Печь воздухогрейная своими руками

Как ни странно, но некоторые до сих пор отапливаются дровами и углем. И это не экзотика, не стремление увидеть настоящий «живой» огонь, а самая банальная необходимость. Далеко не во всех регионах России проведен природный газ, а для большинства дачников это вовсе несбыточная мечта. Именно этому остро стоит вопрос о поиске твердотопливного оборудования, при минимуме средств выдающего максимум КПД.

Фото 1 Котел Бутакова в доме

Одним из таких примеров является печь профессора Бутакова, основанная на принципе газогенерации (пиролиза), что позволяет многократно уменьшить расход топлива. Так, например, дом 100 кв.м. можно прогревать сутки всего на трех закладках дров. В этом статье мы расскажем, как сделать печь Бутакова своими руками и что для этого понадобится, ведь по сравнению с тем же Булерьян, эта печь выглядит куда более презентабельной. А стеклянная дверца с пляшущими язычками пламени придает особый шарм.

Высокая теплоотдача, экономный расход топлива и внешний дизайн – эти три сравнения, которые показывают, насколько печь Бутакова эффективнее и востребованнее среди потребителей.

Преимущества

За счет чего происходит экономия топлива при условии аналогичной теплоотдачи и почему такая печь более рациональна? Этому есть 4 основных причины:

• принцип пиролиза — это процесс медленного горения, даже тления, топлива при минимальном доступе кислорода. Одновременно выделяется, большое количество топочного газа, который смешавшись с воздухом, сгорает, выделяя дополнительный объем тепловой энергии;
• 3-5 конвективных трубок, за счет чего увеличивается коэффициент теплоотдачи от каждой подключенной точки;
• вывод патрубка для подключения выводящей продукты сгорания трубы — при нагреве смолы, деготь и прочий конденсат собираются в топке, где и сгорают;
• сменный колосник.

Использование дополнительного выводящего патрубка позволяет решить основную проблему пиролизных печей — протекание конденсата.

Фото 2 Печь профессора Бутакова в котельной

Для того, чтобы наглядно изобразить основное преимущество печи – экономию топлива, приведем пример. При равном объеме топлива буржуйка горит 1 час, стандартный твердотопливный котел – 3-4 часа, печь Бутакова – 10-12 часов.

Примечательно, что в основу печи положена усовершенствованная конструкция буржуйки, самой распространенной среди владельцев дач и гаражей.

Недостатки

В числе основного недостатка данного вида агрегата можно выделить неудобную механическую чистку трубопровода. Для того, чтобы попасть в трубу, приходится чистить ее с крыши, используя специальные тросы. В некоторых конструкциях для экономии тепла дымоход делают с поворотами, что усложняет чистку в разы. Выход из такой ситуации – установка готовой или изготовленной собственноручно печи Бутакова на высокий фундамент, чтобы ее можно было снять и разомкнуть трубопровод.

Второй, не менее проблематичный недостаток – металлические стенки печи за время работы раскаляют если не докрасна, но до опасного состояния. Во время эксплуатации следует соблюдать меры предосторожности по охране здоровья и пожаробезопасности.

Особенности конструкции

Фото 3 Конструкция печи

Печь состоит из следующих элементов:

• 2 камеры сгорания – для твердого топлива и пиролизных газов;
• колосниковая решетка, разделяющая камеры и способствующая конвекции воздуха;
• зольник;
• конвективные трубы;
• патрубок для дымохода;
• варочная панель – как разновидность печи.

Выдвижной зольник позволяет избавляться от продуктов сгорания, даже не останавливая работу печи.

Конвективные трубы обеспечивают дополнительный выход теплого воздуха в помещение, что увеличивает коэффициент теплоотдачи.

Патрубок дымохода – установлен строго вертикально, чтобы все продукты сгорания стекали обратно в топку и догорали до конца.

Дверца топки оснащена конвектором и также выделяет тепло.

Рекомендуем выбирать модели с непрозрачными дверцами, у которых коэффициент теплоотдачи более высокий. А цена, наоборот, низкая.

Сменная колосниковая решетка – при необходимости быстро разогреть помещение или увеличить температуру нагрева следует установить увеличенную решетку. Стандартная используется в нормальном стабильном режиме равномерного прогрева дома.

Появление избыточного водяного конденсата – проблема всех пиролизных печей. Для того, чтобы сократить его количество, используйте только полностью сухие дрова.

Принцип работы печи

Этот параметр во многом совпадает с другими пиролизными котлами. Холодный воздух подсасывается через отверстия в корпусе в пространство между корпусом и топочной камерой. Проходя через всю конструкцию, он нагревается и через патрубки выходит наружу в помещение. Далее воздух остывает, опускается вниз и снова затягивается в котел.

Фото 4 Принцип действия

В это время в топке горит твердое топливо. Это могут быть дрова, евродрова, пеллеты, брекеты, уголь и т.д. При ограниченном доступе воздуха топливо не горит, а тлеет. Далее происходит распад на твердый осадок и топочный газ, пока догорает осадок, газ переходит в другую камеру (над топкой) и, смешавшись с воздухом, догорает до конца, выделяя дополнительную тепловую энергию.

Говоря иными словами, тепло в печи Бутакова поступает сразу из трех источников – топливо, газ и конвекция.

Несмотря на то, что этот принцип дублирует основу работы большинства пиролизных агрегатов, профессор Бутаков устранил основные недостатки, благодаря чему теплотворность достигла высоких 90% отдачи.

Классификация

Всего выделят 4 основных вида агрегатов, каждый из которых работает по идентичному признаку и выдает такие же 90% тепловой энергии. Отличие заключается в размере и, соответственно, возможности отопить соответствующую площадь помещения.

Фото 5 Виды печей "Профессор Бутаков"

• Гимназист — мощность 6 кВт, площадь отопления 100 кв.м;
• Студент – 9 кВт; 150 кв.м.;
• Инженер 15 кВт; 250 кв.м;
• Доцент 25 кВт; 500 кв.м;
• Профессор 40 кВт; 1000 кв.м;
• Академик 55 кВт, от 1200 кв.м.

Фото 6 Технические показатели разных моделей

Поскольку Бутаков был преподавателем (предмет – теплотехника), все свои печи он разбил по категориям учащихся.

При этом некоторые модели, в частности, Инженер и Студент, выпускаются одновременно в трех модификациях:

• воздухогрейные дровяной;
• водогрейный дровяной;
• угольный.

Чертежи, видео, рекомендации

Для того, чтобы самостоятельно изготовить конвекционную печь, понадобится обычная железная бочка. Лучше, безусловно, использовать металлический лист диаметром 10 мм, который сварить в цилиндр.

Фото 7 Чертеж печи Бутакова (увеличивается при нажатии на картинку)

Необходимые инструменты и материалы:

• электродуговая сварка и электроды;
• болгарка и 1 круг по металлу;
• зубило;
• металлический лист 4 и 10 мм;
• шпилька с резьбой;
• труба диаметром 100 мм;

Итак, из листа 10 мм вырезаете прямоугольник и свариваете его в цилиндр. Далее на все элементы будут наращиваться на эту трубу.

Дальше делаете к дымоходной трубе разъем под асбестовый шнур.

Теперь переходим к регулятору тяги.

Собираем обе дожигающие форсунки.

Лицевую сторону завариваете аналогичной крышкой и проверяете давление. Барабан должен быть полностью герметичным.

Привариваете боковины под боковые конвекционных трубки + дефлекторы задних труб.

Привариваете лист задней конвекционной трубы.

Привариваете лицевую несущую раму для дверцы из трубы, болгаркой вырезаете окна.

На дверцах делаете из асбеста уплотнение и навариваете отражающую пластину. Если этого не сделать, со временем дверцу поведет и она не будет плотно закрываться.

Нажимать на ручку стоит по центру, а не по краям, как предлагают некоторые мастера

Зольный ящик, где предусмотрена регуляция поддува.

Конвекционная печь Бутакова своими руками готова.

Если все сделать так, как указано, то стенки печи раскаляться не будут – они станут очень теплыми, но не горячими. Обратите внимание на фото – насколько близко бутаковка стоит к стене без риска опалить выключатели или отделку

Советы, отзывы

1. Для корпуса печи следует использовать лист 10 мм, а для передней и задней стенок – 4 мм
2. Не рекомендуется для крепежа асбестового шнура использовать огнеупорные клеи и прочие составы. Достаточно вложить его в подготовленный разъем с загнутыми внутрь кромками. И он будет отлично держаться.
3. Уже готовую печь бутаковку следует ставить на высокий постамент, чтобы удобно было чистить дымоход – при снятии труба размыкается.

Как видим, сделать печь Бутакова своими руками не составляет большого труда. В целом, на это можно потратить 2-3 дня и у вас получится сэкономить 200-300 долларов.

Устаревшие буржуйки сменили более современные котлы длительного горения. Такие воздухогрейные печи могут поддерживать тепло на протяжении 8-10 часов на единовременной закладке топлива. Рынок изобилует различными предложениями отопительных приборов, работающих на твердом топливе. Но все эти котлы произошли от одного предка – печи Булерьян, которую несложно изготовить самому.

Частный гараж – помещение специфическое, и в зимний период обычно очень холодное. Ни для человека, ни для автомобиля такой микроклимат совершенно не полезен. При этом использование стандартных электрообогревателей зачастую оказывается слишком дорогостоящим и малоэффективным.

Остается изготовить печь для гаража своими руками, выбрав один из подходящих вариантов. Мы предлагаем к рассмотрению четыре способа обустройства печного отопления, каждый из которых имеет свои особенности в создании и эксплуатации.

Наглядные схемы и видео-инструкции помогут определиться с конструкцией печи, выполнить сборку и подключение агрегата самостоятельно.

Особенности отопления гаража

Капитальный гараж с утеплением доступен далеко не каждому автовладельцу. Чаще всего в распоряжении владельца транспортного средства оказывается металлическое строение, лишенное какого-либо утепления. Любая тепловая энергия покидает такое строение практически моментально.

При решении проблемы отопления гаражного помещения, не стоит оценивать его потребность в тепле, опираясь на аналогичный опыт с жилым домом. И дело не только в отсутствии теплоизоляции.

Существует так называемый закон квадрата-куба, который гласит, что когда размеры геометрического тела уменьшаются, отношение размеров поверхности этого тела к его объему увеличивается.

Это сказывается на размерах теплопотерь объекта, поэтому для обогрева одного кубического метра маленького помещения, например, гаража, необходимо больше тепла, чем при отоплении большого дома.

Если для двухэтажного строения может хватить и отопительного прибора мощностью 10 кВт, то на значительно меньший по размерам гараж понадобится агрегат с производительностью около 2-2,5 кВт тепловой энергии.

Для поддержания очень скромной рабочей температуры на уровне 16°С хватит и печки мощностью 1,8 кВт. Если же нужно поддерживать только оптимальную температуру для хранения автомобиля на стоянке – 8°С – подойдет агрегат на 1,2 кВт.

Получается, что расход топлива на обогрев единицы объема пространства гаража может в два раза превышать аналогичный показатель для жилого дома.

Чтобы тщательно прогреть весь гараж, его стены и пол, понадобится еще больше тепловой энергии, т.е. еще более мощный обогреватель. Но даже при наличии утепления тепло будет уходить из помещения слишком быстро. Поэтому рекомендуется осуществлять обогрев не всего гаража, а только так называемого рабочего пространства.

Идея состоит в том, чтобы сосредоточить прогретый воздух по центру помещения и вокруг него таким образом, чтобы между стенами и потолком оставалась прослойка холодного воздуха. В результате техника и люди будут постоянно находиться в облаке воздуха комфортной температуры, а расход тепловой энергии заметно сократится.

Это явление специалисты называют теплой шапкой, оно возникает благодаря естественно-ограниченной конвекции. Интенсивный поток нагретого воздуха поднимается вверх, но немного не достигает потолка, поскольку его кинетическая энергия гасится более плотными холодными слоями.

Далее горячий поток распределяется по сторонам, слегка касаясь стен или на небольшом расстоянии от них. Почти весь гараж становится теплым, под воздействием конвекционных процессов прогревается даже смотровая яма.

Для достижения подобного эффекта подходят гаражные печи относительно небольшой мощности, создающие интенсивный, но не особенно плотный поток теплого воздуха.

Альтернативный вариант отопления гаража состоит в использовании различных инфракрасных обогревателей. Для гаража с металлическими стенками такое оборудование не особенно хорошо подходит. Инфракрасное излучение плохо отражается от металлических поверхностей, оно проникает сквозь них, в результате все тепло просто уйдет на улицу.

Для кирпичного гаража со стенками в полкирпича инфракрасный обогреватель специалисты также не рекомендуют. Этот материал не пропускает инфракрасные волны, но и не отражает их. Кирпич поглощает этот тип тепловой энергии и со временем ее отдает. К сожалению, на процесс аккумулирования энергии и ее возврат уходит слишком много времени.

Практичные рекомендации по выбору гаражного обогревателя приведены в этой статье.

Использование утеплителей: за и против

Гаражи эконом-класса практически никогда не утепляют снаружи по очень простой причине – это слишком дорого для помещения, которым постоянно не пользуются. Да это и не всегда возможно, например, в гаражных кооперативах строения ставят очень близко друг к другу, зазор не позволяет выполнить монтаж утеплителя.

Но и внутренняя теплоизоляция гаражного помещения может оказаться проблематичной. При монтаже утеплительного материала непосредственно на металлические стены в месте их контакта возникает так называемая точка росы, т.е. место скопления конденсата. Практически всегда при контакте с влагой утеплитель приходит в негодность довольно быстро.

Да и для самого строения такая ситуация может оказаться губительной. В металлическом гараже утепление можно поставить, но лучше установить подходящий материал на некотором расстоянии от стены, примерно в 20-50 мм.

От пола следует отступить на 50-70 мм. В качестве профиля лучше всего использовать шайбы, чтобы избежать создания замкнутых контуров под покрытием.

При таком варианте монтажа конденсат также будет появляться, но благодаря циркуляции воздуха под слоем утеплителя влага будет постепенно испаряться, не нанося ощутимого вреда строению.

Однако для гаража, который отапливается постоянно, этот вариант не подходит, поскольку влажность внутри помещения большую часть времени будет чрезмерно высокой. Это подвергнет риску как здоровье людей, так и состояние автомобиля.

В качестве материала для такого “вентилируемого” утепления рекомендуется использовать плиты, например, ДВП, ДСП, то есть древесные материалы, самозатухающие при возгорании. Рекомендуемая толщина – около 5 мм.

Прекрасно подойдет плоский ондулин или его аналоги. Эти материалы обладают способностью отражать инфракрасное излучение, что обеспечивает эффективный обогрев.

А вот пластик, даже обладающий свойствами затухания, ставить в гараже категорически не рекомендуется. Такие материалы при возгорании выделяют ядовитые испарения, из-за которых избежавшие пожара люди могут просто отравиться. Запрещено использовать в качестве утепления также плиты, в составе которых имеется асбест.

При утеплении холодного кирпичного гаража рекомендуется сначала оштукатурить стены вермикулитовым составом, чтобы защитить их от влаги. Стены металлического гаража следует окрасить в два слоя, предварительно прогрунтовав основание.

Обзор возможных вариантов

Для гаража чаще всего используют следующие варианты самодельных печей:

• кирпичная дровяная печь;
• буржуйка;
• печь длительного горения;
• печь на отработке.

Каждый из этих вариантов печей для гаража, сделанных своими руками имеет определенные преимущества и недостатки. Некоторые агрегаты можно сочетать, чтобы расширить возможности по отоплению гаража и сделать этот процесс более удобным и выгодным.

#1: Кирпич – могут возникнуть проблемы

Печь из кирпича иногда делают в гараже, хотя это и не самый простой вариант. Устройство с основанием два на два с половиной кирпича справится с обогревом небольшого пространства.

Однако такая печь разогревается не слишком быстро, а потом длительное время отдает тепло. Поэтому она не очень хорошо подходит, если владелец заходит в гараж только на небольшой срок.

Создать упомянутую выше теплую шапку с помощью дровяной печи практически невозможно, поскольку она не способна выдавать достаточно интенсивный поток теплого воздуха. Рекомендуется растапливать такую печь заранее, примерно за час до начала работ.

Чтобы сложить дровяную печь этого типа, понадобится огнеупорный и шамотный кирпич. В кладочный раствор следует добавить огнеупорную глину, а также шамотный порошок. Топливную камеру делают на уровне второго-четвертого рядов, которых в кладке обычно не больше девяти. Конечно, понадобится устроить дымоход.

Его также выполняют из огнеупорного кирпича, а внутрь ставят стальной вкладыш. Дымоход выводят через крышу, кладка должна быть аккуратной и ровной.

Выбирая для своего гаража кирпичную печь, следует помнить, что постоянные перепады влаги через некоторое время приведут к ухудшению вязкости кладочного раствора – устройство прослужит не слишком долго.

#2: Буржуйка – просто и надежно

Самый простой вариант самодельной печки в гараж – создание обычной буржуйки. Ее не сложно изготовить из подручных материалов. Подойдет и листовой металл, и старый газовый баллон, и отрезок трубы или ненужная бочка.

Главное, чтобы толщина металла была хотя бы 5 мм. Если используется предмет цилиндрической формы, то его сечение должно быть не менее 300 мм.

На дымоход рекомендуется взять металлическую трубу с толщиной стенки 2-3 мм и сечением не менее 120 мм. Из металла или заготовки (баллона, трубы, бочки и т.п.) вырезают топочную камеру. На дне устраивают решетку для топлива, а под решеткой делают ящик для сбора золы. Для этого элемента подойдет и металл толщиной в 3 мм.

Вверху камеру закрывают и вертикально выводят дымоход. Остается только приделать ножки из металлического уголка. Чтобы повысить эффективность обогрева, некоторые мастера приваривают к бокам буржуйки небольшие металлические “крылья”.

Это увеличит площадь соприкосновения воздуха с горячим металлом и ускорит прогрев помещения.

Для буржуйки следует приготовить ровное и прочное основание, покрытое огнестойкими материалами. Окружающие стены также следует защитить от возможного возгорания. Кроме того, в непосредственной близости от буржуйки не должны находиться никакие посторонние предметы.

Поверхность такой печки может нагреваться до очень высоких температур. Следует помнить об опасности получить серьезный ожог при случайном прикосновении к ней.

При изготовлении буржуйки из газового баллона нужно проявить осторожность. Бывали случаи взрыва остатков газа при распиливании такой емкости. Специалисты рекомендуют предварительно наполнить баллон водой, чтобы вытеснить горючие остатки.

В этом ролике продемонстрирован опыт изготовления классической буржуйки:

#3: Печь на отработке – эффективно, недорого

Конструкция такого агрегата немного сложнее буржуйки, но его эффективность бьет многие рекорды. Отработанное масло найдется у каждого автолюбителя, а если его недостаточно, то приобрести такое топливо можно практически в любом автосервисе по более чем умеренной цене.

В отличие от буржуйки, такую печь делают из двух отделов, соединенных перфорированной металлической трубой.

В нижнем отделе сгорает отработанное масло, которое дает некоторое количество тепла и превращается в горючий газ. По трубе этот газ поступает во вторую камеру сгорания, попутно смешиваясь с небольшим количеством воздуха. Полученная газовая смесь при сжигании дает впечатляющее количество тепла.

Первая камера, в которой сгорает отработанное масло, может быть сделана из листового металла или подходящей металлической емкости квадратной, круглой или прямоугольной конфигурации.

Чтобы процесс горения протекал правильно, в этой емкости делают заслонку для регулирования количества поступающего в камеру воздуха.

Снизу нужно приделать ножки из уголка или толстой проволоки, главное, чтобы они были достаточно прочными, чтобы выдержать металлическую конструкцию. Сверху делают круглое отверстие и вставляют в него трубу с перфорацией.

Обычно эта труба служит опорой для верхней камеры, а также подвергается воздействию высоких температур от сгорающего масла.

Поэтому понадобится конструкция с достаточно толстыми стенками, чтобы выдержать и дополнительный вес, и температуру. В противном случае она очень скоро прогорит. Верхнюю камеру обычно делают в виде короткого и широкого цилиндра из толстого металла.

Сверху нужно поставить дымоход – боковое расположение трубы для удаления дымных газов в этом случае не допускается.

Требования к установке печи на отработке примерно такие же, как и для буржуйки: ровное и прочное основание, защита окружающего пространства от перегрева и возгорания. Сжигать в такой печи можно практически любые отработанные масла: соляру, трансмиссионные составы, мазут, дизельное топливо, керосин и т.д.

Следует воздержаться от экспериментов с составами, для которых характерно легкое и быстрое воспламенение, т.е. от сжигания в такой печи бензина или различных растворителей.

Незначительное количество бензина допускается использовать для розжига отработки. А бензин, пролитый непосредственно возле разогретой печи может привести к серьезному пожару.

Официально оформить разрешение на установку такой печи невозможно, это запрещено нормами пожарной безопасности. Владельцы частного гаража имеют право установить такой агрегат, но они несут полную ответственность за возможное возгорание.

Интересным решением может стать гибрид буржуйки и печи на отработке. Для этого камеру, в которой сжигают отработку, снабжают изогнутой перфорированной трубкой, а буржуйку делают двухкамерной, чтобы можно было сжигать в ней не только дрова, но и отработанное масло. Агрегат можно использовать для двух видов топлива в зависимости от ситуации.

Дополнительные варианты самодельных печей для гаража описаны в этих статьях:

Подробный обзор по изготовлению и эксплуатации печи на отработке представлен в видео:

#4: Печь длительного горения – высокий КПД

Принцип работы этой печи позволяет получить максимальное количество тепла при сжигании обычных дров. Топливо в большом количестве загружается в камеру сгорания, туда же подается умеренное количество кислорода. В таких условиях древесина не сгорает сразу, а медленно тлеет, выделяя при этом горючий газ.

Этот газ сгорает в верхнем отделе топочной камеры при очень высокой температуре, чем и обеспечивается высокий КПД такого типа устройств.

Здесь показан процесс создания интересного варианта печи длительного горения:

Загружать топливо в печь длительного сгорания нужно не более двух раз в сутки, поэтому такие устройства больше подходят для постоянного обогрева гаража или для использования в течение длительного срока.

Проще всего изготовить печь длительного горения из металлической бочки с толстыми стенками. Емкость размером около 200 литров считается оптимальной для таких целей. Сверху нужно сделать крышку с дымоходом и отверстием для подачи свежего воздуха, необходимого для горения.

Сечение дымохода должно составлять около 150 мм, а трубы для воздуха – 100 мм. Важный элемент печи этого типа – груз, который придавливает тлеющие дрова. Для его изготовления понадобится металлический круг чуть уже, чем диаметр бочки, а также два куска швеллера, которые исполнят роль утяжелителя.

В этом элементе также проделывают отверстие для подачи воздуха, к которому потом приваривают трубу с сечением 100 мм. Она должна быть немного длиннее, чем высота корпуса печки.

Сбоку делают загрузочное отверстие для дров с дверцей, а снизу ставят решетку и емкость для золы, приваривают прочные ножки.

Дрова сгорают в печи длительного горения почти полностью, оставляя небольшое количество отходов, поэтому большой зольник здесь не нужен. Чтобы запустить такую печь, нужно сверху загрузить дрова, прижать их грузом, затем накрыть конструкцию крышкой, продев в соответствующее отверстие трубу для воздуха.

По мере тления количество дров будет уменьшаться, груз опустится. Для установки такой печи также необходимо прочное основание и безопасное окружение.

Можно изготовить печь булерьян – достойный пример печей длительного сгорания.

Обогрев от печи – далеко не единственный вариант отопления гаража. Об альтернативных способах теплообеспечения автомобильного бокса написано в этой статье.

Выводы и полезное видео по теме

Видео-презентация устройства в гараже автономной отопительной системы на основе печки:

Варианты самодельных печей достаточно разнообразны, и конструкции таких устройств не особенно сложные. Понадобятся навыки работы с металлом, сварочный аппарат и вполне доступные материалы. Правильно изготовленная печь работает эффективно и служит долго.

Подыскиваете эффективный способ обогрева гаража? Или есть опыт изготовления и использования печки? Оставляйте, пожалуйста, комментарии к статье и задавайте вопросы по теме.