Печь ракета из баллона чертежи. Как сделать ракетную печь для обогрева дома

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

Принцип работы ракетной печи

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Эффективный отбор тепла

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

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

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

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

Преимущества и недостатки

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

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

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

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

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

Печь из баллона

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

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

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

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

Печь из кирпича

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

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

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

Заключение

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

Реактивная печь с лежанкой — наиболее производительный вариант для дома

Несмотря на столь бешеную популярность в мире, в странах СНГ реактивная печь длительного горения известна лишь единицам. И это довольно странно, ведь в некоторых регионах нашей страны холода длятся более, чем полгода.

Ракетная или реактивная печь, вопреки своему названию, не подразумевает ничего сверхъестественного в своей конструкции. Никаких турбин здесь вы не найдете. Но все же есть в такой конструкции нечто сходное с космическим транспортом — и это поток пламени, отличающийся высокой интенсивностью, а также характерное гудение, возникающее в процессе работы.

Реактивные печи отопления устроены предельно просто, но несмотря на это в них используются передовые методики сжигания топлива. Рассмотрим, что же делает данную конструкцию столь эффективной:

• По печным каналам происходит движение газообразных продуктов исключительно за счет естественной тяги. По этой причине принудительная эжекция здесь не требуется.
• Процесс пиролиза, возникающий вследствие сухой перегонки твердого топлива.

Важно! Самая простая конструкция «ракеты» представляет собой трубу большого диаметра с характерным изгибом. При этом один ее участок является короче другого. Он устанавливается горизонтально и предназначается для закладки дров.

Рассмотрим процесс работы печи более подробно:

• В топку производится закладка дров, которые затем поджигаются.
• Далее прибор начинает работать в режиме традиционной буржуйки, который продолжается до тех пор, пока не прогреется более длинная вертикальная часть печки, представляющая собой дымовую трубу.
• Металл разогревается докрасна, вследствие чего происходит воспламенение горючих веществ, скопившихся в дымоходе, в верхней точке которого появляется зона разрежения.
• Тяга усиливается, обеспечивая усиление воздушного потока к дровам. Благодаря этому эффективность процесса горения существенно повышается.

Совет! Чтобы реактивная тяга в печи стала еще сильнее, конструкцию следует оборудовать топочной дверцей. Работает это следующим образом: когда сечение воздушного канала уменьшается, то происходит прекращение подачи кислорода в топку. Таким образом, традиционный процесс горения перерастает в пиролиз, при котором древесина начинает тлеть и разлагаться. При этом процесс прогорания топлива замедляется, а потому тепло выделяется дольше.

• Чтобы обеспечить полное сгорание топлива в результате пиролиза, в печи необходимо предусмотреть специальную зону, которая предназначается для дожигания газов. Более конкретно об этом будет сказано ниже, но здесь следует заметить, что наряду с теплоизоляцией дымохода такое усовершенствование классической «ракеты» позволяет ей успешно конкурировать с современными установками длительного горения.

Важно! Самая простая печь-ракета своими руками обычно используется для разогрева или приготовления пищи. Для этого необходимо лишь установить специальную площадку на вертикальном участке печи.

Плюсы и минусы подобных отопительных агрегатов

Несмотря на всю простоту своего устройства, печь реактивного горения имеет целый ряд преимуществ:

• Очень высокий КПД , который сопоставим с лучшими агрегатами, работающими на твердом топливе.
• Конструкция может разогреваться до 1000 градусов по Цельсию.
• Высокие показатели экономичности . В среднем печь-ракета из баллона расходует в три-четыре раза меньше дров в сравнении с обыкновенной буржуйкой.
• «Всеядность» . Можно использовать для работы печи любые виды твердого топлива (шишки, хвою, стружку, а также различные растительные отходы).
• Для обеспечения бесперебойного отопительного процесса возможна дозагрузка топлива при работе устройства.
• Печь-ракета надежна и проста в устройстве.
• Экологичность . Ввиду полного прогорания топлива, дым, исходящий из ракетной конструкции, состоит из углекислого газа и водяного пара.
• Полное сгорание топлива . При работе данного агрегата, температура достигает таких пределов, что происходит возгорание сажи.

• Большое разнообразие конструкций. Наряду со стационарной печью существует переносная или походная. Также ракетная печка может с успехом использоваться для дома или бани.

К недостаткам таких агрегатов относятся:

• При эксплуатации возникает риск того, что в помещение проникнет угарный газ.
• Такие конструкции не подходят для использования в больших домах, поскольку их мощности будет недостаточно для комплексного обогрева.
• При установке теплообменника водяного типа происходит спад тепловой мощности, что в результате нарушает нормальный рабочий режим.
• Непривлекательный внешний вид. Однако многие любители этно-стиля поспорят с данным утверждением, ведь для них такая печная конструкция является просто находкой.

Виды отопительных приборов данного типа

Существует несколько вариантов подобного оборудования:

• Мобильная. Такие конструкции могут легко переноситься с места на место и изготавливаются из ведер, жестяных банок, металлических труб и т. д.
• Варианты, изготовленные из газовых баллонов.
• Стационарная печь, выложенная из кирпича (шамотного).
• Отопительные конструкции, оборудованные лежанкой.

Важно! Самыми сложными в изготовлении являются кирпичные агрегаты, поскольку они требуют определенных навыков каменщика. Однако при наличии детальных порядовок и элементарной прилежности, с работой сможет справиться даже начинающий специалист.

Теперь рассмотрим поподробнее, что же представляет собой каждый из вышеописанных вариантов.

Переносные ракетные печи

Такие конструкции являются наиболее простыми по устройству. Они представляют собой трубы, которые могут быть или согнутыми, или сваренными из отдельных отрезков. В данной конструкции может быть лишь одно усовершенствование; оно касается монтажа специальной перегородки, посредством которой обустраивается зольник. В ней предусматривается специальная прорезь, посредством которой происходит воздушный подсос.

Очень часто в нижней части загрузочной камеры устанавливается колосник, посредством которого осуществляется подача воздуха прямо в зону горения. В проем, предназначенный для закладки дров, устанавливается специальная дверца, необходимая для регулировки подачи воздуха.

Совет! Поскольку мобильная печка предназначена в основном для приготовления пищи, то в верхнем срезе дымоходной трубы желательно предусмотреть подставку для установки посуды.

Конструкция, изготовленная из газового баллона

Это следующий этап в эволюции отопительных приборов реактивного типа. Благодаря усложненной конструкции, такая печь обладает большими показателями экономичности и тепловой мощности. При этом изготовить такую печь можно из подручных средств. Понадобится баллон из-под газа, несколько обрезков стальных труб с толстыми стенками, а также лист металла, имеющий 5 мм в толщину.

Совет! Вместо баллона для корпуса может использоваться бачок из-под ГСМ или отрезок трубы, диаметр которой превышает 30 см. Обязательным требованием является наличие толстых стенок конструкции.

Особенности работы печи из баллона заключаются в следующем:

• Дрова загружаются в топливник, воспламеняясь посредством сильного притока воздуха, поступающего через загрузочное окно.
• Горючие газы дожигаются непосредственно в трубе, размещенной внутри баллона. Это происходит благодаря подаче вторичного воздуха.
• Для усиления данного эффекта внутренняя камера должна быть утеплена, что позволяет поднимать внутреннюю температуру более, чем на 1000 градусов по Цельсию.
• Двигаясь по системе, раскаленный газ доходит до колпака, попадая во внешнюю камеру, являющуюся теплообменником.

• После того, как продукты сгорания остывают, производится их выведение посредством дымохода, установленного в нижней части конструкции с обратной ее стороны.

Важно! Для создания оптимального уровня тяги необходимо расположить верх дымоходной трубы на 4 метра выше загрузочного окна.

Устройство комбинированной конструкции

Комбинированная печка представляет собой агрегат, изготовленный из металлической бочки и кирпича. При этом шамотный кирпич используется не как облицовочный материал, именно из него выкладываются внутренние камеры и топливник. Таким образом, получается стационарный отопительный аппарат, который изготовлен из материалов высокой теплоемкости, а потому отлично накапливает тепло, осуществляя его отдачу в течение нескольких часов.

Совет! Это оптимальный вариант для обогрева жилых помещений.

Конструкция с лежанкой

Один из недостатков реактивных печей заключается в выведении большей части тепла посредством дымохода. Однако этим грешат практически все конструкции, работающие на твердом топливе. И в данном случае этот минус можно легко исключить посредством существенного увеличения длины дымоходных каналов.

Речь идет о реактивных печах с лежанкой, которые являются отличным воплощением данной идеи. Такие агрегаты могут быть изготовлены из бутового камня или кирпича, в качестве декора используя пластичную массу, созданную из опилок и глины. Высокая теплоемкость используемых материалов позволяет таким конструкциям удерживать тепло в течение всей ночи, что вкупе с экономичностью делает подобные конструкции прекрасным выбором для помещений жилого типа.

Как сделать печь-ракету самостоятельно

Рассмотрим изготовление печи с лежанкой. Благодаря своим высоким техническим характеристикам она является элитой среди отопительных приборов. Это наиболее сложная по устройству конструкция, но благодаря предоставленным ниже схемам и чертежам, построить ее будет не так уж и тяжело. Среднее время строительства составляет около трех дней.

Пошаговая инструкция предполагает проведение следующих работ:

• Углубляем на 10 см то место, где будет сформирован топливник, выложив его шамотным кирпичом. Далее нужно установить опалубку по контуру будущей конструкции.

Совет! Чтобы сделать фундамент более прочным, можно использовать арматуру или строительную сетку, которая укладывается сверху на кирпичное основание.

• Используя уровень, выкладываем основу для рабочей камеры.
• Далее следует заливка конструкции бетоном. Как только раствор схватится, можно продолжать строительство. В среднем раствор сохнет сутки.

• Укладываем кирпич сплошным порядком, таким образом формируя основание печи.
• Поднимаем боковые стенки, укладывая несколько рядов кладки.
• Теперь обустраивается нижний канал ракеты, согласно порядовки.
• Укладываем ряд кирпичей поперек, тем самым перекрывая камеру сгорания. Необходимо осуществить выкладку таким образом, чтобы райзер (вертикальный канал) и топочный проем остались открытыми.

• Берем старый корпус бойлера, обрезаем его с двух сторон. В итоге должна получиться большая по диаметру труба.
• В нижней части емкости из-под ГСМ необходимо установить фланец, именно в него будет установлена труба горизонтального теплообменника.
• Для обеспечения герметичности необходимо предусмотреть сплошные сварные швы, что позволит существенно обезопасить конструкцию.

• Далее в бочку следует врезать выходной патрубок. После этого она очищается от ржавчины, покрывается грунтовкой, поверх которой наносится несколько слоев термостойкой краски.
• К горизонтальному дымоходу следует приварить боковой отвод, который будет выполнять роль зольника. Чтобы обеспечить удобство его прочистки, необходимо оборудовать канал герметичным фланцем.
• Используя огнеупорный кирпич, необходимо осуществить выкладку жаровой трубы. Ее внутренний канал должен иметь размер 18 на 18 см, будучи квадратной формы.

Совет! Выкладывая внутренний канал, необходимо строго контролировать вертикальность конструкции, используя для этого строительный уровень или обвес.

• На жаровую трубу надевается кожух. В образовавшиеся промежутки необходимо разместить перлит. При этом нижнюю часть райзера необходимо загерметизировать глиняной смесью, что предотвратит просыпание теплоизолятора на пол.
• Теперь следует изготовить топливный колпак. Для этого берется ранее отрезанная часть водонагревателя, к которой нужно для удобства использования приварить ручку.
• Далее необходимо улучшить внешний вид конструкции путем нанесения на нее саманной замазки. Для этого глиняный раствор смешивается с древесными опилками (до 50%).

Совет! Опилки в замазке выполняют роль щебня в бетоне. Они используются для того, чтобы такая поверхность не растрескалась в процессе высыхания.

• Сверху перлитовая засыпка также запечатывается посредством обмазки.
• Далее формируем лицо печи. На данном этапе необходимо выложить печной контур. Для этого могут быть использованы кирпичи, камень, саман, мешки с песком и т. д. Внутреннюю часть необходимо заполнить щебнем, а верхней придать необходимую форму посредством обмазывания саманной смесью.
• Кожух, изготовленный из металлической бочки, устанавливаем на подготовленное основание, при этом нижний патрубок емкости должен быть направлен в сторону лежанки. Нижнюю часть покрываем глиной, таким образом герметизируя ее.
• Используя гофротрубу, необходимо подвести канал к топливнику. Именно посредством данного канала топка соединяется с внешней атмосферой.

Важно! Если канал не установить, то печью будет осуществляться потребление теплого воздуха непосредственно из помещения.

• Далее проводится первая растопка конструкции, целью которой является проверка свободного выведения газов посредством горизонтального дымохода.
• Трубы теплообменника необходимо подсоединить к нижнему патрубку. Его следует установить на основании, выложенном из красного кирпича.
• Монтируем дымоходную трубу. Соединения следует уплотнить, используя огнеупорную обмазку и асбестовый шнур.
• Далее следует придать лежанке необходимую форму тем же способом, что и при вышеописанном изготовлении корпуса. При этом поверхность бочки может быть полностью скрыта саманом. Открытой стоит оставить лишь горизонтальную площадку — она впоследствии используется при разогревании пищи.

Совет! Проводить испытания конструкции следует только после полного высыхания обмазки самана. Если же запустить печку раньше, можно вызвать тем самым растрескивание декоративного слоя.

Заключение

Печь ракетного типа — это экономичный вариант для обогрева жилья и приготовления пищи. Такая конструкция отличается сравнительной простотой, но при этом имеет высокий КПД и длительность автономной работы.

Для обогрева сооружений по-прежнему очень часто используются различные печи. Они подходят для бани или сауны, а также разнообразных хозяйственных построек.

Они могут предназначаться для формирования полноценного отопления, которое будет высокоэффективным и надежным . Как правило, одновременно с печкой устанавливаются трубы, что позволяет использовать конструкцию для обогрева сразу нескольких помещений .

Что представляет собой ракетная печь?

Достаточно интересным вариантом для любого помещения считается ракетная печь, сделанная своими руками. Ее конструкция отличается оригинальностью, а она подходит как для частного дома , так и для бани, а также для других видов сооружений . При ее создании с контуром не требуются дорогостоящие материалы, размеры выбираются в зависимости от габаритов обогреваемого помещения, однако важно заранее сделать правильный чертеж , чтобы получить эффективное и прочное устройство. Если будет применяться правильная и актуальная схема, то можно своими руками сделать качественное водяное отопление в помещении .

Принцип работы печи

Печь-ракета функционирует по двум специфическим принципам. Они являются заимствованными от других популярных печей, которые для отопления предполагают использовать . К этим двум принципам относится :

• , заключающийся в дожигании древесных газов , которые возникают в процессе горения топлива;
• принцип свободного прохождения газов по различным каналам, имеющимся в оборудовании .

Если предполагается самая простая конструкция, которая будет использоваться для готовки, то применяется второй принцип работы, поскольку в ней не имеются элементы, пригодные для создания пиролиза .

Дровяная ракетная печь прямого горения, которая является самой простой, не используется для отопления, однако пригодна для готовки еды, она имеет небольшие размеры , а для ее формирования используются трубы. Конструкция агрегата состоит из короткой трубы, являющейся топливником . Именно в нее закладывается топливо, а во время его горения возникают раскаленные газы, поднимающиеся вверх, и выходящие наружу.

Читайте также: Почему дымит буржуйка при открытии дверцы

В трубе делается специальный срез, где можно готовить пищу, а подходит такое устройство для дома, который используется очень редко в зимнее время . Для отопления печь данного типа не подходит, однако найти старые трубы для ее создания очень просто, а если посмотреть обучающее видео, работы могут быть легко реализованы самостоятельно .

Для обогрева дома или бани лучше всего пользоваться усовершенствованным оборудованием . Оно обычно создается из кирпича и металлического листа,также используются трубы. “Робинзон” дополняется теплообменным устройством и специальными каналами для отвода газа. Также печь оснащается подходящим контуром, качественной и надежной рубашкой .

Такое оборудование длительного действия обычно используется для формирования водяного и качественного отопления , которое может применяться для дома с большим количеством комнат разного размера. Видео с принципом работы данного оборудования можно легко найти в интернете .

Каковы плюсы и минусы печи?

Печь-ракета отличается положительными и отрицательными параметрами. К плюсам относится:

• монтаж оборудования для дома с применением кирпича , труб и металла отличается простотой;
• стоимость оборудования длительного действия будет невысокой;
• возможность выполнения работы своими руками, так как не возникает сложностей в процессе кладки кирпича, при работе с контуром, при монтаже трубы или других элементов, также редко приходится сталкиваться с доработками ;
• такую печь можно использовать для создания полноценного водяного отопления ;
• размеры оборудования могут быть разными в зависимости от обогреваемого помещения;
• КПД является очень высоким , а водогрейка получается долговечной и надежной:
• загрузка топлива для обогрева комнат выполняется быстро и без проблем.

Дровяная ракетная печь имеет и минусы , к которым относятся:

• для обогрева важно пользоваться качественными и полностью сухими , а иначе не удастся добиться нужного горения;
• печь “Робинзон” требует постоянного присутствия и контроля со стороны человека для безопасности использования .

Читайте также: Печки-буржуйки для дома

Что нужно сделать перед непосредственными работами?

Первоначально следует подготовить все материалы и оборудование, а также чертежи . Важно определиться с размерами будущего оборудования, а также решить, какова будет его конструкция и другие параметры .

Если печь будет применяться для создания водяного отопления , то необходимо подготовить трубы нужного количества и качества. Для кладки надо пользоваться жаропрочным красным кирпичом, поскольку тогда получится печь длительного горения , которая не будет опасна для использования, а также прослужит долгое время.

Применение кирпича обосновано только для создания стационарной печи. Также приобретается металлическая бочка и трубы для дымохода, водогрейка, арматура и некоторые другие расходные материалы, благодаря которым получится полноценная печь для качественного и равномерного водяного отопления строения .

Поскольку печь-ракета будет с водяным контуром, важно решить, будет ли приобретаться теплообменник по уже созданной печи или она будет создаваться под размеры уже имеющегося прибора .

Процесс создания печи

Формирование печи “Робинзон” считается простым процессом, однако лучше всего предварительно просмотреть несколько видео, чтобы точно разобраться во всех нюансах. Выполняются работы следующими этапами:

• в полу создается яма подходящей глубины и размера, которая предназначена для установки дымохода печи с контуром ;
• укладывается металлическая бочка, которая выступает в качестве специального колпака , а ее следует покрыть жаростойкой краской, чтобы получилась долговечная конструкция, не портящаяся во время горения топлива;
• установка фундамента для печи из кирпича с водяным контуром , а для этого изначально устанавливается опалубка, а также углубляется два или больше кирпича, далее укладывается арматура на дно и по периметру кладутся кирпичи, после чего производится заливка основания;
• после подготовки фундамента можно приступать к кладке печи с контуром длительного действия, а для этого важно постоянно ссылаться на имеющие чертежи ;
• во время кладки важно уложить в бочку фланец, с помощь которого будет присоединяться дымоход , также монтируется тройник подходящего типа, благодаря которому будут очищаться трубы;
• на подымающуюся часть устанавливается водогрейный элемент , с которым соединяются трубы, предназначенные для водяного отопления;
• основание полученной ракетной печи нужно окружить мешками с песком, а все дыры и пробелы замазываются глиной ;
• подсоединяется дымоходная труба нужного размера , на восходящей части которой монтируется металлическая бочка;
• проверка работоспособности ракетной печи с контуром, предназначенной для длительного горения, а при обнаружении неполадок устраняются все проблемы.

Сейчас создано немало печей, которые используют в качестве топлива дрова. Особое место среди них занимают так называемые реактивные (ракетные) агрегаты, которые имеют специфические особенности, незаменимые в определенных эксплуатационных условиях. О них и поговорим.

Ракета – настоящий диво-агрегат!

Печь ракета представляет собой отопительно-варочную систему, которая функционирует на дровах, славится своими высокими техническими показателями и имеет простую конструкцию. Принцип работы такого агрегата длительного горения основан на том, что образующиеся при сжигании топлива газы попадают в особый колпак, в котором полностью сгорают. За счет этого температурные показатели печки существенно увеличиваются, а величина давления уменьшается. Причем сажа в реактивной отопительной системе не образуется.

Циклы сжигания нагретых газов повторяются постоянно (пока печь топится). Это приводит к переходу системы в режим максимальной тяги. Ее конкретная величина определяется особенностями самодельного агрегата. Если отопительное устройство будет собрано по-настоящему правильно, температура в его колпаке может достигнуть 1200 °С. В этом случае все используемое топливо сгорает без остатка. Немаловажно и то, что нагретый колпак разрешается применять в качестве варочной поверхности. На ней можно сушить фрукты, греть воду, готовить пищу.

Изначально интересующая нас печка проектировалась для использования в сложных (например, в походных) условиях. Из-за этого ее конструкции выдвигались особые требования. В итоге получился уникальный агрегат, который:

• дает возможность приготовления пищи в местностях, где нет газа и электричества;
• качественно обогревает помещение;
• сберегает тепло на протяжении 6–8 часов (минимум) после прогорания дров;
• имеет высокий коэффициент полезного действия;
• достаточно безопасен в использовании.

Кроме того, ракета имеет конструкцию, которая позволяет докладывать в топку новую порцию дров без остановки процесса горения. Эксплуатация агрегата с подобными возможностями, конечно же, приходится по душе любому человеку. Это и обуславливает высокую популярность описываемых систем отопления как среди любителей активного отдыха на природе, так и среди обычных дачников, которые нуждаются в неприхотливых и эффективных печках.

Важный момент. Если вы планируете создать своими руками самый простой реактивный агрегат, его можно будет топить только сухими дровами. Влажная древесина может стать причиной появления обратной тяги. Впрочем, и растопку более сложных ракет не рекомендуется производить влажными дровами, так как они не смогут обеспечить высокую температуру, требуемую для сжигания нагретых газов.

Описываемые отопительные устройства запрещено бросать без надзора. Растопили печь, дождитесь, пока топливо полностью не прогорит. Еще один недостаток ракетного оборудования – невозможность отопления с его помощью частных бань (в частности, их парильных отделений). Связано это с тем, что реактивный агрегат дает очень мало инфракрасного тепла, а именно оно и требуется для принятия банных процедур. Других минусов у ракет, пожалуй, и нет.

Виды реактивных отопительных установок – что нужно вам?

Самые простые ракеты делаются из практически любых жестяных емкостей. Портативную печку можно изготовить из ведра, банки, в которой хранилась краска, и так далее. Такие системы идеальны для пикника на природе, они часто используются на стройплощадках. Простые печи не подходят для обогрева помещений. Ими пользуются исключительно для приготовления пищи, подогрева воды. Ракету, сделанную из ведра, можно топить мелкой лучиной, сухими шишками и листвой, пучками веток. В такой печке продукты сгорания не успевают образовать древесный горючий газ. Они сразу уходят в дымоход.

Более сложные отопительные конструкции создаются из старого газового баллона или из металлической бочки и кирпича. Эти печи обязательно снабжаются стояком для повышения тяги и расположенным горизонтально дымоотводящим трактом. Существуют и ракеты полностью из кирпича. Они могут оснащаться сразу несколькими дымоходами и применяться для отопления больших помещений и нагрева пола. А при желании реально соорудить даже полноценную печь-лежанку.

Мы расскажем, как самостоятельно сделать все указанные типы реактивных устройств для отопления. А начнем наш мастер-класс с самого простого – с изготовления элементарной садово-походной печки из двух жестяных емкостей (ведер, банок). Кроме них нам понадобятся стальные хомуты сечением 10 см, уголки из металла, болгарка, труба для дымохода из нержавейки, ножницы для металла, щебенка. Схема работ будет следующей:

1. 1. Берем два ведра. Из емкости меньшего объема (диаметра) делаем крышку для нашей ракеты. Вырезаем в ведре отверстие. Оно необходимо для организации дымохода.
2. 2. В большем ведре вырезаем внизу еще одно отверстие. К нему мы подсоединим топку. Все операции выполняем ножницами по металлу, загибая образующиеся лепестки (куски жести) внутрь.
3. 3. Из трубы и уголков сооружаем прямоток. Вставляем его в ведро, а затем, используя хомут, соединяем с загнутыми лепестками.
4. 4. Засыпаем щебенкой пространство между прямотоком и корпусом отопительного устройства. Этот стройматериал станет играть роль аккумулятора тепла и одновременно теплоизолятора.
5. 5. Надеваем второе ведро на печку.
6. 6. Сгибаем из проволоки небольшую конфорку, на которую можно будет устанавливать посуду с водой и пищей.

Желательно покрасить портативную ракету любой краской с высоким уровнем жаростойкости. После высыхания можем использовать элементарную варочную печку. Обратите внимание! Розжиг ракеты осуществляется через патрубок, отходящий от прямотока.

Печка из бочки и кирпичей – и варит, и отапливает!

Возведение стационарной ракетной установки требует ощутимо больших затрат средств и времени. Подготавливаем такие материалы и инструменты: дымоходную металлическую трубу, красный (обязательно жаростойкий) кирпич, лопату, старое барбекю, щетку по металлу, кельму, цемент и песок (лучше сразу купить готовую к применению смесь этих материалов), арматурные прутки, немного перлита, самана и керамзита, жаростойкую краску, бочку на 200 л. Приступаем к сооружению печи из кирпича и металлической бочки:

1. 1. Роем в полу яму глубиной 0,3–0,5 м. В нее мы спрячем горизонтальный дымоход, без которого реактивная установка не будет работать.
2. 2. Обжигаем 200-литровую бочку, тщательно очищаем ее. Монтируем в емкости фланец, который будет соединять ее с дымоходом. После этого наносим на емкость несколько слоев жаропрочной краски. Подготовленную таким образом бочку мы используем в качестве колпака отопительного агрегата.
3. 3. Обустраиваем фундамент. Делаем простую опалубку из досок, углубляем в грунт на участке монтажа печи 2–3 кирпича. Сверху размещаем арматурные прутки. Затем укладываем кирпичи в нижней части топочной камеры (по всему периметру). Заливаем конструкцию цементно-песчаным раствором.

После того как заливка высохнет, приступаем к кладке. Она выполняется при помощи . Выводим первый ярус кладки вверх. Нам нужно оставить лишь отверстие для топки. На второй линии формируем канал (нижний) отопительной конструкции. Его следует перекрыть на третьем ярусе, причем таким образом, чтобы у нас осталось два отверстия. Одно из них предназначено для вертикального канала, второе – непосредственно для топочной камеры.

Далее монтируем в бочку тройник для очистки дымохода. Устанавливать его необязательно, но желательно, если вы планируете пользоваться печкой достаточно долгое время. После этого кладем вертикальный канал. Подымающийся участок конструкции (его диаметр берем около 18 см) выкладываем по технологии "сапожок". Затем на восходящую часть печи надеваем старый водогрей. Все пустоты, которые останутся после этой операции, заполняем перлитом.

Теперь замазываем основу кожуха ракетного агрегата глиной и окружаем мешками с песком основание нашей конструкции. Все оставшиеся свободными участки заполняем керамзитом. Подсоединяем к сооружению трубу-дымоход, переворачиваем бочку-кожух и натягиваем ее на восходящую часть печки. Финал работ – обкладка дымохода песком в мешках и засыпка их керамзитом. Потом придаем конструкции требуемую форму при помощи глины (шамотной), монтируем в горловину самодельной ракеты решетку для барбекю и накрываем ее крышкой.

Последний шаг – заделка имеющихся швов на печи. В принципе, мы уже можем делать пробный запуск нашей конструкции. Но специалисты советуют дополнительно подвести с улицы к печке отдельный воздуховод. Это важно. Отопительной ракете для нормального функционирования требуется много воздуха. В помещении его будет недостаточно. А уличный воздуховод гарантированно решит эту проблему.

Ракетное отопление из баллона – поработаем со сварочным аппаратом

Для сооружения ракеты выбираем жаропрочный и невзрывоопасный баллон. Оптимально для этих целей подходит цельнометаллический 50-литровый резервуар, в котором хранят пропан. Такой баллон имеет стандартные размеры: высота – 85 см и сечение – 30 см.

Такие параметры идеальны для самостоятельного изготовления печи. Скромные размеры и небольшая масса баллона не затрудняют работу с ним. При этом в готовой ракете разрешается сжигать любое древесное топливо. Можно также брать пропановые баллоны на 27 либо 12 л. Из них получаются компактные переносные печки. Но мощностные показатели подобных устройств невелики. Использовать их для обогрева комнат, дачных домиков нецелесообразно.

Для строительства печи кроме баллона потребуются:

• трубы из стали сечением 15, 7 и 10 см (первые две пойдут на организацию вертикального внутреннего канала, третья – на дымоход);
• профильное трубное изделие 15х15 см (из него мы сделаем загрузочный отсек и топливник);
• 3-миллиметровый по толщине лист металла;
• плотное (100 и более кг/куб. м) волокно из базальта (оно будет выполнять функцию теплоизоляционного материала).

В интернете представлены различные чертежи для создания печки из баллона. Мы предлагаем руководствоваться этой схемой.

Алгоритм изготовления ракетной баллонной установки прост. Сначала стравливаем весь газ из емкости. Затем выворачиваем вентиль, наполняем резервуар водой (доверху) и обрезаем по шву верхнюю его часть. Вырезаем с двух боковых сторон газового баллона окошки, которые требуются для подключения дымохода и монтажа топливной камеры.

После этого вставляем профильное трубное изделие в емкость, соединяем ее с каналом (вертикальным). Последний выводим через дно резервуара. Далее выполняем все необходимые действия, ориентируясь на представленный чертеж, а также на видео, которое мы предлагаем домашним мастерам для ознакомления.

В конце работ привариваем обрезанную часть емкости на ее место, анализируем все полученные швы на проницаемость. В сделанную конструкцию нельзя допускать бесконтрольного попадания воздуха. Если швы надежные, подсоединяем к самодельной системе дымовую трубу. К днищу баллона-ракеты привариваем ножки. Устанавливаем печку на стальной лист с параметрами 1,5х1 м. Агрегат готов к применению!

Печь-лежанка – для любителей особого комфорта

Отопительный агрегат с местом для сна и отдыха оснащается специальным теплообменником. Его каналы соединяются между собой. Делают их из негорючих материалов. Теплообменник устанавливается под плоскостью лежанки. Конструкция такой печи очень продуманная и сравнительно сложная. Непосредственно лежанка – это поверхность из кирпича либо камня и глины. Когда печка горит, нагретый газ перемещается по теплообменным каналам, отдает вверх тепло, а затем удаляется через дымоотводящий тракт за пределы дома. Высота дымохода делается в пределах 3–3,5 м. Печь монтируется у края лежанки (с одной из сторон). В большинстве случаев она оснащается поверхностью для готовки пищи. Подробный чертеж этой системы представлен ниже.

Элементы печи на схеме:

• поддувало – 1а;
• топливный бункер – 1б;
• канал для вторичного воздуха – 1в;
• жаровая труба – 1г;
• райзер (первичный дымоход) – 1д.

Топливная камера снабжается глухой крышкой, поддувало – спецрегулятором для настройки количества подаваемого воздуха. Жаровая труба имеет протяженность 15–20 см. Канал вторичного воздуха необходим для полного сжигания газов. Сечение райзера – 7–10 см. Дымоход диаметром 10 см рекомендован для случаев, когда мы хотим получить наибольшую мощность ракеты. А райзер с сечением 7 см обеспечивает оптимальный показатель полезного действия печки. Жаровая труба и первичный дымоход нуждаются в качественной теплоизоляции.

Корпус ракеты мы будем делать из газового баллона, хотя можно использовать и металлическую бочку. Под крышку корпуса (2а) первичный дымоход подает нагретый воздух, а нагретые газы, выходящие из райзера, нагревают варочное приспособление (2б). Другие элементы корпуса:

• нижняя часть (2д);
• каналы теплообмена (2г);
• обечайка – металлическая изоляция дымохода (2в);
• выход в камеру очистки (2е).

Дымоотводящая магистраль на всем протяжении должна быть абсолютно герметичной. На высоте 1/3 от верхнего окончания барабана (корпуса) газы имеют уже невысокую температуру. Они успевают остыть. Примерно от указанной высоты ракета-лежанка футеруется (до самого пола). Под этим процессом понимают теплоизоляцию печи специальными составами. Вторая камера очистки на схеме (3а) нужна для удаления нагара с борова (4) – теплообменника. Она обязательно оснащается герметичной дверкой (3б). Теперь, когда мы разобрались с конструкцией лежанки, можем приступать к ее сооружению.

Строим ракету с местом для сна – первые шаги самые важные!

Перед началом работ замешиваем все необходимые составы:

• Печную глину (обозначение 5б на схеме), которая соединяется со щебнем. Этот состав играет роль главного теплоизолятора.
• Саман (5а). Представляет собой композицию соломы и любой имеющейся под рукой глины, разбавленную водой до сравнительно густой консистенции.
• Посеянный песок (5г).
• Жаропрочную футеровку (5в). Ее делают из равных частей шамотного песка и глины.
• Глину средней жирности (5д). Она применяется для кладки ракеты.

Делаем постель для нашей лежанки. По сути, нам нужно сбить щиты высокой прочности под лежанку и непосредственно под печку. Каркас сооружений изготавливаем из деревянных брусков 10х10 см. Ячейки каркаса делаем с размерами 60х120 см (под постель) и 60х90 см (под отопительную установку). Затем обшиваем полученный скелет 4-сантиметровой . А фасад лежанки можно будет отделать позже листами гипсокартона.

Изделия из древесины перед монтажом желательно обработать Биоцидом, после чего нанести на них два слоя водной эмульсии.

Настилаем на пол, где будем ставить отопительную ракету, базальтовый картон толщиной 4 мм. По форме и геометрическими показателям он обязан быть аналогичным характеристикам постели. Сверху на базальтовую подкладку устанавливаем железный кровельный лист. Перед топкой из-под агрегата он станет выходить примерно на 25 см. Монтируем сделанную ранее постель на подготовленное для нее место. На стене на высоте 13 см выше уровня лежанки (в одном из ее концов) пробиваем отверстие. Оно нужно для устройства дымохода.

Следующий этап – монтаж опалубки по периметру постели и заливка установленной конструкции саманом. Поверхность смеси аккуратно разравниваем, используя правило. Ждем 14–20 дней, пока саман не застынет. За это время можно сделать корпус отопительного сооружения из газового баллона по описанной ранее схеме. Топочные детали ракеты (поддувало, жаровой канал, камера) свариваем в единую конструкцию с емкостью из-под газа и обмазываем жаропрочной футеровкой. Важно! Состав наносим сплошным слоем только внизу. Верхнюю часть и бока конструкции раствором не обрабатываем.

Далее монтируем еще одну опалубку под участком, где будет стоять ракета. Она позволит нам сделать жаростойкую теплозащиту печки. Высота опалубочной конструкции – около 10 см. Заливаем ее смесью щебня и печной глины. Затем поочередно делаем:

1. 1. Обечайку. Сгибаем ее из листа стали либо используем готовую трубу сечением 15–20 см.
2. 2. Топочную конструкцию.
3. 3. Очистную камеру. Этот элемент делаем из 1,5-миллиметровой стали-оцинковки. Сбоку прорезаем проем сечением 16–18 см. В него впоследствии войдет дымоходная труба.

Завершение работ – теплая лежанка получится на славу!

Барабан из газового баллона надеваем на первичный дымоход. На дно установленного корпуса выкладываем печную глину, формируя при помощи шпателя наклонную поверхность (около 7°), которая направлена к окну очистного отсека. Потом надеваем на дымоход металлический кругляк. Его следует вдавить в глиняный состав. Затем натягиваем на райзер обечайку и обмазываем ее глиной средней жирности. Следующие действия таковы:

1. 1. Футеруем дымоход изнутри. Используем песок. Его следует засыпать отдельными слоями. Каждый из них смачиваем и трамбуем. Общее число слоев – 7. На песок сверху накладываем 5 см среднежирной глины.
2. 2. Ставим прочистную коробку, обмазывая ее нижнюю и боковые поверхности глиной. В отверстие барабана монтируем проем переходного канала, максимально сильно придавливаем его. Все оставшиеся зазоры заделываем глиной. Нужно добиться полной герметичности этого узла печки.
3. 3. По контуру (внешнему) постели монтируем очередную опалубку. Она должна возвышаться над краем отверстия для борова примерно на 9 см. Заливаем опалубку саманной смесью.
4. 4. Растягиваем по всей длине ракеты-лежанки гофротрубу. Подключаем один конец гофрированного изделия к отделению очистки.
5. 5. Укладываем спиралью закрепленную гофротрубу и вставляем ее второй конец в дымоходный выходной проем, закрепляя место соединения глиняным составом.
6. 6. Обрабатываем боров по всей длине раствором самана, уплотняем это покрытие.
7. 7. Фиксируем крышки корпуса и камеры очистки болтами, под которые устанавливаем резиновые прокладки.
8. 8. Обмазываем барабан саманом (не трогаем только верхнюю часть) слоем около 10 см.

Примерно через 17 дней саман засохнет. Мы сможем убрать опалубку, нанести на барабан специальную эмаль, которая выдерживает нагрев до 750 °С. Потом спецы советуют обработать саманную поверхность лаком на основе акрила (желательно в два слоя). Такое покрытие предохранит конструкцию от влаги и сделает печку внешне весьма привлекательной.

Подогреваемая лежанка сделана. Испытываем наше сооружение перед началом его полноценной эксплуатации. Проверка осуществляется элементарно. Закладываем в топку немного бумаги, поджигаем ее, следим за поведением ракеты. Если все нормально – никаких пугающих звуков нет, подкладываем дрова. Через некоторое время агрегат станет гудеть. В этот момент закрываем поддувало печи. Ждем. Когда гудение сменится ласковым шепотом (мягкий звук работающей печки), приоткрываем поддувало. Далее используем отопительную установку по ее прямому назначению.

© 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 или . 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.

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 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.

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 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.

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.

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 : 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.

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

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.

Кирпичные

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

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, 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.