Печь ракета из кирпича и бочки: принцип работы, основные характеристики, строительство своими руками

Печи ракетного типа хоть и отличаются экономичностью, но плохо подходят для обогрева помещений из-за малой мощности ракетной топки.

Однако из кирпича и стальной бочки из-под краски или любой другой жидкости можно сделать такую ракетную печь (РП) своими руками, например, для гаража, которая также служить для отопления небольшого, хорошо утепленного дома, хотя и обладает весьма серьезными недостатками.

Принцип работы ракетной печи

В основе работы ракетной (реактивной) печи лежит температурное расширение газов – чем выше температура газов, тем ниже их плотность, а значит меньше удельный вес при одинаковом объеме.

Атмосфера Земли состоит из множества газов различной температуры и плотности, поэтому горящие и догорающие в печи газы оказываются в окружении веществ с более высокой плотностью, из-за чего их выдавливает вверх, создавая тем самым подъемную силу.

Согласно этой теории, любые газы в атмосфере ведут себя подобно жидкостям с разной плотностью, поэтому зная плотность, обусловленную температурой, можно заранее предсказать поведение газов.

Однако для получения максимальной температуры газов, выходящих из топки, необходимо соблюдение двух условий:

• тщательного перемешивания пиролизных (пиролизные газы и их применение) газов с воздухом;
• снабжения каждой молекулы углерода двумя молекулами кислорода.

Чтобы выполнить первое условие, профиль L-образной трубы, являющейся ракетной топкой, делают круглым или квадратным, причем последний дает более высокий эффект, обеспечивая лучшее завихрение потока, а значит перемешивание углеводородов и воздуха.

Второе же условие выполняют, ограничивая подачу воздуха, чтобы его избыток не охлаждал пламенно-дымовой поток.

Однако наибольшую эффективность ракетная топка показывает, только когда L-образная труба утеплена для снижения теплопотерь, в этом случае не происходит потерь тепла за счет излучения поверхности, поэтому средняя температура потока оказывается хоть немного, но больше. А чем выше температура, тем больше подъемная сила, создающая тягу в короткой трубе.

Если же после трубы поставить стальную бочку, то получится классическая колпаковая печь, с той лишь разницей, что тягу в ней будет создавать не длинный дымоход (дымовая труба), а именно ракетная топка.

После бочки дымовые газы будут двигаться под действием давления, созданного L-образной трубой, то есть поток поступающих газов будет выталкивать содержимое дымовых каналов на улицу, что позволит обойтись без длинного уличного дымохода.

Примерные тепловые характеристики

Тепловая мощность РП с бочкой, но без массивного теплонакопителя (МТ) составит 0,2–1 кВт/ч, то есть эта конструкция сможет обогреть помещение площадью максимум 10–12 м² при хорошем утеплении. В реальности же такие печи, если их не перетапливать, обогревают пространство вокруг себя на 2–3 метра.

Если добавить к ним теплонакопитель вокруг бочки и массивные теплонакопители в виде встроенной мебели, то она сможет прогреть дом площадью 20–40 м². При этом температура нагретых поверхностей, за исключением топки и бочки, не превысит 50–60 градусов, то есть эффект будет сходен с воздействием теплого пола.

В своей книге «Ракетные печи» Янто Эванс и Лесли Джексон утверждают, что подобные отопительные приборы предназначены для создания зоны комфорта, в чем сходны с русскими печами, при этом температура в остальном доме может быть лишь чуть выше нуля градусов.

Варианты реализации

Существует 3 основных варианта реализации подобных печей:

• только с бочкой;
• с бочкой и небольшим сиденьем;
• с бочкой и просторной лежанкой.

Первый вариант непрактичен, ведь даже двухсотлитровая бочка, нагретая до температуры 60–150 градусов, будет создавать комфорт только на небольшом расстоянии (2–3 м), при этом в трубу улетит дым, который мог бы отдать еще много тепла.

Второй вариант подходит для небольшой мастерской, например, сапожной и создаст мастеру комфортные условия работы, однако не подходит для сна.

Третий вариант не только создает комфортные для сна условия, но благодаря большой площади греющей поверхности поднимает температуру в небольшом доме до приемлемых значений, поэтому в нем можно находиться в любое время суток.

Печь для дома и гаража – в чем разница?

Основным назначением ракетных печей является создание зоны комфорта, обогрев остального помещения проходит по остаточному принципу, поэтому в доме желательно ставить массивный теплонакопитель в форме лежанки.

Если вы решите сделать теплый пол, то учитывайте, что придется оснащать его каркасом, который примет на себя вес автомобиля, а топку опускать ниже уровня пола.

Строительство своими руками

Если вы решили построить такую РП самостоятельно, то сначала вам необходимо решить 5 важных моментов:

• тип L-образной трубы;
• назначение бочки;
• высота бочки;
• форма и размер массивного теплонакопителя;
• отвод конденсата.

Тип L-образной трубы

L-образная труба может быть трех типов:

1. Металлическая.
2. Металлическая с теплоизоляцией.
3. Кирпичная.

Если сделать ее из металла, то ракетный эффект будет минимальным из-за высоких потерь тепла трубой, что приведет к охлаждению газопламенного потока, кроме того, при нагреве до тысячи градусов металл вступает в реакцию с кислородом, из-за чего труба истончается (прогорает).

Установка теплоизоляции снижает теплопотери, но не защищает металл от прогорания. Кирпичная труба неэффективна в начале топки, ведь она медленно нагревается, но во второй половине ее температура поднимается насколько, что эффективно поддерживает горение, поэтому такой вариант является наиболее предпочтительным.

Назначение бочки

Как мы уже писали выше, бочка в такой конструкции играет роль колпака, отнимая у проходящих газов часть тепловой энергии и перенаправляя их дальше, в МТ или дымовую трубу. Благодаря горячей поверхности такой колпак эффективно обогревает пространство рядом с местом отдыха (сиденьем или лежанкой), создавая приятное тепло.

Однако из-за малой мощности топки приходится выбирать между нагревом бочки и массивного теплонакопителя, либо сильно увеличивать время работы РП.

Форма и размер МТ зависят только от ваших потребностей, однако общая длина каналов дымохода, расположенного внутри них, не должна превышать 6–8 м (чем меньше, тем лучше). Часть печников, возводящих РП, саманом закрывают нижнюю часть бочки или всю емкость, мотивируя это тем, к середине топки саман прогреется и выступит в роли менее массивного теплонакопителя.

Высота бочки

По мнению Янто Эванса и Лесли Джексон емкость не должна сильно возвышаться над камерой загрузки (оптимально 30 см), иначе газы слишком сильно разогреваются и не уходят вниз, из-за чего падает тяга. Подойдет бочка объемом 200 л.

При такой высоте длины колпака хватает для охлаждения газов, поэтому тяга не только не падает, но даже становится сильней. Мы рекомендуем такую сдвоенную емкость обложить кирпичом «на ребро», так вы защитите себя от слишком высокой температуры и запасете тепло, которое затем будет мягко обогревать вас.

Форма и размер массивного теплонакопителя

Форму и размер МТ выбирайте такой, чтобы внутри него можно было буквой U уложить дымоход длиной 6–8 м (если вы поставили две бочки, то 4–6 м), причем сечение дымохода должно быть равно или больше сечения вертикальной трубы.

Если вы сделаете более длинный дымоход, тяги ракетной топки не хватит, чтобы протолкнуть холодный воздух по ней и конструкция будет дымить в помещение. Если вам необходимо увеличить длину этого дымохода, то придется снаружи дома ставить утепленную дымовую трубу длиной 4–7 м с дефлектором.

Отвод конденсата

Чтобы отвести конденсат, располагайте каналы дымохода под уклоном в 1–2 см на 1 м, а также вставляйте внутрь них герметичный кожух из нержавеющей стали.

Благодаря наклону конденсат будет бежать по кожуху к дымовой трубе, а там вытекать либо через штатный тройник с накопителем или сливом, либо через отдельную трубку-слив с краником.

Если вы утеплили бочку, то каналы внутри дома можно располагать без уклона, главное — оснастить их заглушенными отверстиями, чтобы можно было очищать от сажи. Ведь температура дыма в них превышает 100 градусов, а значит выпавший в начале топки конденсат просохнет к ее окончанию, поэтому и отводить его не нужно.

Но мы рекомендуем даже в таком случае отводить конденсат к тройнику дымовой трубы, чтобы затем он через тонкую трубку сливался на землю.

Разработка чертежа

Поскольку кирпичи в такой печи являются лишь элементами накопления тепла, то их кладут не на обычный раствор, который можно сделать самому как сделать кладочный раствор или купить в магазине, а саман без добавления рубленой соломы саман своими руками.

По мнению Янто Эванса и Лесли Джексон в саман желательно добавить куски битого бетона, потому что они лучше запасают и дольше отдают тепло. По этой причине бессмысленно создавать порядовку, достаточно набросать на листке бумаги общие контуры будущего обогревателя, уделив особое внимание жестяному каналу дымохода.

Кладка

Кладка такой печи является чем-то средним между печными работами и заливкой бетона, а саман позволяет создавать поверхности любой сложности.

Ниже вы можете посмотреть видео, где показан процесс возведения подобной конструкции, а также отмечены некоторые моменты, о которых умалчивает большинство печников.

Видео по теме

Заключение

Ракетная печь из кирпичей и металлической бочки – это не выдумка, а реальный проект, который подходит для обогрева домов небольшой (25–45 м²) площади, оснащенных хорошим утеплением.

Главным преимуществом такой конструкции является высокий коэффициент полезного действия, ведь ракетная топка превращает дрова в тепловую энергию эффективней, чем любая другая, хотя и не лишена своих недостатков.