Самостоятельное изготовление печи ракетного типа. Ракетная печь своими руками: принцип работы, чертежи Ракетная печь огниво своими руками чертеж

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.

Среди многообразия дровяных печей особого внимания заслуживает такой тепловой прибор, как самодельная ракетная печь. Она отличается оригинальной конструкцией, не требующей при изготовлении дорогостоящих материалов и комплектующих. Сделать такую печку может любой человек, хоть мало-мальски разбирающийся в чертежах и умеющий работать руками. В помощь таким домашним мастерам и должна прийти наша статья, где будет рассказано о конструкции и принципе действия печи – ракеты. Здесь же будут даны рекомендации по ее изготовлению из различных материалов.

Принцип работы ракетной печи

Хотя устройство ракетной печи является достаточно простым, но оно удачно использует целых два принципа работы, заимствованных от других видов твердотопливных отопительных приборов:

• принцип дожигания древесных газов, выделяющихся при горении (пиролиз);
• принцип свободного перетекания газов по каналам (без побуждения от естественной тяги дымохода).

Примечание. В простейших ракетных печках для приготовления пищи, в том числе и переносного типа, действует только второй принцип, поскольку для протекания процесса пиролиза в них не создается благоприятных условий.

Вначале разберем устройство ракетных печей прямого горения, предназначенных только для готовки еды. Здесь топливником служит короткий горизонтальный участок трубы, который затем поворачивает кверху. Конструкция проста до безобразия, что и показано на рисунке:

Топливо закладывается в трубу и поджигается, в результате чего появляется восходящий поток раскаленных газов, стремящийся подняться по вертикальному участку и выйти наружу. Здесь на срезе трубы и устанавливается емкость для пищи или воды. Конечно же, между кастрюлей и трубой предусматривается просвет для выхода продуктов горения. Это достигается за счет различных металлических подставок.

Для справки. Приведенное выше устройство ракетной печи – одно из первых. Именно из-за повернутого кверху сопла с вырывающимся из него пламенем прибор получил название ракеты.

Поскольку обогревать помещения таким агрегатом невозможно, конструкция отопительной ракетной печи была дополнена теплообменным устройством и каналами для отвода дымовых газов. Чтобы сохранить на вертикальном участке трубы высокую температуру, он утепляется любым огнеупорным материалом. Далее, для интенсивного отбора тепла сопло сверху накрывается колпаком, например, обычной металлической бочкой. В нижней части огневой горизонтальной трубы выполняется отдельный канал для подачи вторичного воздуха.

Теперь принцип работы ракетной печи выглядит несколько иначе. Во-первых, в конце горизонтального огневого канала происходит дожигание пиролизных газов благодаря поступлению вторичного воздуха. Во-вторых, продукты горения, имеющие высокую температуру, скапливаются под верхом колпака (бочки), создавая некоторое избыточное давление. По мере передачи теплоты наружу сквозь металлические стенки эти газы остывают и устремляются вниз.

Поскольку снизу остывающие газы подпираются новым горячим потоком, то опуститься тем же путем они не могут, а проходят через пространство между стенками трубы и бочки, благополучно выходя в дымоходный канал. Протекание процессов хорошо отражает схема ракетной печи:

Итак, благодаря пиролизу КПД сжигания древесины повышается, а использование свободного перетока газов создает саморегулирующуюся систему, ограничивающую поступление свежего воздуха в топливник. Воздушная смесь подается по мере остывания продуктов горения под колпаком, освобождающих место для ее новой порции. Избыточное давление раскаленных газов «выталкивает» остывшую часть наружу, поэтому работа печи мало зависит от наличия тяги в дымоходе.

Эффективный отбор тепла

Газы, попадающие в дымоходный канал, все еще имеют высокую температуру. Просто выбрасывать их наружу нецелесообразно, всякий поймет, что КПД подобной установки будет слишком низким. Пользуясь тем, что печь-ракета буквально выталкивает продукты сжигания наружу, умельцами придумано 2 способа отбора теплоты:

• пропуская газы через каналы, устроенные под лежанкой;
• устанавливая на печь водяной контур.

Ракетная печь с водяным контуром делается без колпака, сила восходящего потока продуктов горения используется в многоходовом теплообменнике, сделанном из металла. Не рекомендуется вводить в поток газов змеевик с водой, он прослужит недолго из-за слишком высокой температуры. Правильнее будет изготовить водяную рубашку с металлическим оребрением внутри газохода, как показано на схеме:

Другой способ – выложить из кирпича горизонтальные дымоходные каналы прямо по поверхности пола и устроить сверху шикарную глинобитную лежанку с подогревом, подключив к ней печь ракетного типа. Тут важен верный подбор протяженности каналов, чтобы избыточного давления хватило на их преодоление, в противном случае все же придется позаботиться об организации естественной тяги.

Преимущества и недостатки

Самодельные ракетные печи длительного горения имеют множество почитателей, и вот по каким причинам:

• простота и низкая стоимость монтажа: чтобы построить подобный тепловой прибор, не нужно нести больших затрат на покупку дорогостоящих материалов, приспособлений и фурнитуры. Опыт в печном деле тоже требуется минимальный;
• саморегуляция и нетребовательность к естественной тяге дымохода;
• КПД печи – ракеты является величиной переменной и во многом зависит от конструкции, главное — максимально отобрать тепловую энергию у дымовых газов;
• топливо можно добавлять «на ходу».

Невзирая на привлекательность и простоту агрегата, отопление ракетной печью имеет свои отрицательные моменты. Ошибочно считать, что можно пихать в топку дрова любого качества. Влажная древесина не даст необходимой температуры в камере, процесс пиролиза протекать не будет. В худшем случае дым из печи может хлынуть в помещение. Также за «ракетой» необходим постоянный присмотр, особенно в плане пожарной безопасности.

Изготовленные своими руками ракетные печи малопригодны для бани, поскольку отдают относительно немного тепла в инфракрасном диапазоне, что очень важно для парной. Поверхности печи, излучающие тепло, имеют слишком малую площадь и протопить баню как следует не удастся.

Для справки. В качестве переносного источника тепла часто применяется металлическая ракетная печь Робинзон заводского изготовления. Мастера-умельцы и тут не растерялись и быстро модернизировали сие изделие, сделав такое же, только с колосниковой решеткой.

Печь из баллона

Это один из самых простых вариантов, для его реализации можно использовать чертеж, приведенный ниже. Баллон из-под пропана диаметром 300 мм послужит отличным колпаком, а роль топливника и загрузочного бункера сыграет роль стальная труба размером 150 мм. Внутренний вертикальный канал выполняется из трубы диаметром 70 мм, а дымоход – 100 мм.

Конструкция полностью сварная, трубы отрезаются необходимой длины, а у баллона отсекается верхняя часть. Затем детали свариваются по чертежам, только проем между вертикальными трубами диаметром 70 и 150 мм заполняется сыпучим теплоизоляционным материалом. В роли такового может выступать перлит либо вермикулит, на крайний случай – обычный песок.

Если есть возможность и желание изготовить более мощную ракетную печь, то в качестве колпака применяется стандартная бочка на 200 л, тогда размеры всех деталей тоже увеличиваются. Рабочая внутренняя труба принимается диаметром 129 мм (либо профильная 120 х 120 мм), а наружная – размером 450 мм. Трубу такого диаметра подобрать сложно, поэтому обычно находят еще одну бочку меньшей емкости и отрезают у нее дно.

Вся ракетная печь из газового баллона в сборе не отличается большим весом, поэтому устраивать для нее массивный фундамент не нужно. Когда агрегат ставится на пол, к нему привариваются ножки, а если впоследствии планируется устройство лежанки, то конструкцию придется обмазывать огнеупорным составом, а потом выполнять наружную футеровку. Тогда снизу на пол прокладывают базальтовый картон и лист кровельного железа.

Печь из кирпича

По своему устройству ракетная печь из кирпича мало чем отличается от металлической, но требует больших трудозатрат. Разница в том, что все огневые каналы агрегата выполняются из шамотного кирпича, а колпак делается все из той же бочки.

Всю конструкцию, кроме выступающего колпака, рекомендуется опустить ниже уровня пола, для чего выкапывается неглубокая яма. Ее дно уплотняется, а затем по опалубке заливается небольшой бетонный фундамент толщиной 100 мм. После его застывания начинают кладку, применяя раствор из огнеупорной глины.После окончания кладки и отвердевания раствора яму засыпают, а сверху на огневой канал одевают железную бочку без дна, полость между ней и кирпичом засыпают утеплителем.

Торец конструкции обмазывают таким же раствором, а потом верху надевают самую большую бочку – колпак. К ее нижней части приваривают дымоходный патрубок, для уточнения всех размеров используются чертежи ракетной печи.

Заключение

При всех своих плюсах ракетная печь, сделанная своими руками, не может служить полноценным источником тепла для обогрева целого дома. Затевать такое строительство имеет смысл, когда надо организовать обогрев небольшой дачи или другого подобного здания, тем более что «ракета» не боится периодической работы.

Ракетную печь можно сделать самостоятельно с помощью обычной стали Ракетная печь широко известная во всем как отопительная конструкция долгого прожигания на твердом топливе. Чтобы достичь максимального КПД пришлось потрудиться. Печь на жидком топливе способна отдать всю свою энергию, а вот древесина труднее перерабатывается. Чтобы открыть весь потенциал дерева, в реактивных печах оборудовали камеру для дожигания газов.

• • Принцип работы ракетной печи длительного горения
  • Ракетная печь своими руками: преимущества, чертежи, недостатки
  • Чертежи реактивной печи из газового баллона и других видов
  • Чертежи печи «Огниво» и других моделей своими руками
  • Сборка реактивной печи своими руками для отопления
  • Усовершенствованная печь-ракета с водяным контуром
  • Ракетная печь своими руками чертежи (видео)
  • Примеры ракетной печи (фото идей)

Ракетная или реактивная печь Широкова-Храмцова получила свое название не из-за связи с космосом. Дело в форме прибора и шуме, который создается при работе, напоминающий работу ракеты. Но данный звук свидетельствует о неправильном использовании печи.

Виды ракетных печей длительного горения:

• Переносная (мобильная);
• Стационарная (для обогрева).

Наиболее популярная ракетная модель – «Робинзон». Ее часто используют в походах. Благодаря небольшому переносному аппарату можно понять принцип работы реактивных печей. Форма печи напоминает букву «L».

Если печь слишком шумит и гудит во время работы, то такой режим неэффективный и дорогостоящий. В норме должен быть тихий звук, немного шелестящий.

Реактивная печь имеет приемный бункер. Это горизонтальная часть трубы. В самом канале возникает тяга, именно она влияет на интенсивность горения, прогревающий корпус. Именно поэтому советуется ограничивать подачу кислорода. В противном случае дрова быстро сгорят и все тепло улетучится.

Ракетную печь длительного горения часто применяют для отопления гаражей и подсобных помещений

Работает печь на реактивной тяге за счет естественного потока горячего воздуха. Чем выше температура стенок топки, тем лучше горит древесина. Это позволяет быстро нагреть воду в большой емкости, что незаменимо в дорожном походе. Если оборудовать трубу теплоизоляцией, то после прогрева можно сжигать толстые поленья.

Ракетная печь своими руками: преимущества, чертежи, недостатки

При желании обычную конструкцию печи можно усовершенствовать. Так буржуйка теряет много тепла, но, оборудуя прибор водяным контуром или кирпичной кладкой, можно решить эти проблемы. Для всех этих манипуляций делают чертежи.

Преимущества реактивных печей:

1. Простая и бюджетная конструкция. Можно использовать подручные материалы, без значительных финансовых затрат. Все работы можно выполнить своими руками, особых знаний и навыков не потребуется.
2. Можно самостоятельно контролировать горение, выбирая нужную интенсивность.
3. Высокий КПД. В целом все зависит от качества монтажа. Главное, отобрать максимум энергии у дымовых газов.

Но такая простая и удобная конструкция имеет и значительные недостатки. Так нужно подбирать особое топливо для буржуйки. Нельзя использовать влажные дрова, иначе пиролиз не произойдет. Топка может начать обильно дымить, и все газы направятся в дом. К тому же ракетная печь требует повышенных требований к безопасности.

Самой популярной переносной моделью считается ракетная печь «Робинзон». Ее модифицировали и добавили колосниковую решетку.

Самодельные реактивные печи не используют для отопления бани. Они малоэффективные при инфракрасном свете, что играет важную роль для парной. Поверхностные конструкции имеют небольшую площадь обогрева, поэтому не могут протопить баню.

Чертежи реактивной печи из газового баллона и других видов

Печи длительного горения делятся на стационарные и мобильные. Мобильные печи используют в походах, пикниках, на природе для нагрева и приготовления пищи. Стационарные применяют для обогрева дома, хозяйственных построек, теплиц, гаража. При этом выделяют 4 типа конструкций.

Виды реактивных печей:

• Самодельная походная печь из металлических труб, ведер, банок;
• Реактивная конструкция из газового баллона;
• Кирпичная печь с металлической емкостью;
• Печка с лежанкой.

Чертежи реактивной печи из газового баллона можно скачать в интернете или сделать самостоятельно от руки

Переносная конструкция оборудована с отрезков трубы. Единственное отличие касается установленной перегородкой для зольника. Для нижней части могут использовать колосниковую решетку.

Прибор из газового баллона более трудный в постройке, но значительно увеличивает КПД. Для монтажа конструкции необходима бочка или газовый баллон. Дрова в топке сгорают из-за притока кислорода загрузкой через специальное окно.

Догорают газы в трубе, которая размещена внутри конструкции, за счет подачи вторичного воздуха. Усиливается эффект путем утепления внутренней камеры. Горячий воздух помещается в колпак, а дальше во внешнюю камеру. Через дымоход продукты горения удаляются.

Для создания тяги верх дымоотвода размещают выше загрузочного окна на 4 см.

Комбинированная модель из кирпича и металла – это стационарная конструкция. Благодаря высокой теплоемкости дровяная печь накапливает и отдает тепло в течение нескольких часов. Именно поэтому такой конструкцией отапливают жилые помещения.

Ракетный агрегат с лежанкой – это усовершенствованный прибор, который способен дольше сохранять тепло. Так как часть тепла выходит через дымоотвод, то увеличили его длину. За счет быстрого иссечения горячих газов и большего дымоотвода и решилась эта проблема.

Так получаются массивные печи с лежанкой, которые схожие на диван или кровать. Это стационарные устройства из кирпича или камня. Благодаря уникальной конструкции печь способна удерживать тепло всю ночь.

Чертежи печи «Огниво» и других моделей своими руками

Лучше всего своими руками делать небольшие переносные конструкции: ракета «Огниво» и «Робинзон». Легко выполнить расчет, а для работы потребуется обрезки профильных труб и навыки сварки металла. Размеры могут отличаться от чертежа, это не страшно. Важно соблюдать пропорции.

Чтобы повысить интенсивность горения советуется добавить к конструкции импровизированные дюзы. Туда будет поступать вторичный воздух для дожигания.

Стационарные печи ракета делаются из газового баллона или металлической бочки. Эти элементы выполняют роль корпуса. Внутри печка оборудуется трубами меньшего размера или шамотным кирпичом. Из баллона можно сделать как стационарный агрегат, так и мобильный.

Схема печи непрерывного горения:

• Дымоход;
• Колпак;
• Утеплитель;
• Загрузочный бункер;
• Зона горения;
• Зона дожигания.

Печь Огнево можно купить в специализированном магазине по достаточно приемлемой цене

Сделать расчет печи ракета бывает непросто, ведь точной методики не существует. Следует обращать внимание на проверенные готовые чертежи. Необходимо для конкретного помещения определять свой размер отопительного оборудования.

Сборка реактивной печи своими руками для отопления

Строительство печи начинается с подготовительных работ. Для начала необходимо определиться с местом постройки. Его выбирают, ориентируясь на требования, которые касаются конструкций на твердом топливе: дровах или угле.

Когда с местом определились, необходимо правильно подготовить его к строительству. Деревянный пол под печкой демонтируют. Роют небольшой котлован и утрамбовывают дно.

В маленькой комнате реактивную печь размещают в углу. Загрузочный бункер занимает одну сторону, а лежак другую.

Бочку или баллон также необходимо подготовить к монтажу. Для этого с них срезают крышку и кран. Затем очищают конструкцию. Далее готовят раствор.

Этапы возведения реактивной печи с лежанкой:

1. Дно выкопанной ямы выкладывают шамотным кирпичом. По контуру углубления делают опалубку. Выполняют армирование.
2. Выкладывают основание и заливают бетоном. Спустя сутки, когда затвердеет бетон, начинают дальнейшие работы.
3. Из шамотного кирпича выкладывают основание печки. Поднимают боковые стенки, делают нижний канал.
4. Камера сгорания перекрывается кирпичом. По бокам остаются два отверстия. Один предназначен для топки, второй – для вертикальной трубы (райзера).
5. Металлический корпус оборудуют фланцем, в который будет поступать горизонтальный канал печки. Все щвы должны быть герметичными, хорошо запаянными.
6. К горизонтальной трубе прикрепляют боковой отвод, который служит зольником.
7. Из кирпича делают жаровую трубу. Как правило, она квадратная.
8. Жаровая труба оборудуется кожухом. Промежутки засыпаются перлитом.
9. Монтаж колпака делается из отрезанной части бочки или баллона. Ее оборудуют ручкой.
10. Оборудуют корпус печи с помощью кирпича или камня.
11. Обустраивают переднюю часть печи. Выкладывают необходимый контур.
12. На основание размещают подготовленную бочку. Нижнюю часть необходимо герметизировать глиной.
13. С помощью гофрированной трубы формируют канал, соединяющий топку с улицей.
14. К нижней трубе подсоединяют патрубки теплообменника.
15. Устанавливают дымоход. Все элементы необходимо уплотнить, используя асбестовый шнур и огнеупорную обмазку.

Чтобы правильно собрать реактивную печь своими руками, стоит предварительно посмотреть обучающее видео и изучить рекомендации специалистов

Усовершенствованная печь-ракета с водяным контуром

Котел долгого горения можно получить, если оборудовать печь водяной рубашкой. Нагрев воды может быть недостаточно эффективным. Дело в том, что основная часть теплого воздуха попадает в комнату и тарам на варочных поверхностях. Чтобы создать ракетный котел, необходимо отказаться от возможности приготовления пищи на плите.

Материалы необходимые для оборудования печки с водяным контуром:

1. Шамотный кирпич и раствор для кладки;
2. Стальная труба (диаметр 7 см);
3. Бочка или баллон;
4. Утеплитель;
5. Листовая сталь и бочка меньшего диаметра, чем для корпуса, для создания водяной рубашки;
6. Дымоход (диаметр 10 см);
7. Детали для теплоаккумулятора (емкость, трубы, соединительный патрубок).

Характерная особенности ракетных печей с водяным контуром – изоляция вертикальной части обеспечивает сжигание пиролизных газов. При этом теплый воздух направляется в змеевик с водяным контуром и отдает тепло печке. Даже, когда все топливо прогорело, в отопительный контур все равно будет подаваться теплый воздух.

Ракетная печь своими руками чертежи (видео)

Реактивные печи лежанки широко известные в народе. Их использовала даже Корея, Китай, Англия и население Японии. Китайская печь отличалась от остальных возможностью обогревать весь пол. Но русский аналог ничем не уступает. Благодаря полезным новациям печь способна долго держать тепло.

Примеры ракетной печи (фото идей)

Простые варианты печи для обогрева помещения, подогрева пищи и воды всегда пользуются популярностью, особенно у домашних мастеров, которые стремятся изготовить подобные агрегаты самостоятельно. К подобным конструкциям относится печь-ракета, которая работает на дровах, и прекрасно справляется в возложенными на неё задачами, при этом не требует сложных материалов для изготовления. Сегодня мы подробнее остановимся на конструкции такого интересного отопителя, а также предоставим чертежи и видео, для того чтобы сделать ракетную печь своими руками.

Принцип работы

Прежде чем приступать к изготовлению агрегата, следует подробно рассмотреть принцип его работы. Сразу хотелось бы уточнить, что ракетная печь для дома не имеет ничего общего с реактивным двигателем и полётами в космос. Подобное название печи было присвоено в народе за счёт необычного внешнего вида: агрегат очень похож на перевёрнутую ракету и при работе издаёт характерное гудение.

Гудение появляется у печи только при определённом режиме работы, когда в топливник подаётся слишком большое количество кислорода. Обратите внимание на то, что если ваша печь слишком громко гудит или издаёт несвойственный рёв, это свидетельствует о неправильной, неэкономичной и неэффективной работе. Правильная работа ракетной печи сопровождается еле слышным шелестом.

Переносную ракетную печь очень часто берут с собой в поход для подогрева пищи

Тепловые агрегаты подобного типа в зависимости от сферы применения можно разделить на:

• Переносные;
• Стационарные.

Первые в основном используются в походных условиях, они мобильны, легко транспортируются и не занимают много свободного места. Второй вид конструкции более капитальный. Его используют для установки в помещениях, для обогрева комнаты или для подогрева пищи.

Принцип работы ракетной печи проще всего показать на примере простейшей туристической топки «Робинзон». Конструкция представляет собой перевёрнутую трубу в виде буквы «Г».

В ту часть трубы, которая находится в горизонтальном положении по отношению к поверхности земли, загружается твёрдое топливо (дрова, щепки), далее топливо поджигается со стороны вертикальной части трубы.

В переходном канале создаётся тяга, которая усиливается по мере прогрева топлива, в связи с чем для эффективной работы необходимо перекрывать подачу воздуха снаружи. Если подача воздуха не будет ограничена, дрова перегорят впустую, и никакая тепловая энергия в итоге не будет получена.

Даже простейшая ракетная печь способна обеспечить нагрев воды в большой ёмкости за считанные минуты. Если произвести правильную изоляцию верхней части трубы, в устройстве можно будет сжигать толстые поленья и обогревать помещение большой площади.

Виды ракетных печей

В зависимости от типа конструкции ракетные печи подразделяют на:

• Ракетная печь с водным контуром (при правильном обустройстве способна заменить полноценный твердотопливный котёл);
• Ракетная печь из газового баллона;
• Ракетная печь «Огниво – Хозяин»;
• Простая ракетная печь из кирпича с лежанкой;
• Походные варианты из металлических труб.

Общий вид ракетной печи, выполненной из газового баллона

Достоинства и недостатки

К достоинствам печи ракетного типа можно отнести:

• Высокий показатель тепловой отдачи, который в некоторых случаях достигает 18 кВт;
• Высокий КПД;
• Сверхэффективная работа, которая характеризуется полным выгоранием дров, углей и сажи, загруженных внутрь;
• Для обеспечения горения подойдут даже отходы деревообрабатывающей промышленности (щепки, листья, сучья, ветки, листья вне зависимости от степени влажности);
• Экономичное горение и малый расход древесины;
• Высокий температурный режим на выходе (подогрев большой ёмкости с водой осуществляется за несколько минут).

Вместе с достоинствами, у печей подобного типа выделяют и недостатки:

• Установка змеевика для подогрева воды снижает тепловую эффективность печи;
• Непрерывный цикл горения делает невозможным установку ракетной печи в гаражах и банях;
• Маленький размер топки не даёт за один раз загрузить сразу большое количество топлива, для обеспечения длительного горения производится постоянная подкладка дров.

Как сделать ракетную печь своими руками

Многие принимают решение установить ракетную печь за счёт возможности изготовить её из подручных средств. Такая печь не требует дорогостоящих материалов и комплектующих, при этом выделяется среди других дровяных печей оригинальной конструкцией.

Для изготовления печи достаточно хоть немного разбираться в чертежах и уметь работать руками. Специально для домашних мастеров мы рассмотрим несколько вариантов изготовления ракетной печи.

Походная из профильной трубы

Данная конструкция выделяется максимальной простотой, поэтому именно с неё можно начать работы по освоению технологии строительства ракетных печей. При правильном подходе весь процесс производства займёт не более 3-4 часов.

Изготовленная печь будет иметь небольшие габаритные размеры и вес, именно поэтому её удобно брать с собой в походы и на рыбалку.

Мы рассмотрим немного усложнённый вариант ракетной печи, за счёт дополнительной детали значительно облегчится процесс дальнейшего использования агрегата. Речь идёт о небольшой металлической пластине с решёткой, которая вынимается для удобной загрузки дров.

Чтобы сделать печь, необходимо приготовить следующие элементы:

• Два отрезка квадратной трубы размерами 15 на 15 см (толщина металла – 3 мм). Длина одной трубы – 45 см, другой – 30 см;
• 4 полоски стали толщиной 3 мм и размерами 30 на 5 см;
• 2 стальные полосы толщиной 3 мм и размерами 14 на 5 см.
• Решётка из металла размерами 30 на 14 см. Если решётку подходящих размеров не удалось приобрести, можно изготовить её самостоятельно из стальных прутков.

Походная печь-ракета выполняется в виде загнутого отрезка трубы

Производство печи включает в себя следующие этапы:

1. Производим разметку двух труб для дальнейшего среза болгаркой под углом в 45 градусов;
2. Соединяем трубы между собой подрезанными сторонами и свариваем;
3. Вверху вертикальной трубы делаем на углах 4 пропила, вставляем в них подготовленные полоски из стали, чтобы образовался крест, привариваем конструкцию;
4. Делаем раму для выдвижной решётки из оставшихся стальных полосок, накладываем на раму решётку и привариваем;
5. Проверяем печь на работоспособность;
6. Когда агрегат полностью остынет, окрашиваем его жаростойкой краской для придания привлекательного внешнего вида.

Конструкцию можно немного усовершенствовать, приварив к выдвижной решётке ручку.

Некоторые умельцы изготавливают печь-ракету прямо в походных условиях из двух жестяных банок из-под газировки. Такая печь даёт минимальное количество тепла, однако для подогрева ужина или стакана воды её вполне хватит.

Из газового баллона

Для изготовления ракетной печи из газового баллона, схема которой представлена на рисунке, потребуется:

• 80 см стальной трубы с диаметром 158 мм и толщиной металла 4 мм;
• 150 см стальной трубы с диаметром 127 мм и толщиной стенки 3,4 мм;
• Труба профильная длиной 100 см, размером 12 на 12 см и толщиной стенки 4 мм;
• 2 пустых газовых баллона;
• Листовой металл;
• Стальные прутки;
• Материал для тепловой изоляции;
• Металлическая труба диаметром 12 см для дымохода.

Схема печи из газового баллона с размерами

Процесс производства включает следующие этапы:

1. Профильную трубу разрезаем на две части. Одна должна иметь длину 30 см, вторая – 35 см. Во второй трубе выпиливаем отверстие под топку и под вертикальную трубу будущей плиты;
2. Оставшийся кусок профильной трубы распиливаем вдоль, привариваем его к топке (будет служить отверстием для подачи воздуха);
3. Привариваем топку к вертикальной трубе;
4. Изготавливаем дверцы для топки и зольника;
5. Проверяем работоспособность изготовленной конструкции (первичная камера), дожидаемся её остывания;
6. С помощью болгарки выпиливаем в нижней газового баллона отверстие под топку. Привариваем трубу диаметром 120 мм, которая будет выполнят роль дымохода, в нижней части трубы проделываем отверстие для чистки дымохода;
7. К дымоходу привариваем кусок трубы немного большего диаметра, к баллону привариваем топку;
8. В образовавшееся в баллоне пространство между трубой и поверхностью баллона засыпаем перлит, который выступает в качестве теплового изолятора;
9. У второго баллона болгаркой отрезаем дно, завариваем отверстие возле вентиля, конструкция будет выполнять роль ёмкости для поджигания газов;
10. Соединяем все части печки между собой.

Более подробный процесс изготовления печи-ракеты из газового баллона рассмотрен на видео.

Видео: ракетная печь из газового баллона

Из кирпичей

Схема самой простой ракетной печи рассмотрена на рисунке.

Самая простая конструкция предполагает наличие 21 кирпича

Для строительства усовершенствованной конструкции понадобится около 20-30 кирпичей и сухая глина.

Из кирпичей складываем конструкцию, как на картинке. По внешнему виду она напоминает ракету, которая приготовилась к старту.

Для придания конструкции прочности и устойчивости используется глина

Проверяем печь на работоспособность, дожидаемся, пока кирпичи остынут, и обмазываем их подготовленной глиной. Процесс изготовления завершён. Как только глина полностью высохнет, печь можно начинать использовать.

Видео: печь ракета из двадцати кирпичей

Конструкция длительного горения

Самый оптимальный вариант печи длительного горения – печь с лежанкой. Такая конструкция отлично подойдёт для обогрева небольшого помещения.

Ракетная печь длительного горения - это отличный вариант для обогрева жилища

Процесс изготовления предусматривает следующие шаги:

1. Место, где впоследствии будет находиться топка, углубляется в землю на 10 см, в образовавшееся углубление укладывается огнеупорный камень;
2. По периметру кладки устанавливается опалубка, на дно стелется арматурная сетка;
3. Нижняя часть будущей рабочей камеры укладывается на одном уровне с установленной опалубкой, конструкция заливается бетоном;
4. Сооружённая часть оставляется на сутки до полного застывания бетона, далее формируется основание печи и камера сгорания;
5. Стенки будущей печи постепенно поднимаются по периметру;
6. Укладывается нижний канал ракетной печи;
7. Построенная конструкция обшивается кирпичом, кроме мест, где будут располагаться топка и рейзер;
8. Ёмкость из металла (подойдёт железная бочка или баллон из-под газа) обрезается болгаркой с двух сторон, покрывается грунтовкой и окрашивается жаростойкой краской, в нижнюю часть врезается патрубок;
9. К трубе дымохода приваривается отвод, который будет исполнять роль зольника;
10. Из кирпича выкладывается жаровая труба в виде квадрата;
11. В образовавшийся зазор между металлической ёмкостью и кладкой засыпается теплоизоляционный материал;
12. Формируется корпус будущей печи, все кирпичные поверхности зачищаются с помощью глины, производится укладки будущего контура печи-лежанки;
13. Проверяется работоспособность печи;
14. Уплотняются все зазоры, формируется форма лежанки, сверху застилается саман.

Как правильно топить печь

Если для топки мобильных ракетных печей не требуется особой подготовки, то для того, чтобы печь длительного горения работала на пределе своих возможностей, необходимо обязательно произвести предварительный прогрев. Подобное мероприятие также позволяет снизить степень загрязнения дымохода.

Прогревать печь удобнее всего бумажными листами, деревянными щепками и опилками. Степень прогрева оценивается по возникающему гулу в канале. Изначально гул будет сильным, это свидетельствует о высокой тяге и маленькой температуре, по степени снижения шума можно говорить о повышении температуры в топке.

Для прогрева ракетной печи лучше всего использовать мелкие щепки и опилки

Как только шум начал уменьшаться, в топку загружается основное топливо. Минут через 15 заслонка начинает постепенно закрываться. Зазор должен быть отрегулирован таким образом, чтобы из печи доносился еле слышный шелест.

Удачных конструкций ракетных печей в сети предостаточно, при этом авторы часто руководствуются больше интуицией, чем техническими расчётами. Главное - придерживаться «Г-образного» вида конструкции, а дальше всё зависит лишь от вашей фантазии.

Обязательно проверяйте работоспособность печи на предварительном этапе.

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