Печь Бубафоня

Печь Бубафоня длительного горения — отличный вариант для отопления нежилых помещений. Изготовить ее можно из, что называется, бросовых материалов, а в качестве топлива использовать отходы. Что это за конструкция, ее устройство, плюсы и отрицательные характеристики рассмотрим в этой статье.

Схема работы и чертеж

Отличительной чертой печи Бубафоня или, как ее еще называют, печь-поршень, является ее форма — длинный вертикальный цилиндр, процесс горения в котором происходит не снизу, как в традиционной печи, а сверху.

На чертеже видно, что внутри корпуса находится поршень, состоящий из шатуна и приваренного к нему металлического круга, попросту называемого «блином». На этом круге-блине есть ребра, ориентированные вниз. Если рассмотреть конструкцию в разрезе, то выглядеть схема работы будет так:

1. По контуру отверстия, находящегося вверху цилиндрической емкости, присоединен дымоход. Он может быть цельным или сборным, когда в дымоотвод вставляется длинная труба для выхода дыма за пределы помещения.
2. В цилиндр плотно загружают дрова до линии дымохода и поджигают.
3. Сверху вставляют поршень и закрывают печь крышкой.
4. Дрова начинают гореть сразу под кругом. Хороший процесс горения обеспечивает воздух, поступающий через сквозную трубу-шатун. Свидетельством того, что все выполнено правильно, являются языки пламени, проникающие в камеру сгорания через зазор между стенками печи и «блином». Здесь же происходит и дожиг выделяющихся пиролизных газов.
5. По мере сгорания топливной закладки поршень опускается, но не на самое дно, благодаря наличию ограничительных 10 см ребер на круге. Пик горения приходится на тот момент, когда поршень опускается на 1/3 высоты камеры и своим весом хорошо уплотняет топливо.

   

Какое топливо подходит

Даже правильно выполненная конструкция, может разочаровать мастера, если в нее загружать «неправильное» топливо. Как показали опыты, лучше всего горят:

• опилки;
• щепа;
• паллеты;
• торфяные брикеты;
• мелкие ветки;
• картон.

Для печи подходит топливо, которое можно хорошо уплотнить под воздействием силы тяжести поршня. Если в печь поместить поленья, расположенные вертикально, то уплотнить их невозможно. Гореть они будут, но при малейшей неисправности дымохода и одном сыром полене, поршень застопорится и возникнет такое явление, как обратная тяга и помещение наполнится дымом. Горизонтально расположенные поленья тоже горят, но все равно слабо и эффект от процесса далек от желаемого.

С водяной рубашкой

Возможности Бубафони значительно возрастут, если добавить к печи водяной контур. Для этого приспосабливают еще 1 цилиндр для нагрева в нем теплоносителя. Диаметр его больше на 2,5-3 см, иногда для этой цели приспосабливают и квадратный корпус.

При наличии в помещении готового отопительного контура, печку соединяют с ним и посредством циркуляционного насоса теплоноситель из водяной рубашки транспортируют в отопительную систему. Такая печь выгодна тем, что может обеспечить теплом несколько помещений.

Водяной контур устанавливают не только на корпусе печи, но и на дымовой трубе. Принцип устройства такой системы — «труба в трубе». Торцы «рубашки» герметизируют, врезают патрубки для входа и выхода теплоносителя. Вверху располагают отвод, а внизу — обратку.

В роли теплообменника может выступить и водопроводная труба. Из нее изготавливают змеевик, заключают в стальной кожух, чтобы тепло распределялось более равномерно, засыпают песок. Иногда вокруг печи выполняют кирпичную кладку, а внутрь помещают тот же змеевик.

6 этапов изготовления Бубафони из газового баллона

Всю работу по изготовлению печи Бубафоня из обычного газового баллона можно разбить на 6 последовательных этапов:

1. Заполняют баллон водой, предварительно открутив вентиль. Необходима эта операция для того, чтобы избежать возможного взрыва при дальнейшей работе с ним.
2. Отрезают верхнюю часть с использованием болгарки. Следует учитывать, что в районе шва внутри баллона имеется дополнительный армирующий слой, что затрудняет процесс срезки. Этот бордюр придется убирать, т.к. он будет препятствовать свободному перемещению поршня. Процесс трудоемкий, поэтому лучше делать срез ниже шва.
3. Вырезают в корпусе отверстие для дымоотвода на минимальном расстоянии от верха печи. Из стальной трубы диаметром около 10 см, разделенной на 2 небольших отрезка под углом 45 градусов, варят колено, затем подсоединяют к нему через переходник дымоход из трубы немного большего диаметра (12 см), что улучшит теплоотдачу печи. Переходник герметизируют с использованием стеклоткани или глины.
4. Изготавливают крышку из отрезанной части баллона, или вырезают ее из металла. Плоская крышка более практична — на ней можно даже еду разогревать. В крышке при помощи сварки вырезают отверстие под поршень. Круглое сечение не обязательно, хорошо будет выполнять свою функцию и квадратная труба, а сборка в этом случае упростится.
5. Вырезают диск диаметром 270 мм, используя стальной лист толщиной 3-4 мм. Посредине делают отверстие под шток. Круг должен быть такого диаметра, чтобы между ним и стенками емкости оставался зазор равный 1/20 его диаметра. Снизу к диску приваривают лопасти 6 шт., загнутые таким образом, чтобы между ними происходило завихрение воздуха по часовой стрелке. Это способствует равномерному горению топлива под пластиной и полному сгоранию газов в верхней части печи, выделяющихся в процессе.
6. Вырезают и крепят в центре поверх лопастей еще один небольшой круг с отверстием 30-40 мм. Он нужен для того, чтобы угли, образующиеся в процессе горения, не забивали отверстие в штоке для поступления воздух, а между лопастями и топливом оставался небольшой зазор.

Желательно установить печь на фундамент и позаботиться об экране, обеспечивающем дополнительную пожаробезопасность и способствующем равномерному распределению тепла по комнате.

Недостатки

Конструкция печи проста, при большом объеме камеры она может долго гореть на одной загрузке, не требует сложного ухода, эффективно обогревает помещение в сильные морозы. Здесь нет прямого контакта с открытым пламенем, что говорит о высокой пожаробезопасности объекта. Наряду со многими положительными качествами имеются и недостатки:

• При использовании печи для обогрева дома, необходимо отдельное подсобное помещение.
• Небольшая теплоотдача. Тепло выделяется не по всей ее поверхности. Нагревается поршень, дымоход и крышка, а стенки только в некоторых местах по мере сгорания топливной загрузки и опускания поршня.
• При полном прогорании топлива в печи, когда на дне остаются только тлеющие угли, шатун еще довольно горячий, а дымоход быстро остывает. В этот момент незначительное количество газа начинает уходить через отверстие в шатуне. Отсюда вывод — напрямую в жилых помещениях такую конструкцию устанавливать категорически нельзя.

Расчет основных параметров печи

Если для изготовления печи применяется какая-то нестандартная емкость, а найденный чертеж рассчитан на газовый баллон или на 200 л бочку, то лучше выполнить расчет хотя бы основных параметров, чтобы печь работала с максимальной отдачей. К ним относятся:

• Габариты печки. Оптимальный диаметр емкости — 30-80 см. Соотношение ее диаметра к высоте находится в диапазоне от 1:3 до 1:5. При нарушении этой пропорции в меньшую сторону, воздух не будет поступать в зону горения, а просто станет выходить в дымоход. В случае, когда показатель завышен, будет наблюдаться горение по центру закладки и отсутствовать возле стенок. В результате произойдет заклинивание прижимного круга из-за его просадки, а горение перестанет поддерживаться.
• Толщина стенок цилиндра. Особенно большой вес имеет этот параметр при устройстве водяного контура. Нельзя допускать, чтобы минимальное значение было менее 4 мм. Если печь используется только для обогрева одного помещения типа гаража, подвала или теплицы, то допускается эксплуатация емкости со стенками меньшей толщины ( от 2,5 мм), но потеря мощности неизбежна.
• Размеры поршня. Важен не только диаметр блина, но и толщина металла. Оптимальный зазор между ним и стенками — 5% от диаметра. Толщина круга и его диаметр находятся в обратно пропорциональной зависимости. Если этот узел тяжелый, он будет проседать и гасить огонь, а слишком легкий не обеспечит достаточного прижима.
• Площадь сечения патрубка дымохода на выходе. Определяют ее путем умножения энергоотдачи печи в кВт/ч. на коэффициент 1,75. В свою очередь, значение энергоотдачи получают, умножив массу закладки на удельную теплоотдачу используемого топлива. Если известен объем рабочей части печи, то его умножают на удельную массу и получают массу закладки.
• Параметры штока для поступления воздуха. Диаметр его принимается в пределах 0,5-0,55 от площади сечения выходного патрубка.

Удельная теплоотдача и коэффициент закладки (удельная масса на единицу объема) — величины справочные:

Чтобы не углубляться в подробные вычисления, необходимую толщину заготовки для прижимного круга можно выбрать из таблицы:

Примерный расчет сечения дымохода для печи из газового баллона при диаметре 30 см и высоте загрузки приблизительно 70 см выглядит так:

Определяют объем загрузки путем умножения площади сечения на высоту:

Vf = πD²:4× Нf = 3,14 х 3² х 7 : 4 ≈ 50 дм³

Определяют массу загрузки, с учетом использования торфяных брикетов:

М = 50 х 0,34 = 17 кг

От такого количества топлива получится следующая отдача энергии:

Е = 17 х 2,36 ≈ 40 кВт, отсюда сечение патрубка равно:

S = 1,75 х 40 = 70 кв. см (значение приводят к стандартному).

Учитывая, что при грамотном исполнении одной закладки хватает на 12 ч. и имея основные параметры, можно вычислить среднюю мощность печи:

70 : 12 = 5,83 кВт/ч.

В базовые конструкции печи Бубафоня можно вносить свои изменения, соблюдая при этом основные пропорции. Поле для экспериментов просто огромное, а результат может превзойти ожидания.