Размеры ракетной печи: как подобрать, оптимальное соотношение

Формула расчета камина

Камин считать проще, а потому начнем с него. Постулатов всего несколько и запомнить их просто.

Площадь портала (площадь проема открытой каминной топки) должна находиться в пределах 1/65 – 1/80 от площади помещения. Вне зависимости от его высоты. Оптимальным стоит признать соотношение 1/75.

При этом высота трубы любого камина должна быть не ниже, чем 5 метров. При меньшей высоте возможно дымление. А сечение трубы должно быть не менее 1/10 площади портала. Но не менее 1 кирпича. То есть не менее, чем 120х250 мм.

Топку делают глубиной не более 2/3 высоты портала. Над топкой ставят дымосборник, объем которого должен составлять не менее 1/6 от объема топки. Собственно, это все данные для камина с открытой топкой. При соблюдении этих пропорций и размеров камин практически всегда работает без проблем вне зависимости от погоды на улице.

Пошаговая инструкция

Вот примерный порядок действий, которого следует придерживаться при изготовлении данной печи:

Изготовление топки

Топку делают сварной, используя стальную трубу или листы. Крышка топки должна закрываться герметично. Её следует делать из стального листа, по периметру которого винтами или заклёпками фиксируется полоса из базальтового картона. Для более плотного закрывания крышку можно оснастить винтовым прижимным механизмом.

Так выглядят топка и зольник в простейшей печи-ракете

Зольная камера (на схеме обозначена как Primary Ash Pit) отделяется от основной части топки колосниковой решёткой, сваренной из прута диаметром 8–10 мм. Решётка должна устанавливаться на полочки из уголка, которые привариваются к внутренним стенкам.

Дверца зольной камеры также должна быть герметичной. Её делают из стального листа, к которому по всему периметру приваривается в два ряда стальная полоса. В паз между этими полосами укладывают асбестовый шнур или базальтовый картон.

Остаётся приварить к топке жаровую трубу.

Первичный дымоход

К трубе, выполняющей функцию первичного дымохода, необходимо приварить 90-градусный отвод и небольшой отрезок трубы, после чего эта Г-образная конструкция помещается внутрь бочки или баллона, то есть будущего барабана.
Отвод с приваренным к нему отрезком трубы следует вывести в один из проёмов в нижней части барабана так, чтобы первичный дымоход оказался расположенным строго по центру. Напомним, что верхний срез трубы должен располагаться хотя бы на 70 мм ниже верхнего края бочки (баллона).
После центрирования первичного дымохода его горизонтальный хвостовик, который был выведен в проём в барабане, приваривают к его краям сплошным швом по всему периметру.
После этого хвостовик первичного дымохода приваривают к жаровой трубе, а к барабану сверху приваривают покрышку.
Ко второму проёму в барабане следует приварить короткий отрезок трубы, который будет играть роль вторичного зольника. В нем нужно выполнить окно для прочистки. По его краям встык нужно приварить шпильки, к которым будет прикручиваться крышка (напомним, что мы решили в этом месте дверцу не устанавливать, поскольку открывать её приходится достаточно редко).
По периметру крышки винтами или заклёпками следует закрепить полосу из базальтового картона.

Монтаж дымохода

К выходу вторичного зольника привариваем горизонтальную часть дымохода, на которой впоследствии будет устраиваться лежанка. Если газоход предполагается делать из металлогофры, то сначала к зольнику необходимо приварить короткий патрубок, а уже к нему — присоединить при помощи хомута гофру.

На заключительном этапе к горизонтальному газоходу крепят наружный дымоход.

Футеровка топочной части

Металлическая часть печи готова, теперь её нужно правильно оштукатурить теплоизолирующим и теплоаккумулирующим составами.

Футеровку топочной части (до первичного дымохода) следует выполнять смесью печной глины и боя шамотного кирпича, взятых в пропорции 1:1.

Футеровка первичного дымохода

Материалы, используемый для футеровки первичного дымохода — лёгкий шамотный кирпич или речной песок — являются пористыми, поэтому в открытом состоянии они быстро пропитаются нагаром и утратят теплоизоляционные свойства. Чтобы не допустить этого, футеровку на первичном дымоходе защищают стальным тонкостенным кожухом, а с торцов обмазывают печной глиной.

В соответствии с законом квадрата-куба соотношение объёма и площади поверхности барабана зависит от его диаметра, поэтому и футеровку первичного дымохода в зависимости от размеров печи делают по-разному. Три варианта показаны на рисунке.

Варианты футеровки первичного дымохода

Если футеровка выполняется шамотным кирпичом, полости между его фрагментами необходимо засыпать строительным песком. Если же применяется богатый глинозёмом речной песок, приходится прибегать к более сложной технологии:

Песок очищают от крупного мусора (тщательная подготовка не требуется).
В кожух засыпают слой небольшой толщины, трамбуют его и смачивают, так чтобы образовалась корка.
Таким же образом насыпают последующие слои. Всего их должно быть от 5 до 7.
Песчаную футеровку сушат в течение одной недели, затем замазывают её верх печной глиной и продолжают изготовление печи.

Последним шагом все части печи обмазывают саманом. Готовится он из следующих ингредиентов:

глина;
солома (14–16 кг на 1 м
3
глины);
песок (в небольшом количестве);
вода.

Указанное соотношение соломы и глины является приблизительным. В некоторые сорта глины соломы можно добавить больше, в других — наоборот, её количество приходится уменьшать.

Разновидности ракетных печей

В этом разделе мы рассмотрим самые распространенные виды ракетных печей, использующихся в походных и стационарных условиях.

Простые печи из металла

Самая простая реактивная печка на дровах изготавливается из Г-образного отрезка металлической трубы большого диаметра. Горизонтальная часть короткая, она представляет собой топку. Камера сгорания располагается в вертикальной части трубы, здесь активно горят дрова. В горизонтальный участок нередко вваривается небольшая металлическая пластина, образующая поддувало. После прогрева ракетная печь выходит на рабочий режим, из ее вертикального участка (жаровой трубы) вырывается пламя.

Такие ракетные печи используются для приготовления еды в походных или уличных условиях – за счет маленькой площади они отличаются небольшим тепловыделением, а подавляющая часть тепловой энергии уходит через жаровую трубу. На эту трубу ставятся чайники, сковороды и кастрюли, чтобы бушующее пламя обеспечивало их прогрев. Для поддержания тяги в верхней части трубы располагаются подставки, на которые и ставится посуда – продукты сгорания смогут беспрепятственно выходить наружу.

Для того чтобы металлическая ракетная печь из Г-образного отрезка трубы получилась более эффективной, ее оснащают металлическим кожухом из старой бочки. В нижней части бочки виднеется поддувало, а из верхней выглядывает жаровая труба. При необходимости, внутренний объем засыпается утеплителем, например, золой – она не горит и хорошо удерживает тепло.

Наибольшим удобством отличаются металлические ракетные печи с вертикальными топками, расположенными под углом к жаровой трубе. Нередко топочные отверстия закрываются крышками, забор воздуха в этом случае осуществляется через поддувало. Иногда топка делается по диаметру больше жаровой трубы, чтобы обеспечить длительное горение.

Простые печи из кирпича

Малогабаритная печь ракета из кирпича – это еще один самый простой вариант постройки ракетной печи своими руками. Для ее сборки не требуется цементный раствор, достаточно уложить кирпичи друг на друга, чтобы получить в свое распоряжение удобный кирпичный уличный агрегат для приготовления пищи. В разделе по самостоятельной сборке ракетных печей мы предложим вам ознакомиться с самой простой порядовкой для самостоятельной сборки.

Печь ракета, сделанная своими руками из кирпича, может быть использована для обогрева домовладений. В этом случае простой порядовкой не обойтись – придется сооружать стационарный вариант с применением специального цементного раствора. Порядовок для этого много, вам останется лишь выбрать подходящий вариант. Кстати, отдельные варианты таких печей предусматривают наличие водяного контура.

Преимущество кирпичных ракетных печей:

Простая конструкция;
Длительное сохранение тепла;
Возможность создания удобной теплой лежанки.

Отдельные модели делаются комбинированными, в них используются как сталь, так и кирпичи.

Сложные ракетные печи

Реактивная печь для отопления домовладений или для бани отличается повышенной сложностью. Главным звеном здесь по-прежнему является райзер (жаровая труба), заключенный в металлический корпус. Верхняя его часть может использоваться для приготовления еды, образуя своеобразную варочную поверхность. Топка делается большой, чтобы вместить увеличенное количество твердого топлива. В качестве исходных материалов выступают металл, кирпичи и глина.

На основе глиняной обмазки изготавливаются обтекаемые ракетные печи неправильной формы, что хорошо воспринимается человеческим зрением.

Существуют проекты дровяных ракетных печей, предусматривающие наличие дополнительных модулей. Схемы их постройки включаются в себя небольшие бойлеры для подготовки горячей воды, варочные поверхности, водяные рубашки и даже небольшие духовые шкафы. Такие печки помогут обогреть домовладения и создадут комфортные условия для проживания человека.

Ракетный котел с водяной рубашкой, созданный на основе дровяной печи, поможет прогреть многокомнатную постройку. Он оснащается водяным контуром для подогрева теплоносителя. Дополнительное удобство создают образцы с лежанками – эти лежанки создаются на основе тепловых каналов между жаровой и дымоходной трубами.

Материалы

Стройматериал для возведения печи ракеты длительного горения своими руками подбирают в зависимости от теплотворной способности топлива. Для кладки основной части корпуса обычно используют простой красный печной кирпич. Топливник и топочный бункер футеруют шамотным кирпичом.

Если планируется использовать высококалорийное топливо (например, каменный уголь), то огнеупорный кирпич применяют для строительства почти всех частей конструкции. Скрепляют кладочные элементы водным раствором смеси песка и глины.

Независимо от типа конструкции для ракетной печи длительного горения потребуется купить печную фурнитуру:

поддувало;
колосниковые решётки;
дверцы топочной;
промежуточный колпак;
труба для дымохода.

Конструкции ракетных печей

Начинать знакомство с любой конструкцией следует с самых простых ее вариантов. Поэтому мы приводим схему работы мобильной ракетной печки (рис.1). На нем хорошо видно, что топливник и камера сгорания объединены в одном отрезке стальной трубы, загнутой вверх.

Для укладки дров в нижней части трубы вваривается пластина, под которой находится отверстие для воздуха. Усилить теплоотдачу в зоне приготовления пищи помогает зола, играющая роль теплоизолятора. Ее засыпают в нижнюю часть внешнего кожуха.

Вторичная камера (кожух) может быть изготовлена из металлической бочки, ведра или старого газового баллона.

Кроме металла, простейшую печь-ракету можно соорудить из нескольких десятков кирпичей даже без использования раствора. Из них выкладывают топливник и вертикальную камеру. На ее стенки ставят посуду так, чтобы под дном оставался зазор для выхода дымовых газов (рис.2).

Обязательное условие хорошей работы такой конструкции – «теплая труба», как говорят печники. На практике это означает, что перед закладкой дров ракетную печь нужно прогреть в течение нескольких минут, сжигая в ней щепки и бумагу. После того, как труба прогрета, дрова сложены в топливник и подожжены, в печном канале возникает мощный восходящий поток горячих газов.

Закладка топлива в простых конструкциях ракетных печей горизонтальная. Это не очень удобно, поскольку вынуждает периодически задвигать дрова в топливник по мере их выгорания. Поэтому в стационарных системах применяют вертикальную закладку, а воздух подают снизу через специальное поддувало (рис.3).

Выгорая, дрова сами опускаются в печь, избавляя владельца от ручной подачи.

Основные размеры

Наглядное представление о конфигурации стационарной ракетной печи длительного горения дает чертеж №1.

Тот, кто хочет построить стационарную ракетную печь, не отвлекаясь на упрощенные модификации, должен знать ее основные размеры. Все габариты данной конструкции привязываются к диаметру (D) колпака (барабана), накрывающего вертикальную часть жаровой трубы (райзер). Второй размер, необходимый для расчетов — площадь поперечного сечения (S) колпака.

Исходя из двух указанных величин, рассчитывают остальные габариты печной конструкции:

Высота колпака H составляет от 1,5 до 2D.
Высота его глиняной обмазки – 2/3H.
Толщина обмазки – 1/3D.
Площадь сечения жаровой трубы – 5-6% от площади колпака (S).
Размер зазора между крышкой колпака и верхним обрезом жаровой трубы не должен быть меньше 7 см.
Длина горизонтального участка жаровой трубы должна быть равна высоте вертикального. Площади их поперечных сечений одинаковые.
Площадь поддувала должна составлять 50% от площади сечения жаровой трубы. Для обеспечения стабильного режима работы печи специалисты рекомендуют делать жаровой канал из прямоугольной металлической трубы с соотношением сторон 1:2. Ее укладывают плашмя.
Объем зольника на выходе из печи во внешний горизонтальный дымовой канал должен быть не менее 5% от объема колпака (барабана).
Внешний дымоход должен иметь площадь поперечного сечения от 1,5 до 2S.
Толщину утепляющей подушки из самана, которую делают под внешним дымоходом, выбирают в пределах от 50 до 70 мм.
Толщину саманной обмазки лежанки выбирают равной 0,25D (для барабана диаметром 600 мм) и 0,5D для колпака диаметром 300 мм.
Внешняя дымовая труба должна иметь высоту не менее 4 метров.
Длина газохода в лежанке зависит от диаметра колпака. Если он сделан из 200-литровой бочки (диаметр 60 см), то можно делать лежанку длиной до 6 метров. Если же колпак изготовлен из газового баллона (диаметр 30 см), то лежанка не должна быть длиннее 4 метров.

Строя стационарную ракетную печь, нужно уделить особое внимание качеству футеровки вертикального участка жаровой трубы (райзера). Для этого можно использовать огнеупорный кирпич марки ШЛ (шамот легкий) или мытый речной песок. Для защиты футеровки от дымовых газов ее выполняют в металлической оболочке, используя для этого старые ведра или лист оцинковки

Для защиты футеровки от дымовых газов ее выполняют в металлической оболочке, используя для этого старые ведра или лист оцинковки.

Засыпка из песка выполняется послойно. Каждый слой уплотняют и слегка обрызгивают водой. Сделав 5-6 слоев, им дают неделю для просушки. Термозащиту из шамота сделать проще, но пространство между внешней оболочкой и кирпичом также придется засыпать песком, чтобы не было пустых полостей (рис.4).

Рисунок №4 схемы футеровки жаровых каналов ракетных печей

После высыхания засыпки, верхний обрез футеровки обмазывают глиной и только после этого продолжают монтаж реактивной печи-ракеты.

Модели самостоятельного изготовления

Народные умельцы разработали несколько вариантов ракетных печей для стационарного и мобильного применения:

переносные агрегаты из металлических труб, жестяных банок или ведер;
реактивные отопительные приборы из газового баллона;

печи, построенные из шамотного кирпича и металлической емкости;
отопительные теплогенераторы с лежанкой.

Из газового баллона

Изготавливается из газового баллона или бочки от ГСМ. К объемному резервуару приваривают отрезки толстостенных стальных труб и загрузочный отсек-короб из металлических листов. Модель используется для обогрева хозпомещений.

Дрова сгорают, благодаря притоку воздуха через загрузочное окно. Дожигание газов происходит в трубе, установленной внутри баллона за счет подачи вторичного воздуха. Утепление позволяет поднять температуру внутри печи до 1000 градусов.

Раскаленные газы по ходу движения ударяются в колпак и попадают во внешнюю камеру, стенки которой служат теплообменником. Отдав энергию, продукты сгорания выводятся через врезанную в нижнюю часть с обратной стороны баллона дымовую трубу.

Чтобы создать необходимую для устойчивой работы печи тягу, верх дымохода поднимают не менее чем на 4 метра относительно загрузочного отсека.

С
конвектором

Аналогичная переносным вариантам конструкция. Для увеличения теплоотдачи на внешний кожух монтируют вертикальные трубки, выполняющие функцию, аналогичную воздушным каналам пиролизной печи Булерьян. Холодный воздух захватывается внизу трубчатых теплообменников и нагревается по мере продвижения вверх. Этим обеспечивается принудительная конвекция, повышающая тепловую эффективность установки.

Из кирпича и металлической бочки

Стационарная модель для отопления жилых помещений. Внутренняя конструкция напоминает предыдущую модель из газового баллона или бочки. Использование кирпича для обустройства топливника позволяет накапливать тепло и отдавать его на протяжении нескольких часов.

С лежанкой

Простая печь «Ракета» имеет недостаток в том, что большая часть тепла уходит через дымоход. Несмотря на это, отдельные преимущества ее конструкции позволяют с легкостью избавиться от этого минуса.

Эта идея нашла свою реализацию в массивных конструкциях с лежанкой в форме дивана или кровати. Такую ракетную печь изготавливают из кирпича или бутового камня, декорируя пластичной массой из глины и опилок. Благодаря высокой теплоёмкости используемых материалов печь может удерживать тепло всю ночь, что в сочетании с высокой экономичностью делает отопительный агрегат весьма привлекательным для монтажа в жилых помещениях.

Печь Широкова-Храмцова

Эта русская модификация – усовершенствованный вариант классической схемы. Основные компоненты печи модели создаются из дорогого сорта бетона, устойчивого к высоким температурам.

Точный расчет значительно улучшил стабильность рабочих показателей, что позволило разместить в зоне бункера жаропрочное стекло для частичного выпуска инфракрасного излучения в сторону комнаты. Импровизированный камин обогревает помещение, выполняет функции эффектного элемента декора.