В зимнее время обогрев нежилых помещений в виде гаражей, сараев, бань и маленьких дачных домиков нужен хозяевам не постоянно, а время от времени. При этом главная цель — быстрое получение тепла при минимальных финансовых затратах. Из-за высокой стоимости электроэнергии электрические обогреватели не всегда экономически выгодны в таких помещениях. Оптимальным источником обогрева небольшой комнаты может стать работающая на угле печь длительного горения.
Ее работа основана на принципе пиролиза, когда горение происходит сверху вниз при контроле нагнетания воздуха. Уголь для этих печей является дешевым, доступным и экономически выгодным топливом. Конструкция печей длительного горения обеспечивает высокий уровень КПД за счет качественной теплоотдачи.
Как работает пиролиз?
Процесс пиролиза представляет собой термохимическое разложение твердого топлива. Он проходит в четыре этапа:
- Сушка. На этом этапе из закладки топлива удаляется влага за счет тепла растопки.
- При нагреве из основной массы топлива выделяются летучие компоненты. Тяжелые углеводороды в виде смол и битумов, находящиеся в составе угольной массы, разлагаются до летучих соединений. После этого начинается обугливание, или карбонизация, топлива.
- При наличии достаточного количества кислорода и повышении температуры гидролизных газов до точки вспышки начинается процесс горения. Температура в этой зоне доходит до +600 градусов, что дает начало процессу горения карбона.
- После выгорания летучих веществ из основной массы топлива в угасающей печи остается раскаленный шлак с остатками углерода. В условиях недостатка кислорода и понижения температуры до +400 градусов он начинает работать как катализатор восстановительной реакции. Из паров воды выделяется водород, а из углекислого газа — угарный газ в виде моноокиси углерода.
На разложение остатков угля в последней стадии затрачивается много энергии, а образовавшиеся соединения отдают тепло обратно. Поэтому по факту имеем эндотермическую реакцию.
Получаемый после сгорания угля угарный газ является ядовитым соединением, опасным для здоровья человека. Чтобы задержать восстановленные газы в горячей зоне, нужно обеспечить поступление туда достаточного количества свежеподогретого воздуха для достижения высокого КПД агрегата.
Простое конструктивное решение печей длительного горения обеспечивает возможность их эффективной эксплуатации. Дополнительное тепло можно получить из загружаемой в печь длительного горения массы топлива, регулируя подачу воздуха. При этом образуемые газы становятся чище.
Самодельная печка буржуйка
В последнее время многие дизайнеры предлагают эксклюзивные варианты буржуек или печей-каминов, которые устанавливаются в загородных домах. Для жителей престижных коттеджей они являются не только дополнительным источником тепла, но и красивейшим аксессуаром внутреннего оформления помещения. Такие индивидуальные печи наполняют комнату и теплом, и особым уютом. Очень красиво и романтично смотрятся потрескивающие в печи или камине дрова, когда за окном бушует зимняя вьюга.
Наиболее популярной, примитивной и эффективной печью длительного горения для временного отопления является всем известная буржуйка. Ее простое устройство основано на «симбиозе» русской печи и камина. При одной загрузке топлива она способна в течение 4 часов поддерживать комфортную температуру внутри помещения. Буржуйка может устанавливаться на любом пространстве, где можно вывести дымовую трубу.
Сегодня каждый, кто имеет навыки выполнения слесарных работ, может изготовить буржуйку своими руками из всевозможных подручных материалов. Эта печь:
- Не зависит от электричества и газа.
- Проста в обслуживании и эксплуатации.
- Позволяет контролировать процесс горения.
- Занимает немного места.
- Компактна и экономична.
- Может иметь отверстие для установки посуды, чтобы приготовить пищу или подогреть воду.
Из недостатков такой печи следует отметить небольшой КПД, высокую скорость отводимых газов и быстрое остывание. Поэтому для поддержания температуры в помещении ее нужно топить постоянно.
В качестве топлива для буржуйки можно использовать:
- уголь;
- дрова;
- прессованную щепу;
- опилочные брикеты.
Материалы и оборудование для самостоятельной работы
Печки-буржуйки наши умельцы делают, имея под рукой сварочный аппарат и бывшие в употреблении:
- большие бидоны;
- металлические уголки;
- широкие трубы;
- газовые баллоны;
- металлические ящики;
- большие огнетушители;
- старые бочки;
- стальные листы;
- дымоходные трубы;
- металлические решетки.
Для удобства работы можно использовать и техническую фасонину заводского производства в виде:
- колосников;
- задвижек;
- конфорок;
- чугунных дверок.
Основные элементы топочного агрегата
Для изготовления буржуйки не нужны детальные чертежи. Главное — получить максимально эффективную конструкцию. Рассмотрим основные узлы, составляющие самодельную конструкцию буржуйки.
Топочная камера
Именно топочная камера выполняет функцию передачи тепла. Чем больше площадь ее наружной поверхности, тем лучше.
Важно, чтобы дно камеры имело достаточную площадь для укладки туда дров или засыпки угля. Поэтому цилиндрические самодельные аппараты располагают на боку. Прямоугольные печи конструируют в горизонтальном исполнении с минимальными размерами 250×350 мм.
Крупногабаритные печки из бочек или газовых баллонов практичны и в вертикальном положении.
Зольник
Дополнительно приваренный или прикрученный винтами к низу конструкции зольник удобен для выбора золы. Компоновка его с поддувалом способствует лучшей генерации тепла, а нижняя дверца обеспечивает подачу необходимого количества кислорода и регулирование интенсивности горения.
Дверцы и проемы
Эти элементы делают своими руками из остатков металла после вырезания проемов. Ведь лоскутки из баллонов повторяют изгиб поверхности, а это очень актуально в работе. Стальные навесы для дверок присоединяют к корпусу сваркой, а затем на них навешивают сами дверцы.
Здесь обязательно нужно предусмотреть запирающее устройство, которое можно сделать типа гильотинной задвижки или засова.
Оптимальные проемы для топки имеют размеры 250×250 мм, для поддувала — высоту 100 и ширину 250 мм. Навесы устанавливают на одной вертикальной оси. Между проемами выдерживают расстояние приблизительно 10 сантиметров. Чтобы угли не выпадали через дверцу, проем топки располагают немного выше уровня колосниковой решетки.
Дымоход
Для отведения дымовых газов в буржуйке используют стальную трубу диаметром 100–150 мм. Саму трубу не утепляют — она служит дополнительным источником тепла. А для лучшей теплоотдачи ее располагают к выходу с наклонными или горизонтальными участками, тем самым увеличивая путь следования теплых газов.
Выводной патрубок для подсоединения дымовой трубы располагают сверху или лучше сбоку. Последний вариант замедляет отведение газов, оставляя место для варочной зоны.
Обратите внимание! В дымоходе для регулирования интенсивности отведения горячих газов желательно использовать поворотную или направляющую задвижку.
Соблюдение условий безопасности при эксплуатации
Планируя изготовление своими руками печи длительного горения, необходимо всегда помнить о технике безопасности. Самодельное устройство не должно заметно уменьшать количество кислорода и выделять во внутренний объем помещения опасные газы.
Вблизи печей длительного горения не должны находиться гардины, шторы, пластмассовые или легковоспламеняющиеся предметы. Для предотвращения возможного возгорания возле печки необходимо предусмотреть свободное пространство, а внизу под ней должен находиться металлический лист, кирпичный настил или фундамент.
Заключение
Сегодня приобрести устройства длительного горения в виде печей-каминов, буржуек или котлов-теплонагревателей для частных домов или гаражей — не проблема. Это можно сделать в супермаркете, специализированном магазине или заказать в интернете. Однако самый простой вариант — буржуйки — многие могут сделать самостоятельно своими руками.