Экономный обогрев – как сделать своими руками печь длительного горения для теплицы

Современные энергоэффективные агрегаты, позволяющие отапливать теплицу с минимальными ежемесячными затратами, обычно недоступны для рядового фермера. Дровяное отопление в силу распространенности древесины недорого, однако большинство котлов требует загрузки топлива почти каждые 2–3 часа, что выматывает даже самых усердных овощеводов. Но если разобраться и сконструировать печь для теплицы длительного горения своими руками, то ее обслуживание будет необходимо лишь один раз в 1–2 дня.

Принцип работы пиролизных котлов – их плюсы и минусы

Почитав рекламные проспекты производителей котлов длительного горения, можно и впрямь увериться, что они являются продукцией высоких технологий, которые неподвластны обычному человеку.

Однако на самом деле пиролизный процесс, т. е. разложение и газификация твердого топлива, происходит при любом способе его сжигания, а пиролизные печи отличаются лишь тем, что имеют две отдельные камеры для раздельного сгорания твердых и газообразных веществ.

Поэтому воссоздать подобную конструкцию своими руками должно быть несложно, если имеется сварочный аппарат и навыки работы с ним (в крайнем случае, всегда можно обратиться к профессиональному сварщику). Конечно, полностью автоматизировать процесс контроля и загрузки топочной камеры, как это возможно в заводской печи, не получится, но и цена такой самоделки будет несравнимо дешевле.

Итак, в любом газогенераторном котле есть две камеры:

• камера загрузки – сюда подается топливо с высоким выходом летучих веществ (древесина и ее отходы, брекеты, уголь, кокс);
• камера сгорания – в нее поступают газы из первого отсека и воздух из вторичной подачи.

В камере загрузки искусственно ограничивается подача кислорода, за счет чего дрова или уголь не горят, а тлеют, медленно отдавая тепло в окружающую среду. Выделенные древесные газы переходят в другую топку, где к ним подмешивается вторичный воздух, и летучие продукты сгорают в нем полностью.

В результате процесс горения длится 12 часов и более, а от дров, даже самых крупных, остается минимум золы.

Однако у этой конструкции существуют и недостатки:

1. Во-первых, такая печь, как заводского изготовления, так и смонтированная своими руками, очень требовательна к влажности топлива – если она превышает 20%, дрова подлежат обязательному досушиванию. По этой же причине еще до установки печи для теплицы необходимо обустроить дровяной сарай.
2. Второй минус – это нестабильность горения при малой (меньше половины) загрузке твердотопливного отсека.

Оценка возможности самостоятельного изготовления разных моделей

Пиролизный процесс реализуется в разных конструкциях, и выбор варианта изготовления печи для теплицы – решающий момент, влияющий на ее рентабельность. Так, несмотря на всю привлекательность обогревательных устройств из кирпича (они действуют как энергоаккумуляторы, отдавая накопленное за день тепло ночью), сложить их своими руками весьма непросто – недаром в деревнях всегда ценились хорошие печники.

Печки с металлическими корпусами гораздо проще в монтаже. Для пиролизной версии «буржуйки» обычно используется любая емкость круглого сечения из металла толщиной 4–6 мм – в ней легко обеспечить плавный ход газораспределителя. Впрочем, мастера-самоделкины приспосабливают в своих целях и подручный материал – старые бочки, газовые баллоны, прямоугольные металлические коробы и т. д.

Помимо материала оболочки, котлы длительного горения классифицируются по виду используемого топлива – жидкого или твердого.

Действительно, существуют устройства, способные работать даже на отработанном масле, и монтаж их достаточно прост. Но есть нюанс, существенно ограничивающий их применение, а именно, взрывоопасность такой печи – малейшее попадание влаги в топку с разгоряченным маслом приведет к моментальному воспламенению.

Засмотревшись на одну из самых удачных теплотехнических разработок – печь «Булерьян», многие загораются желанием воссоздать ее самостоятельно.

Это на самом деле высокоэффективный и простой в эксплуатации агрегат, но с точки зрения изготовления «на коленке» его конструкция сложна и требует точного соблюдения размеров и пропорций, а также большого количества сварных швов и качества их соединения.

И наконец, последняя из подходящих для теплиц печей длительного горения своими руками выполняется достаточно быстро, ее можно приспособить под любое топливо, и горит она очень долго. Кроме этого, нет каких-либо строгих привязок к размерам – для сборки допускается использовать то, что есть под рукой.

Это печь «Бубафоня», и именно ее стоит рассмотреть более подробно.

Пошаговая инструкция монтажа «Бубафони»

У этой печи, название которой происходит от ника ее автора на одном из форумов, есть два небольших недостатка. Собственно говоря, первый из них – неказистая внешность – особо минусом и не является, ведь устанавливать ее нужно в теплице, а не в доме. А вот второй – это высокая пожароопасность (температура пиролиза достигает 350 градусов), и к нему нужно отнестись очень внимательно, организовав огнеупорный фундамент и установив защитный экран или кожух.

Упрощенный расчет базовых габаритов обогревателя

Для начала стоит определиться, из чего лучше сделать корпус: это зависит не только от наличия того либо иного материала, но и от требуемой длительности работы печи при одной загрузке. Закладка твердого топлива в «Бубафоне» из газового баллона горит около 5 часов, а корпус из 200-литровой бочки позволяет «забыть» об отоплении теплицы дровами минимум на 12 часов.

Печь-самоделка состоит из нескольких узлов, к размерам которых, при желании достичь наивысших показателей мощности, рекомендуется предъявить несколько требований:

• Металлический корпус – оптимально, если его диаметр лежит в пределах 300–600 мм, а высота соотносится с ним в пропорции от 1:3 до 1:5.
• Распределительный диск – зазор между ним и стенкой печи должен составлять 5% от диаметра (например, при внутренней окружности печи 400 мм диаметр диска равен примерно 360 мм).
• Воздуховоды (в их роли могут выступать отрезки швеллера, уголка или стальной полосы) – при внутреннем диаметре корпуса 300 мм высота их ребер не должна превышать 40 мм, при 800 мм – 80 мм.
• Патрубок выходного дымохода – площадь его сечения высчитывается по достаточно сложным формулам, но для печи длительного горения, изготовленной из газового баллона (диаметром 300 мм и высотой 850 мм), она равняется 175 см2, соответственно, диаметр патрубка равен 150 мм.
• Канал подачи воздуха – для его обустройства подойдет труба сечением 80 мм и высотой, превышающей высоту баллона на 7–10 см.

Конечно, эти параметры являются рекомендуемыми, а не обязательными, однако их теоретический расчет на практике приводит к существенному повышению КПД.

Обустройство корпуса печи и сборка поршня

Алгоритм подготовки и монтажа узлов выглядит следующим образом:

1. Верхнюю часть баллона срезать и приварить к ней ручку и упоры для фиксации крышки на корпусе.
2. Для изготовления поршня на металлическом блине вырезать отверстие по диаметру воздухоподающей трубы.
3. С одной стороны блина наварить 5–6 полос-воздуховодов из швеллера либо уголка, для более равномерного распределения воздуха лучше их предварительно загнуть винтом.
4. Прямо к воздуховодам сваркой можно присоединить еще один, только меньшего диаметра, металлический блин с отверстием по центру.
5. К практически готовому поршню приварить трубу подачи воздуха, дополнительно укрепив ее ребрами жесткости.
6. В верхней части корпуса чуть ниже крышки вырезать отверстие для установки дымохода и с максимальной герметичностью вварить в него горизонтальный участок дымохода длиной не более 400 мм.
7. Поднять по вертикали дымоотводящую трубу до высоты 4–5 м – это обеспечит качественную тягу.

Дымоход лучше сделать разборным, причем собирать его стоит от крыши. Как вариант, можно встроить в трубу ревизионный стакан, чтобы контроль ее состояния и чистка производились без демонтажа.

Сборка всех деталей не занимает много времени и усилий: для этого баллон-корпус следует поставить на ровный участок, загрузить его топливом (не выше уровня дымоходного канала), сверху установить поршневой диск и закрыть всю конструкцию крышкой.

Варианты усовершенствования базовой модели

Поскольку очищать от золы узкую печь достаточно сложно, люди с опытом рекомендуют изготовить своеобразный зольник, имеющий вид тарелки с таким же диаметром, что и внутренний просвет корпуса, с приваренным к нему длинным штырем. Блин-зольник необходимо установить на самое дно, на него – дрова, на штырь надеть поршень и крышку.

Зола собирается на поддон, и вытащить его не составляет труда.

Чтобы улучшить прочие параметры безопасности и условия обслуживания «Бубафони», можно воспользоваться существующими разработками домашних мастеров:

• Вне зависимости от того, установлена ли печь на ножки или нет, под нее необходимо уложить фундамент; при этом обычная бетонная стяжка малопригодна (под действием высоких температур она быстро растрескивается) – желательно использовать огнеупорный кирпич.
• Для регулирования интенсивности горения на торец подающей трубы следует прикрепить ось и установить на нее воздушную заслонку, при желании снабдив ее фиксирующей гайкой-барашком.
• Снизить риск случайного ожога и улучшить тепловую конвекцию поможет кожух из листа металла, который монтируют на радиально приваренные к корпусу металлические стойки.
• Еще один способ разогнать горячий воздух по теплице – включить рядом с печью один или несколько вентиляторов.
• Как вариант, вокруг самой печи или дымохода можно обустроить водяную рубашку, к которой подсоединить отопительные трубы, проведенные по периметру теплицы.
• Чтобы не допустить скопления на внутренней поверхности выводящей трубы конденсата, неизбежно образующегося при перепаде температур, в нижнюю часть дымохода стоит вмонтировать колено, которое будет выполнять функцию сборника влаги. Его высота от места врезки – 300 мм. Снизу сборник оснащается шаровым краном для слива жидкости.

Модернизированные таким образом печи длительного горения не доставляют никаких проблем при эксплуатации, а полученная экономия и чувство удовлетворения от работы, проделанной своими руками, стоят нескольких дней, потраченных на обустройство отопительного агрегата.