Ракетна піч для обігріву будинку

Що таке ракетна піч: варіанти конструкції, схеми і принцип роботи

Цей незвичайний вид опалювальних систем не знайомий рядовим забудовникам. Багато професійних пічники також ніколи не стикалися з подібними конструкціями. Це не дивно, оскільки ідея ракетної печі порівняно недавно прийшла до нас з Америки і сьогодні ентузіасти намагаються донести її до масової свідомості громадян.

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:

1. Прямому горінні – вільному перетікання паливних газів по пічним каналах без спонукання тягою, створюваної димарем.
2. 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.

Рис. №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).

Рис. №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:

1. Висота ковпака H становить від 1,5 до 2D.
2. Висота його глиняної обмазки – 2 / 3H.
3. Товщина обмазки – 1 / 3D.
4. Площа перетину жарової труби – 5-6% від площі ковпака (S).
5. Розмір зазору між кришкою ковпака і верхнім обрізом жарової труби не повинен бути менше 7 см.
6. Довжина горизонтальної ділянки жарової труби повинна бути дорівнює висоті вертикального. Площі їх поперечних перерізів однакові.
7. 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.
8. Обсяг зольника на виході з печі в зовнішній горизонтальний димовий канал повинен бути не менше 5% від обсягу ковпака (барабана).
9. Зовнішній димохід повинен мати площу поперечного перерізу від 1,5 до 2S.
10. Товщину утепляющей подушки з саману, яку роблять під зовнішнім димарем, вибирають в межах від 50 до 70 мм.
11. Товщину саманній обмазки лежанки вибирають рівній 0,25D (для барабана діаметром 600 мм) і 0,5D для ковпака діаметром 300 мм.
12. Зовнішня димова труба повинна мати висоту не менше 4 метрів.
13. 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.

Реактивна піч-ракета з лежанкою для опалення будинків своїми руками: інструкції, креслення

Піч ракета – це якісний і функціональний опалювальний агрегат, який взяв свій початок в Північній Америці і вже після прийшов в такі країни як Україна, Фінляндія та Австралія. За допомогою такої печі можна опалити невеликої або середній за площею дачний будинок, площею до 30-40 квадратних метрів, а до переваг такої конструкції відноситься її бюджетность в порівнянні з цегляними печами і використання простих підручних матеріалів.

Піч ракета своїми руками – це відмінний варіант як для професійних пічників, так і для недосвідчених початківців людей, однак, незважаючи на всю свою функціональність і простоту зведення, така установка відома далеко не кожному, проте вона цілком могла б впоратися з опаленням будинку взимку і пізньої восени.

Пристрій і функціонал

Піч ракета з цегли або інших матеріалів, про які детальніше ви зможете дізнатися далі в статті, не відрізняється високотехнологічністю, а вся її схожість з ракетою полягає в інтенсивно палаючому в топці вогнищі і характерному звуці при виконанні роботи.

Піч ракета, креслення якої ви зможете знайти в інтернеті або на спеціалізованих форумах, а також скласти унікальні і індивідуальні своїми руками, має ряд своїх особливостей, які в першу чергу полягають певної методикою спалювання палива.

Такий конструкцією передбачено наявність спеціальних каналів, за якими здійснюється прохід продуктів горіння і розпаду за допомогою тяги утворюється природним шляхом, також самостійно виникає і піроліз, який є наслідком того, що паливо переганяється сухим способом.

Реактивна піч, що відноситься до найпростішого типу, складається тільки з однієї труби, яка має у верхній частині невеликий нахил, а дві ділянки такої конструкції не однакові, перший коротше другого, більш короткий необхідно монтувати в горизонтальному положенні і саме в нього в подальшому закладаються поліна .

Ракетна піч працює за наступним принципом:

• У топковий відсік закладаються поліна, які після закладки необхідно підпалити;
• Тепер грубка буде функціонувати як найпростіша буржуйка, такий принцип роботи буде то тих пір, поки не прогріється вертикальна і найбільша частина конструкції, яка виконує роль димохідної витяжки;
• Після того як димар дуже сильно загострився, в ньому починають тліти все осідають продукти горіння і розпаду, а верхня частина опалювального агрегату стає зоною, в якій проводиться розрядження;
• Відбувається посилення тягового потоку, внаслідок чого горіння стає максимально інтенсивним.

Реактивна піч своїми руками обладнана герметичною дверцятами стане ще більш ефективною – це пов’язано зі зменшенням перетину димохідного каналу і подачі мінімальної кількості кисню в топковий відсік або повного його відсутності. За рахунок цього дерево в топці продовжує віддавати тепло, але вже не за допомогою інтенсивного горіння, а повільного й поступового піролізного тління, а це в свою чергу збільшує час роботи агрегату від однієї закладки і знижує витрату палива.

Також будь-яка ракетна піч своїми руками, має бути обладнана спеціальним відсіком, в якому буде проводитися так званий піроліз, який робить схожою таку конструкцію з найдорожчими і сучасними печами тривалого горіння.

Піч ракетного типу може бути досить простий і призначатися для підігріву води та їжі, в цьому випадку труба з вигином вгорі комплектується горизонтальної пластиною, яка робить поверхню агрегату стійкою і дозволяє встановити на ній чайник або каструлю.

Позитивні і негативні якості

Піч ракета з цегли своїми руками має масу переваг і позитивних особливостей, з якими ви можете ознайомитися далі:

• Ракета відрізняється високим ККД, який може досягати близько 80-85 відсотків, що дуже хороший показник для твердопаливних печей;
• Піч реактивна здатна нагріватися до температури в 900-1100 градусів;
• Піч реактивного типу, виготовлена ​​з балона, відрізняється економічною витратою палива, вона споживає його в 2-3 рази менше, на відміну від класичної буржуйки;
• В якості палива використовуються всі сорти деревини: сосна, береза, ялина, а також тирсу та інші відходи рослинного походження, при цьому паливо можна дозагружать в топку навіть в процесі роботи опалювального агрегату;
• Оскільки конструкція ракетної печі працює за принципом тривалого горіння, всі продукти і розпаду повністю прогорають і характеризуються виділенням тільки вуглекислих газів і водяної пари;
• Оскільки температура горіння і нагрівання є максимальною, прогорає не тільки паливо, але і сажа, що дуже зручно і практично з точки зору догляду за піччю;
• Печі ракети мають різні модифікації – це може бути стаціонарна піч з лежанкою або переносна конструкція зовні схожа з буржуйкою, а також опалювальний агрегат, який може використовуватися для розміщення в лазнях і саунах.

Якщо говорити про недоліки ракетних печей – це в першу чергу можливість проникнення в приміщення чадного газу з топки, також за рахунок недостатньої потужності, такі печі підходять для обігріву тільки невеликих приватних і дачних будинків.

Якщо доповнити ракетну піч водяним теплообмінником, результатом стане те, що теплова потужність сильно впаде, а це може привести до порушення робочого режиму, також зовнішній вигляд такого опалювального агрегат не відрізняється продуманістю і різноманітністю, проте цілком підходить під класичний, ретро і етно стиль приміщення.

Різновиди печей ракет

Якщо говорити про основні різновиди печей ракет, то вони можуть бути наступними:

• Мобільними, такий варіант відрізняється невеликими габаритами і вагою, такі топки можуть виготовлятися з бляшаної банки, металеву трубу або простого відра будь-якого обсягу;
• Також виготовити піч ракету можна з газового балона;
• Піч може бути стаціонарної і збиратися з вогнетривких цеглин;
• Печі ракети з глини і з лежанкою.

Глина, піч з якої набуває додаткової міцності і кращі характеристики обов’язково повинна бути необхідної консистенції без грудок і сторонніх предметів, а найскладнішою в зведенні є цегляна піч ракета, для складання якої необхідна схема або порядовка.

Мобільні і переносні ракетні печі є найпростішими за своїм конструктиву і складаються з однієї труби або декількох з’єднаних разом шляхом зварювання, верхня частина такої труби має невеликий вигин.

Удосконалити таку конструкцію можна облаштувавши її відсіком або так званим зольником, який оснащується прорізом, за допомогою якої повітря періодично підсмоктується. Завантажувальна камера такого пристрою може доповнюватися колосником, за допомогою якого повітряні маси надходять прямо в топку.

Також мобільні і переносні печі ракети часто доповнюються дверцятами, яка дозволяє регулювати інтенсивність і кількість вступників в топковий відсік повітряних мас.

Доповнити мобільну піч необхідно підставкою, на яку можна буде встановлювати різний посуд, вона розташовується на такій ділянці як зріз димохідної труби. Ефективною, бюджетної і простий у виготовленні є ракетна піч, виконана з газового балона, обрізків труб і п’яти міліметрового листа металу, стінки конструкції повинні бути досить товстими, а в якості альтернативи балону можна використовувати ПММ або трубу з діаметром близько 300 міліметрів і більше.

Дрова в таку піч закладаються черга дверцята в топці, після чого в відсік надходить велика кількість повітря і здійснюється дожег горючих газів в димоході, за рахунок подачі вторинних повітряних мас. Для більш ефективної роботи такої печі з газового балона, внутрішній простір можна утеплити і тим самим підвищити температуру нагрівання конструкції більш ніж на 1100 градусів.

Гази доходять до ковпака і потрапляють у зовнішній теплообмінник, після охолодження все продукти горіння і розпаду виводяться через димар, який розташовується внизу ззаду топки. Для того щоб досягти максимальної ефективності такого опалювального приладу, необхідно поліпшити тягу, для цього димохід розташовується на 3-5 метрів вище ніж завантажувальний вікно.

Для обігріву приватного або дачного будинку ідеально підійде ракетна піч комбінованого типу, вона складається з металевої бочки і цегельного облицювання топки і димаря вогнетривким пічним цеглою.

До недоліків печей з лежанками відноситься те, що такі агрегати втрачають частину свого виробленого тепла, проте виправити цей недолік можна за допомогою збільшення протяжності каналів димоходу. Печі ракетного типу можуть збиратися як з простого пічного цегли, так і з побутових каменів, а в якості облицювання найчастіше використовується глина, змішана в певній пропорції з тирсою.

Піч-ракета своїми руками

Побудувати піч ракету з високим ККД і доступною вартістю, при наявності покрокового керівництва і порядовки можна всього за 2-5 днів, що дуже гарний час для опалювального агрегату такого рівня.

Далі пропонуємо ознайомитися з чітким покроковим керівництвом:

• Робимо поглиблення на 100-120 міліметрів на тій ділянці, на якому буде розташовуватися паливний відсік з шамотної цегли, виконуємо опалубку строго по контуру;
• Робимо фундамент максимально міцним, для цього підсилюємо його за допомогою арматури або будівельної сітки, яку необхідно укласти на цегельному підставі;
• За допомогою будівельного рівня викладаємо підстава робочої камери;
• Заливаємо конструкцію за допомогою бетону і чекаємо повного застигання складу, близько доби;
• Формуємо з цегли основу нашого опалювального агрегату, вибудовуємо боковини і переходимо до будівництва нижнього каналу;
• Тепер перекривається камера згоряння за допомогою цегли укладеного в поперечному напрямку, викладка здійснюється так, щоб вертикальний канал і топка залишалися повністю відкритими;
• Обрізаємо бойлер з кожної зі сторін і отримуємо велику по діаметру трубу, встановлюємо на нижній ділянці ПММ фланець, який необхідний для комплектування конструкції горизонтальним теплообмінником;
• Кожен шов повинен бути герметичним і добре, рівно зварюватись, тепер врізати в каркас бочки вихідний патрубок і виконуємо чистку від іржі, грунтуємо, наносимо термостойкую фарбу в 2-3 шари;
• Горизонтально розташовану витяжку зварює з боковим відводом, який буде зольником, доповнюємо його один або декількома герметичними фланцями для зручності обслуговування і очищення;
• За допомогою пічних цегли кладемо жаровую трубу з діаметром внутрішнього квадратного каналу 180х180- міліметрів, за допомогою будівельного рівня або схилу стежимо за тим, щоб вертикальний канал був максимально рівним і прямим;
• Жарова труба комплектується кожухом, райзер герметизується глиняним складом – це необхідно для того, щоб утеплювач в процесі експлуатації не прокидався;
• Переходимо до виготовлення паливного ковпака, робимо його з відрізаною частини водонагрівача, який доповнюється за допомогою ручки, тепер нам знадобиться саманна замазка, яка дозволить зробити зовнішній вигляд конструкції більш привабливим. В основі складу лежить глина і тирсу 50 на 50, тирса – необхідні для поліпшення міцності розчину, вони перешкоджають розтріскування подібно щебінці;
• Запечатує перлітову засипку обмазкой знаходиться зверху, приступаємо до викладення пічного контуру, за допомогою каменю, цегли, саману або піску, внутрішня частина конструкції заповнюється щебенем, а верх обмазується глиняним розчином;
• Металевий кожух розміщується в попередньо підготовленому для нього місці, слідкуйте за тим, щоб патрубок знаходиться знизу дивився в бік лежака, нижня частина також облицьовується глиняним складом і тим самим надійно герметизується;
• Горфотруба підводиться до паливного відсіку – це необхідно для того щоб повітряні маси бралися не з приміщення, а з вулиці;
• Виробляємо тестову підпал і теплообмінник з’єднується з нижнім патрубком, який знаходиться в основній частині, яка викладена червоною цеглою. Виробляємо монтаж димоходу, а всі шви і стики герметизируем і обмазуємо, підсилюємо за допомогою азбестового шнура;
• За допомогою обмазки формуємо форму лежанки, а саму бочку також можна задекорувати за допомогою саману, головне щоб горизонтальна площадка, на якій буде грітися їжа і вода, була повністю відкрита.

В даних відео ви можете ознайомитися з процесом складання та запуску печі-ракети з лежанкою в двох частинах:

Як зробити ракетну піч для обігріву будинку

Уявіть ситуацію: для обігріву приміщення будинку або приготування їжі необхідно швидко спорудити найпростішу дров’яну піч. Якість і витрата палива другорядні. Відповідний варіант – саморобна ракетна піч, яку виготовляють з підручних матеріалів. Пропонуємо ознайомитися з пристроєм обігрівача і процесом складання в домашніх умовах.

Конструкція і принцип дії

Показана на схемі ракетна грубка складається з наступних основних елементів:

• бункер для закладки дров вертикальної або похилої конструкції;
• розташована горизонтально камера згоряння;
• труба з футеровкою – дожигатель (друге поширена назва – райзер);
• металевий ковпак, який грає роль повітряного теплообмінника;
• піддавали;
• димохідний канал.

В роботі піч використовує 2 принципу: виникнення природної тяги всередині вертикального ділянки і спалювання деревних (піролізних) газів. Перший реалізується за рахунок розігріву топливника і відходять продуктів горіння, які прагнуть піднятися по каналу дожигатель. У ньому ж догоряють виділяються піролізні гази.

Довідка. Назва ракетна або реактивна піч пов’язано саме з принципом дії – в вертикальному каналі виникає потужна природна тяга, що викликає інтенсивне горіння в топці і виділення теплоти.

Алгоритм роботи грубки наступний:

1. Дрова, завантажені в бункер, підпалюються знизу. Подача повітря забезпечується через Піддувальний люк.
2. У процесі горіння димові гази прогрівають утеплені стіни дожигатель і спрямовуються під ковпак з тонкого металу, де віддають більшу частину тепла повітрю приміщення.
3. При достатній кількості вторинного повітря піролізні гази встигають згоріти всередині райзера, виділяючи додаткове тепло.
4. Продукти горіння відводяться безпосередньо в димохід або спочатку направляються в димооборотамі лежанки.

Варіанти переносних печей «Робінзон»

У спрощеному похідному варіанті грубка робиться без ковпака і утеплення. Відповідно, вторинні гази згоряють не повністю, оскільки встигають вилетіти в трубу. Малогабаритний переносний обігрівач, який отримав назву «Робінзон», призначений для швидкого приготування їжі на паливі будь-якої якості і ступеня вологості.

Вимоги до розмірів елементів

Головним теплообмінних елементом печі – ракети є металевий ковпак, інтенсивність обігріву кімнати в будинку залежить від його розмірів. У стаціонарних конструкціях, складених з цегли, зазвичай застосовується 200-літрова бочка діаметром 60 см. Переносні версії виготовляються із стандартних газових балонів Ø300 мм.

Схема ракетного обігрівача з лежанкою

Відповідно, решта розміри танцюють від габаритів бочки – діаметра і площі поперечного перерізу:

• висота ковпака передбачається в 1,5-2 рази більше діаметра;
• площа перетину дожигатель становить 5-6,5% від діаметра бочки;
• довжина райзера робиться такий, щоб між верхнім зрізом труби і кришкою залишався мінімальний зазор 7 см;
• внутрішній розмір топливника дорівнює перерізу дожигатель, поддувальную каналу – вдвічі менше;
• діаметр димоходу – в 1,5-2 рази більше перетину дожигатель, висота – мінімум 4 м.

Щоб полегшити вам завдання за розрахунками діаметрів труб і футерування, представляємо креслення для різних варіантів ракетних печей – з балона, бочки і старих відер (райзер виконаний з круглої або профільної труби).

Виготовляємо піч – ракету

Найпростіше зробити легку похідну піч, зображену на кресленні, відшукавши в домашньому господарстві такі матеріали:

• труба сталева кругла діаметром 133-150 мм довжиною 0,5 м;
• труба профільного перетину 14 х 20 см, довжина 0,4 м;
• лист металу товщиною 2-3 мм на колосники;
• пруток Ø8-10 мм для ніжок;
• обрізки заліза на підставку.

Вертикальна кругла труба приварюється до профільної під кутом 45 °, потім до корпусу прилаштовується вушка для ніжок (вони повинні легко зніматися). Всередину похилого топливника ставиться решітка, зовні кріпиться кришка. Для зручності очищення золи внизу бажано встановити другу дверцята.

Порада. Обов’язково приваріть до верхнього зрізу вогневого каналу підставку – між денцем посуду і корпусом повинні проникати гази, інакше «ракетної» тяги не виникне.

Креслення поліпшеної версії переносний печі

Конструкцію печі можна вдосконалити, організувавши подачу вторинного повітря всередину жарової труби. Модернізація дозволить підвищити ефективність і тривалість горіння дров. Просвердлите по боках отвори з обох сторін, прикривши їх ракетними «дюзами» згідно з поданим кресленням. Як функціонує дана піч, демонструється на відео:

З газового балона

На виготовлення печі – ракети своїми руками підуть такі матеріали:

• труби круглого перетину поперечними розмірами 70 і 150 мм; з товщиною стінки 4 мм;
• квадратна профтруба 150-200 мм в поперечнику;
• димохідний патрубок Ø10-15 см;
• сталь низьковуглецевий (марка Ст20) листова;
• щільна базальтова вата (80-120 кг / м3) або сипучі вогнестійкі матеріали, наприклад, вермікулітовий або перлітовий гравій.

Для початку металопрокат поріжте на заготовки відповідно до креслення. Потім потрібно відпиляти у пропанового балона кришку, попередньо відкрутивши вентиль і наповнивши резервуар доверху водою. Інструмент – звичайна болгарка з кругом по металу.

Подальша технологія збірки виглядає наступним чином:

1. Розріжте профтрубу уздовж, відступивши від краю 35 мм. Одна частина піде на виготовлення зольника, друга – піддувала.
2. Зістикуйте топливник і жаровую трубу під кутом 90 °, зробивши відповідні вирізи. Зверху камери згоряння прорежьте отвір, куди приварити трубу.
3. Зваріть райзер з паливником, потім надіньте кожух з труби 150 мм, зробивши внизу виріз під ширину камери згоряння.
4. Встановіть і ошпарити бункер для закладки дров. Закріпіть дверцята топливника і зольника.
5. Засипте між стінками дожигатель і оболонки перлітовий пісок.
6. У балоні зробіть бічний отвір, щоб вставити готову конструкцію. Кришку краще зробити знімною.
7. Проведіть остаточну збірку і приварити димохідний патрубок.

Детально про виготовлення ракетної грубки з балона розповість майстер у відеосюжеті:

із цегли

Найпростішу ракетну грубку для приготування їжі можна скласти з цегли без застосування розчину, як показано на схемі з порядовками. Подібне спорудження неважко розібрати і перемістити при необхідності.

Піч-ракету з лежанкою треба класти на фундамент з бетону або бутового каменю. Матеріал – керамічний або вогнетривку цеглу, розчин піщано-глиняну або шамотна відповідно. Готове підставу затьмарюється руберойдом з метою гідроізоляції, потім укладається суцільний перший ряд цегли. Подальший порядок робіт виглядає так:

1. Викладіть топливник, ставлячи цеглу «на ребро». Аналогічним чином зробіть перекриття камери, залишивши гирлі для завантаження дров і райзера.
2. Побудуйте трубу дожигатель з 9 рядів каменів, що встановлюються «на ребро» з перев’язкою.
3. Одягніть на райзер трубу або бляшані відра, утворену порожнину засипте утеплювачем або звичайним піском.
4. Встановіть бочку догори дном, вивівши патрубок димових газів знизу.
5. Складіть цегляну лежанку з 3-4 горизонтальних каналів.
6. Проведіть обмазку бочки і лежанки глиняним розчином.

Важливо. Споруда виконується з дотриманням правил пічного кладки, розписаних в докладному керівництві.

Протяжність димових каналів всередині лежанки обмежена тягою в ракетній печі і зовнішньому димоході. Краще витримати загальну довжину газоходів в межах 4 м. Щоб обігрівач не димів назад в кімнату, підійміть верх димаря на висоту 5 м, рахуючи від колосників. Як побудувати цегляну піч – ракету без бочки, дивіться на відео:

На закінчення – плюси і мінуси грубки

Подібні споруди дійсно виготовляються швидко, причому виконавцю необов’язково мати високу кваліфікацію. Перший і головний плюс печей ракетного типу – простота і невимогливість до матеріалів. До того ж вони добре сприймають різноманітне паливо – сирі дрова, гілки, хмиз і так далі.

Тепер про негативні моменти:

• низький ККД і слабка тепловіддача в порівнянні з іншими саморобними отопителями на дровах і відпрацювання;
• якщо обернути ковпак водяною сорочкою або вбудувати змійовик, тяга всередині райзера зменшиться, тому воду краще нагрівати тільки від зовнішнього димоходу;
• грубка непридатна для лазні, оскільки нездатна інтенсивно прогрівати приміщення променистим теплом;
• після тривалого простою версію з лежанкою важко вивести в робочий режим – необхідно прогріти всі газоходи шляхом спалювання сухого легкого палива.

За перерахованих вище причин ракетний обігрівач вкрай незручний для гаража, де потрібно протоплювати приміщення досить швидко. Зате похідний варіант незамінний на природі в будь-який період року.

Інженер-конструктор з досвідом роботи в будівництві понад 8 років. Автор і головний редактор всіх статей на сайті «qustu.com».
Закінчив Східноукраїнський Національний Університет ім. Володимира Даля за спеціальністю «Обладнання електронної промисловості» в 2011 році.

Невже спалахне і злетить? Ракетна піч: що це таке, її особливості, креслення пристрою

Піч-ракета – це один з видів виручених печей, що працюють на деревному паливі. Стаціонарні моделі печей використовуються і для опалення.

Свою назву вона отримала від гулу, який лунає на початку протопки. При правильному режимі горіння він затихає. Ракету нагадує і форма конструкції – вертикальний циліндр . Піч також називається реактивної.

Подібний принцип використовувався в Кореї та Китаї для обігріву будинків взимку. Мандрівники в колишні часи відзначали, що дров при цьому витрачається значно менше, ніж в традиційній українській селі.

Пічки-ракети поділяються на переносні і стаціонарні . Перші пристрої менше за розмірами і мають більш просту конструкцію. Вона нагадує перевернуту букву «Г» . У нижній щабель закладається паливо. Завдяки вертикальній формі основної частини виникає природна тяга.

Фото 1. Креслення і готовий варіант металевої печі-ракети із зазначенням розмірів, вид зліва і зверху.

У міру підвищення температури пристрій працює все ефективніше. Його потужності вистачає, щоб швидко нагріти воду для приготування їжі на кількох людей. Щоб дрова НЕ прогоріли занадто швидко, потрібно регулювати тягу в печі. Для цього прикривають або закривають повністю паливну дверцята.

Переносні реактивні печі випускаються серійно . Найбільш популярні моделі «Робінзон» та «Кресало» . Завдяки простоті конструкції їх можна зробити самостійно.

Стаціонарні пристрої влаштовані дещо складніше. У ковпаку повітровідвідні канали зроблені таким чином, що нагріте повітря спершу піднімається вгору. Передаючи тепло внутрішніх стінок, він поступово опускається вниз. Потім проходить в димохід, розташований в нижній частині.

Фото 2. Креслення ракетної печі, виготовленої з цегли та металевої бочки. Стрілками показані частини пристрою.

Така піч досить економічна у використанні , так як в ній відбувається спалювання не тільки дров, але і піролізних газів. Димохідний канал печі іноді не виводять з приміщення відразу, а проводять всередині лежанки, зробленої з цегли та / або глини. Така лежанка нагріває приміщення до комфортної температури. Сама ж конструкція виготовляється з труб великого діаметра, бочки або цегли.

Важливо! Пристрій потребує в попередньому прогріванні перед топкою . Спочатку запалюють папір, газету або ще щось швидко запалюється. І тільки в Прогрівшись топку укладаються дрова.

Піч-ракета тривалого горіння з цегли

Оскільки цегла акумулює тепло, такі пристрої добре підходять для обігріву приміщень. З урахуванням тривалості горіння, однієї закладки палива вистачає на 6-8 годин підтримки комфортної температури.

Іноді піч робиться повністю цегляної. Тільки фурнітура (дверцята) буде потрібно сталева або чавунна. В інших випадках зовнішня частина пічного ковпака робиться з бочки або широкої труби.

Увага! Цегляна піч вимагає окремого фундаменту , не пов’язаного з тим, який будується для самої будівлі. Бажано планувати його розташування до початку будівництва.

Пристрій з труби з водяним контуром, схема

Конструкція печі зварюється із залізних труб різних діаметрів .

Якщо передбачається опалювати невелике приміщення, ковпак печі можна зробити з відпрацьованого газового балона .

У будинку більш значних розмірів для цих цілей підійде залізна бочка.

Якщо на димоході печі встановити водяний контур, то можна отримати котел тривалого горіння, який буде добре опалювати приміщення.

Водяний контур зазвичай виготовляється з газових балонів.

«Робінзон»

Це проста і надійна похідна піч. Вона здатна досить швидко (за 10 хвилин) закип’ятити літр води. При цьому підкладати дрова не буде потрібно.

Конструкція була розроблена ще в минулому столітті, але завдяки своїм перевагам використовується до сих пір. «Робінзон» випускається серійно, але його нескладно зібрати і самостійно.

Вам також буде цікаво:

Така піч схожа на попередній варіант. Але топкова камера в ній коротше і розташована під більш тупим кутом по відношенню до димоходу. Така піч нагадує за формою перевернуту букву «Г».

Як зробити ракетну грубку своїми руками

У нього є кілька етапів – вибір відповідної конструкції; підбір матеріалів та інструментів; безпосередньо виготовлення.

вибір проекту

Вибираючи відповідний проект, враховуйте такі фактори:

1. Призначення печі – потрібно чи тільки приготування їжі або ще й обігрів кімнати.
2. Доступні матеріали.
3. Приблизна потужність. Від неї залежить, на скільки порцій їжі або на який обсяг приміщення вистачить пристрою.

матеріали

Для цегляної конструкції будуть потрібні:

• шамотна (вогнетривкий) цегла;
• вогнетривка суміш для кладки;
• бетонний розчин (для заснування);
• мінеральна вата;
• азбест;
• ціла бочка або порожній газовий балон для ковпака (не обов’язково);
• пічні дверцята – топкової камери і зольника;
• якщо ковпак цегляний – товстий лист з нержавіючої сталі за розміром його перетину.

Для обробки печі застосовуються:

• вогнетривка фарба;
• глина;
• камені;
• і т.п.

Для металевої візьміть:

1. Круглу металеву трубу діаметром близько 150 мм і довжиною не більше 90 мм (краще близько 60 мм ).
2. Профільовану (прямокутну) трубу перетином в 100-120 мм і довжиною близько третини круглої.
3. Замість труби прямокутного перетину, можна взяти аркуш сталі товщиною 3 мм.
4. 3 гайки.
5. Сталеві прути, пластини або довгі болти для ніжок.

Довідка. Для кращої тяги профільовану трубу беріть зі стороною не більш діаметра круглої.

підготовка інструментів

Для виготовлення знадобляться:

• кельму;
• рівень;
• зварювальний апарат;
• штикова лопата;
• металева щітка;
• рівень;
• болгарка.

Виготовлення, розміри пристроїв

Варіацій на цю тему безліч. Розглянемо виготовлення двох принципово різних типів реактивної грубки. Це цегляна піч з лежанкою, яка застосовується в приміщенні, і похідна, зібрана з металу. При необхідності вносяться зміни, можливі комбінації методів (наприклад, опалювально-варильне пристосування, але зроблене з труб, покритих глиною або камінням).

Як зробити цегляну піч з лежанкою

Перший етап – влаштування фундаменту. Під нього викопується прямокутне поглиблення, яке потім заповнюється бетоном.

Для міцності краще попередньо встановити арматуру. Основа повинна бути строго горизонтальним.

Після застигання бетонного розчину починається укладання цегли . Зовнішні стінки розташовуються по периметру бетонної площадки. Формується камера згоряння. З одного боку від неї розміщується топкова камера з отвором для завантаження дров. З іншого – йдуть повітровідвідні канали.

Важливо! Кожен ряд цегли також перевіряється рівнем. Це робиться в обох площинах – горизонтальній і вертикальної.

У камері згоряння також залишають отвір для чищення від золи , яке закривається дверцятами. Коли ця камера готова, на неї надягають металеву бочку. Проміжки заповнюються утеплювачем, наприклад, мінеральною ватою.

Якщо ж бочка не використовується, зверху встановлюється плита для приготування їжі . Під неї кладеться азбестовий утеплювач.

Димохід підключається до каналу воздуховода і виводиться на вулицю.

Потім готове пристрій декорується. Наприклад, обмазується глиною і покривається фарбою. Інший варіант – залишити цегляну кладку.

Реактивна піч для походів

Вона складається з двох відсіків , з’єднаних між собою. Щоб зібрати її, для початку ображати труби під кутом в 45 ° . Якщо замість другої труби взяли металевий лист, розріжте його на такі частини:

• дві з сторонами 300 мм і 150 мм ;
• дві – 300 мм і 100 мм ;
• і одна 150 і 100 мм .

Фото 3. Готова реактивна грубка для походів. Цей телефон з металевих труб.

Потім зваріть їх між собою. Буде потрібно також ще одна пластина для поділу паливного відсіку, її розміри 200 мм і 100 мм.

Всі фрагменти зварюються між собою відповідно до схеми. Круглу трубу кріплять в нижній частині прямокутної і посередині щодо бічних сторін.

З обрізків арматури зварюється колосникові грати . Її зручно зробити відважний, щоб закладати дрова і потім засовувати всередину топки.

Від труби відпилюються 4 кільця. Вони кріпляться зверху, щоб посуд не перекривала отвір для тяги.

У розбірному варіанті встановлюються ніжки . Знизу привариваются гайки, в які потім вкручуються довгі болти. Є й інший спосіб. Прути або обрізки сталевого листа приварюються до дна. Це менш зручно в перевезенні, зате немає необхідності в складанні.

Коли конструкція готова, її потрібно пофарбувати . Застосовується тільки вогнетривка фарба. Це вбереже від корозії, а також прикриє сліди від пайки.

можливі складності

При укладанні цегли непросто точно розрахувати розмір отворів під топкову і зольную дверцята. Тому можна викласти ряд з дверцятами без розчину , «насухо», і прикинути, як краще її розташувати. А потім вже викласти цеглини, скріплюючи розчином.

Роблячи піч з труб, складно розрахувати місце їх з’єднання. Тому спочатку відпилюється круглий фрагмент і приставляється до прямокутного в потрібному місці. Навколо проводиться лінія маркером, по якій і робиться виріз. Якщо паливна частина збирається з окремих пластин, зручніше буде вирізати отвір до їх зварювання між собою.

Подивіться відео, в якому демонструється процес розпалювання похідної печі-ракети, розповідається про характеристики пристрою.

Реактивні печі досить економні і в використанні. Але для надефективну роботи важливо, щоб паливо було сухим, інакше вторинного згорання газів не відбувається.

Піч-ракета не підходить для установки в лазні. Справа в тому, що для потрібного ефекту потрібно, щоб спочатку нагрілися стіни приміщення. А при режимі, створюваному даної піччю, нагрівається саме повітря.

Як опалювального приладу в будинку для постійного проживання такий пристрій не завжди зручно.

При топці необхідно регулювати силу тяги прочинення і закриванням дверцята для подачі палива. Постійно стежити за піччю в будинку досить складно. Але вона добре підійде на використання в наметі, гаражі, окремої майстерні або сараї . Піч-ракета не руйнується, якщо між топками проходить тривалий час.

Середня оцінка: 0 з 5
Оцінили: 0 читачів.

Печь-ракета: история, заблуждения, принцип работы, схемы, реализация, материалы

© При использовании материалов сайта (цитат, изображений) указание источника обязательно.

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, см. рис.

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.

Китайская фанза с 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, где s – площадь поперечного сечения райзера.
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.