Основные виды и инструкция по изготовлению ракетной печи

Ракетная печь использовалась многими народами мира задолго до появления современных домашних и бытовых печей. Она служила, прежде всего, для обогрева жилища и обеспечивала теплое спальное место в доме. Приготовление пищи также играло немаловажную роль. При разработке устройства печи, нужно было придумать систему, которая смогла бы работать с максимально возможным КПД при загрузке древесного топлива низкого качества (в сухом и влажном виде).

В наше время ее используют для обогрева, для приготовления еды, а также в качестве элемента интерьера. Сделать ракетную печь своими руками можно практически из подручных средств. Все зависит от ее назначения и места, где она будет использоваться.

Принцип работы ракетной печи

Видов и конструкций ракетной печи много — от самых простых до многофункциональных. Для эффективной работы необходимо соблюдать некоторые правила эксплуатации печной конструкции. Выделяют 2 основных принципа работы ракетной печи, в независимости от ее конфигурации:

• свободная циркуляция выделенных газов из топлива по сформированным печным каналам, без ручного проведения тяги дымохода;
• догорание пиролизных газов, высвобождающихся от прогорания топлива в условиях недостаточной подачи кислорода.

Конструкция, характеристика и применение

Печь-ракета своим уникальным названием обязана характерному печному гулу, который можно слышать на протяжении всего процесса горения. Он отдаленно похож на звук взлетающей ракеты. Сходство с ракетой еще и в том, что в ней, в процессе горения, создается реактивная тяга. Конусовидную форму печи также можно связать с названием, но это не основная характеристика.

Различают 2 вида печной конструкции (представлены на схемах):

Простейшая печь-ракета

Самая простая конструкция ракетной печи прямого горения представляет собой 2 трубы, соединенные отводом — печь русская ракета.

Нижняя труба разделяется металлической пластиной. Верхняя часть трубы составляет примерно 2/3 от общего пространства, куда непосредственно закладывается основное топливо. Нижняя часть служит примитивным поддувалом, которое обеспечивает воздухообмен в печи.

Закладка топлива в данном случае горизонтальная. При вертикальной закладке печь ракетного типа состоит из двух вертикальных, разных по длине, труб, и третьей горизонтальной, служащей соединительным каналом. Последняя выполняет функцию топки.

Устанавливается простейшая форма реактивной печи обычно на открытом воздухе — с целью приготовления еды и подогрева воды.

Для изготовления стационарной простейшей печи ракеты из кирпича, используется материал, который устанавливается на жаростойкую платформу.

С целью достижения более высокой производительности, в простейшую конструкцию печки были добавлены новые элементы.

На схеме представлена походная реактивная печь. Нижняя труба разделяется специальной перемычкой, на топливный отсек(2) и отсек для отвода воздуха в область горения(3). Верхняя часть печи состоит из трубы-райзера, вокруг которой уложен теплоизолирующий состав(4), поверх закрывающийся внешним металлическим корпусом(1).

Работа печи складывается следующим образом: в топливный отсек закладывается разогревающее печь топливо (солома, бумага), после прогорания которого добавляется основное топливо (щепки, прутья и пр.). В процессе активного горения образуются раскаленные газы, поднимающиеся по райзеру и выходящие наружу. На срезе трубы устанавливается подставка под посуду для варки, с учетом промежутка 7-10 мм. В противном случае, при не сохранении необходимого зазора будет перекрыт выход для тяги кислорода, который, в свою очередь, поднимает раскаленные газы вверх. Процесс горения прекратится.

При соблюдении условия создания воздушной тяги, даже при закрытой топочной дверце процесс горения не прекратится. Здесь частично срабатывает второй принцип работы ракетной печи длительного горения — дожигание пиролизных газов в условиях недостаточной подачи кислорода.

Чтобы этот принцип работал в полной мере, необходимо обеспечение ракетной печи качественной термоизоляцией камеры вторичного горения, ведь для процессов образования и сжигания газов нужно соблюдение температурных требований.

Усовершенствованная конструкция

Такой тип ракетной печи в усовершенствованной комплектации может использоваться в домашних условиях как для приготовления еды, так и для обогрева комнат. Помимо топливного отсека и трубы, в ней присутствует второй корпус, наверху которого установлена варочная поверхность, а дымоход проведен на улицу. Отопить такой печкой можно помещение, площадью до 50 кв.м.

В результате проведенной модернизации, полезные качества и эффективность увеличивается за счет того, что ракетная печь длительного горения приобретает несколько уникальных и важных свойств:

• в отличие от простой конструкции ракетной печи, в усовершенствованной используется второй наружный корпус, термоизолирующий материал вокруг трубы горения, герметично закрытая верхняя часть корпуса, что создает условия для поддержания высокой температуры длительное время;
• автономное отверстие для подачи вторичного воздуха в модернизированной печи выполняет оптимальный поддув, в то время как в простой конструкции для этого используется открытая топка;
• система дымохода спроектирована таким образом, что нагретый газовый поток не устремляется наружу из трубы сразу, а проходит по печным каналам, обеспечивая качественное догорание вторичного топлива, нагрев варочной панели и равномерную теплоотдачу воздуха в помещении через нагретый корпус печи.

В усовершенствованной конструкции используются дополнительные элементы, ориентированные на создание высокой теплоотдачи и многофункциональности ракетной печи. Здесь активно задействованы два принципа работы печи. Вначале происходит предварительное горение твердого топлива, которое при сгорании выделяет пиролизные газы, использующиеся как вторичное топливо.

Принцип работы ракетной печи такой конструкции подробно изображен на схеме слева. В топливный отсек (1) загружается топливо для предварительного горения. В зоне самого активного теплообмена (2), в условиях недостаточной подачи первичного кислорода (А), регулируемого заслонкой (3), происходит выделение пиролизных газов. Они устремляются в конец огневого канала (5), где осуществляется их догорание. Благоприятные условия горения газов создаются благодаря высокой теплоизоляции конструкции и непрерывно поступающему потоку вторичного кислорода (Б).

Затем раскаленный газ поднимается вверх по внутреннему каналу трубы-райзера (7) под крышку корпуса, которую часто оборудуют под варочную поверхность (10), в связи с непрерывным высокотемпературным нагревом. Там скопление газа расходится по каналам, расположенным между райзером и внешним печным корпусом (6). В условиях постоянного нагрева корпуса, его стенки аккумулируют тепло, от чего воздух в помещении нагревается. После этого газовый поток опускается вниз по каналу, а затем выходит наверх, в трубу дымохода (11).

Процесс горения может продолжаться несколько часов. Для максимальной теплоотдачи печи и полного сжигания пиролизных газов, необходимо поддержание стабильно высокой температуры в райзере. Для этого его помещают в трубу чуть большего диаметра, которая называется обечайка (8). Образованное пространство между двумя трубами плотно заполняют жаростойким составом, например, просеянным песком, для обеспечения теплоизоляции в трубе.

Особенности эксплутации ракетной печи

1. Перед загрузкой основного топлива печь нужно прогреть. Это больше касается больших и многофункциональных ракетных печей. В них без предварительного прогрева тепловая энергия будет использоваться вхолостую.
2. Для разгона печи в открытое поддувало помещают сухую бумагу, древесную стружку, солому. Достаточный прогрев печи можно определить по гулу в печи, который в дальнейшем затихает. Затем в разогретую ракетную печку закладывается основное топливо, разжигающееся за счет разгонного.
3. В начале горения основного топлива дверцу поддувала открывают полностью. Спустя время, как появляется печной гул, поддувало прикрывают до тех пор, пока гул не заменится шепотом. В дальнейшем для оценки состояния горения печи нужно так же ориентироваться на «печной звук», приоткрывая дверцу поддувала при затихании и прикрывая при возникающем гуле.
4. Чем больше реактивная печь, тем меньшее отверстие для притока свежего воздуха необходимо. Целесообразно использование в такой печи отдельного поддувала.
5. Регулировка мощности работы печи может происходить только за счет объема закладываемого топлива, но не за счет подачи воздуха.
6. При самостоятельном изготовлении большой ракетной печи, ее бункер следует делать с плотно прилегающей крышкой, без просветов и щелей. В противном случае не будет обеспечиваться стабильный рабочий режим печи, что чревато расходом лишней топливной энергии.
7. Вопреки распространенному мнению, ракетная печь для бани не подходит для установки, так как печь не выделяет ИК-излучение в достаточном количестве, которое необходимо для отопления стен и отдачи конвекции в воздушные массы в условиях бани. Печь ракета для бани, теоретически, может быть установлена только с использованием печного типа Широкова-Храмцова, характеристика которого дана ниже.
8. Ракетная печь для гаража представляет мобильный вариант печной конструкции, способной быстро нагревать помещение. Основной элемент — нагревательный бак из трубы.

Виды топлива

При правильной сборке и эксплуатации, ракетную печь можно топить любым типом твердого топлива, древесиной и ее отходами. Например, ветками, листьями, дровами, углем, кукурузными стеблями, шишками, кусками ДСП, обломками мебели. Загружать топливо в печь можно как в сухом, так и в сыром виде. Это особенно актуально для ее эксплуатации в природных условиях, где не всегда можно отыскать сухое сырье.

Разновидности ракетных печей

Ракетную печь можно сделать самостоятельно или на заказ из различных материалов. Здесь необходимо ориентироваться на возможности и имеющиеся ресурсы.

Печь из газового баллона

Использованный газовый баллон — широко распространенный материал для изготовления печи. Удобство его использования заключается в том, что это, по сути, уже готовая заготовка корпуса печи вытянутой конусовидной формы. Топливные затраты минимальны, а выделяемое тепло обогреет помещение площадью до 50 кв.м. Материал баллона нужно выбирать не взрывоопасный и устойчивый к высоким температурам и нагреву. Лучший вариант — это пропановый баллон из цельного металла, емкостью 50 литров, диаметром 35 см и высотой 85 см. Этого объема хватит для горения любого типа топлива.

Также для изготовления переносной ракетной печи из газового баллона используются объемы 12 и 27 литров, но с меньшей теплоотдачей. Баллон можно приобрести на специальной газовой заправке.

Перед началом изготовления печи из баллона стравливается газ, путем открытия вентиля на некоторое время. Затем, изготавливается простая печка-буржуйка. Далее срезается верхняя часть баллона, отверстие для вентиля остается. Вверху вырезается круглое отверстие с приваренной стальной полоской, служащее основой для дымохода.

Печь из кирпича

Может быть как стационарной, так и походной. Сложенная наспех, за 15-20 минут, ракетная печь из кирпича, осколков кирпича или булыжников «на сухую», отлично справится с приготовлением еды и подогревом воды. Недостаток такой печи в низкой экономии закладываемого топлива и небольшой теплоотдачей. Разогрев кирпичей в дымоходе до 1000 градусов позволяет конструкции быстро войти в рабочий режим. При этом ракета не дымит благодаря тому, что в такой температуре все топливо сгорает без остатка.

Ракетная печь с водяной рубашкой

Чаще всего используется стационарный печной тип. Особенность такой печи состоит в том, что теплоотдача идет не только на подогрев воздуха в помещении, но и для воды. Для этого ракетная печь с водяным контуром соединяется с теплоаккумулирующим баком — для создания системы автономного водоснабжения. Идеальный вариант для применения на даче или в частном воде, ведь устройство помогает снизить расходы на отопление и подогрев воды, что очень экономично.

Печь из бочки

Распространенная модель для отопления дома. Малозатратная в изготовлении и энергоемкая в теплоотдаче. Часто обустраивают совместно с теплой лежанкой. Способна прогреть помещение более 50 кв. м. Для изготовления печки отлично подойдет стандартная 200-литровая бочка диаметром 607 мм. Этот диаметр можно сократить почти вдвое, что удобно для встраивания трубы-райзера, выполненной из газового баллона или жестяных ведер, диаметром 300-400 мм. Словом, печь можно поставить из подручных материалов.

Печь Широкова-Храмцова

Отечественная модернизация ракетной печи. Основной материал — жаростойкий бетон, который создает отличную термодинамику в конструкции. Благодаря стабильной работе печи и низкой теплопроводности материала, часть тепла выходит наружу в виде ИК-излучения, что невозможно при эксплуатации других печных типов. Если использовать жаропрочное стекло, то печь можно приспособить под камин. Недостаток установкитакой печи — в высокой стоимости материала, на заготовку которого понадобится бетономешалка.

Печь-плита

Для приготовления пищи и заготовок в домашних и уличных условиях, устанавливается усовершенствованная печная конструкция с широкой варочной поверхностью для установки нескольких емкостей. Вертикальная труба-райзер с приваренной к ней топкой находится прямо под варочной панелью, обеспечивая ее высокотемпературный нагрев. Скапливаясь под крышкой панели, газы выходят по горизонтальной трубе, равномерно нагревая всю площадь панели, и устремляются на выход по вертикальному дымоходному каналу.

Как сделать своими руками

Подробно рассмотрим изготовление печи-ракеты своими руками с лежанкой. Ее конструкция более громоздкая, сложнее установка, чем перечисленные выше типы печей, но благодаря пошаговой инструкции и схемам, построить ее самостоятельно не составит особого труда. Главное — соблюдение всех рекомендаций по установке.

Пошаговая инструкция, как сделать ракетную печь:

• Вначале, выполнить углубление на 10 см для установки топливного отсека, выложив его кирпичом из шамотной глины. Затем нужно установить опалубку по линии конструкции. Для более прочного фундамента можно использовать строительную арматуру или сетку, выложив ее на кирпичное основание.
• С помощью уровня выложить основу для камеры горения.
• Затем нужно залить конструкцию бетоном, и в течение суток дать просохнуть. После того, как раствор схватится, можно продолжать возведение печи.

• Выложить основание печи, укладывая кирпич сплошным порядком.
• Сформировать боковые стенки путем укладывания нескольких рядов кладки.
• Выполнить обустройство нижнего канала ракеты, учитывая порядовку.
• Затем нужно уложить ряд поперечных кирпичей так, чтобы труба-райзер и топочный отсек остались открытыми, а камера сгорания — скрытой.

• Нужно взять корпус старого бойлера и обрезать с двух сторон так, чтобы в итоге получилась широкая по диаметру труба.
• В нижнюю часть корпуса из-под ГСМ устанавливается фланец, в который будет установлена труба горизонтального термообменника. Чтобы соблюсти герметичность и безопасность изделия, нужно предусмотреть использование в работе сплошных сварных швов.

• После этого в бочку врезается выходной патрубок. Бочка проходит очистку от ржавчины, покрывается грунтовкой и несколькими слоями термостойкой краски.
• К дымоходу, расположенному горизонтально, нужно приварить боковую отводку для формирования зольника. Для облегчения его прочистки, при эксплуатации печи канал нужно оборудовать герметичным фланцем.
• Далее из огнеупорного кирпича выкладывается жаровая труба, с соблюдением размеров 18×18 см квадратной формы. При выкладке внутреннего канала, важно соблюдение строгой вертикальности для стабильной работы печи. Для этого можно использовать обвес или уровень.

• На жаровую трубу необходимо одеть кожух, а в образовавшееся пространство поместить перлитовые шарики. Нижнюю часть райзера нужно герметично замазать глиняной смесью, чтобы предотвратить просыпания теплоизолята.
• Затем изготавливается топливная крышка — с помощью ранее отрезанной части от бойлера. К крышке, для удобства, можно приварить ручку.
• Смешать глиняный раствор с древесными опилками (не дают потрескаться изделию), до 50% от общего объема. В итоге получается так называемая «саманная смазка», которой нужно обмазать внешний вид получившейся конструкции для маскировки неприглядных деталей и увеличения термоизоляции.

• Далее формируется внешний вид печи. Выкладывается печной контур. Для этого можно использовать разные материалы: камень, кирпич, мешки с песком. Внутренняя часть заполняется щебнем, а верхняя замазывается саманной смесью.
• 200-литровая бочка, служащая внешним печным корпусом, устанавливается на предварительно подготовленное основание. Обязательно, нужно установить бочку так, чтобы нижний патрубок был со стороны лежанки. Далее нижняя часть покрывается глиной для герметизации.
• Затем из гофротрубы нужно сформировать канал для подачи воздуха с улицы, подвести его к топливному отсеку. Без установки такого канала, ракетная печь своими руками при работе будет потреблять теплый воздух из помещения.

• После возведения основной части печной конструкции, проводится тренировочная растопка для проверки свободного выведения газов через горизонтальный дымоход.
• К нижнему патрубку, установленному на основании из кирпича красного типа, подсоединяются трубы теплообменника.
• Далее нужно выполнить монтаж дымоходной трубы своими руками, герметично уплотнив все соединения асбестовым шнуром или огнеупорной обмазкой.
• В конце лежанке нужно придать форму таким же способом, что и ранее — при формировании основного корпуса. Если оставить бочку открытой, без маскировки саманом, то жар при горении будет моментально поступать в помещение. Если же бочку замазать саманом полностью, оставив нетронутым крышку, то тепло будет аккумулироваться в корпусе, что создаст отличные условия для приготовления пищи на варочной поверхности.

Вместо бочки можно использовать газовый баллон (печь-ракета из газового баллона), а вместо бойлера — подогнанные под форму трубы, жестяные ведра. Очень важно при создании ракетной печи своими руками соблюдать точность и пропорциональность в размерах, используя чертежи. Это даст гарантию долгой и эффективной эксплуатации печи длительного горения своими руками.

Преимущества от использования самодельных ракетных печей, в обиходе значительны. Возведение печи не требует больших экономических затрат (на материалы, отопление) и временных (на изготовление печи уходит максимум 3-4 дня).

Высокая производительность и теплоотдача при неприхотливой загрузке топлива идеальна. Оформить печь можно в каких угодно вариантах, тем самым добавив новый элемент интерьера в дом.