Печь ракета из кирпича длительного горения своими руками. Основные виды и инструкция по изготовлению ракетной печи Печь ракета из 150 профиля

Скажем сразу: ракетная печь – простое и удобное отопительно-варочное устройство на древесном топливе с хорошими, но не исключительными параметрами. Ее популярность объясняется не только броским названием, но более тем, что ее может сделать своими руками и не печник и даже не каменщик; при необходимости – буквально за 15-20 мин.

И еще тем, что, вложив немного больше труда, можно в доме получить прекрасную лежанку, не прибегая к постройке сложной, дорогой и громоздкой русской или колпаковой печи. Причем сам принцип устройства печи-ракеты дает большую свободу дизайну и проявлению творческих способностей.

Ракетная печь - устройство на древесном топливе

Но едва ли не более примечательна «реактивная печь» огромным количеством связанных с ней, временами совершенно несуразных выдумок. Вот, к примеру, несколько выхваченных наугад перлов:

• «Принцип работы печи такой же, как у прямоточного реактивного двигателя МИГ-25». Да МИГ-25 и его потомок МИГ-31 возле прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ПВРД), что называется, и в кустиках не присаживались. На 25-м и 31-м стоят двухконтурные турбореактивные двигатели (ТРДД), четверка которых потом тянула Ту-144 и тянет до сих пор другие машины. А любая печь с любым реактивным двигателем (РД) – технические антиподы, см. ниже.
• «Печь на обратной реактивной тяге». Это печка хвостом вперед летит, или как?
• «А как она такую трубу продует?» Печь без наддува в трубу не дует. Наоборот, дымоход из нее тянет, на естественной тяге. Чем выше труба, тем лучше тянет.
• «Печь-ракета это сочетание голландской колпаковой печи (sic!) с русской лежанкой». Во-первых, противоречие в определении: голландская печь – канальная, а любая колпаковая – что угодно, кроме голландки. Во-вторых, лежанка русской печи прогревается совсем не так, как ракетной.

Примечание: на самом деле печь-ракету прозвали так потому, что в неправильном режиме топки (о чем далее) она издает громкий свистящий гул. Правильно настроенная ракетная печь шепчет или шелестит.

Эти и подобные им несообразности, понятно, сбивают с толку и мешают сделать ракетную печь как следует. Так что давайте-ка разберемся, что о ракетной печи есть правда, и как этой правдой правильно воспользоваться, чтобы эта действительно хорошая печка проявила все свои достоинства.

Печь или ракета?

Для полной ясности нужно еще разобраться, почему печь не может быть ракетой, а ракета – печью. Любой РД – это тот же ДВС, только в роли поршней, шатунов с кривошипом и трансмиссии выступают сами истекающие газы. В поршневом ДВС уже в момент сгорания высокая температура рабочего тела создает большое давление, которое толкает поршень, а он уж движет всю механику. Движение поршня активное, рабочее тело толкает его туда, куда и само стремится расшириться.

При сжигании топлива в камере сгорания РД тепловая потенциальная энергия рабочего тела тут же преобразуется в кинетическую, как у падающего с высоты груза: поскольку раскаленным газам открыт выход в сопло, они туда и устремляются. В РД давление играет подчиненную роль и нигде не превышает первых десятков атмосфер, этого при любом мыслимом сечении сопла мало, чтобы разогнать до 2,5М мигарь или вывести на орбиту спутник. По закону сохранения импульса (количества движения) летательный аппарат с РД при этом получает толчок в обратную сторону (импульс отдачи), это и есть реактивная тяга, т.е. тяга от отдачи, реакции. В ТРДД второй контур создает вокруг реактивной струи невидимую воздушную оболочку. Вследствие этого импульс отдачи как бы стягивается в направлении вектора тяги, поэтому ТРДД намного экономичнее простого ТРД.

В печи преобразования видов энергии друг в друга нет, потому она и не двигатель.Печка просто распределяет потенциальную тепловую энергию должным образом в пространстве и времени. С точки зрения печи, у идеального РД КПД = 0%, т.к. он за счет топлива только тянет. С точки зрения реактивного движка, у печи КПД = 0%, она только рассеивает тепло и ничуть не тянет. Наоборот, если давление в дымоходе поднимется до или выше атмосферного (а без этого откуда возьмется реактивная тяга или активное усилие?), печь как минимум задымит, а то и отравит жильцов или пожар устроит. Тяга в дымоходе без наддува, т.е. без затрат энергии со стороны, обеспечивается за счет разности температур по его высоте. Потенциальная энергия тут опять же, ни в какую другую не преобразовывается.

Примечание: в ракетном РД топливо и окислитель подаются в камеру сгорания из баков, или сразу в нее заправляются, если РД на твердом топливе. В турбореактивном двигателе (ТРД) окислитель – атмосферный воздух – нагнетается в камеру сгорания компрессором с приводом от турбины в потоке выхлопных газов, на вращение которой расходуется некоторая доля энергии реактивной струи. В турбовинтовом двигателе (ТВД) турбину рассчитывают так, чтобы она отбирала 80-90% мощности струи, которая передается на воздушный винт и компрессор. В прямоточном воздушно-реактивном двигателе (ПВРД) подача воздуха в камеру сгорания обеспечивается скоростным напором на гиперзвуке. Опытов в ПВРД проводилось много, но серийных самолетов с ним не было, нет и не предвидится, уж больно ПВРД капризен и ненадежен.

Кан или не кан?

Среди мифов о ракетной печи есть и не совсем абсурдные, и даже в чем-то обоснованные. Одно из таких заблуждений – отождествление «ракетки» с китайским каном.

Автору довелось еще в детстве побывать зимой в Приамурье, в районе Благовещенска. Китайцев там по селам и тогда жило много, драпали кто куда от культурной революции Великого Председателя Мао и его напрочь отмороженных хунвэйбинов.

Зима в тех краях не московская, мороз в –40 обычное дело. И что поразило, и пробудило интерес к печам вообще – как обогревались канами китайские фанзы. В русские деревни дрова везут возами, из труб дым столбом. И все равно, в избе из бревнышек не в детский обхват к утру углы изнутри обмерзали. А фанза выстроена вроде дачного домика (см. рис.), окна затянуты рыбьим пузырем или вовсе рисовой бумагой, в кан подкладывают пучочки щепок или веточек, но в помещении всегда тепло.

Однако тонких теплотехнических премудростей в кане нет. Это обычная, только маленькая, кухонная плита с нижним выходом в дымоход, а большая часть самого дымохода – длинный горизонтальный канал, боров, на котором устроена лежанка. Дымовая труба, пожарной безопасности ради – вне здания.

Эффективность кана определяется прежде всего создаваемой им тепловой завесой: лежанка огибает если не весь периметр изнутри, кроме двери, то 3 стены уж точно. Что лишний раз подтверждает: конструкция и параметры печи должны быть увязаны к таковыми обогреваемого помещения.

Примечание: корейская печь ондоль действует по принципу теплого пола – очень низкая лежанка занимает почти всю площадь комнаты.

Во-вторых, в самую стужу каны топили аргалом – высохшим пометом жвачных животных, домашних и диких. Его теплотворная способность довольно велика, но горит аргал медленно. Фактически, уже костерок из аргала – печь длительного горения.

Не в русском обычае то и дело совать в печь прутики, и гнушались наши мужики готовить еду на скотских фекалиях. Но путешественники прошлого аргал как топливо весьма ценили, собирали по пути и везли с собой запас, старательно оберегая от намокания. Н. М. Пржевальский в одном из своих писем утверждал, что без аргала он не смог бы провести свои экспедиции по Центральной Азии без потерь. А у брезговавших аргалом англичан на базу возвращалось 1/3-1/4 личного состава отрядов. Правда, набирался он из сипаев, индийских солдат на английской службе, и пандитов – шпионов, завербованных из местного населения. Так или иначе, но изюминка печи-ракеты вовсе не в лежанке на борове. Чтобы до нее добраться, придется научиться думать по-американски: все первоисточники по ракетной печи оттуда, а несусветные домыслы порождены только и только недопониманием.

Как разбираться с ракетами?

С нашим взглядом на вещи изучать оригинальную техдокументацию печей-ракет нужно осмотрительно, но вовсе не из-за дюймов-миллиметров, литров-галлонов и тонкостей американского технического жаргона. Хотя и они тоже много значат.

Примечание: хрестоматийный пример – «Naked conductor runs under the carriage». Литературный перевод – голый кондуктор бежит под вагоном. А в оригинальной статье из «Petroleum Engineer» это значило «Неизолированный провод проходит под тележкой крана».

Печь-ракету придумали члены обществ выживания – люди со своеобразным даже по американским меркам образом мыслей. Кроме того, они не были связаны какими-либо стандартами и нормами, но, как и все американцы, машинально все всегда пересчитывали на деньги с учетом собственной выгоды; человек с иным мировоззрением в Америке просто не уживется. А инстинктивная корысть неминуемо порождает эгоцентризм. Добрых дел он отнюдь не исключает, но не по душевному порыву, а из расчета на дивиденды. Не в этой жизни, так в той.

Примечание: насколько средний житель величайшей в истории империи всего боится, можно понять, только достаточно долго с ними пообщавшись. А социопсихологи там из кожи вон лезут, убеждая, что жить, томясь в страхе – нормально и даже круто. Подоплека понятна: запуганная биомасса легко прогнозируема и управляема.

Без обогрева и готовки, понятно, не выживешь. Для чего нужна печь. До поры, до времени выживатели довольствовались походными печками. Но затем, по признаниям самих американцев, в 1985-86 гг. на них произвели огромное впечатление два кинофильма, вышедшие в прокат с небольшим промежутком и триумфально обошедшие все экраны мира: советская фантастическая пародия на весь род людской «Кин-дза-дза» и голливудский «На следующий день» (The Day After), о глобальной ядерной войне.

Выживатели поняли, что после ядерной зимы никакой экстремальной романтики не будет, а будет планета Плюк в галактике Кин-дза-дза. Довольствоваться новоявленным плюканам придется «ка-це» в малом количестве, плохими, дорогими и трудно доступными. Да, вдруг кто не смотрел «Кин-дза-дза» – ка-це по-плюкански спичка, мерило богатства, престижа и могущества. Нужно было придумывать свою печь, ни одна из существующих на послеядерный плюк не рассчитана.

Американцы очень часто наделены острым умом, но глубокий встречается как редчайшее исключение. Вполне нормальный и с IQ повыше среднего гражданин США может искренне не понимать, как это до другого не доходит то, что он сам уже «догнал» и как это кому-то еще может не нравиться то, что его самого устраивает.

Если уж американец уразумел суть идеи, то он доводит изделие по ней до возможного совершенства – а вдруг покупатель найдется, сырую-то железину не продашь. Но техдокументация, на вид красивая и аккуратная, может быть составлена по сути крайне небрежно, а то и умышленно искажена. А что тут такого, это мое ноу-хау. Может, продам кому. Плюк то ли будет, то ли нет, а пока ноу-хау денег стоит. В Америке такое отношение к делу считается вполне честным и достойным, зато там клинический алкоголик на работе стопарь ни за что не пропустит и пары болтиков домой на хозяйство не утянет. На том, в общем-то, вся Америка и стоит.

А русская широта души – тоже палка о двух концах. Наш мастер чаще всего просто по эскизу сразу понимает, как эта штука работает, но в мелочах оказывается небрежен и к исходникам чрезмерно доверчив: как это, чтобы братан-умелец своего же обманывал. Если чего нет, ну и не нужно значит. Вроде ясно, как там все крутится – уже и руки чешутся. А там, может быть, пока дело дойдет до молотка, зубила и сопутствующей словесности, еще считать и считать. Да еще важные моменты могут быть опущены, завуалированы или заведомо неверны.

Примечание: автора данной статьи знакомый американец спросил однажды – а как это мы, действительно тупые, выбрали президентом очень умного Рейгана? А вы, действительно умные, терпите в Кремле слюнявого маразматика с крашеными бровями? Правда, тогда в Америке никому и в дурном сне не привиделось бы, что в следующем столетии в Овальном кабинете водворится чернокожий гражданин с мусульманским именем, а его первая леди вскопает возле Белого дома огород и станет там выращивать репу. Times is changing, как пел когда-то Боб Дилан совсем по другому поводу…

Источники недоразумений

Есть в технике такая штука – закон квадрата-куба. Попросту, при изменении размеров чего-то площадь его поверхности меняется по квадрату, а объем – по кубу. Чаще всего это значит, что изменить общие размеры изделия по принципу геометрического подобия, т.е. просто выдерживая пропорции, нельзя. Применительно к печам на твердом топливе закон квадрата-куба действителен вдвойне, т.к. топливо тоже ему подчиняется: тепло оно выделяет с поверхности, а его запас содержится в объеме.

Примечание: следствие из закона квадрата-куба – любая конкретная конструкция печи имеет некую допустимую вилку ее размеров и мощности, в пределах которой обеспечиваются заданные параметры.

Почему, к примеру нельзя сделать буржуйку размером с холодильник и мощностью где-то этак киловатт на 50-60? Потому, что буржуйка, чтобы она хоть как-то грела, должна быть сама внутри нагрета не менее чем до 400-450 градусов. А чтобы прогреть до такой температуры объем холодильника при заданной теплоотдаче, дров или угля нужно столько, сколько в него не поместится. От мини-буржуйки толку тоже не будет: тепло уйдет через внешнюю поверхность печи, выросшую относительно ее объема, а топливо его больше, чем может, не отдаст.

На печь-ракету закон квадрата-куба действует втройне, т.к. она «вылизана» по-американски профессионально. С нашенским кондачком от нее лучше держаться подальше. Вот, к примеру, здесь на рис. американская разработка, которую, судя по ее востребованности, многие наши умельцы берут за прототип.

Оригинальный чертеж мобильной печи-ракеты

С тем, что здесь не указаны точно сорт огнеупорной глины (fire clay) наши-то еще разберутся. Но, если честно, кто обратил внимание, что, судя по отсутствию внешнего дымохода и наличию транспортировочных отверстий (carrying pipe), эта печь мобильная с открытой топкой? А главное – на то, что на ее барабан пошел 20-галлонный бочонок диаметром в 17 дюймов (431 мм с мелочью)?

Судя по конструкциям из рунета – никто вообще. Берут сию штукенцию и подгоняют по принципу геометрического подобия под отечественную 200-л бочку диаметром 590 мм по наружи. Устроить поддувало многие догадываются, но бункер оставляют открытым.Не указаны точно пропорции вермикулита с перлитом для футеровки райзера и формования тела печи (core)? Футеровку делаем однородной, хотя из дальнейшего будет ясно, что она должна состоять из изолирующей и аккумулирующей частей. В результате – печь ревет, топливо ест только сухое, и много, а еще до конца сезона зарастает внутри гарью.

Как родилась печь-ракета?

Итак, уже без фантастики с футурологией, выживателям понадобилась печь для обогрева дома, работающая с высоким КПД на низкокачественном случайном древесном топливе: влажной щепе, ветках-прутиках, корье. Которое, кроме того, нужно будет догружать, не останавливая печи. И просушить в дровнике скорее всего не будет возможности. Теплоотдача после протопки нужна не менее 6 час, чтобы высыпаться; угореть во сне на Плюке ничуть не лучше, чем в Америке. Дополнительные условия: в конструкции печи не должно быть сложных металлоизделий, неметаллических материалов и узлов, требующих для изготовления производственного оборудования, а сама печь должна быть доступна для постройки неквалифицированным работником без применения электроинструмента и сложных технологий. Разумеется, никаких наддувов, электроники и прочих энергозависимостей.

От кана сразу взяли лежанку, но как быть с топливом? Для колпаковой печи оно требуется высококачественное. Печи длительного горения работают хоть на опилках, но только сухих, и не допускают останова с догрузкой. Их все же взяли за основу, очень привлекал высокий КПД, достигаемый простыми способами. Но в попытках заставить «длинные печки» работать на плохом топливе выяснилось еще одно обстоятельство.

Что такое древесный газ?

Высокая эффективность печей длительного горения достигается во многом за счет дожигания пиролизных газов. Пиролиз – термическое разложение твердого топлива на летучие горючие вещества. Как оказалось (а у выживателей есть свои исследовательские центры с высококлассными специалистами), пиролиз древесного топлива, особенно влажного, достаточно долго продолжается в газовой фазе, т.е. только что выделившимся из дерева пиролизным газам требуется еще довольно много тепла, чтобы образовалась смесь, способная догореть полностью. Эту смесь назвали древесным газом, woodgas.

Примечание: в рунете woodgas породил еще путаницу, т.к. в американском просторечии gas может означать любое топливо, ср. напр. gas station – автозаправочная станция, заправка. При переводе первоисточников не зная американского технического, получалось, что woodgas – просто древесное топливо.

До того древесного газа никто не увидел: в обычных печах он образуется сразу в топке, за счет избытка энергии пламенного горения. Конструкторы печей длительного горения пришли к тому, что первичный воздух нужно подогревать, а отходящие газы задерживать в значительном объеме над большой массой топлива, просто методом проб и ошибок, так что древесный газ и они проглядели.

Не так оказалось при топке пучками веточек: здесь первичные пиролизные газы тяга сразу тащила в дымоход. Древесный газ мог бы образоваться в нем на некотором удалении от топки, но первичная смесь к тому времени остывала, пиролиз прекращался, а тяжелые радикалы из газа оседали на стенки дымохода нагаром. Который быстро затягивал канал полностью; с этим явлением хорошо знакомы любители, строящие печи-ракеты наобум. Но исследователи-выживатели в конце концов поняли, в чем дело, и все-таки сделали нужную печь.

Who are you, the Rocket Stove?

Есть в технике негласное правило: если кажется, что создать устройство по заданным требованиям невозможно, то почитай, умник, школьные учебники. Т.е., обратись к основам. В данном случае – к основам термодинамики. Выживатели больным самолюбием не страдают, они к основам и обратились. И нашли главный принцип работы своей печи, не имеющий аналогов в других: медленное адиабатическое дожигание пиролизных газов в слабом потоке. В печах длительного горения дожигание равновесное изотермическое, требующее большого буферного объема, подверженного закону квадрата-куба, и запаса энергии в нем. В пиролизных газы в дожигателе расширяются почти по адиабате, но практически в свободный объем. А теперь – учимся мыслить по-американски.

Как работает печь-ракета?

Схема конечного плода трудов выживателей представлена на левой части рис. Топливо загружается вертикально в бункер (Fuel Magazine) и горит, постепенно оседая вниз. Воздух в зону горения поступает через поддувало (Air Intake). Поддувало должно обеспечить избыток воздуха, чтобы его хватило на дожигание. Но не чрезмерный, чтобы холодный воздух не остудил первичную смесь. При вертикальной загрузке топлива и глухой крышке бункера регулятором, впрочем, не весьма эффективным, выступает само пламя: слишком разгоревшись, оно оттесняет воздух.

Устройство ракетных печей

Далее начинаются вещи уже нетривиальные. Нам нужно прогреть, и с хорошим КПД, большую печь. Закон квадрата-куба не пускает: мизерное тепло сразу рассеется настолько, что и пиролиз не дойдет до конца, и термоградиента изнутри наружу не хватит на теплоотдачу в помещение; все высвистит в трубу. Закон этот вредный, в лоб его не прошибешь. Ладно, посмотрим в основах, нет ли там чего, что ему не подвластно.

А как же, есть. Тот самый адиабатический процесс, т.е. термодинамический без теплообмена с окружающей средой. Нет теплообмена – квадраты отдыхают, и кубы можно свести хоть в наперстку, хоть к небоскребу.

Представим себе полностью изолированный от всего объем газа. Допустим, в нем выделяется энергия. Тогда температура и давление начнут расти, пока не прекратится энерговыделение, и застынут на новом уровне. Прекрасно, топливо мы сожгли полностью, горячие дымовые газы можно выпускать в теплообменник или теплоаккумулятор. Но как это сделать без технических сложностей? А главное – как, не нарушая адиабаты, подавать воздух для дожигания?

А мы сделаем адиабатический процесс неравновесным. Как? Пусть первичные газы сразу от очага горения уходят в трубу, покрытую высококачественной изоляцией с малой собственной теплоемкостью (Insulation). Назовем эту трубу для себя жаровой или туннелем горения (Burn Tunnel), но не подпишем (ноу-хау! Не догоняешь – денег давай за чертежи-консультации! Без теории, разумеется. Кто же основной капитал в розницу распродает.) На схеме, чтобы не обвинили в «непрозрачности», обозначим пламенем.

По длине жаровой трубы показатель адиабаты меняется (это и есть неравновесный процесс): температура сначала немного упадет (образуется древесный газ), затем резко возрастет, газ догорит. Можно выпускать его в накопитель, но мы ведь забыли – а что газы по жаровой трубе потянет? Наддув означает энергозависимость, и точной адиабаты не будет, а что-то в смеси с изобарой, т.е. упадет КПД.

Тогда удлиним трубу вдвое, сохранив изоляцию, чтобы тепло зря не ушло. «Холостую» половину загнем вверх, сделав на ней изоляцию послабее; как сохранить просачивающееся через нее тепло, подумаем чуть позже. В вертикальной трубе появится разность температур по высоте, а, значит – тяга. И хорошая: сила тяги зависит от разности температур, а при средней в жаровой трубе около 1000 градусов добиться разницы в 100 на высоте около 1 м несложно. Итак, пока мы сделали маленькую экономичную печку-буржуйку, теперь нужно подумать, как ее тепло использовать.

Да, тут не мешает дополнительно подшифроваться. Если назвать вертикальную часть жаровой трубы первичным или внутренним дымоходом (Primary or Internal Vent), то и об основной идее догадаются, не мы же на свете самые умные. Ну… назовем первичный дымоход самым общим техническим термином для вертикальных трубопроводов с восходящим током – райзером (riser). Чисто по-американски: правильно и непонятно.

Теперь вспомним о теплоотдаче после протопки. Т.е. нам нужен дешевый, всегда доступный и очень емкий теплоаккумулятор. Изобретать тут нечего, саман (Thermal Mass) еще первобытные придумали. Но он не огнестоек, более 250 градусов не держит, а у нас на устье райзера около 900.

Преобразовать высокопотенциальное тепло в среднепотенциальное без потерь несложно: нужно дать газу возможность расшириться в изолированном объеме. Но, если оставить расширение адиабатическим, то объем понадобится слишком большой. А значит – материало- и трудоемкий.

Пришлось опять идти на поклон к основам: сразу по выходе из райзера газы пусть расширяются при постоянном давлении, изобарически. Для этого необходим отвод тепла наружу, порядка 5-10% тепловой мощности, но оно не пропадет и даже окажется полезным для быстрого прогрева помещения при утренней топке. А дальше по ходу газов – остывание изохорическое (в постоянном объеме); таким образом практически все тепло уйдет в аккумулятор.

Как это сделать технически? Накроем райзер тонкостенным железным барабаном (Steel Drum), он же пресечет теплопотери из райзера. «Друм» получается высоковат (райзер сильно торчит вверх), но не беда: мы его на 2/3 высоты обмажем тем же саманом. Присоединяем лежанку с герметичным дымоходом (Airtight Duct), наружный дымоход (Exhaust Vent), и печь почти готова.

Примечание: райзер и накрывающий его барабан с виду похожи на печной колпак над вытянутым вверх хайлом. Но термодинамика здесь, как видим, совсем другая. Пытаться улучшить колпаковую печь, надстраивая хайло, бесполезно – только лишний материал и работа уйдут, а печка лучше не станет.

Осталось решить проблему прочистки канала в лежанке. Китайцам для этого приходится кан время от времени ломать и муровать заново, но мы же не в I в. до н.э. живем, когда кан придумали. Мы устроим сразу после барабана вторичный зольник (Secondary Airtight Ash Pit) c герметичной прочистной дверцей. Вследствие резкого расширения и охлаждения в нем дымовых газов все в них, что не догорело, тут же конденсируется и оседает. Чистота внешнего дымохода гарантируется этим на годы.

Примечание: вторичную прочистку придется открывать раз-два в год, так что с петлями-задвижками можно не морочиться. Сделаем просто крышку из металлического листа на винтах с прокладкой из минерального картона.

Малая ракета

Следующей задачей конструкторов было создать на том же принципе малую печь непрерывного горения для приготовления пищи в теплое время года. В отопительный сезон для стряпни пригодна покрышка барабана (Optional Cooking Surface) большой печи, она нагревается примерно до 400 градусов. Малая печь-ракета должна была быть переносной, но зато ее допустимо было сделать с открытой топкой, т.к. когда тепло, готовить можно и на открытом воздухе или под навесом.

Вот тут конструкторы отомстили закону квадрата-куба, заставив его работать на себя: совместили топливный бункер с поддувалом см. на рис. в начале раздела справа. В большой печи так делать нельзя, точная регулировка режима печи по мере оседания топлива (см. далее) окажется невозможной.

Здесь же объем поступающего первичного воздуха (Primary Air) оказывается невелик относительно площади тепловыделения и воздух уже не может остудить первичную смесь до прекращения пиролиза. Его подача регулируется щелью в крышке бункера (Cover Lid). Бункер, наклонный под 45 градусов, оптимизирует авторегулировку мощности печи под стандартные кулинарные процедуры, но сделать его сложнее.

Вторичный воздух для дожигания древесного газа в малой печи поступает через дополнительные отверстия в устье райзера или просто подтекает под конфорку, если на ней стоит варочная посудина. Если малая печь размера, близкого к предельному (около 450 мм в диаметре), то для полного дожигания может понадобиться надставка-обечайка, Optional Secondary Woodgas Frame).

Примечание: подавать вторичный воздух к устью райзера большой печи через отверстия в барабане (что повысило бы КПД печи) нельзя. Хотя давление во всем газодымовом тракте и ниже атмосферного, как и положено в печи, из-за сильных завихрений дымовые газы будут выбрасываться в помещение. Тут сказывается вредная для печи их кинетическая энергия; это, пожалуй, единственное, что роднит печь-ракету с реактивным двигателем.

Малая печь-ракета произвела революцию в классе походных печей, особенно туристких. Печка-щепочница (печка Бонда на Западе) поможет сварить похлебку или переждать буран в одно-двухместной палатке, но группу, застигнутую в весеннем походе запоздалым ненастьем, не спасет. А малая ракетная печь лишь немного больше, ее можно быстро сделать нигде из ничего, но способна развить мощность до 7-8 кВт. Впрочем, о печах-ракетах из чего попало мы поговорим далее.

Также малая ракетная печь породила множество усовершенствований. Напр., Габриэль Апостол снабдил ее отдельным поддувалом и широким бункером. Получилась печка, пригодная для устройства компактной и довольно мощной водогрейки, см. видео ниже. Большую печь-ракету тоже модифицировали, об этом мы расскажем немного в конце, а пока остановимся на вещах более существенных.

Видео: водогрейка на основе ракетной печи конструкции Габриэля Апостола

Как топить ракету?

У ракетной печи с печами длительного горения есть общее свойство: запускать их нужно только на теплую трубу. Для малой это несущественно, но большая на холодный дымоход только зря сожжет топливо. Поэтому большой ракетной печи перед загрузкой штатного топлива в бункер после длительного перерыва в топке и растопкой необходим разгон – протопка бумагой, соломой, сухой стружкой и т.п., их помещают в открытое поддувало. Об окончании разгона судят по изменению тона гула печи или его затиханию. Тогда можно загружать топливо в бункер, а его розжиг произойдет сам собой от разгонного топлива.

Печь-ракета, к сожалению, не относится к печам, полностью самонастраивающимся под качество топлива и внешние условия. В начале горения штатного топлива дверцу поддувала или крышку бункера в малой печи открывают полностью. Когда печь сильно загудит, прикрывают ее «до шепота». Далее в процессе топки необходимо постепенно прикрывать доступ воздуха, ориентируясь по звуку печи. Вдруг воздушная заслонка захлопнулась на 3-5 мин – ничего страшного, если ее открыть, печь снова разгорится.

Зачем такие сложности? В процессе прогорания топлива приток воздуха в зону горения усиливается. Когда воздуха слишком много, печь взрёвывает, но не радуйтесь: теперь избыточный воздух охлаждает первичную газовую смесь, а звук усиливается оттого, что устойчивый вихрь в райзере сбивается в беспорядочный комок. Пиролиз в газовой фазе прерывается, никаких древесных газов не образуется, печь потребляет слишком много топлива, а в райзере оседает нагар из сажи, сцементированной битуминозными частицами. Это, во-первых, пожароопасно, но до пожара дело скорее всего не дойдет, канал райзера довольно быстро зарастет нагаром полностью. А как его чистить, если у вас покрышка барабана несъемная?

В большой печи самопроизвольная смена режима происходит скачком, когда верх палочек опустится до нижнего обреза бункера, а в малой – постепенно, по мере оседания топливной массы. Поскольку при стряпне на печи опытная хозяйка надолго от нее не отходит, конструкторы и сочли возможным ради компактности совместить в ней бункер с поддувалом.

С большой печью такой фокус не пройдет: высокий райзер тянет очень сильно, и воздушная щель нужна настолько тонкая (а ведь ее нужно еще и регулировать), что добиться стабильного режима печи невозможно. С отдельным поддувалом проще: округлую в разрезе массу топлива воздуху легче обтекать с боков, слишком разгоревшееся пламя туда его и отжимает. Печка получается до некоторой степени саморегулирующейся; правда, в очень небольших пределах, так что манипулировать поддувальной дверцей все равно время от времени приходится.

Примечание: делать бункер большой печи ради простоты без плотной крышки, как часто творят, нельзя. Из-за нерегулируемого дополнительного притока воздуха сквозь топливную массу добиться стабильного режима работы печи вряд ли окажется возможным.

Материалы, размеры и пропорции, футеровка

Теперь посмотрим, какой должна быть самодельная печь-ракета из доступных нам материалов. Тут тоже нужна оглядка: не все, что в Америке под рукой, у нас тоже, и наоборот.

Из чего?

Для большой печи с лежанкой более-менее достоверные опытные данные есть для изделий с барабаном из 55-галлонной бочки диаметром 24 дюйма. 55 галлонов это 208 с мелочью литров, а 24 дюйма – почти точно 607 мм, так что наша 200-литровка вполне подойдет без дополнительного пересчета. Сохраняя параметры печи, диаметр барабана удается уменьшить вдвое, до 300 мм, что позволяет сделать его из 400-450 мм жестяных ведер или бытового газового баллона.

На поддувало, бункер, топку и райзер пойдут трубы разного размера, см. ниже, круглые или профильные. Так можно будет сделать изолирующую футеровку топочной части из смеси равных долей печной глины и шамотного щебня, не прибегая к кирпичной кладке; о футеровке райзера поговорим подробнее ниже. Горение в печи-ракете слабое, поэтому термохимия газов щадящая и толщина стали всех металлических частей, кроме газопровода в лежанке – от 2 мм; последний можно сделать из тонкостенного металлогофра, здесь дымовые газы уже полностью выдохлись и по химии и по температуре.

Для внешней обмазки лучший теплоаккумулятор – саман. При соблюдении указанных ниже размеров теплоотдача ракетной печи в самане после топки может достигать 12 час и более. Остальные детали (дверцы, крышки) – металлические из оцинковки, алюминия и т.п., с герметизирующими прокладками из минерального картона. Обычная печная фурнитура подходит мало, обеспечить ее герметичность трудно, а щелястая печь-ракета работать как следует не будет.

Примечание: печь-ракету желательно снабдить вьюшкой во внешней дымовой трубе. Хотя газовая вьюшка в высоком райзере запирает общий дымовой тракт наглухо, сильный ветер снаружи может преждевременно вытянуть тепло из лежанки.

Размеры и пропорции

Базовые расчетные величины, к которым привязываются остальные – диаметр барабана D и площадь его поперечного сечения по внутри S. Все прочее, исходя из размера наличной железины, определяется следующим образом:

1. Высота барабана H – 1,5-2D.
2. Высота обмазки барабана – 2/3H; обрез обмазки дизайна ради можно делать косым криволинейным, тогда 2/3H нужно выдержать в среднем.
3. Толщина обмазки барабана – 1/3D.
4. Площадь поперечного сечения райзера – 4,5-6,5% от S; лучше держаться в пределах 5-6% от S.
5. Высота райзера – чем больше, тем лучше, но зазор между его обрезом и покрышкой барабана должен быть не менее 70 мм; его минимальная величина определяется вязкостью дымовых газов.
6. Длина жаровой трубы – равна высоте райзера.
7. Площадь сечения жаровой трубы (огнепровода) – равна таковой райзера. Огнепровод лучше сделать из квадратной профтрубы, так режим печи будет стабильнее.
8. Площадь сечения поддувала – 0,5 от ее же топки и райзера. Более стабильный режим печи и его плавную регулировку даст прямоугольная профтруба со сторонами 2:1, уложенная плашмя.
9. Объем вторичного зольника – от 5% исходного объема барабана (без учета объема райзера) для печи из бочки до 10% его же для печи из баллона. Интерполяция для промежуточных размеров барабана – линейная.
10. Площадь сечения внешнего дымохода – 1,5-2S.
11. Толщина саманной подушки под внешним дымоходом – 50-70 мм; если канал круглый, считается от нижней его точки. Если лежанка на деревянных полатях, подушку под дымоходом можно уменьшить вдвое.
12. Высота обмазки лежанки над внешним дымоходом – от 0,25D для барабана в 600 мм до 0,5D для 300-мм. Можно меньше, но тогда теплоотдача после протопки будет короче.
13. Высота внешней дымовой трубы – от 4 м.
14. Допустимая длина газохода в лежанке – см. след. разд.

Предельная тепловая мощность печи-ракеты из бочки составляет примерно 25 кВт, печи из газового баллона – около 15 кВт. Регулировка мощности – только размером загрузки топлива. Подачей воздуха печь вводится в режим, и ничего более!

Примечание: в первоначальных печах выживальщиков сечение райзера бралось в 10-15% S в расчете на совсем мокрое топливо. Потом там же, в Америке, появились печи-ракеты с лежанкой для бунгало, рассчитанные на воздушно-сухое топливо и более экономичные. В них сечение райзера уменьшено до рекомендуемых и здесь 5-6% S.

Футеровка райзера

От теплоизоляции райзера во многом зависит экономичность ракетной печи. Но американские футеровочные материалы нам, увы, недоступны. По запасам высококачественных огнеупоров США не имеют себе равных, там они считаются стратегическим сырьем и даже проверенным союзникам продаются с оглядкой.

Из наших доступных материалов по теплотехнике их можно заменить легким шамотным кирпичом марки ШЛ и обычным самокопаным речным песком с большой примесью глинозема, правильно уложенным, см. ниже. Однако материалы эти пористые, в печи они быстро пропитаются нагаром. Тогда печь заревет при любой подаче воздуха, со всем вытекающим. Поэтому нам нужно окружать футеровку райзера металлической обечайкой, а торец футеровки обязательно замазывать печной глиной.

Схемы футеровки для 3-х видов печей показаны на рис. Суть здесь в том, что при уменьшении размеров барабана доля его непосредственной теплоотдачи через днище и нефутерованную часть возрастает по закону квадрата-куба. Поэтому при сохранении нужного термоградиента в райзере мощность футеровки можно уменьшать. Это дает возможность соответственно увеличить относительное сечение кольцевого опуска дымовых газов в барабане.

Схемы футеровки райзера в ракетных печах

Зачем? Во-первых, снижаются требования к внешнему дымоходу, т.к. внешняя тяга теперь лучше тянет. А раз тянет лучше, то и допустимая длина борова в лежанке падает медленнее, чем размеры печи. В итоге, если печь из бочки прогревает лежанку с боровом длиной до 6 м, то вдвое меньшая из баллона – 4 м.

Как футеровать песком?

Если футеровка райзера шамотная, то остаточные полости просто засыпают строительным песком. Речной самокопаный для футеровки целиком из песка тщательно готовить не нужно, достаточно выбрать крупный мусор. Но насыпают его послойно, в 5-7 слоев. Каждый слой утрамбовывают и обрызгивают до образования корки. Затем всю засыпку сушат неделю, замазывают верхний обрез глиной, как уже сказано, и продолжают постройку печи.

Ракета из баллона

Из вышесказанного понятно, что выгоднее делать печь-ракету из газового баллона: меньше работы, меньше неприглядных частей на виду, а лежанку прогревает почти такую же. Тепловая завеса или теплый пол в сибирский мороз обогреют мощностью 10-12 кВт помещение в 50 кв. м и более, так что и здесь баллонная ракета оказывается выгоднее, большую из бочки редко когда придется запускать на полную мощность с максимальным КПД.

Умельцы, видимо, это тоже поняли; по крайней мере некоторые. К примеру, здесь на рис. – чертежи баллонной печи-ракеты. Справа – оригинал; автор, похоже, с умом разбирался в изначальных разработках и в общем получилось у него все правильно. Слева – необходимые усовершенствования с учетом использования воздушно-сухого топлива и прогрева лежанки.

Чертежи печи-ракеты из газового баллона

Плодотворная идея – отдельный подача подогретого вторичного воздуха. Печь будет экономичнее и жаровую трубу можно сделать короче. Площадь сечения его воздуховода – около 10% от сечения райзера. Печь работает всегда при полностью открытой вторичке. Вначале режим выставляют задвижкой первички; точно регулируют крышкой бункера. В конце топки печь взревет, но здесь это не так страшно, для прочистки райзера автором конструкции предусмотрена съемная крышка барабана. Она, понятное дело, должна быть с уплотнением.

Ракеты из чего попало

Баночные

Схема ракетной печи из банок

Туристы, охотники и рыболовы (многие из них – члены обществ выживания) скоро приспособили малую ракетную печь под походную из пустых жестянок. Свести влияние квадрата-куба к минимуму удалось, применив горизонтальную подачу топлива, см. схему справа. Правда, ценой некоторого неудобства: палочки по мере прогорания нужно подталкивать внутрь. Зато режим печи стал держаться железно. Каким образом? За счет автоматического перераспределения потоков воздуха через поддувало и над/сквозь топливо. Мощность баночной ракетной печи лежит в пределах 0,5-5 кВт в зависимости от размеров печи и регулируется примерно втрое величиной загрузки топлива. Основные пропорции также просты:

• Диаметр камеры сгорания (combustion chamber) – 60-120 мм.
• Высота камеры сгорания – 3-5 ее диаметров.
• Сечение поддувала – 0,5 от его же камеры сгорания.
• Толщина слоя теплоизоляции – не менее величины диаметра камеры сгорания.

Пропорции эти весьма приблизительные: изменение их вдвое не мешает печи работать, а КПД в походе не столь уж важен. Если изоляция из смоченной супеси, как описано выше, стыки деталей можно просто промазывать глиной (левая поз. на рис. ниже). Тогда печка после 1-2 топок приобретет прочность, позволяющую транспортировать ее без особых предосторожностей. Но вообще-то изоляция пойдет любая из подручных негорючих материалов, след. две поз. Конфорка любой конструкции должна обеспечивать свободный приток воздуха, 3-я поз. Сварная из стального листа печь-ракета (правая поз.) с песчаной изоляцией вдвое легче и экономичнее буржуйки той же мощности.

Компактные ракетные печи

Кирпичные

Печь-ракета из обломков кирпича

О больших стационарных ракетных печах распространяться не будем: в них вся исходная термодинамика враздрызг идет, и они лишены одного из главных достоинств изначальной печи – простоты постройки. Мы расскажем немного о ракетных печах из кирпича, глины или обломков камня, которые можно сделать за 5-20 мин, когда под рукой нет жестянок.

Вот, к примеру (см. ролик ниже), вполне полноценная по термодинамике печь-ракета из 16 кирпичей, уложенных на сухую. Озвучка английская, но там и без слов все понятно. Подобную ей можно сложить из обломков кирпича (см. рис.), булыжников, вылепить из глины. На 1 раз хватит печки, слепленной из жирной земли. Экономичность у всех у них не ахти, высота камеры сгорания маловата, но на плов или срочно обогреться хватит.

Видео: печь-ракета из 16 кирпичей (eng)

Новый материал

Схема печи Широкова-Храмцова

Из отечественных разработок заслуживает внимания печь-ракета Широкова-Храмцова (см. рис. справа). Авторы, не заботясь о выживании в плюке, применили современный материал – жаростойкий бетон, подогнав к нему всю термодинамику. Компоненты жаробетона не дешевы, для замеса нужна бетономешалка. Но его теплопроводность много ниже, чем у большинства прочих огнеупоров. Новая ракетная печь стала работать стабильнее, и появилась возможность часть тепла выпустить наружу в виде ИК-излучения через жаропрочное стекло. Получилась ракетная печь – камин.

Летают ли ракеты в бане?

А не подойдет ли печь-ракета для бани? Вроде бы на покрышке барабана каменку устроить можно. Или проточную вместо лежанки.

К сожалению, ракетная печь для бани не годится. Чтобы получить легкий пар, банная печь должна сразу прогреть тепловым (ИК) излучением стены, и тут же, или чуть погодя – воздух, конвекцией. Для этого печь должна быть компактным источником ИК и очагом конвекции. Конвекция от ракетной печи распределенная, а ИК она дает вообще мало, сам принцип ее устройства исключает существенные потери на излучение.

В заключение: печникам-ракетчикам

В удачных конструкциях ракетных печей пока больше интуиции, чем точного расчета. А посему – удачи и вам! – печь-ракета благодатное поприще для умельцев с творческой жилкой.опубликовано

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое сознание - мы вместе изменяем мир! © econet

Простой отопительный прибор, который по популярности мало в чем уступает буржуйке, – печь-ракета. Работает на дровах, а схема конструкции настолько проста, что изготовление возможно своими силами. Печь можно сделать и экономичной – многие думают, что похожесть на буржуйку означает прожорливость топочной камеры, но нет. Есть схемы, которые работают на тлеющей древесине (пиролиз), а значит, экономичны при таком же КПД.

Почему ракета и почему реактивная

Такую печку часто называют «ракетой», но не потому, что дрова в ней сгорают с большой скоростью, а из-за формы конструкции – традиционный вариант печки-ракеты делается из двух отрезков железных труб, сваренных друг с другом. Агрегат напоминает ракету на детском рисунке. Применение же упрощенной формы позволяет изготовить ее меньше, чем за день. Еще к печи применяют прилагательное «реактивная», но тоже не из-за скорости сгорания топлива, а из-за особенностей горения – на определенном этапе подачи воздуха в топливник она начинает сильно гудеть, как будто включается турбонадув форсунок в двигателе.

Гудение печи – это неэффективный и расходный режим горения. При нормальной работе она издает тихий шелест.

Любой хозяин загородного или дачного дома имеет в мастерской хотя бы минимальный набор столярных, слесарных и автомобильных ремонтных инструментов. Вот они-то и помогут в изготовлении чудо-ракеты, плюс чертежи и минимальный запас материалов: трубы или металлические короба, лист железа и – при строительстве стационарного варианта – кирпич и раствор на глине. Теперь становится понятно, что реактивная печь делается переносной или неподвижной, например, для отопления дома или бани.

Если стационарная реактивная печь будет отапливать дом, то ее располагают вдоль внешней стены. Правильно сконструированная и оборудованная, она может обогреть домик площадью до 50м 2 . Также печь устанавливают на открытой местности – на приусадебном участке, и используют как летний вариант для приготовления пищи.

Как работает печка ракетного типа

Устройство простейшее – два принципа горения топлива, позаимствованных у других печей:

1. Естественная циркуляция горячих газов и дыма по каналам печки – стандартное решение, как в буржуйке.
2. Дожигание несгоревших газов (пиролиз) при ограниченном доступе кислорода к камере горения.

Схема самой простейшей реактивной печки, которая предназначена только для приготовления пищи, использует именно естественное горение дров – в открытой камере невозможно создать условия для поддержания реакции пиролиза и дожигания недогоревших газов.

Рассмотрим простую конструкцию реактивной печи-ракеты прямого горения, которая традиционно устанавливается во дворе на открытой площадке. На ней можно быстро нагреть воду или приготовить обед для семьи на отдыхе. Из рисунка ниже становится понятно, что для такого образца потребуется два отрезка цилиндрической или прямоугольной железной трубы, которые соединены между собой сваркой под углом 90 0 .

В качестве топочной камеры выступает горизонтальный отрезок металлического короба – туда закладывают дрова. Также загрузку топлива можно организовать и вертикально – добавить сверху горизонтальной трубы вертикальный железный цилиндр для загрузки дров. Таким образом, получится конструкция из трех труб или коробов, самый нижний из которых (горизонтальный) будет работать как топка. В стационарной схеме простейшая конструкция печки часто использует красный кирпич, который кладется на глиняный раствор.

КПД конструкции нельзя назвать удовлетворительным, поэтому умельцы придумали, как повысить эффективность ее работы. Добавочный элемент – еще одна труба большего диаметра (как видите, все материалы доступны и дешевы), в которую устанавливается основная труба печки райзер (первичный дымоход). Так повышается общий нагрев и продолжительность удержания тепла.

На схеме:

1. Наружный корпус.
2. Труба, которая служит топкой.
3. Канал для выхода воздуха в камеру сгорания.
4. Утепленная область между корпусом и райзером. Утеплителем может служить та же зола.

Как протапливать

Протапливается реактивная печь «Робинзон» по принципу разжигания костра – первой закладывается бумага, сено, солома или другой быстровозгораемый материал, затем – мелкие щепки или крупная стружка. Последними закладываются поленья в размер топки. Горячие продукты горения поднимаются по вертикальной трубе (2) и выходят наружу. На открытый торец трубы (2) можно ставить кастрюлю или бак с водой.

Чтобы топливо горело непрерывно и активно, необходимо обеспечить зазор между выходной трубой (2) и кастрюлей с водой с помощью специальной решетчатой металлической подставки.

На схеме ниже нарисовано простейшее устройство с дверцей на отверстии для загрузки топлива. Воздушная тяга образуется из-за наличия специального канала, образующегося нижней поверхностью топки и железной пластиной, приваренной в 8-10 мм от топочной камеры. Такая конструкция будет принудительно докачивать воздух, даже если дверца закроется полностью. Из схемы видно, что конструкция рассчитана и на работу в режиме пиролиза, при этом постоянный поток «второстепенной» струи воздуха будет дожигать отработанные газы. Но чтобы дожигание проходило на 100%, необходимо обустроить термоизоляцию вторичной камеры, в которой догорает газ, чтобы обеспечить нужные температурные показатели для пиролиза.

На схеме:

1. Принудительный канал для поддува воздуха при закрытой топочной дверце.
2. Область активного горения.
3. Сгоревшие газы.

Усовершенствованная схема предусматривает не только возможность обогрева окружающего пространства, но и приготовления пищи, для чего конструируется верхняя варочная поверхность. Итого: к самому простому варианту «ракеты» можно добавить наружный корпус, который будет дополнительно обогревать комнату, топочную дверцу, поддув воздуха для поддержания режима пиролиза и плиту для варки еды. Эту схему уже можно реализовать в самом доме, а не во дворе, так как труба дымохода выводится наружу. Такая несущественная модернизация значительно повышает эффективность модели. Так, ракетная печь своими руками, чертежи которой представлены ниже, обладает следующими возможностями:

1. Из-за встраивания наружного корпуса из трубы большего диаметра и его утепления, которое создает термоизоляционный слой для райзера, а также из-за возможности герметично закрыть верхнюю трубу горячий воздух остывает намного дольше.
2. В нижней секции печки добавлен отдельный канал для поддува, что позволяет организовать пиролизное горение.
3. Дымоход в такой схеме рекомендуется располагать не вертикально вверху, а снизу сзади на корпусе, что позволит организовать дополнительную циркуляцию горячих потоков по внутренним каналам печки, обеспечивая быстрый нагрев варочной плиты и всего утепленного корпуса.

В топливнике (1) топливо сгорает не полностью (2), так как подача воздуха осуществляется не в полном объеме, – это режим «А», которым можно управлять при помощи заслонки (3). Горячие, но не догоревшие от пиролиза газы подаются в концевой отрезок огневого канала (5), в котором дожигаются. Дожигание обеспечивает качественная термоизоляция и постоянный поток «второстепенного» воздуха в режиме «Б» по каналу (4).

Затем горячий поток поступает во внутренний райзер (7), поднимается вверх к плите для варки (10) и нагревает ее. Далее горячий воздух попадает в объем (6) между наружной и внутренней трубами, утепленными слоем золы (4, 9), нагревает корпус печи, который отдает тепло в помещение. И наконец, остывший воздух опускается вниз, чтобы попасть в дымоход (11) и выйти наружу.

Стабильно высокая температура в райзере (7) обеспечивает максимальную отдачу тепла и создает условия для полного сгорания газов благодаря помещению райзера в трубу большего размера – обечайку (8). Свободное пространство заполняется золой или другим жаропрочным веществом (9) для футеровки – это также может быть раствор обычной глины с песком в пропорциях 1:3.

Пальма популярности принадлежит промышленной модели «Робинзон» – это простая, но надежная конструкция. Имея такую мобильную печь, можно на даче или в походе быстро приготовить пищу или нагреть воду. Конструктивно это перевернутая труба Г-образной формы, как показано на схемах ниже.

В горизонтальный отрезок топливного приемника закладываются дрова, а поджиг осуществляется с той стороны, откуда входит вертикальная труба. В трубе Г-образной формы из-за разницы давлений горячего и холодного воздуха возникает тяга, и интенсивность горения будет только расти по мере нагревания корпуса печи. Подача воздуха регулируется шиберной заслонкой.

Работает печь по принципу расходования энергии естественного потока горячих газов. Получается замкнутый цикл: при повышении температуры топливо начинает гореть активнее и быстрее нагреваются камера и варочная поверхность. В результате «Робинзон» способен нагреть 10 литров воды за 10 минут, если поставить бак на уже теплую поверхность. На схеме видно, что варочная поверхность в «Робинзоне» имеет толстый теплоизоляционный слой, что позволяет закладывать в топливник чурки большого диаметра.

Стационарная печь

Стационарные модели имеют колпак, чтобы тепло в помещении сохранялось дольше. В такой печке сжигание топлива происходит по другому сценарию. Начало процесса сгорания дров такое же – поступление воздуха ограничено. Это вызывает выделение пиролизных газов, которые дожигаются в нижнем участке вертикальной трубы или короба, куда вторичный воздух подводится отдельно.

Раскаленный газ, оказавшись вверху, начинает остывать и опускается в свободный межкамерный объем, а затем – в дымоход. Это происходит следующим образом:

1. Силы гравитации заставляют более холодные, а значит, тяжелые сгоревшие газы устремляться вниз, где они попадают в дымоход.
2. Этому способствуют и постоянно поддерживаемое давление от подкладываемых дров и стабильно высокая температура газов.
3. Естественная тяга в дымоходной трубе.

Все это создает эффективные условия для сгорания дров и появляется возможность пристроить к «ракете» дымовой канал с произвольной геометрией. В основном длинные и сложные дымоходы нужны для того, чтобы лучше обогреть помещение.

Главный недостаток всех печей на твердом топливе – невозможность удержать бо́льшую часть тепла в доме. Но положительные качества позволяют нивелировать отрицательные моменты – высокая скорость выхода газов позволяет организовывать сложные вертикальные или горизонтальные дымоходы с несколькими каналами. Реализация этого принципа на практике – русская печь. В реактивной печи с горизонтальным многоканальным дымоходом тоже можно оборудовать теплую лежанку, как показано на схеме ниже.

Реактивная ракета-печка – вариант домашнего отопления, дешевле которого бывает только даром. Человек, знакомый с азами строительства, может сложить комбинированную печь из кирпича в исполнении, подходящем для любого домашнего интерьера. Основной задачей по облагораживанию внешнего вида будет декорирование железного колпака и крышки топливника – все остальное не будет находиться на виду.

Комбинированная кирпично-металлическая печь из бочки

Она стационарная, ведь конструкцию не передвинешь. Из шамотного кирпича выкладывается топливная камера и дымоход, из металла делаются задвижки и дверцы. Кирпич отдает тепло очень медленно, поэтому помещение будет согрето еще долго.

Высокая эффективность – не конек таких моделей, но хорошей теплоотдачи можно добиться регулировкой подачи воздуха в камеру, не стремясь выйти на режим горения, при котором печка начинает «реветь» и «гудеть».

Чтобы как-то минимизировать тепловые потери при эксплуатации этой простейшей конструкции, многие умельцы встраивают в печь водяной контур и подключают резервуар для горячей воды. Также сохранению тепла в помещении способствует возведение лежанки с многоканальным горизонтальным дымоходом. Отрицательные качества моделей «ракет», которые нельзя минимизировать или убрать:

1. Необходимо постоянное наблюдение и регулировка тяги – устройств автоматики не предусмотрено.
2. Каждые 2-3 часа нужно загружать новую порцию дров.
3. Железный колпак нагревается до опасных температур.

Самый простой и дешевый вариант – модель «Робинзон», что на чертеже ниже. Для ее изготовления нужны обрезки труб или прямоугольного профильного короба, металлические уголки для ножек, сварочный аппарат. Размеры его выбираются исходя из габаритов заготовок. Главное – придерживаться соблюдения принципа действия, а не размеров.

Для самодельной конструкции часто берут газовые баллоны или бочки на 200 литров – толстые стенки и подходящий размер как нельзя более соответствуют задуманному. И те, и другие используются для изготовления наружного корпуса, а внутренние элементы изготавливаются из труб меньшего диаметра или выводятся кирпичом – половинками, четвертинками или целым.

Общей формулы расчета теплоотдачи для всех моделей ракетной печки нет, поэтому вариант использования готовых расчетов по принципу похожести схем вполне подойдет. Главное, чтобы размер будущей «ракеты» хотя бы примерно соответствовал объему обогреваемого помещения. Например, для гаража сойдет газовый баллон, для дачного домика – двухсотлитровая бочка. Приблизительный выбор внутренних элементов показан на схеме ниже.

Печь из железного баллона

1. Баллон – газовый, кислородный, из-под углекислого газа.
2. Труба ≥ 150 мм под топливную и загрузочную камеры.
3. Трубы 70 и 150 мм – для внутреннего вертикального дымохода.
4. Трубы 150 мм – для выходного дымохода.
5. Утеплитель любого типа, обязательно негорючий.
6. Заготовки листового металла H = 3 мм.

Верхняя часть баллона отрезается сваркой. В целях безопасности лучше открыть запорный кран на нем и заполнить водой перед резкой. С боковых сторон нужно вырезать проемы для топливной камеры и дымохода. Труба под топливник соединяется с вертикальной трубой дымоходного канала из дна баллона.

После монтажа внутренних элементов срезанный верх приваривается назад. Швы проверяются визуально, подсоединяется главный дымоход. Если есть водяной контур, присоединяется и он. После этого печь-ракету можно испытывать.

Достаточная тяга обеспечивается высотой дымоходной трубы – она должна быть поднята над топливником не менее чем на 4 метра.

Как выложить топливник из кирпича

Такая модель требует использования только шамотного (глиняного) кирпича – керамический или силикатный сразу растрескается. Кладка ведется на глиняном растворе, пропорции состава указаны выше. Под основание печки роется котлован, грунт на дне трамбуется и заливается бетонным раствором. Размер фундамента – 1200х400х100 мм.

После затвердевания основания его защищают листом картона из базальта, затем начинают выкладывать топливник, вертикальный дымоход и загрузочную камеру. С фронта топливника крепится дверца для уборки золы. После высыхания глиняного раствора траншея засыпается, в вертикальный дымоход вставляется труба нужного диаметра. Полости между кирпичом и трубой следует забить утеплителем – базальтовой ватой, золой или другим невозгораемым материалом, например, асбестом.

Теперь на кладку ставится колпак Ø 600 мм – подойдет вырезанная крышка из металлической бочки. Перед монтажом в нем вырезается отверстие, в которое вставляется патрубок под дымоход. Надевая этот колпак, бочку следует перевернуть, и патрубок окажется там, где нужно. Затем выводится дымоход – или напрямую на улицу, или через обустройство лежака с горизонтальными дымоходными каналами. Лежак можно выкладывать обычным силикатным кирпичом, так как температура газов будет уже низкой.

Этот прибор, несмотря на наши бравые космические достижения, в нашей стране еще пока мало, кому известен. И уж совершенно точно, только единицы интересуются тем, как сделать ракетную печь своими руками, поскольку не понимают принципа ее работы.

Это относительно новое слово в отечественной отопительной среде, пришедшее из Германии. Залогом небывалой популярности на родине выступают простая дешевая конструкция вкупе с высоким КПД и при малейшем отсутствии признаков сажи. Учитывая то, что изготовить самостоятельно оборудование совсем несложно, мы расскажем, как это сделать, приведем чертежи, рекомендации специалистов, видео и фото.

Принцип работы

Как ни странно, но само название «ракетная печь» никакого отношения ни к космосу, ни к собственно ракетам не имеет. Единственная аналогия, которая может отдаленно об этом напомнить - струя пламени, поднимающаяся наверх в мобильных установках.

Конструктивная особенность печи заключается в наличии колпака, куда поступают дымовые газы и где происходит окончательное сгорание осадка. Под колпаком температура уже в течение первых 2-х часов повышается до 1000 0 С, в результате чего все сгорает без осадка, а выхлоп формируется только в виде пара и углерода. При этом газы свободно циркулируют по каналам без принудительной тяги, которая обычно создается дымоходной трубой.

Такая конструкция позволяет использовать печь не только для отопления помещения, но и для нагрева пиши или воды (на колпаке). Если дымоход пустить через определенный участок комнаты, вплоть до лежака, он также будет нагреваться.

В числе основных преимуществ ракетных печей можно отметить следующее:

• высокий коэффициент полезного действия - 85%;
• очень быстрый нагрев помещения - 50 кв.м. за 45-60 мин;
• отсутствие сажи и, как следствие, сажных отложений - при температуре выше 1000 градусов все сгорает без остатка;
• возможность использовать любое твердое топливо;
• минимальный расход - при равной температуре и продолжительности горения ракетная печь потребляет в 4-5 раз меньше топлива, чем обычная печь.

Самая простая ракета работает по формуле прямого горения - это мобильные конструкции, которые легко собираются в походных условиях буквально из подручных материалов и также легко демонтируются.

Самая простая конструкция из бочки или газового баллона

Если речь идет только о первых этапах самостоятельного изготовления ракетной печи (см.видео), то знакомство все же стоит начать с простейшей конструкции. Походная печка представлена в виде загнутого отрезка трубы, где объединены топливная камера и зольник.

Для топлива к нижней части приваривается стальная пластина, на дне которой прорезается отверстие для подсоса воздуха.

Можно для изготовления использовать любую прямую цилиндрическую емкость - на чертеже печи ракеты видно, как происходит процесс прямого горения.

Видео 1 Простая конструкция переносной варочной ракетной печи

Ракетная печь из кирпича за 20 минут

Если под рукой есть 20-30 кирпичей, простую ракетную печь можно сделать своими руками всего за несколько минут. Причем для кладки не понадобится никаких клеящих составов.

Выкладываете из кирпича, как показано на фото, вертикальную камеру сгорания. При этом посуда на колпак ставится таким образом, чтобы не препятствовать движению выделяемых газов

Кирпичная печь ракетного типа своими руками:

Чтобы подобная конструкция работала хорошо, необходима теплая труба. Этот термин среди печников обозначает предварительный прогон щепок и бумаги, чтобы труба прогрелась. В холодной трубе будет застой газа, что затруднит нагрев. А уж если труба теплая, тогда при поджиге дров в канале появляется мощная тяга.

Для справки. В указанных выше простейших конструкциях из газового баллона или трубы есть существенный недостаток - вертикальная загрузка дров. С каждым разом приходится подвигать дрова в камеру, когда они прогорают и только после этого подкладывать. Стационарные ракетные печи на угле или длительного горения предусматривают уже вертикальную закладку, что многократно упрощает эксплуатацию.

Печь-ракета длительного горения

Фото 6 Конструкция стационарной печи-ракеты

Схема ракетные реактивные печи своими руками

Для того, чтобы сделать такой агрегат своими руками, необходимо определиться с габаритами и конструктивными элементами.

Как работает ракета:

Как видно из чертежа, за основу принимается диаметр колпака (D), который закрывает верх трубы, и его поперечное сечение (S).

На основании этих показателей рассчитываются размеры ракетной печи:

• высота барабана составляет 2 его диаметра;
• высота глиняной обмазки - 2/3 высоты;
• толщина обмазки - 1/3 диаметра;
• площадь сечения трубы - 7% от ее поперченного сечения;
• площадь поддувала - 1/2 сечения трубы;
• жаровая труба по горизонтали и вертикали должна быть одинаковой;
• объем зольника - 4-6% от высоты барабана;
• площадь сечения внешнего дымохода - двойное поперченное сечение трубы.
• толщина изоляционного слоя (саманная подушка) под наружным дымоходом 60 мм;
• толщина обмазки лежанки - 1/4 диаметра барабана;
• высота внешней трубы - 4000 мм;
• длина газохода напрямую зависит от диаметра барабана. Если для его изготовления взяли металлическую емкость диаметром 50-60 см и объемом 200 литров, то длина газоходной трубы будет минимально 6 метров. Если диаметр вполовину меньше, то и лежанку следует делать до 4х метров.

Если вы делаете стационарную ракетную печь своими руками, обязательно обратите внимание на футеровку верхней части трубы. Это необходимо для изоляции жаровни от стенок печи, чтобы не допустить перегрева стенок. Для футеровки можно использовать шамотные кирпичи.

Фото примеров оригинального исполнения

Примечательно, что в защите нуждаются не только стенки, но и сама футеровка. Для того, чтобы оградить ее от горючих газов, можно создать металлическую обшивку и засыпать ее речным песком. С этой целью можно использовать любой подручный металлический предмет - бочку, ведро, оцинковку.

Песок в ведро засыпается слой за слоем, при этом каждый обильно поливается водой для надлежащей утрамбовки. Когда наполнили защиту песком доверху, оставляете на 7-10 дней на просушивание.

Футеровка жаровни делается гораздо быстрее - на глиняный раствор укладывается шамотный кирпич, а в пространство между последним и стенкой также придется послойно засыпать песком - с водой и временем на просушку.

Схема футеровки трубы

Все дальнейшие работы по монтажу ракетной печи реактивного типа продолжаются только послу того как высохнет не только футеровка, но и глиняная защита, которая наносится поверх верхнего среза.

Перед тем, как делать стационарную конструкцию, потренируйтесь на походном образце. Уже после первого опыта станет понятно даже, если вы не читали книги для ракетных печей.

Недостатки отопительного прибора

1. Нередко этот прибор используют для подогрева пищи или воды - действительно, огромный объем тепла, раскаленный колпак, почему бы не воспользоваться такой идеей? Однако, подключение водяного контура с тем, чтобы отапливать весь дом, а не комнату, невозможно. Конструкция настолько проста, что любое вмешательство, в том числе змеевиком, нарушит ход работы.
2. Удивительно, на такой легкий мобильный прибор для отопления совершенно не подходит ни для бани, ни для гаража. Даже при высокой своей эффективности походная установка не разогреет воздух в парилке до необходимого минимума. А в гараже или на складе не рекомендуется использовать приборы с прямым открытым огнем.

В этой статье мы приведем пример походной установки, для чего не понадобятся никакие кладочные или отделочные материалы.

Необходимые материалы:

• 2 ведра;
• труба из нержавеющей стали;
• речной песок или щебень для футеровки.

Шаг 1. Вырезаете в боковине одного из ведер отверстие по диаметру трубы на высоте 5 см от днища. Высоты должно хватит для того, чтобы засыпать в ведро щебень или песок.

Шаг 2. Разделяете трубу на 2 части - короткий загрузочный участок и блинное колено-дымоход.

Шаг 2. Вставляете трубу в отверстие в ведре.

Шаг 4. Вырезаете по аналогии с п.1 отверстие в ведре, но уже непосредственно в днище. Диаметр отверстия соответствует диаметру трубы. Вставляете трубу.

Шаг 5. Засыпаете в ведро песок или щебенку, которые будут выступать как аккумулятор тепла жаровой трубы.

Шаг 6. Изготовление ножек или подставки. Для этого подойдет обычная арматура, которую сгибают под давлением и вырезают основу.

Ракетная печь из газового баллона

Это усложненный усовершенствованный вариант, для изготовления которого понадобится уже использованный газовый баллон и прямоугольная труба 4 мм.

Схема остается точно такой же с тем лишь исключением, что горючие газы отводятся сбоку через отверстие, а не сверху, как это происходит с походными образцами.

Если есть необходимость готовить пищу или подогревать ее верхняя часть баллона с краном срезается, а поверх наваривается плоская пластина.

Видео 2 Делаем печь-ракету своими руками

Содержание

Переносные и стационарные ракетные печи (реактивные) зарекомендовали себя как практичные, энергоэффективные устройства. Свое название отопительно-варочные агрегаты получили из-за характерного рева, напоминающего звук реактивного двигателя – он раздается при попадании в топку избыточного количества воздуха. Функционируя в стандартном рабочем режиме, печка не нарушает акустический комфорт в помещении.

Самодельные ракетные печи

Особенности реактивной печи

Первая печь данного типа создавалась для использования в полевых условиях – необходим был агрегат для быстрого приготовления пищи и отопления, причем рассчитанный на эксплуатацию в условиях дефицита топлива. Разработчикам удалось найти решение, которое позволило изготовить компактную твердотопливную печку с высоким КПД.

Дальнейшие модификации агрегата привели к изобретению стационарной печки с подогреваемой лежанкой. В отличие от привычной русской печи, ракетные печи не громоздкие и проще в самостоятельном изготовлении. Теплогенератор способен проработать на одной закладке топлива около 6 часов, при этом стационарная конструкция, для сооружения которой используется саманная штукатурка, еще в течение полусуток после прогорания дров отдает накопившееся тепло.

Стационарная конструкция ракетной печи с лежанкой сохраняет тепло около 6-ти часов на одной закладке

Достоинства конструкции

Реактивная печь пользуется растущим спросом, поскольку это энергонезависимый источник тепла, который :

• прост в монтаже – примитивный вариант ракетной печки собирается из подручных материалов за полчаса;
• эффективно работает даже на топливе с низкой теплотворной способностью – сырых дровах, тонких ветках, щепках, коре и т.д.;
• обеспечивает отопление и позволяет готовить пищу;
• полностью сжигает топливо с дожигом древесного газа, что снижает до минимума риск проникновения в помещение угарного газа.

Конструкция печки дает возможность использовать ее в доме не боясь нанести урон продуманному интерьеру – корпус стационарного агрегата практически полностью можно спрятать в привлекательную «оболочку», которая будет выполнять функцию теплоаккумулятора.

Чтобы понять, как достигается неплохой КПД при работе на низкокачественном топливе, необходимо разобраться в принципах действия реактивной печки.

Твердое органическое топливо в ходе термического разложения выделяет газообразные вещества, которые также разлагаются и в итоге превращаются в древесный газ (смесь горючих и инертных газов), который сгорает с высокой теплоотдачей.

В обыкновенной твердотопливной печи теплоэффективность древесного газа практически не используется, поскольку газообразная промежуточная фаза уходит с дымом в трубу, где остывает и оседает на стенках в виде нагара, который представляет собой тяжелые углеводородные соединения. Чем выше влажность твердого топлива, тем меньше образуется древесного газа и тем больше копоти на стенках дымовой трубы. Соответственно, тем хуже греет печка.

Печь ракетного типа отличается от обычных твердотопливных агрегатов тем, что ее конструкция позволяет обеспечить условия, при которых значительная часть промежуточных газов не улетучивается, а превращается в древесный и дожигается. Это достигается за счет горизонтального теплоизолированного канала, где газы перемещаются медленнее, чем в вертикальной трубе, а термоизолятор предотвращает остывание и превращение в нагар. В итоге даже из сырого топлива извлекается значительно больше тепловой энергии по сравнению со сжиганием в обычной печи.

В сложных моделях реактивных отопительных агрегатов принцип действия печи длительного горения, где предусмотрен дожиг пиролизных газов, объединен с конструктивными особенностями классических кирпичных печей, в которых нагретый воздух и газ циркулируют по внутренним каналам. При этом такая ракета не нуждается в организации дополнительного поддува – тягу в ней создает дымоход, и чем он выше, тем интенсивнее восходящий поток.

Несмотря на то, что ракетные печи способны выжать максимум тепловой энергии из низкокачественного топлива, оптимальные показатели КПД они демонстрируют при использовании сухих дров.

Сложности и недостатки

К недостаткам можно отнести :

• ручное управление печью – топливо приходится регулярно подкладывать (время прогорания закладки зависит от конфигурации отопителя);
• некоторые элементы конструкции нагреваются до высоких температур и грозят ожогом при случайном контакте с кожей;
• ракету не рационально использовать в качестве банной печи, поскольку помещение она прогревает долго.

Конструкция реактивной печки выглядит предельно простой, но на изобретение такого агрегата ушло немало времени, поскольку залогом эффективной работы является точный расчет, чтобы режим горения топлива оптимально соотносился с силой тяги и т.д.

Важно! Ракетные печи – теплотехническая система, требующая тонкой балансировки. Несоблюдение размеров конструкции или погрешности в сборке, неправильный режим работы агрегата оборачиваются тем, что печка громко ревет при работе из-за нестабильного газового вихра в дымоходе, требует больше горючего при низкой теплоотдаче и быстро зарастает копотью.

Реактивная печь была изобретена в США, и тонкости ее построения не разглашаются – общедоступны лишь подкорректированные чертежи, опираясь на которые сложно соорудить по-настоящему эффективный отопитель.

Печь-лежанка в домашней обстановке

Модели для уличного и походного использования

Для подогрева воды и приготовления еды подойдут реактивные печи самой простой модификации, изготовленные из металлической трубы или кирпича. Их без труда делают своими руками для хозяйственных нужд.

Для изготовления металлической варочной уличной печки достаточно двух труб, соединенных коленом под прямым углом. К конструкции привариваются ножки из арматурных стержней и подставка под посуду (чтобы между дном емкости и срезом трубы имелся зазор для выхода дыма).

Уличная ракетная печка из труб

Такую конструкцию совершенствуют, вставив в горизонтальную трубу еще одно колено с трубой, высота которой должна быть меньше дымоходной части – она будет выполнять функцию вертикального топливника.

Еще более функциональная модификация – походная печка из трубы прямоугольного сечения с приваренным под углом топливником (он же служит зольником). Такую печь ракету своими руками по чертежам изготовить достаточно просто.

Походная ракетная печь Робинзон с подставками для посуды

Для изготовления простейшей уличной реактивной печки из кирпича потребуется 5 минут времени, 20 целых кирпичей и еще две половинки. Плюс металлическая подставка под посуду.

Чертеж печи Робинзон с подставкой для посуды

Такую печку сначала требуется вывести на рабочий режим – прогреть трубу, сжигая бумагу и щепки, поскольку в холодной трубе газ застаивается, мешая топливу хорошо разгореться. Когда труба прогреется, при розжиге дров появится мощная тяга.

Реактивная печка из кирпичей

Внимание! Реактивная печь с горизонтальным топливником имеет существенный недостаток - требуется постоянно пододвигать сгорающие дрова. Наклонный или вертикальный загрузочный бункер, по стенкам которого дрова съезжают вниз под собственным весом, делает агрегат удобнее в использовании.

Обогревательно-варочные печи для помещений

Для отопления теплицы, гаража или мастерской также можно использовать реактивные агрегаты, которые легко и быстро монтируются своими руками.

Аналог примитивной печи из металлической трубы возводится из кирпича на земляном полу или специально подготовленном фундаменте. Ракетная печь из кирпича монтируется из полнотелого керамического или шамотного кирпича с использованием жаростойкого раствора.

Стационарная печь из кирпича на земляном полу

Более эффективный вариант отопительной ракетной печи изготавливается с использованием металлической бочки, которая служит кожухом и позволяет утеплить райзер (внутреннюю трубу, которая выполняет функцию камеры сгорания и дымохода). В качестве утеплителя используется зола, просеянный песок, смесь песка с шамотной глиной. Термоизоляция помогает создать условия для эффективной выработки древесного газа, а чем больше его выделится из топлива, тем выше тепловая отдача печи на дровах. Кроме того, этот термоизоляционный материал (его требуется хорошо уплотнить при укладке) играет роль теплоаккумулятора, способного несколько часов после прогорания дров греть воздух в помещении.

Печь Ракета из 21 кирпича

Усовершенствованные обогреватели

Реактивная печка со свободным выходом газа не подходит для использования в качестве отопительной, поэтому ее дополняют каналами для отвода дыма и теплообменником. Чертежи ракетной печи различных конструкций помогают наглядно увидеть разницу.

Принцип работы усовершенствованного агрегата следующий :

• чтобы в вертикальном канале поддерживалась высокая температура, способствующая выработке древесного газа, ее термоизолируют огнестойким материалом, при этом сверху устанавливают кожух (из бочки либо трубы большего диаметра) с герметично закрытым верхом;
• топочную камеру снабжают дверкой, в нижней части предусматривают специальный канал для подачи вторичного воздуха – этот поддув требуется для дожига древесного газа (в простых моделях воздух поступает только через топку без дверцы);
• за счет установки дымоотводной трубы в нижней части кожуха, нагретый воздух не уходит напрямую в атмосферу, а циркулирует по каналам внутри корпуса печи, активно отдавая тепло;
• дымовые газы с самой высокой температурой попадают в верхнюю часть корпуса, непосредственно под плоскую крышку, что дает возможность использовать ее как варочную панель, а уже остывший поток устремляется в дымоходную трубу;
• КПД печки повышается за счет подсоса вторичного воздуха для сжигания пиролизных газов, причем интенсивность его подачи регулируется самой системой, поскольку зависит от того, насколько быстро остывают дымовые газы в верхней части корпуса.

К усовершенствованным отопительным агрегатам реактивного типа относится ракетная печь длительного горения, которую можно изготовить из газового баллона, а также печка с водяной рубашкой.

Реактивный отопительный агрегат из пропанового баллона

Ракетная печь из газового баллона – это простая в изготовлении дровяная печка, которая экономично расходует топливо, эффективно прогревает помещение.

Для ее сборки используется :

• пустой баллон из-под пропана (корпус агрегата);
• труба стальная диаметром 100 мм (для обустройства дымохода и вертикального канала);
• труба стальная профильная 150х150 мм (изготавливается топливник и загрузочный бункер);
• сталь листовая толщиной 3 мм.

Изготовление печи из газового баллона требует использования сварочного аппарата. Если вы планируете собрать такую печь ракету своими руками, чертежи помогут точно соблюсти оптимальные размеры всех элементов конструкции.

Схема протекания процессов в ракетной печи

На предварительном этапе работ следует подготовить газовый баллон – вывернуть вентиль, наполнить емкость доверху водой, чтобы гарантированно удалить из емкости пары газа, способные взорваться от искры. Затем верхнюю часть отрезают по шву. В нижней части получившегося цилиндра прорезают отверстие под дымоход, а в днище – под камеру сгорания с присоединенным топливником. Вертикальный канал выводится через отверстие в днище, с нижней стороны приваривается конструкция из профильной трубы, согласно чертежу ракеты.

Внимание! Крышку из листового металла следует сделать съемной и предусмотреть негорючий уплотнитель (асбестовый шнур) для надежной герметизации. Плоскую крышку используют в качестве варочной поверхности.

Если монтируется печь ракета из газового баллона своими силами, следует внимательно отнестись к качеству сварных швов и проверить их герметичность – в работающую печь не должен бесконтрольно поступать воздух. Если все в порядке, можно установить дымоход.

Важно! Верх дымовой трубы требуется поднять на высоту 4 метра относительно уровня топливника, чтобы обеспечить необходимую интенсивность тяги.

Такая печь для дома регулируется по мощности объемом загрузки топлива. Реактивная печка вводится в режим подачей воздуха через топочную камеру, это регулируется крышкой бункера. Далее в агрегат постоянно подается вторичный воздух. Данная печка для отопления в завершении топочного процесса взревывает, поскольку перекрыть подачу вторичного воздуха нельзя, и на внутренних стенках вертикального канала оседает нагар. Крышку кожуха делают съемной, чтобы можно было периодически его удалять.

Котельный агрегат

Котел длительного горения можно получить, если смонтировать водяной контур на дымоходе печки, изготовленной из газового баллона или иных материалов, но по той же схеме, указанной выше. Однако нагрев воды в контуре такого агрегата будет происходить неэффективно, поскольку основная часть тепловой энергии отдается в воздух помещения и емкостям на варочной поверхности.

Эффективный вариант ракетной печи из металлической бочки

При желании создать ракетный котел для водяного отопления с высоким КПД, придется пожертвовать варочной функцией. Печь ракета своими руками по чертежу, представленному ниже, может быть смонтирована в короткие сроки.

Для этого потребуется :

• шамотный кирпич и огнеупорный кладочный состав (для монтажа основания печки с топливником);
• стальная труба диаметром 70 мм (для вертикального канала);
• стальная бочка (для кожуха);
• огнеупорный теплоизолятор;
• листовая сталь толщиной 3 мм и металлическая бочка (или труба) меньшего диаметра, чем кожух (для обустройства водяной рубашки и дымовых каналов для нагрева водяного контура);
• труба стальная диаметром 100 мм для дымохода;
• емкость, трубы и соединительные патрубки для обустройства теплоаккумулятора.

Ракетная печь с водяным контуром характеризуется тем, что теплоизоляция вертикального канала обеспечивает оптимальный режим сжигания пиролизных газов, при этом весь нагретый воздух попадает в «змеевик» с водяной рубашкой и отдает там основную часть тепловой энергии, нагревая теплоноситель.

Ракетная печка с водяным контуром

Теплоаккумулятор продолжит подавать нагретый теплоноситель в отопительный контур даже после остывания самой печи. Емкость с водой снабжают толстым слоем утеплителя.

Отопительный агрегат с лежанкой

Ракетная печь с лежанкой – устройство, которое способно создать комфортную обстановку в одном помещении. Такой агрегат невозможно использовать для отопления нескольких комнат, не говоря уж обо всем доме.

Обустройство такого агрегата длительного горения своими руками требует точных расчетов – от размеров корпуса печки зависит ее мощность и максимально допустимая длина борова, на котором устраивается лежанка. Также важно правильно подобрать сечение труб для монтажа конструкции. Ошибки обернутся тем, что реактивная печь в короткие сроки наглухо зарастет нагаром или будет громко реветь при работе из-за завихрений газовых потоков.

Конструкция печи с лежанкой

Размеры и пропорции конструкции

Чтобы построить печь ракету своими руками, чертежи необходимо подготовить подробные, с указанием размеров всех элементов. На этапе подготовки проекта ведут расчеты, исходя из базовых величин, к которым привязываются все остальные.

Базовые расчетные величины, это :

• D – диаметр барабана (корпуса печи);
• S – площадь внутреннего поперечного сечения барабана.

Расчеты параметров конструкции ведутся с учетом, что :

1. Высота барабана (Н) составляет от 1,5 до 2 D.
2. Обмазку барабана выполняют на 2/3 Н (если ее обрез планируется выполнить фигурным, то 2/3 высоты должно составлять средний показатель).
3. Толщина обмазочного слоя на барабане – 1/3 D.
4. Площадь внутреннего поперечного сечения вертикального канала (райзера) – 4,5-6,5% от S, оптимальное значение – в диапазоне 5-6%.
5. Высота вертикального канала – максимальная, насколько позволяет конструкция печи, но зазор между верхним краем райзера и крышкой барабана должен составлять не менее 70 мм для нормальной циркуляции дымовых газов.
6. Длина трубы жаровой (огнепровода) должна быть равна высоте вертикального канала.
7. Площадь сечения огнепровода – равна соответствующему показателю райзера. Причем для огнепровода рекомендуется использовать профильную трубу квадратного сечения, в этом случае печь работает стабильнее.
8. Площадь сечения поддувала – ½ от площади сечения топки и райзера. Для стабильности и плавной регулировки режима печи используется профильная труба прямоугольного сечения с соотношением сторон 2:1, которую укладывают плашмя.
9. Объем вторичного зольника зависит от объема барабана за вычетом объема райзера. Для печи из бочки – 5%, для печки из газового баллона – 10%.Для емкостей промежуточного объема рассчитывается согласно линейной интерполяции.
10. Площадь сечения внешнего дымохода составляет 1,5-2 S.
11. Саманная подушка под внешним дымоходом должна быть толщиной 50-70 мм – если канал выполнен из круглой трубы, отсчет ведется от нижней точки. Толщину подушки под дымоходом уменьшают вдвое, если лежанка монтируется на деревянные полати.
12. Толщина обмазочного слоя лежанки над дымоходным каналом составляет 0,25 D, если барабан из бочки 600 мм, и 0,5 D, если барабан из баллона 300 мм. Если уменьшить обмазочный слой, конструкция будет быстрее остывать после протопки.
13. Высота дымовой внешней трубы должна составлять от 4 метров.
14. Длина газохода, от которой зависит длина лежанки: для печи из бочки – до 6 м, для печи из баллона – до 4 м.

Ракетная печь длительного горения, изготовленная из бочки 600 мм диаметром, достигает мощности около 25 кВт, а ракета для отопления, выполненная из баллона 300 мм, - до 15 кВт. Регулировать мощность можно только за счет объема закладки топлива, воздушного регулирования такая печка не имеет, так как дополнительный поток нарушает режим печи и провоцирует выброс газов в помещение. Изменением положения дверцы поддувала регулируется не мощность, а режим работы печи.

Особенности футеровки

Качество теплоизоляции райзера напрямую влияет на экономичность отопительного агрегата. В наших краях для футеровки доступен легкий шамотный кирпич ШЛ и речной песок с примесью глинозема. У футеровки следует предусмотреть внешний металлический кожух, иначе материалы быстро впитают нагар и печь при работе будет реветь. Торец футеровки плотно замазывают печной глиной.

Правильное выполнение футеровки

При использовании подтесанных шамотных кирпичей, оставшиеся полости заполняют песком. Если для футеровки используется только песок, его просеивают от крупного мусора и засыпают слоями – каждый примерно на 1/7 высоты трубы. Каждый слой плотно трамбуют и сбрызгивают водой, чтобы образовалась корка. Засыпку необходимо просушить в течение недели, а затем замазать торец слоем печной глины. Затем продолжается постройка ракетной печи своими руками по чертежам.

Варианты отопительных агрегатов

Обустройство ракетной печи из газового баллона можно выполнить и в случае создания отопителя с лежанкой. Конструкция несколько отличается от той, что была рассмотрена выше.

Изменения касаются :

• длины жаровой трубы;
• наличия теплоизоляции вертикального канала;
• подсоединения горизонтального, а не вертикального внешнего дымохода.

Схема ракетной печи

Обратите внимание! Расширенная часть внешнего дымохода – это зольник, в который должен быть доступ для очистки – металлическая дверца, уплотненная негорючим материалом.

За счет того, что дымоходный канал можно выполнить длинным и изогнутым, печке легко придать оригинальную форму.

Вариант изготовления печки-лежанки с оригинальной формой

Саманная обмазка, выполняющая функцию теплоакумулятора, изготавливается из смеси жирной глины с песком и резаной соломой.

Принципы запуска печки

Важно! Печи реактивные непрерывного горения запускают исключительно «на теплую трубу».

Перед тем как загрузить штатное топливо, выполняют растопку бумагой, стружкой, соломой и другими сухими легкими материалами, которые укладывают в открытое поддувало. Когда вертикальный канал достаточно прогреется, гул печи стихает или меняет тон. Это сигнал к тому, что можно закладывать основное топливо, оно разгорится от разгонного.

Реактивная печь сама не отрегулируется, поэтому крышку бункера малой печи или дверцу поддувала стационарного агрегата следует держать открытой, пока штатное топливо не разгорится и печь не загудит. Дверку прикрывают, добиваясь снижения звука до «шепота». Когда звук печи снова усилится, дверку вновь прикрывают немного плотнее. Если дверка захлопнулась, то подняв ее можно дать топливу нормально разгореться.

Ракетная печь мобильная – удобный походный вариант, нетребовательный к топливу и экономичный. Стационарные агрегаты, в зависимости от конструкции и размеров, находят свое применение для обогрева жилых и вспомогательных помещений.

Несмотря на такое громкое название, ракетная печь ничего общего с ракетно-космической техникой, конечно же, не имеет. И работает вовсе не на реактивном топливе. Такое название печь получила за струю пламени, вырывающуюся из верхней трубы у походных конструкций и звук, напоминающий рёв двигателя.

Сразу уточним, что сильный звук печь будет издавать только в случае нарушения правил эксплуатации — рёв двигателя получается, когда в топку попадает лишний воздух. В норме ракетная печь будет издавать тихий шелест. Работает она на дровах и другом топливе и отличается большим КПД.

К нам ракетная печь пришла из США и пока мало знакома даже профессиональным печникам, хотя внимания точно заслуживает.

Принцип действия ракетной печи:

• Прямое горение. Топливные газы свободно перетекают по каналам печи без побуждения тягой, которая создаётся дымовой трубой.
• Дымовые газы, которые всегда выделяются при горении дров, дожигаются. Называется это пиролизом.

Самая простая реактивная печь будет состоять из двух труб, одна из которых идёт горизонтально, а вторая — вверх. Можно использовать и одну изогнутую трубу, если у вас есть такая возможность, в противном случае применяются сварочные работы.

Топливо в печь-ракету закладывается непосредственно в трубу . При этом раскалённые газы будут стремиться выйти наверх, по вертикальному участку. На срезе трубы можно расположить ёмкость, которая будет применяться для приготовления пищи или кипячения воды. Обязательно между ёмкостью и трубой должен оставаться просвет, чтобы продукты горения могли свободно выходить наружу.

Что ещё нужно знать о реактивной печи:

• Она является и варочной, и отопительной.
• «Ракету» вполне можно оборудовать лежанкой, примерно, как в русской печи, но такая конструкция будет куда менее громоздкой.
• Время работы на одной топливной закладки в печи-ракете составляет примерно шесть часов, а тепло она держит до 12 часов, если металлическую конструкцию отделать саманной штукатуркой.
• Первоначально печь-ракета предназначалась для использования на природе, в полевых условиях. Переносные металлические конструкции и сейчас занимают первое место по популярности, но появились и стационарные печи, работающие по такому же принципу, из кирпича или глины.

Плюсы печи-ракеты:

• Простота самой конструкции, которую можно сделать самостоятельно, материалы доступны.
• Способность использовать различные виды топлива. В такой печи сгорит даже топливо низкого качества, сырые тонкие ветки и так далее.
• Энергетическая независимость.
• Высокий КПД работы, меньший расход топлива.

Минусы реактивной печи:

• Управлять ей придётся вручную. Необходимо постоянно следить за процессом горения и регулировать его.
• Некоторые элементы печи-ракеты могут сильно раскалиться, особенно это касается самых простых металлических конструкций. То есть велика опасность ожогов при прикосновении, следует быть особо осторожными, не подпускать к печи-ракете детей.
• Применять печь такой конструкции в бане не выйдет, так как быстро нагреть помещение до нужной температуры она просто не в состоянии.

Сейчас можно найти простейшие схемы, как сложить ракетную печь из 20 кирпичей своими руками без раствора буквально за три минуты в любом месте. Первый ряд будет сплошным, с горизонтальным выступом, второй — с отверстием над выступом для закладки топлива, остальные три ряда — труба. Она будет тёплой, наверху можно просто поставить казан или кастрюлю.

Однако в более сложных и эффективных вариантах дымовые газы пропускаются под лежанкой, например, через специальные каналы. Второй вариант — установить на простую ракетную печь водяной контур.

Это примеры биодизайна печей, работающих по принципу «ракеты», но куда более сложных и модернизированных, с лежанками. Строительством таких печей из глины занимается немецкая компания Lehm und Feuer.

Констатируем — у ракетной печи есть много преимуществ, среди которых простота монтажа, возможность использования в полевых условиях или летом во дворе для приготовления различных блюд на живом огне. Следует только разобраться с принципами работы и особенностями конструкции.