 силы:
- Гравитация. Она заставляет более холодные и тяжелые газы опускаться и направляться к выходу в дымоходный канал.
- Давление новых продуктов горения, поступающих с более высокой температурой из топливника.
- Естественная сила тяги дымохода.
Сумма этих трех сил позволяет пристраивать к печке ракетного типа дымовые каналы произвольной формы, лишь бы отобрать побольше тепла. На практике это используют, чтобы сделать от ракетной печи лежанку с подогревом, как это показано на схеме:
Примечание. Есть и другой способ не допустить выброса тепла вместе с дымовыми газами наружу. Для этого от ракетной печи делают дымоход с водяной рубашкой и двумя патрубками, что присоединяются к .
Стационарную «ракету» можно изготовить из металла, добавить варочную плиту и теплообменник для нагрева воды на отопление
О преимуществах и недостатках
Так называемая реактивная печка – это самый дешевый вариант устройства отопления в частном доме. В этом отношении она не имеет себе равных. Более того, хороший мастер способен выполнить печь из кирпича таким образом, что она будет вполне прилично смотреться в интерьере комнаты. По сути, придется облагородить только выступающий металлический колпак да крышку топливной камеры. Остальные части агрегата вместе с газоходами будут скрыты с глаз.
Самодельные ракетные печи точно нельзя назвать сверхэффективными, а вообще, этот показатель во многом зависит от самого домовладельца. Если постоянно жечь сырую древесину, то толку от этого будет немного. Как и нет смысла добиваться от теплогенератора «ревущего» режима, ошибочно полагая, что он самый лучший. Здесь надо ограничивать подачу воздуха вручную, как это делается и в отопителях длительного горения.
Существует лишь 1 способ снабдить реактивную печку водяным контуром – установить на дымоотвод теплообменник и подключить его к теплоаккумулятору либо напрямую к батареям отопления
Потерей полезного тепла через дымоход страдают многие печи, в том числе и ракетные, так что в этом случае не помешает приладить к газоходной трубе водяной контур, о чем сказано выше. Ну и большое количество теплоты позволит отобрать лежанка, хотя для ее устройства придется потрудиться. Остальные негативные стороны ракеты выглядят так:
- Агрегат требует постоянного присмотра и ручного управления, поскольку всякая автоматика в нем отсутствует.
- Загрузку дров надо производить довольно часто.
- Металлический колпак нагревается до температуры, вызывающей ожоги у человека после прикосновения. Это опасно для маленьких детей.
Примечание. Самодельные печи ракетного типа не годятся для протапливания бани, поскольку в нормальных рабочих режимах неспособны выделять большое количество тепла за короткий промежуток времени.
Проще всего сделать своими руками маленькую переносную печь – ракету «Робинзон», чей чертеж представлен ниже. Потребуются обрезки профильных труб, металл для ножек и подставки, а также навыки проведения сварочных работ. Причем соблюдение точных размеров, указанных на чертеже, не обязательно. Можно взять трубы другого сечения, только надо уменьшать либо увеличивать их пропорционально, дабы детали стыковались друг с другом.
Чертеж усовершенствованной походной печки «Робинзон» с дюзами из профильной трубы, разрезанной вдоль на 2 части
Примечание. Обратите внимание, что на чертеже изображена конструкция, улучшенная нашим экспертом . Как и полагается ракете, к ней приделаны импровизированные дюзы, куда поступает вторичный воздух для дожигания, попадающий в трубу через ряд отверстий. За счет этой модернизации интенсивность горения заметно повышается. Подробнее о работе компактной дровяной печки смотрите на видео:
Наиболее распространенные варианты больших ракетных печей делаются из газового баллона или металлической двухсотлитровой бочки. Надо понимать, что эти готовые элементы применяются в качестве наружного колпака, а внутренние детали печки надо делать из труб меньшего диаметра или выкладывать из шамотного кирпича. Причем из баллона можно смастерить как стационарный отопитель с небольшой лежанкой, так и агрегат, который можно перемещать.
Учтите, произвести расчет тепловой мощности печи ракетного типа довольно сложно, единой расчетной методики не существует. Проще опереться на готовые чертежи уже работающих образцов и выполнять сборку по ним. Только нужно сопоставлять размеры будущей печки с габаритами отапливаемого помещения. К примеру, для обогрева небольшой комнаты хватит размеров баллона, в иных случаях лучше брать большую бочку. Подбор внутренних деталей для них показан на схеме:
2 варианта буржуек – из газового баллона и стандартной железной бочки
Печь ракета из баллона
Кроме самого газового баллона, для сборки печки потребуется:
- профильная труба 150 х 150 мм для топливника и загрузочного бункера;
- стальные трубы диаметром 70 и 150 мм пойдут на внутренний вертикальный канал;
- то же диаметром 100 мм на дымоход;
- утеплитель (базальтовое волокно плотностью не менее 100 кг/м³);
- листовой металл толщиной 3 мм.
Для мастера, владеющего сварочным делом, данная работа не представит особой сложности. У баллона следует отрезать верхнюю часть по шву, предварительно вывернув вентиль и наполнив его доверху водой. По бокам с двух сторон вырезаются проемы для установки топливника и врезки дымохода. Профильная труба вставляется соединяется с вертикальным каналом, который выводится сквозь дно баллона. Дальнейшие работы по изготовлению ракетной печи ведутся в соответствии с чертежом:
В конце верхнюю часть надо приварить на место, затем тщательно проверить все швы на проницаемость, чтобы внутрь печи бесконтрольно не поступал воздух. После этого можно присоединять дымоход с водяной рубашкой (при наличии) и приступать к испытаниям.
Важно. Для создания достаточной тяги верх трубы должен быть поднят над уровнем топливника на высоту 4 м.
Кладка отопителя ракетного типа из кирпича
Этот вариант печки потребует расходов на покупку шамотного кирпича, обычный керамический для ракетной печи не подойдет. Кладка выполняется на растворе из шамотной глины, она тоже продается в виде готовой строительной смеси. Как сделать стационарную ракетную печь:
- Предварительно нужно выкопать яму, утрамбовать дно и залить фундамент размерами 1200 х 400 мм и высотой 100 мм, как изображено на фото.
- После застывания фундамент накрывают листом базальтового картона и ведут кладку камеры сгорания, бункера для загрузки дров и вертикального канала. С торца камеры сгорания устанавливают дверцу для прочистки зольника.
- После высыхания глины яма засыпается, а на вертикальный канал надевается заранее подобранная труба или малая бочка диаметром 450 мм. Промежуток между кирпичной кладкой и стенками трубы заполняется огнеупорным утеплителем, например, базальтовой ватой, керамзитом, вермикулитом.
- На последнем этапе на конструкцию надевают колпак из большой металлической бочки диаметром 600 мм. Предварительно в ее верхней части делается вырез и ставится патрубок для подключения дымохода. Когда бочка перевернется, он как раз окажется внизу.
Дальше – дело техники, можно выводить дымоход сразу наружу либо строить еще лежанку с дымооборотами. Для этой цели уже сгодится обычный керамический кирпич и глиняно-песчаный раствор. Порядовка кирпичной кладки ракетной печи с небольшой лежанкой подробно показаны на видео:
Заключение
Конечно же, печь ракета на дровах – не верх совершенства и привлекательна лишь в силу своей простоты и дешевизны. Да и вписать ее в интерьер жилого помещения – та еще задачка. Отсюда напрашивается вывод, что сооружать подобный источник тепла можно где-нибудь на даче либо во времянке, где люди пребывают не постоянно. Длительных перерывов между растопкой отопитель не боится, а прогревается достаточно быстро. Для обогрева большого жилого дома или бани данный агрегат не подойдет, тут нужны другие решения.
При выборе основного функционального компонента системы отопления на твердом топливе кроме КПД обращают внимание на длительность рабочих циклов, удобство обслуживания. Для реализации плана с учетом отмеченных деталей подойдет печь ракета. Простота конструкции подразумевает отсутствие чрезмерных затруднений при самостоятельном выполнении рабочих операций.
Разновидности ракетных печей
Схема реактивной печи
Специфическое название объясняется характерным гулом, который напоминает рев двигателей стартующей ракеты. В более совершенных конструкциях при правильной настройке рабочего режима шум снижается до минимального уровня.
Классическая схема демонстрирует особенности реактивной печки. В этой конструкции топливо загружают вертикально. Пламя формируется в горизонтальном участке. При достаточно сильной подаче воздуха струя нагретых газов быстро разворачивается стенкой основной камеры. Это провоцирует вихревой эффект в центральной части (райзере), увеличивающий тягу. В боковых каналах происходит нагрев стенок. Остаточное тепло аккумулируется в облицовке выходной трубы, подключенной к дымоходу. Эту часть традиционно создают в форме лежанки.
Ракетная печь отличается следующими преимущественными характеристиками:
- высокий КПД;
- возможность использования древесных отходов, шишек, иных видов твердого топлива;
- оперативная загрузка без прерывания процесса горения;
- отсутствие сложных элементов;
- минимальное количество отходов (высокая температура).
Реактивные печи не могут обогреть большое помещение
Для объективности надо отметить недостатки печки ракеты:
- применение водяного теплообменника ухудшает характеристики рабочего режима;
- в определенных ситуациях возможно проникновение в комнату угарного газа;
- мощности конструкции недостаточно для полноценного обогрева крупного объекта недвижимости.
Внешний вид такого сооружения не всем нравится. Однако этот параметр во многом зависит от индивидуальных вкусов. При корректной отделке не сложно обеспечить гармоничное соответствие определенному стилю интерьера.
Реактивная печь в различных модификациях использовалась населением Японии, Китая, Кореи, других стран. Современные аналоги при сохранении базовых принципов отличаются:
- разнообразием конструкций;
- применением новых материалов;
- точным инженерным расчетом.
В качестве примера некоторые печники упоминают китайский кан. Однако такая конструкция похожа только длинным дымоходом, который часто устанавливался под несколькими лежанками вдоль стен. В соответствующем варианте исполнения эта часть выполняла функции современной системы «теплого пола». Топку создавали во стандартной схеме с обязательным устройством плиты для приготовления пищи.
Русская печка
При максимальном упрощении можно получить нужный результат:
- трубы соединяют под прямым углом;
- в горизонтальной части устанавливают полку для топлива – на 60% диаметра ниже от верхней кромки;
- нижняя часть отверстия формирует нерегулируемое поддувало;
- устройство оснащают опорами для фиксации на горизонтальной поверхности в рабочем положении.
Печь из газового баллона
Фабричное изделие из качественного металла – хорошая основа для создания самодельной конструкции. Кроме надежных сварных соединений газовый баллон подходит по толщине стенок.
Печь и схема конструкции из газового баллона
При выборе комплектующих следует использовать листовой метал толщиной не менее 5-6 мм. Диаметр основной части конструкции – более 30 см. Дверцей в проеме для загрузки топлива можно регулировать интенсивность подачи воздуха. Такое дополнение предотвратит попадание угарного газа в комнату. Если предполагается использовать печь для приготовления пищи, отрезают ровно верхнюю часть баллона вместе с вентилем. Отверстие закрывают стальной пластиной толщиной более 5 мм, которая присоединяется к основной части корпуса сваркой.
В варианте без лежака остаточное тепло не аккумулируется, поэтому КПД ниже по сравнению с «классической» версией печки.
Рекомендуется утеплять внутреннюю камеру. Достаточно толстые стенки помогут обеспечить повышение температуры до уровня +950C° и выше. Это необходимо для качественного воспроизведения технологического процесса. При таком нагреве обеспечивается полное сгорание топлива с минимальным количеством золы.
Печь Широкова-Храмцова
Эта русская модификация – усовершенствованный вариант классической схемы. Основные компоненты печи Широкова-Храмцова создаются из дорогого сорта бетона, устойчивого к высоким температурам. Точный расчет значительно улучшил стабильность рабочих показателей, что позволило разместить в зоне бункера жаропрочное стекло для частичного выпуска инфракрасного излучения в сторону комнаты. Импровизированный камин обогревает помещение, выполняет функции эффектного элемента декора.
Ракетная печь из профильной трубы
Походный вариант ракетной печи фабричного производства «Робинзон»
Для похода, оснащения дачи, решения других «временных» проблем подойдет мобильный вариант отопительного оборудования. В качестве уместного примера можно использовать печь «Робинзон». Подача топлива и воздуха организована через профильный элемент (прямоугольное сечение 150 х 100 мм). Зона горения сделана из трубы. Рассекатель на выходном отверстии применяют, как подставку для подогрева посуды.
Другие модели
Функциональную ракетную печь своими руками можно сделать из 20 целых кирпичей и двух половинок. Такое сооружение собирается буквально за десять минут на подготовленной ровной площадке. Не нужны тщательные расчеты и чертежи. Рабочие операции выполняются без сварочного оборудования и строительных смесей. Потребление топлива приблизительно в 3-6 раз меньше дров по сравнению с «буржуйкой». Допустимо использование сырых дров, веток, обломков старой мебели.
Простая печь из кирпичей
В отличие от костра, эта конструкция длительное время сохраняет тепло. На узкое отверстие можно ставить посуду. Для удобства используют специализированную опору – решетку из стальных прутьев или чугуна. Даже в таком простейшем варианте создается высокая температура в рабочей зоне, что способствует полному сгоранию топлива при минимальном выделении дыма.
Принцип работы
Обычный костер не обеспечивает рациональное использование топливных ресурсов. Значительная часть энергии бесполезно улетучивается в окружающее пространство. Отсутствует конвекционные процессы, накопители тепла. Невозможна точная регулировка процесса горения. Доступ кислорода ничем не ограничен.
С применением дымовой трубы и закрытой рабочей зоны отмеченные недостатки устраняются. Однако реактивная печь отличается более высокой эффективностью по сравнению с типовой «буржуйкой». Главное отличие – дымовая труба, размещенная внутри основной конструкции. Увеличение пути выхода газов сопровождается постепенным снижением температуры на разных участках (пример, значения приведены в C°):
- центральная шахта (райзер): 700-1100;
- промежуток между стенками: 250-380;
- участок под лежанкой: 30-90.
Улучшенная тяга в конструкции реактивной печи
На рисунках показаны особенности конструкции, которые обеспечивают достаточную тягу при увеличении длины пути удаления дыма. Другое преимущество – высокотемпературное разложение органики при ограниченном поступлении кислорода (пиролиз).
Если печь ракета своими руками создана правильно, обеспечиваются благоприятные условия для образования низкомолекулярных углеводородных соединений. Обогревающие устройства такого типа способны обеспечить КПД более 90%. Аналогичные решения используют при конструировании бытовых котлов на твердом топливе длительного горения.
Самодельная конструкция
При отсутствии опыта можно выбрать упрощенную конструкцию из нескольких кирпичей, согнутой трубы. Если имеются навыки обращения со сварочным аппаратом, создают печь из квадратного профиля и листового металла.
Чертеж печи и размеры
Представленный вариант можно корректировать с учетом объема помещения, других личных требований и предпочтений. Разработчики рекомендуют устанавливать диаметр канала райзера в пределах от 65 до 105 мм. Соответствующим образом изменяют размеры обечайки.
Чертеж с пояснениями для сборки
Для аккумулирования тепловой энергии выбран саман. Этот материал не является жаростойким, поэтому температуру нужно снизить до безопасного уровня. Дополнительные рекомендации:
- барабан можно сделать из стандартного 50-литрового баллона;
- обеспечивают идеальную герметичность системы дымоудаления, чтобы предотвратить проникновение сажи в пористый саман;
- для удаления остатков механических примесей устанавливают второй зольник.
Пошаговая инструкция
Самодельная дровяная печь ракета
Реактивную печь на дровах своими руками можно создать по следующему алгоритму:
- Для изготовления смеси основного теплоизолирующего слоя (5б) используют щебень из шамота марки ШЛ.
- Рама опоры для печи собирается из деревянных лаг (100 х 100) с ячейками не более 600 мм, под лежаком расстояние можно увеличить.
- Для обшивки применяют минеральный картон, шпунтованные доски.
- Деревянные заготовки предварительно обрабатывают пропиткой с биоцидными добавками.
- Площадку под основной частью конструкции закрывают металлическим листом.
- После размещения конструкции на запланированном месте устанавливают опалубку, заливают саман.
- Из подходящего по размеру газового баллона делают барабан.
- Для создания надежных сварных соединений применяют электроды диаметром 2 мм, постоянный ток силой 60-70А.
- Герметизирующий уплотнитель создают из асбестового шнура, фиксируют жаростойким клеем.
- Из подготовленных стальных заготовок собирают райзер.
- Устанавливают нижний слой изоляции, для опалубки применяют фанеру (20 мм) или доски.
- Заполнение строительной смесью выполняют до уровня Б по чертежу. Для полного высыхания этой части при комнатной температуре нужно 1-2 дня.
- Устанавливают топку, контролируя точность вертикального положения.
- Часть поддувала будет выступать наружу, поэтому на завершающем этапе стенку выравнивают саманом.
- После заполнения смесью до уровня Г рекомендуется ускорить сушку обычной лампочкой накаливания мощностью 60-75 Вт (размещают под райзером).
- Устанавливают зольник, созданный из стального листа толщиной 0,8-1 мм.
- Монтируют тубус барабана с формированием во внутренней части клиновидного наклона к выходу (смесью 5б).
- Создают футеровку с послойным заполнением (5г), пробку делают из глины.
- Продолжают сборку по схеме, устанавливают гофру, крышки барабана и зольника.
- После завершения сушки (2-25 недели) удаляется опалубка, формируется поверхность, окрашиваются видимые металлические части.
Пояснения к составу строительных смесей (5):
- а – саман из глины и соломы, консистенция густого теста;
- б – глина средней жирности со щебнем из шамота;
- в – шамотный песок с глиной в пропорциях один к одному;
- г – речной песок без промывки с фиксированным размером гранул (2,5-3 мм);
- д – печная глина среднего уровня жирности.
Заранее приобретают инструменты и расходные материалы, необходимые для выполнения рабочих операций. Перечень покупок составляют на основе подготовленной проектной документации.
Как топить печь-ракету
С учетом длинного пути системы дымоудаления в стационарной конструкции понятна необходимость запуска рабочего режима после предварительного прогрева. При работе с «Робинзоном» и другими компактными аналогами это правило выполнять не надо. Но крупную печь протапливают сначала сухой стружкой, бумагой, иными подходящими расходными материалами. Для загрузки используют поддувало с открытой дверцей. Степень готовности оценивают по характерному затиханию шума. На этом этапе используют обычную загрузку топлива в соответствующую часть печи.
Содержание
Переносные и стационарные ракетные печи (реактивные) зарекомендовали себя как практичные, энергоэффективные устройства. Свое название отопительно-варочные агрегаты получили из-за характерного рева, напоминающего звук реактивного двигателя – он раздается при попадании в топку избыточного количества воздуха. Функционируя в стандартном рабочем режиме, печка не нарушает акустический комфорт в помещении.
Самодельные ракетные печи
Особенности реактивной печи
Первая печь данного типа создавалась для использования в полевых условиях – необходим был агрегат для быстрого приготовления пищи и отопления, причем рассчитанный на эксплуатацию в условиях дефицита топлива. Разработчикам удалось найти решение, которое позволило изготовить компактную твердотопливную печку с высоким КПД.
Дальнейшие модификации агрегата привели к изобретению стационарной печки с подогреваемой лежанкой. В отличие от привычной русской печи, ракетные печи не громоздкие и проще в самостоятельном изготовлении. Теплогенератор способен проработать на одной закладке топлива около 6 часов, при этом стационарная конструкция, для сооружения которой используется саманная штукатурка, еще в течение полусуток после прогорания дров отдает накопившееся тепло.
Стационарная конструкция ракетной печи с лежанкой сохраняет тепло около 6-ти часов на одной закладке Достоинства конструкции
Реактивная печь пользуется растущим спросом, поскольку это энергонезависимый источник тепла, который :
- прост в монтаже – примитивный вариант ракетной печки собирается из подручных материалов за полчаса;
- эффективно работает даже на топливе с низкой теплотворной способностью – сырых дровах, тонких ветках, щепках, коре и т.д.;
- обеспечивает отопление и позволяет готовить пищу;
- полностью сжигает топливо с дожигом древесного газа, что снижает до минимума риск проникновения в помещение угарного газа.
Конструкция печки дает возможность использовать ее в доме не боясь нанести урон продуманному интерьеру – корпус стационарного агрегата практически полностью можно спрятать в привлекательную «оболочку», которая будет выполнять функцию теплоаккумулятора.
Чтобы понять, как достигается неплохой КПД при работе на низкокачественном топливе, необходимо разобраться в принципах действия реактивной печки.
Твердое органическое топливо в ходе термического разложения выделяет газообразные вещества, которые также разлагаются и в итоге превращаются в древесный газ (смесь горючих и инертных газов), который сгорает с высокой теплоотдачей.
В обыкновенной твердотопливной печи теплоэффективность древесного газа практически не используется, поскольку газообразная промежуточная фаза уходит с дымом в трубу, где остывает и оседает на стенках в виде нагара, который представляет собой тяжелые углеводородные соединения. Чем выше влажность твердого топлива, тем меньше образуется древесного газа и тем больше копоти на стенках дымовой трубы. Соответственно, тем хуже греет печка.
Печь ракетного типа отличается от обычных твердотопливных агрегатов тем, что ее конструкция позволяет обеспечить условия, при которых значительная часть промежуточных газов не улетучивается, а превращается в древесный и дожигается. Это достигается за счет горизонтального теплоизолированного канала, где газы перемещаются медленнее, чем в вертикальной трубе, а термоизолятор предотвращает остывание и превращение в нагар. В итоге даже из сырого топлива извлекается значительно больше тепловой энергии по сравнению со сжиганием в обычной печи.
В сложных моделях реактивных отопительных агрегатов принцип действия печи длительного горения, где предусмотрен дожиг пиролизных газов, объединен с конструктивными особенностями классических кирпичных печей, в которых нагретый воздух и газ циркулируют по внутренним каналам. При этом такая ракета не нуждается в организации дополнительного поддува – тягу в ней создает дымоход, и чем он выше, тем интенсивнее восходящий поток.
Несмотря на то, что ракетные печи способны выжать максимум тепловой энергии из низкокачественного топлива, оптимальные показатели КПД они демонстрируют при использовании сухих дров.
Сложности и недостатки
К недостаткам можно отнести :
- ручное управление печью – топливо приходится регулярно подкладывать (время прогорания закладки зависит от конфигурации отопителя);
- некоторые элементы конструкции нагреваются до высоких температур и грозят ожогом при случайном контакте с кожей;
- ракету не рационально использовать в качестве банной печи, поскольку помещение она прогревает долго.
Конструкция реактивной печки выглядит предельно простой, но на изобретение такого агрегата ушло немало времени, поскольку залогом эффективной работы является точный расчет, чтобы режим горения топлива оптимально соотносился с силой тяги и т.д.
Важно! Ракетные печи – теплотехническая система, требующая тонкой балансировки. Несоблюдение размеров конструкции или погрешности в сборке, неправильный режим работы агрегата оборачиваются тем, что печка громко ревет при работе из-за нестабильного газового вихра в дымоходе, требует больше горючего при низкой теплоотдаче и быстро зарастает копотью.
Реактивная печь была изобретена в США, и тонкости ее построения не разглашаются – общедоступны лишь подкорректированные чертежи, опираясь на которые сложно соорудить по-настоящему эффективный отопитель.
Печь-лежанка в домашней обстановке Модели для уличного и походного использования
Для подогрева воды и приготовления еды подойдут реактивные печи самой простой модификации, изготовленные из металлической трубы или кирпича. Их без труда делают своими руками для хозяйственных нужд.
Для изготовления металлической варочной уличной печки достаточно двух труб, соединенных коленом под прямым углом. К конструкции привариваются ножки из арматурных стержней и подставка под посуду (чтобы между дном емкости и срезом трубы имелся зазор для выхода дыма).
Уличная ракетная печка из труб Такую конструкцию совершенствуют, вставив в горизонтальную трубу еще одно колено с трубой, высота которой должна быть меньше дымоходной части – она будет выполнять функцию вертикального топливника.
Еще более функциональная модификация – походная печка из трубы прямоугольного сечения с приваренным под углом топливником (он же служит зольником). Такую печь ракету своими руками по чертежам изготовить достаточно просто.
Походная ракетная печь Робинзон с подставками для посуды Для изготовления простейшей уличной реактивной печки из кирпича потребуется 5 минут времени, 20 целых кирпичей и еще две половинки. Плюс металлическая подставка под посуду.
Чертеж печи Робинзон с подставкой для посуды Такую печку сначала требуется вывести на рабочий режим – прогреть трубу, сжигая бумагу и щепки, поскольку в холодной трубе газ застаивается, мешая топливу хорошо разгореться. Когда труба прогреется, при розжиге дров появится мощная тяга.
Реактивная печка из кирпичей Внимание! Реактивная печь с горизонтальным топливником имеет существенный недостаток - требуется постоянно пододвигать сгорающие дрова. Наклонный или вертикальный загрузочный бункер, по стенкам которого дрова съезжают вниз под собственным весом, делает агрегат удобнее в использовании.
Обогревательно-варочные печи для помещений
Для отопления теплицы, гаража или мастерской также можно использовать реактивные агрегаты, которые легко и быстро монтируются своими руками.
Аналог примитивной печи из металлической трубы возводится из кирпича на земляном полу или специально подготовленном фундаменте. Ракетная печь из кирпича монтируется из полнотелого керамического или шамотного кирпича с использованием жаростойкого раствора.
Стационарная печь из кирпича на земляном полу Более эффективный вариант отопительной ракетной печи изготавливается с использованием металлической бочки, которая служит кожухом и позволяет утеплить райзер (внутреннюю трубу, которая выполняет функцию камеры сгорания и дымохода). В качестве утеплителя используется зола, просеянный песок, смесь песка с шамотной глиной. Термоизоляция помогает создать условия для эффективной выработки древесного газа, а чем больше его выделится из топлива, тем выше тепловая отдача печи на дровах. Кроме того, этот термоизоляционный материал (его требуется хорошо уплотнить при укладке) играет роль теплоаккумулятора, способного несколько часов после прогорания дров греть воздух в помещении.
Печь Ракета из 21 кирпича Усовершенствованные обогреватели
Реактивная печка со свободным выходом газа не подходит для использования в качестве отопительной, поэтому ее дополняют каналами для отвода дыма и теплообменником. Чертежи ракетной печи различных конструкций помогают наглядно увидеть разницу.
Принцип работы усовершенствованного агрегата следующий :
- чтобы в вертикальном канале поддерживалась высокая температура, способствующая выработке древесного газа, ее термоизолируют огнестойким материалом, при этом сверху устанавливают кожух (из бочки либо трубы большего диаметра) с герметично закрытым верхом;
- топочную камеру снабжают дверкой, в нижней части предусматривают специальный канал для подачи вторичного воздуха – этот поддув требуется для дожига древесного газа (в простых моделях воздух поступает только через топку без дверцы);
- за счет установки дымоотводной трубы в нижней части кожуха, нагретый воздух не уходит напрямую в атмосферу, а циркулирует по каналам внутри корпуса печи, активно отдавая тепло;
- дымовые газы с самой высокой температурой попадают в верхнюю часть корпуса, непосредственно под плоскую крышку, что дает возможность использовать ее как варочную панель, а уже остывший поток устремляется в дымоходную трубу;
- КПД печки повышается за счет подсоса вторичного воздуха для сжигания пиролизных газов, причем интенсивность его подачи регулируется самой системой, поскольку зависит от того, насколько быстро остывают дымовые газы в верхней части корпуса.
К усовершенствованным отопительным агрегатам реактивного типа относится ракетная печь длительного горения, которую можно изготовить из газового баллона, а также печка с водяной рубашкой.
Реактивный отопительный агрегат из пропанового баллона
Ракетная печь из газового баллона – это простая в изготовлении дровяная печка, которая экономично расходует топливо, эффективно прогревает помещение.
Для ее сборки используется :
- пустой баллон из-под пропана (корпус агрегата);
- труба стальная диаметром 100 мм (для обустройства дымохода и вертикального канала);
- труба стальная профильная 150х150 мм (изготавливается топливник и загрузочный бункер);
- сталь листовая толщиной 3 мм.
Изготовление печи из газового баллона требует использования сварочного аппарата. Если вы планируете собрать такую печь ракету своими руками, чертежи помогут точно соблюсти оптимальные размеры всех элементов конструкции.
Схема протекания процессов в ракетной печи На предварительном этапе работ следует подготовить газовый баллон – вывернуть вентиль, наполнить емкость доверху водой, чтобы гарантированно удалить из емкости пары газа, способные взорваться от искры. Затем верхнюю часть отрезают по шву. В нижней части получившегося цилиндра прорезают отверстие под дымоход, а в днище – под камеру сгорания с присоединенным топливником. Вертикальный канал выводится через отверстие в днище, с нижней стороны приваривается конструкция из профильной трубы, согласно чертежу ракеты.
Внимание! Крышку из листового металла следует сделать съемной и предусмотреть негорючий уплотнитель (асбестовый шнур) для надежной герметизации. Плоскую крышку используют в качестве варочной поверхности.
Если монтируется печь ракета из газового баллона своими силами, следует внимательно отнестись к качеству сварных швов и проверить их герметичность – в работающую печь не должен бесконтрольно поступать воздух. Если все в порядке, можно установить дымоход.
Важно! Верх дымовой трубы требуется поднять на высоту 4 метра относительно уровня топливника, чтобы обеспечить необходимую интенсивность тяги.
Такая печь для дома регулируется по мощности объемом загрузки топлива. Реактивная печка вводится в режим подачей воздуха через топочную камеру, это регулируется крышкой бункера. Далее в агрегат постоянно подается вторичный воздух. Данная печка для отопления в завершении топочного процесса взревывает, поскольку перекрыть подачу вторичного воздуха нельзя, и на внутренних стенках вертикального канала оседает нагар. Крышку кожуха делают съемной, чтобы можно было периодически его удалять.
Котельный агрегат
Котел длительного горения можно получить, если смонтировать водяной контур на дымоходе печки, изготовленной из газового баллона или иных материалов, но по той же схеме, указанной выше. Однако нагрев воды в контуре такого агрегата будет происходить неэффективно, поскольку основная часть тепловой энергии отдается в воздух помещения и емкостям на варочной поверхности.
Эффективный вариант ракетной печи из металлической бочки При желании создать ракетный котел для водяного отопления с высоким КПД, придется пожертвовать варочной функцией. Печь ракета своими руками по чертежу, представленному ниже, может быть смонтирована в короткие сроки.
Для этого потребуется :
- шамотный кирпич и огнеупорный кладочный состав (для монтажа основания печки с топливником);
- стальная труба диаметром 70 мм (для вертикального канала);
- стальная бочка (для кожуха);
- огнеупорный теплоизолятор;
- листовая сталь толщиной 3 мм и металлическая бочка (или труба) меньшего диаметра, чем кожух (для обустройства водяной рубашки и дымовых каналов для нагрева водяного контура);
- труба стальная диаметром 100 мм для дымохода;
- емкость, трубы и соединительные патрубки для обустройства теплоаккумулятора.
Ракетная печь с водяным контуром характеризуется тем, что теплоизоляция вертикального канала обеспечивает оптимальный режим сжигания пиролизных газов, при этом весь нагретый воздух попадает в «змеевик» с водяной рубашкой и отдает там основную часть тепловой энергии, нагревая теплоноситель.
Ракетная печка с водяным контуром Теплоаккумулятор продолжит подавать нагретый теплоноситель в отопительный контур даже после остывания самой печи. Емкость с водой снабжают толстым слоем утеплителя.
Отопительный агрегат с лежанкой
Ракетная печь с лежанкой – устройство, которое способно создать комфортную обстановку в одном помещении. Такой агрегат невозможно использовать для отопления нескольких комнат, не говоря уж обо всем доме.
Обустройство такого агрегата длительного горения своими руками требует точных расчетов – от размеров корпуса печки зависит ее мощность и максимально допустимая длина борова, на котором устраивается лежанка. Также важно правильно подобрать сечение труб для монтажа конструкции. Ошибки обернутся тем, что реактивная печь в короткие сроки наглухо зарастет нагаром или будет громко реветь при работе из-за завихрений газовых потоков.
Конструкция печи с лежанкой Размеры и пропорции конструкции
Чтобы построить печь ракету своими руками, чертежи необходимо подготовить подробные, с указанием размеров всех элементов. На этапе подготовки проекта ведут расчеты, исходя из базовых величин, к которым привязываются все остальные.
Базовые расчетные величины, это :
- D – диаметр барабана (корпуса печи);
- S – площадь внутреннего поперечного сечения барабана.
Расчеты параметров конструкции ведутся с учетом, что :
- Высота барабана (Н) составляет от 1,5 до 2 D.
- Обмазку барабана выполняют на 2/3 Н (если ее обрез планируется выполнить фигурным, то 2/3 высоты должно составлять средний показатель).
- Толщина обмазочного слоя на барабане – 1/3 D.
- Площадь внутреннего поперечного сечения вертикального канала (райзера) – 4,5-6,5% от S, оптимальное значение – в диапазоне 5-6%.
- Высота вертикального канала – максимальная, насколько позволяет конструкция печи, но зазор между верхним краем райзера и крышкой барабана должен составлять не менее 70 мм для нормальной циркуляции дымовых газов.
- Длина трубы жаровой (огнепровода) должна быть равна высоте вертикального канала.
- Площадь сечения огнепровода – равна соответствующему показателю райзера. Причем для огнепровода рекомендуется использовать профильную трубу квадратного сечения, в этом случае печь работает стабильнее.
- Площадь сечения поддувала – ½ от площади сечения топки и райзера. Для стабильности и плавной регулировки режима печи используется профильная труба прямоугольного сечения с соотношением сторон 2:1, которую укладывают плашмя.
- Объем вторичного зольника зависит от объема барабана за вычетом объема райзера. Для печи из бочки – 5%, для печки из газового баллона – 10%.Для емкостей промежуточного объема рассчитывается согласно линейной интерполяции.
- Площадь сечения внешнего дымохода составляет 1,5-2 S.
- Саманная подушка под внешним дымоходом должна быть толщиной 50-70 мм – если канал выполнен из круглой трубы, отсчет ведется от нижней точки. Толщину подушки под дымоходом уменьшают вдвое, если лежанка монтируется на деревянные полати.
- Толщина обмазочного слоя лежанки над дымоходным каналом составляет 0,25 D, если барабан из бочки 600 мм, и 0,5 D, если барабан из баллона 300 мм. Если уменьшить обмазочный слой, конструкция будет быстрее остывать после протопки.
- Высота дымовой внешней трубы должна составлять от 4 метров.
- Длина газохода, от которой зависит длина лежанки: для печи из бочки – до 6 м, для печи из баллона – до 4 м.
Ракетная печь длительного горения, изготовленная из бочки 600 мм диаметром, достигает мощности около 25 кВт, а ракета для отопления, выполненная из баллона 300 мм, - до 15 кВт. Регулировать мощность можно только за счет объема закладки топлива, воздушного регулирования такая печка не имеет, так как дополнительный поток нарушает режим печи и провоцирует выброс газов в помещение. Изменением положения дверцы поддувала регулируется не мощность, а режим работы печи.
Особенности футеровки
Качество теплоизоляции райзера напрямую влияет на экономичность отопительного агрегата. В наших краях для футеровки доступен легкий шамотный кирпич ШЛ и речной песок с примесью глинозема. У футеровки следует предусмотреть внешний металлический кожух, иначе материалы быстро впитают нагар и печь при работе будет реветь. Торец футеровки плотно замазывают печной глиной.
Правильное выполнение футеровки При использовании подтесанных шамотных кирпичей, оставшиеся полости заполняют песком. Если для футеровки используется только песок, его просеивают от крупного мусора и засыпают слоями – каждый примерно на 1/7 высоты трубы. Каждый слой плотно трамбуют и сбрызгивают водой, чтобы образовалась корка. Засыпку необходимо просушить в течение недели, а затем замазать торец слоем печной глины. Затем продолжается постройка ракетной печи своими руками по чертежам.
Варианты отопительных агрегатов
Обустройство ракетной печи из газового баллона можно выполнить и в случае создания отопителя с лежанкой. Конструкция несколько отличается от той, что была рассмотрена выше.
Изменения касаются :
- длины жаровой трубы;
- наличия теплоизоляции вертикального канала;
- подсоединения горизонтального, а не вертикального внешнего дымохода.
Схема ракетной печи Обратите внимание! Расширенная часть внешнего дымохода – это зольник, в который должен быть доступ для очистки – металлическая дверца, уплотненная негорючим материалом.
За счет того, что дымоходный канал можно выполнить длинным и изогнутым, печке легко придать оригинальную форму.
Вариант изготовления печки-лежанки с оригинальной формой Саманная обмазка, выполняющая функцию теплоакумулятора, изготавливается из смеси жирной глины с песком и резаной соломой.
Принципы запуска печки
Важно! Печи реактивные непрерывного горения запускают исключительно «на теплую трубу».
Перед тем как загрузить штатное топливо, выполняют растопку бумагой, стружкой, соломой и другими сухими легкими материалами, которые укладывают в открытое поддувало. Когда вертикальный канал достаточно прогреется, гул печи стихает или меняет тон. Это сигнал к тому, что можно закладывать основное топливо, оно разгорится от разгонного.
Реактивная печь сама не отрегулируется, поэтому крышку бункера малой печи или дверцу поддувала стационарного агрегата следует держать открытой, пока штатное топливо не разгорится и печь не загудит. Дверку прикрывают, добиваясь снижения звука до «шепота». Когда звук печи снова усилится, дверку вновь прикрывают немного плотнее. Если дверка захлопнулась, то подняв ее можно дать топливу нормально разгореться.
Ракетная печь мобильная – удобный походный вариант, нетребовательный к топливу и экономичный. Стационарные агрегаты, в зависимости от конструкции и размеров, находят свое применение для обогрева жилых и вспомогательных помещений.