Печь ракета своими руками для гаража: чертежи, размеры, фото изготовления

Подробный последовательный фотоотчет постройки печи-ракеты для отопления гаража, чертежи и размеры прилагаются.

Приветствую! Хочу представить еще один вариант печи для гаража. Гараж у меня — это бокс в гаражном кооперативе, ниже уровня земли.
Зимой там температура около нуля, в лютые морозы температура не опускается ниже минус 5. Однако работать при такой температуре, мягко говоря, некомфортно.

На гараж удается выделить 1 раз в неделю 3-5 часов, все остальное время гараж «мерзнет», поэтому протопить гараж тепловентилятором 3 кВт удавалось до температуры +10, не более, за сутки. Да и при тарифе 3р 50к при этом довольно накладно.

Поэтому было принято решение исследовать возможность установки эффективной обогревательной печи на твердом топливе, с определенными ограничениями.

Ограничение в том, что дымоотведение придется делать через вентиляционную трубу (благо, отдельную на бокс), которая при этом проходит через битумную крышу гаражного кооператива. Следовательно, труба не должна значительно нагреваться, тем более «раскаляться».

Исследование привело к варианту, который в англоязычном интернете называют Rocket Heater, по-нашему «Печь-ракета».

Это вариант энергоэффективной печи, с особой конструкцией топливника и дымохода: J-труба.

Вертикальной загрузки топливник, топка, и дымоход ВНУТРИ печи, все хорошо теплоизолированные, создают высокую температуру сгорания топлива и позволяют использовать запасенную энергию топлива очень эффективно, отпуская в дымоход минимум тепла, примерно 10%.

Передача тепла осуществляется через внешний корпус-кожух печи, по всей поверхности кожуха.

К тому же, разница температур между внутри дымохода и вне дымохода позволяет расположить отводящую газы трубу на любом уровне и под любым углом — печь сама создает себе тягу.

Схематика печи-ракеты

Исходный чертёж печи ракеты.

При изготовлении печи были использованы материалы:

• 2 баллона из-под газа, 10-ка и 20-ка,
• огнеупорный кирпич,
• уголок 40-ка,
• куски 3-мм железа.
• Специально были заказаны трубы из оцинкованного железа, они и составили львиную долю стоимости проекта.

Целые кирпичи пришлось пилить вдоль напополам.

Огнеупорный герметик, для изоляции стыков внутри и на выходе печи.

Алюминиевый скотч, для изоляции стыков труб.

Вермикулит вспученный, огнеупорный материал для теплоизоляции топливника и дымохода.

Подвариваюсь к вентиляционной трубе.

Дренажная яма для конденсата. При горении образуется много пара, который в виде конденсата рекой льется по трубе.

Отводящие трубы для печных газов.

Большое внимание трубам оттого, что печь создает на выходе давление, больше атмосферного, и любя утечка опасна. Поэтому приходится тщательно изолировать все соединения, а это удобно делать на новых идеальных трубах.

Собираю J-трубу на рамке из металлических уголков, позднее эта рамка будет вварена в баллон.

 

 

Черновая сборка состоялась, размеры J-трубы сняты, начинается сборка сегментов на огнеупорном растворе для кладки печей.

 

Не представляя технологию постройки, разрезал баллон наобум, используя технологию заполнения баллона водой. На нижней фотографии — вырезанная лазером перегородка, которая отделит нижнюю часть печи с топливником от верхней части.

Вырезан сегмент баллона, вварена рамка, тепло-изолирован топливник, вварена перегородка.

В процессе работы выяснилось, что можно было не вырезать сегмент, а выпилить «окошечко» и задвинуть туда топливник на рамке. Не пришлось бы тогда приваривать часть сегмента обратно, и избежать деформации окружности, которая и произошла.

Слева — примерка «купола» печи, справа — установка «колонны».

Во время примерки купола стало понятно, что первоначально баллон был разрезан ниже, чем следовало — некуда вварить отвод. Поэтому пришлось приваривать баллон обратно и отрезать от баллона окружность выше.

Но нет, как говорится, худа без добра — эта процедура позволила исправить «косяк» с деформацией.

Надел на «колонну» жестяную трубу, тепло-изолировал, изготовил «шапочку» из раствора. Внизу — установка конструкции на место

Было ошибкой сначала собрать топливник на растворе на рамке, а затем устанавливать его в баллон: за время многочисленных примерок, передняя часть развалилась, и позже пришлось собирать её на месте уже на герметике.

Сегмент, который был выпилен на месте топливника, пошел на изготовление внутреннего уплотнительного кольца, Такая вот «матрешка».

Элементы конструкции для стягивания двух половин печи. По окружности «матрешки» проложен асбестовый шнур и стянут двумя половинками

 

Заковываем топливоприемник и топливник в металлические «латы».

 

Зольник и передняя задвижка.

Вырезанные лазером элементы колосниковой решетки, и решетка в сборе.

Печь может работать на дровах и пеллетах, которые также загружаются сверху, и «автоматически» подаются в зону горения естественным путем — под действием гравитации.

Планирую сделать скоро «дозатор» для пеллет, тогда можно будет не отвлекаться на обслуживание печи.

Также, думаю, можно приспособить печь для работы на газе и «отработке», соорудив соответствующие сменные элементы в топливоприемник.

Влажность (24) и температура (21.9) в непосредственной близости от печи (место где будет верстак).

И НАВЕРНОЕ САМОЕ ГЛАВНОЕ — ТЕМПЕРАТУРА ОТВОДНОЙ ТРУБЫ ВБЛИЗИ ПОТОЛКА — ТО, ДЛЯ ЧЕГО И ЗАТЕВАЛСЯ ЭТОТ ПРОЕКТ — НЕ БОЛЕЕ 70 градусов при температуре верха печи свыше 400! КРОВЛЯ НЕ ПОСТРАДАЕТ!

Немного теории

В любой печи нужно создать тягу, чтобы воздух снаружи поступал внутрь к топливу, для обеспечения процесса горения.

В среднестатистической печи около 80% тепла от сгоревшего топлива вылетает в трубу, в силу конструкции, за исключением той части, что остается в помещении в результате излучения тепла и конвекции.

Печь-ракета, напротив, способна максимально эффективно собирать и оставлять тепло в помещении, опять же, в силу конструкции: J-труба, которая находится внутри самой печи. Как только процесс горения начинается, внутри печи образуется тяга, которая самопроизвольно «управляет» всем процессом.

В этом и состоит главное отличие Печи-ракеты от традиционной классической печи, например, «буржуйки».

Основные важные особенности Печи-ракеты:

1. J-труба («сапог»), с прямыми внутренними углами. Горячие газы, поднимаясь по «голенищу сапога» тянут за собой воздух внутрь печи из «носка сапога», сквозь топливо.
2. Камера сгорания изолирована от внешней среды огнеупорным теплоизоляционным материалом, который позволяет все тепло оставить в топке. Теплоизоляция=высокая температура=полное сгорание топлива=высокая эффективность.
3. Теплоизолированная труба («голенище сапога»), которая находится внутри печи, создавая отличную тягу.
4. Топливо горит и прогорает снизу, поступая в зону горения под действием силы гравитации, своего рода автоподача.
5. Печь способна проталкивать печные газы по трубе наружу, поэтому эта труба не обязательно должна быть вертикальной, она может отходить от печи под любым углом, хоть вниз.
6. Необычайная эффективность использования топлива (энтузиасты подсчитали – до 70-80%)

Именно поэтому я выбрал эту конструкцию: эффективность печи такова, что температура трубы на выходе из гаража — от плюс 30 до 70 градусов, и это хорошо для битумной кровли гаража, которая не плавится и тем более не горит. И 80% тепла остается в помещении.

Другой плюс печи — легкость в обращении: растопка, хоть и требует определенных навыков, но не занимает много времени, глушить печь не нужно, достаточно прикрыть топливник и уйти — все закончится само собой. Малое количество золы вычищается за несколько секунд

Основные размеры моей печи:

Так как печь строилась по фотографиям и видео, с модификациями в процессе постройки, то дам только основные размеры.
1. Диаметр металлического кожуха = 295-300 мм, по диаметру стандартного газового баллона.
2. Высота металлического кожуха = высота большого баллона без одной полусферы + высота малого баллона без одной полусферы (обе полусферы отрезаны по сварному шву.
3. Металлическая рамка лежит на шве нижней полусферы.
4. Огнеупорный кирпич ША-8 кирпич разрезан повдоль, что дает внешние размеры 250х124х(65/2).
5. Каждый из трех сегментов трубы составлен из 4 кирпичей с внутренними размерами дымохода 95х95 мм.
6. Это дает размер по диагонали квадрата сечения 220 мм, это также является диаметром оцинкованной трубы, использованной для теплоизоляции.
Остальные размеры подбирались по месту.

Пропорции J-трубы

Рисунок взят из книги
«ROCKET MASS HEATERS: Superefficient Woodstoves YOU Can Build»
by Ianto Evans and Leslie Jackson, 2007

Сечение загрузочного отверстия А не должно превышать сечения остальных труб, выходящих из печи, для создания сильного входящего потока воздуха. Первоначально можно сделать одинаковое сечение, а затем сузить вставками.

Высота загрузочной шахты В не должна быть большой, чтобы не создавать собственную тягу в обратную сторону и не дать топливу гореть «назад» в помещение. В этом проекте В = 1 кирпич

(С) — сечение топки НИКОГДА не должно превышать сечения остальных частей дымоходов и отводящих труб, во избежание торможения выходящих из печи газов и снижения эффективности процесса горения. Здесь происходит сгорание топлива, и здесь самая высокая температура. Эту часть хорошо теплоизолируют, и ее могут делать не квадратной в сечении, а чуть шире и ниже, с сохранением площади сечения. Все остальные трубы следом за топкой должны быть равного или чуть большего сечения, чтобы не создавать помех потоку газов. Иногда в печах большего масштаба делают «голенище» с небольшим расширением кверху, для улучшения тяги.

Длина топки D должна быть по возможности минимальной, чтобы исключить потери тепла, которое нужно для создания условий в топке для максимально полного сгорания топлива.

Е — наиболее важный размер, от высоты «голенища» зависит создаваемая в печи тяга и температура кожуха печи. Идеальным вариантом является высота в 2 раза больше длины топки. Но можно делать и больше, как в данном проекте.

(F) — площадь сечения «голенища», НЕ должна быть менее (С)

G — Пространство над «голенищем» должно позволять газам беспрепятственно подниматься, заворачивать вниз

Н — пространство между кожухом и «голенищем». Площадь сечения этого кольца, что ли, не должна быть менее (F)

J и К также не должно быть менее (F), во избежание торможения газов.

Вот таблица, где я рассчитывал площади сечений для прохода газов, из расчета внутреннего диаметра вытяжной трубы гаража 120 мм.

И напоследок — замеры времени и температуры.

через 15 минут.

через 30 минут

Видео работы печи:

Автор самоделки: Павел. г. Барнаул.