Как сделать печь Бубафоня из газового баллона своими руками

С приходом зимних холодов беспокойство усугубляется домовладельцами, которые несут всю ответственность за отопление своих домов. В тех объектах, где мощность основного отопления слабая или отсутствует (сараи, гаражи), необходимо искать недорогие альтернативные способы.

Особенности печки длительного горения

Первый шаг – понять, что происходит во время горения дров. Для появления пламени температуру дров необходимо довести примерно до +150 градусов, используя для этого внешний источник тепла. Обычно для этого достаточно зажженной бумажки обыкновенной спичкой. После этого начинается процесс медленной карбонизации материала, который, достигнув отметки +250 градусов, распадается на простые химические элементы. В состав белого дыма, появляющегося при зажжении пламени, входят газ и водяной пар — они источают нагретые дрова. Воспламенение выделяющихся газообразных компонентов наблюдается при нагревании до +300 градусов: в результате значительно ускоряется термохимическая реакция.

Разложение органических веществ на более простые элементы называется пиролизом. Практика показывает, что при сгорании древесины часть заложенного в ней энергетического потенциала остается неиспользованной. Это выражается в значительном количестве остатков, остающихся после угасания пламени. В печах пиролиза топливо используется гораздо эффективнее, что достигается раздельным сжиганием газов, выделяющихся при сгорании топлива. При этом скорость медленного горения самой древесины очень мала, что способствует увеличению продолжительности топки на одну закладку. Печь Бубафоня, являющаяся разновидностью пиролизного обогревателя, обеспечивает практически полное сгорание всего топлива.

Немного истории

Разработка печи Бубафоня приписывается мастеру Афанасию Бубякину с Колымы. Впоследствии в его честь было названо новое изобретение. Афанасий во время своих экспериментов отталкивался от устройства пиролизного котла Стропува литовского производства.

Отечественный изобретатель постарался максимально упростить конструкцию, чтобы ее можно было построить своими руками. Эта специфика Бубафони объясняет его большую популярность. Так как материалом для изготовления этого устройства служат в основном подручные средства, внешней эстетичностью оно похвастаться не может. Сильные стороны печи – ее простота, экономичность и надежность.

Конструкция

Печь длительного горения Бубафоня включает в себя следующие узлы:

1. Рамка. Основной элемент инструмента, как правило, в виде цилиндра. В большинстве случаев его изготавливают из баллонов, бочек, больших огнетушителей, толстых сварных труб и т д.
2. Дымоход, через который выводятся продукты сгорания. Материалом для его изготовления обычно служит металлическая труба диаметром 110-250 мм. Он фиксируется сваркой на верхней части печи.
3. Поршень. Ребра приварены к нижней части металлического круга – в его центральной части закреплена трубка воздуховода. За счет ребер создается дополнительный слой воздуха, разделяющий топливо и поршень. Это делает процесс тления более эффективным и стимулирует активное выделение пиролизных газов.
4. Регулятор. Благодаря этому клапану в топку подается кислород.
5. Верхняя. В нем имеются отверстия для воздуховода, образующего в сочетании с поршнем вторичную камеру сгорания. Внутри этого отсека сжигаются пиролизные газы.

Сильные и слабые стороны Бубафони

Пиролизная печь имеет ряд положительных качеств:

• Простота дизайна. При наличии навыков сварки и опыта работы с металлом построить печь не составит труда.
• Универсализм. Бубафоня очень неприхотлива в плане топлива: в нее можно подбрасывать дрова, древесный уголь, опилки, щепу и другие виды древесных отходов. Кроме того, печь хорошо подходит для пеллет, недорогих экологических гранул.
• Время работы. Время исчерпания маркера дров составляет почти сутки: за это время печка исправно вырабатывает тепло. Этот показатель может меняться в зависимости от модификации прибора, объема вашей духовки, скорости циркуляции кислорода и т.д.

Следует также упомянуть основные недостатки Бубафони:

• Низкая эффективность. Причиной этого является неравномерный нагрев корпуса устройства при достаточно низкой теплоотдаче. Более «продвинутые» пиролизные печи в этом отношении намного эффективнее: их КПД часто превышает 90%.
• Неудобная уборка. Как таковой пепельницы в конструкции нет, поэтому остаточные продукты горения удаляются сверху. Некоторые модификации печи снабжены дверцей внизу, что облегчает процедуру уборки золы и золы.
• Низкая эстетика. Внешний вид бубафони трудно назвать красивым, поэтому в основном его используют для обогрева подсобных помещений.

Как самому сделать печь из газового баллона

В ходе строительства Бубафони своими руками необходимо провести следующие мероприятия:

1. Подготовьте помещение, инструменты и материалы.
2. Соберите конструкцию.
3. Сделать камин.
4. Оборудуйте базу для печи пиролиза.

Составление чертежа

Основным соотношением в ходе изготовления самодельной печи Бубафоня из газового баллона является математическая зависимость параметра внутреннего диаметра корпуса и его высоты. Должно быть от трех до пяти к одному. Оптимальное значение диаметра от 30 до 80 см.

Делать диаметр корпуса печи менее 30 см неэффективно, так как кислород будет слишком быстро циркулировать по камере сгорания, не вступая в полную реакцию с древесиной. Это приводит к заметному снижению КПД устройства. В камерах диаметром более 80 см возникает другая проблема – в ней дрова горят очень медленно по краю, а быстрее в центре. По мере сгорания топлива возникает прогиб, в котором поршень тонет. В результате пламя постепенно гаснет. На чертеже диаметр удобнее указывать буквой D, а высоту — H.

Толщина стен

Этот параметр является вторым по важности при расчете, как сделать печь Бубафоня. Хорошая эффективность теплопередачи гарантируется стальным корпусом толщиной 4-5 мм. При снижении этого показателя наблюдается сокращение времени работы устройства на топливной закладке. Кроме того, слишком тонкие стенки быстро прогорают. Иногда таким образом делают печь в полноразмерной теплице своими руками, что очень практично.

Прижимающий блин поршня

Расстояние от поршня до внутренней поверхности поршня рассчитывается по формуле 0,5xD. Для расчета диаметра блина соответственно используется формула d = D — 2xH. Расчет высоты прижимных ребер металлического профиля более сложен, так как зависимость между значениями параметров нелинейна. Теоретически для корпуса печи диаметром 60-80 см этот параметр принимают за число 0,1хD. Печь Бубафоня из газового баллона меньшего размера рассчитывается по соотношению, учитывая, что при D0 = 30 см h0 = 4 см.

Толщина блинов

Эта величина обратно пропорциональна внутреннему диаметру D. Это необходимо для достижения оптимального давления поршня в топливной вставке. Если давление будет недостаточным, это приведет к уменьшению коэффициента обратного действия. В результате камера сгорания может быть повторно зажжена, и в дымоход выходит больше дыма. Если поршень будет очень тяжелым, это значительно уменьшит воздушный зазор, необходимый для качественного сгорания: в результате пламя будет гаснуть.

Соотношения между внутренним диаметром и толщиной блинов примерно следующие:

• 30см — 6-10мм.
• 40см — 6-8мм.
• 60см — 4-6мм.
• 80см — 2,5-4мм.

Расчет оптимальной площади дымоходной трубы

Определив наименьшую допустимую площадь S, трубы отталкиваются от максимального энерговыделения в час. S (см2) = 1,75 х E (кВт/ч). Здесь E = mxq, где m — вес порции топлива: он рассчитывается путем умножения максимального объема маркера V на его плотность. Коэффициент q обозначает удельную энергию сгорания единицы объема топлива за 1 час.

Диаметр воздухозаборника печи Бубафоня

Вооружившись диаметром трубы дымохода, можно легко рассчитать сечение поршневого канала. Это значение обозначается буквой d: оно равно половине значения квадратного корня из отношения 4S/π.

Подготовительные мероприятия

Так как для строительства печи Бубафоня из газового баллона потребуется сварочный аппарат, необходимо заранее найти подходящее помещение для работы. Он обязательно должен быть оборудован эффективной вентиляцией, источником бесперебойного питания и надежной электропроводкой (как правило, применение сварки вызывает скачки напряжения в сети). Рабочее помещение должно быть хорошо защищено от климатических воздействий и иметь достаточное пространство. Также желательно иметь хорошую шумоизоляцию, так как болгарка и сварочный аппарат являются достаточно шумными инструментами.

Также необходимо подготовить следующие материалы:

• Старый газовый баллон. Это основа пиролизной печи. Также на эту роль подойдет стальная или чугунная бочка объемом около 200 литров, имеющая прочные стенки без ржавчины. Часто для этого используют большие огнетушители или металлические трубы с приваренным дном.
• Куски арматуры. Они понадобятся для изготовления ручек, которые обычно устанавливаются по бокам коробки и сверху на крышке. Это значительно облегчает процедуру очистки топки от остатков горения и переноса ее с одного места на другое.
• Стальная пластина для поршня.
• Пара металлических трубок. Они необходимы для изготовления дымохода и воздуховода. Оптимальное сечение воздушной трубы 85-100 мм. При этом он примерно на 150 мм выше высоты цилиндра. Для дымохода понадобится более широкая труба – ее диаметр должен быть не менее 150 мм. Длина дымового канала должна быть не меньше поперечного сечения цилиндра.
• Канал.
• Материал для кладки фундамента печи.

Список необходимых для работы инструментов:

• Молоток.
• Порок.
• Лопата.
• Мастер хороший.
• Портативный сварочный аппарат с набором электродов.
• Болгарка для вырезания заготовок.
• Рулетка, карандаш, отвес и уровень.

Как происходит сборка конструкции с водяной рубашкой

Изготовление дымохода осуществляется в следующей последовательности операций:

1. Аккуратно разрежьте воздушный шар сверху. Из полученной крышки впоследствии изготавливается крышка котла.
2. Дно цилиндра оснащено самодельными ножками. Перед фиксацией каждый из них необходимо выставить точно по уровню.

Поршень изготавливается в три этапа:

1. Из стали вырезается круг: в сечении он должен быть меньше внутреннего диаметра цилиндра примерно на 35-45 мм. Благодаря боковым пространствам пиролизные газы будут беспрепятственно фильтроваться во вторичную камеру. В центре круга делается отверстие для воздуховода – эта трубка должна быть вставлена ​​достаточно плотно.
2. Затем металлический круг и труба свариваются между собой.
3. К основанию поршня приварен кусок канала.

Для изготовления крышки печи можно использовать верхнюю часть цилиндра. На его поверхность нанесена разметка под патрубок воздуховода с закрепленным подающим поршнем. При этом необходимо предусмотреть определенный запас для свободного перемещения трубы. Разрез производится по начерченным линиям. Сбоку формируется самодельная крышка с ручками, для чего используется загнутая в тисках фурнитура. Теперь можно приступать к установке дымохода поверх импровизированной печи пиролиза. С помощью болгарки делается вырез для заготовки трубы – для скрепления деталей также используется сварка.

Для повышения качества тяги дымохода рекомендуется делать ее из двух колен перпендикулярно друг другу. Для этого на конце отрезка трубы, выходящего из печи, делается разрез под углом 45 градусов, после чего он соединяется сваркой с отрезком трубы того же диаметра. Не лишним будет позаботиться о дополнительной защите дымохода от попадания мусора и погодных осадков; для этих целей обычно изготавливается светоотражающий колпачок.

На этом основная часть работ по строительству Бубафони считается завершенной – его можно сдавать в эксплуатацию. Печь желательно устанавливать на заранее оборудованный цоколь.

Сооружение основания

Основание печи Бубафоня устроено так:

1. Первым делом нужно выкопать квадратную яму. Его примерные размеры 150х150 см, глубина 20-30 см.
2. Дно траншеи засыпают щебеночной подушкой и заливают бетонным раствором. Для выравнивания ее поверхности пригодится мастерок. При приемке затапливаемого участка необходимо проверить горизонтальность его поверхности с помощью строительного уровня. При необходимости вносятся дополнительные коррективы.
3. На полностью высохшее бетонное основание в несколько рядов укладывают огнеупорный кирпич. Обычно достаточно 2-3 слоев.

Эксплуатация печи

Перед включением Бубафони необходимо снять приваренный воздуховод внутри корпуса, предварительно сняв верхнюю крышку. Внутри печи поленья дров располагаются в горизонтальном положении, одно рядом с другим. При вертикальном маркере на пути движения поршня могут возникать препятствия – обычно это происходит в тех случаях, когда бревна прогорают не полностью. В результате тление в первичной камере перейдет в полное сгорание, серьезно нарушив правильную работу печи. В этом случае дрова расходуются намного быстрее, а дым начинает выходить из канала. При укладке бревен запрещается загораживать участок приварки дымохода.

Поверх дров насыпают слой щепы, опилок или измельченных веток. Поверх них нужно положить старую тряпку или бумагу, смоченную керосином. В топливный маркер устанавливается сквозной поршень и крепится крышка. Чтобы поджечь дрова, нужно поджечь тряпку или бумагу и бросить внутрь через воздушную трубу. Спички в этом случае малоэффективны, так как гаснут, не дойдя до горючего. После розжига дров делают паузу на 15 – 20 минут, что позволяет им хорошо разгореться. Когда пламя наберет силу, вентиль воздушной трубки необходимо закрыть: таким образом Бубафоня переходит в основной режим работы.

Как увеличить КПД пиролизной печи

В основном работоспособность Бубафони снижается из-за неравномерного прогрева его тела; это приводит к ухудшению эффективности теплообмена между устройством и окружающим пространством. Есть достаточно простой способ оптимизировать процесс с помощью металлических гофрированных листов. Для туловища изготавливается импровизированная рубашка: она закрепляется поверх цилиндра с помощью сварки или скручивания.

Благодаря этой модификации лучше формируются восходящие конвекционные потоки. В этом случае снизу оребрения будет поступать холодный воздух, а горячий будет выталкиваться вверх. Для этих же целей используется кирпичная облицовка кузова. Боковые стенки, возведенные таким образом, начинают аккумулировать тепло, исходящее от топки, равномерно отдавая его в окружающее пространство.

Еще одним популярным вариантом повышения КПД печи пиролиза является котел с водяной рубашкой «Бубафоня». Чаще всего водяной контур делают из металлической бочки или ящика, заливая в них воду. Поместив внутри изготовленной конструкции раскаленную Бубафоню, можно нагреть воду и разместить ее внутри системы отопления. Поэтому можно приобрести своеобразный котел для обогрева большого помещения.

При создании водяной рубашки необходимо принять все необходимые меры, чтобы сделать ее максимально надежной. Если для этих целей используется короб, он должен быть хорошо заварен во избежание протечек. Все швы рекомендуется заделывать термостойким герметиком. Рекомендуемая толщина стального листа для изготовления водяного контура не менее 3 мм. Верх ящика лучше всего закрыть крышкой с ручками. Печь длительного горения с водяной рубашкой Бубафоня может быть дополнительно оснащена теплообменником из тонких трубок.

Есть несколько полезных советов для более качественной и безопасной эксплуатации плиты от долговечного газового баллона:

• Лучше всего устанавливать устройство в помещении на металлический лист.
• В пространстве вокруг печи не должно быть легковоспламеняющихся предметов.
• При розжиге топлива не рекомендуется злоупотреблять горючей жидкостью.
• Корпус изделия достаточно горячий, поэтому при проведении обслуживания нагревателя необходимо надевать толстые перчатки.
• Чтобы погасить пламя, заслонка воздуховода закрывается.
• Категорически запрещается раскрашивать изделия Bubafoni.