Завдяки простоті і дешевизні конструкції, тепловому комфорту і високому ККД ракетні печі заслуговують написання окремої статті, яку ми і вирішили їм присвятити.
Як працює піч-ракета?
Незважаючи на гучне космічне назву, дана опалювальна конструкція не має нічого спільного з ракетними системами. Єдиний зовнішній ефект, що надає деяку схожість - струмінь полум'я, яка виривається з вертикальної труби біля похідного варіанту ракетної грубки.
Робота цього вогнища заснована на двох базових принципах:
- Прямому горінні - вільному перетікання паливних газів по пічним каналах без спонукання тягою, створюваної димарем.
- Допалювання димових газів, що виділяються при горінні деревини (піролізі).
Найпростіша реактивна піч працює за принципом прямого горіння. Домогтися термічного розкладання деревини (піролізу) її конструкція не дозволяє. Для цього необхідно виконати потужну теплоакумулюючу обмазку зовнішнього кожуха і якісну термоізоляцію внутрішньої труби.
Незважаючи на це переносні ракетні печі добре виконують свої функції. Від них не вимагають великої потужності. Генерується тепла цілком вистачає для готування їжі та обігріву в наметі.
Конструкції ракетних печей
Починати знайомство з будь-конструкцією слід з найпростіших її варіантів. Тому ми наводимо схему роботи мобільного ракетної грубки (рис.1). На ньому добре видно, що топливник і камера згоряння об'єднані в одному відрізку сталевої труби, загнутої вгору.
Для укладання дров в нижній частині труби вваривают пластина, під якою знаходиться отвір для повітря. Посилити тепловіддачу в зоні приготування їжі допомагає зола, яка відіграє роль утеплювача. Її засипають в нижню частину зовнішнього кожуха.
Мал. №1 Переносная ракетна піч прямого горіння
Вторинна камера (кожух) може бути виготовлена з металевої бочки, відра або старого газового балона.
Крім металу, найпростішу піч-ракету можна спорудити з декількох десятків цегли навіть без використання розчину. З них викладають топливник і вертикальну камеру. На її стінки ставлять посуд так, щоб під дном залишався зазор для виходу димових газів (рис.2).
Мал. №2 Схема кладки найпростішої ракетної печі з цегли
Обов'язкова умова гарної роботи такої конструкції - «тепла труба», як кажуть пічники. На практиці це означає, що перед закладкою дров ракетну піч потрібно прогріти протягом декількох хвилин, спалюючи в ній тріски і папір. Після того, як труба прогріта, дрова складені в топливник і підпалені, в пічному каналі виникає потужний висхідний потік гарячих газів.
Закладка палива в простих конструкціях ракетних печей горизонтальна. Це не дуже зручно, оскільки змушує періодично засовувати дрова в топливник в міру їх вигоряння. Тому в стаціонарних системах застосовують вертикальну закладку, а повітря подають знизу через спеціальне піддавали (рис.3).
Малюнок №3 Конструкція стаціонарної печі-ракети
Вигорить, дрова самі опускаються в піч, позбавляючи власника від ручної подачі.
Основні розміри
Наочне уявлення про конфігурацію стаціонарної ракетної печі тривалого горіння дає креслення №1.
Креслення №1 Основні елементи і рух газів в ракетній печі
Той, хто хоче побудувати стаціонарну ракетну піч, не відволікаючись на спрощені модифікації, повинен знати її основні розміри. Всі габарити даної конструкції прив'язуються до діаметру (D) ковпака (барабана), що накриває вертикальну частину жарової труби (райзер). Другий розмір, необхідний для розрахунків - площа поперечного перерізу (S) ковпака.
Виходячи з двох зазначених величин, розраховують інші габарити пічної конструкції:
- Висота ковпака H становить від 1,5 до 2D.
- Висота його глиняної обмазки - 2 / 3H.
- Товщина обмазки - 1 / 3D.
- Площа перетину жарової труби - 5-6% від площі ковпака (S).
- Розмір зазору між кришкою ковпака і верхнім обрізом жарової труби не повинен бути менше 7 см.
- Довжина горизонтальної ділянки жарової труби повинна бути дорівнює висоті вертикального. Площі їх поперечних перерізів однакові.
- Площа піддувала повинна складати 50% від площі перетину жарової труби. Для забезпечення стабільного режиму роботи печі фахівці рекомендують робити жаровой канал з прямокутної металевої труби із співвідношенням сторін 1: 2. Її укладають плазом.
- Обсяг зольника на виході з печі в зовнішній горизонтальний димовий канал повинен бути не менше 5% від обсягу ковпака (барабана).
- Зовнішній димохід повинен мати площу поперечного перерізу від 1,5 до 2S.
- Товщину утепляющей подушки з саману, яку роблять під зовнішнім димарем, вибирають в межах від 50 до 70 мм.
- Товщину саманній обмазки лежанки вибирають рівній 0,25D (для барабана діаметром 600 мм) і 0,5D для ковпака діаметром 300 мм.
- Зовнішня димова труба повинна мати висоту не менше 4 метрів.
- Довжина газоходу в лежанці залежить від діаметра ковпака. Якщо він зроблений з 200-літрової бочки (діаметр 60 см), то можна робити лежанку довжиною до 6 метрів. Якщо ж ковпак виготовлений з газового балона (діаметр 30 см), то лежанка не повинна бути довше 4 метрів.
Будуючи стаціонарну ракетну піч, потрібно приділити особливу увагу якості футеровки вертикального ділянки жарової труби (райзера). Для цього можна використовувати вогнетривку цеглу марки ШЛ (шамот легкий) або митий річковий пісок. Для захисту футеровки від димових газів її виконують в металевій оболонці, використовуючи для цього старі відра або лист оцинковки.
Приклади красивого виконання печей для обігріву житлових приміщень
Засипка з піску виконується пошарово. Кожен шар ущільнюють і злегка оббризкують водою. Зробивши 5-6 шарів, їм дають тиждень для просушування. Термозахист з шамоту зробити простіше, але простір між зовнішньою оболонкою і цеглою також доведеться засипати піском, щоб не було порожніх порожнин (рис.4).
Малюнок №4 схеми футерування жарових каналів ракетних печей
Після висихання засипки, верхній обріз футерування обмазують глиною і тільки після цього продовжують монтаж реактивної печі-ракети.
Переваги та недоліки ракетних печей
Важливе значення правильно побудованої конструкції - всеїдність. Таку піч можна топити будь-яким видом твердого палива і деревних відходів. Причому, вологість деревини особливої ролі тут не грає. Якщо ж хтось стверджує, що така грубка може працювати тільки на добре висушених дровах, то це означає, що при її будівництві були допущені грубі помилки.
Теплова віддача ракетної печі, основою якої є барабан з бочки, досить значна і досягає 18 кВт. Піч з газового балона здатна розвинути теплову потужність до 10 кВт. Цього цілком достатньо для опалення кімнати площею 16-20 м2. Відзначимо також, що регулювання потужності ракетних печей проводиться тільки за рахунок зміни обсягу завантажується палива. Подачею повітря змінити тепловіддачу неможливо. Регулювання піддувалом використовують тільки для введення печі в робочий режим.
Оскільки кількості тепла, що генерується ракетної піччю дуже велике, то не гріх використовувати його для таких побутових потреб, як підігрів їжі (на кришці барабана). А ось використовувати такий осередок для нагріву води, використовуваної в системі радіаторного опалення не можна. Будь-яке впровадження в пічну конструкцію змійовиків і регістрів негативно позначається на її роботі, погіршуючи або зупиняючи процес піролізу.
Корисна порада: перед тим, як приступити до зведення стаціонарної реактивної печі, виготовте спрощену похідну конструкцію з металу або глини. Так ви відпрацюєте основні прийоми складання і отримаєте корисний досвід.
До мінусів ракетних печей можна віднести неможливість їх застосування в лазнях і гаражах. Їх конструкція розрахована на акумулювання енергії і тривалий обігрів. Тому вона не може дати багато тепла в короткий проміжок часу, як це необхідно в парильні. Для гаражів, в яких зберігаються пально-мастильні матеріали, піч з відкритим полум'ям теж не кращий варіант.
Збираємо ракетну піч своїми руками
Найпростіше збирається похідний-садовий варіант реактивної печі. Для цього вам не доведеться закуповувати кладочні і готувати саман для обмазки.
Кілька металевих відер, сталева труба з нержавійки для жарового каналу і дрібний щебінь для засипки - ось і все потрібно для того, щоб зробити ракетну піч своїми руками.
Перший крок - вирізання ножицями по металу отвори в нижньому відрі для пропуску жарової труби. Його потрібно зробити на такій висоті, щоб під трубою залишилося місце для щебеневої засипки.
Другий крок - установка в нижню відро жарової труби, що складається з двох колін: короткого завантажувального і довгого для виходу газів.
Третій крок - вирізання отвору в днищі верхнього відра, яке вдягається на нижню. Оголовок жарочной труби вставляють в нього так, щоб його зріз був на 3-4 см вище днища.
Четвертий - засипка дрібної щебінки в нижню відро на половину його висоти. Вона потрібна для акумулювання тепла і термоізоляції жарового каналу.
Останній крок - виготовлення підставки для посуду. Її можна зварити з круглої арматури діаметром 8-10 мм.
Більш складний, але при цьому довговічний, потужний і естетичний варіант ракетної грубки вимагає використання газового балона і товстої сталевої труби прямокутного перетину.
Схема збірки при цьому не змінюється. Відведення газів тут організований збоку, а не зверху. Для приготування їжі у балона відрізають верхню частину з вентилем і на її місце вваривают плоску круглу пластину завтовшки 4-5 мм.