Что такое ракетная печь: варианты конструкции, схемы и принцип работы

Что такое ракетная печь: варианты конструкции, схемы и принцип работы

Этот необычный вид отопительных систем не знаком рядовым застройщикам. Многие профессиональные печники также никогда не сталкивались с подобными конструкциями. Это не удивительно, поскольку идея ракетной печи сравнительно недавно пришла к нам из Америки и сегодня энтузиасты пытаются донести ее до массового сознания граждан.

Благодаря простоте и дешевизне конструкции, тепловому комфорту и высокому КПД ракетные печи заслуживают написания отдельной статьи, которую мы и решили им посвятить.

Реактивные печи, чертежи изделий

Печки-ракеты подразделяются на переносные и стационарные. Первые устройства меньше по размерам и имеют более простую конструкцию. Она напоминает перевёрнутую букву «Г». В нижнюю перекладину закладывается топливо. Благодаря вертикальной форме основной части возникает естественная тяга.

Фото 1. Чертёж и готовый вариант металлической печи-ракеты с указанием размеров, вид слева и сверху.

По мере повышения температуры устройство работает всё эффективнее. Его мощности хватает, чтобы быстро нагреть воду для приготовления еды на нескольких человек. Чтобы дрова не прогорели слишком быстро, нужно регулировать тягу в печи. Для этого прикрывают или закрывают полностью топливную дверцу.

Переносные реактивные печи выпускаются серийно. Наиболее популярны модели «Робинзон» и «Огниво». Благодаря простоте конструкции их можно сделать самостоятельно.

Стационарные устройства устроены несколько сложнее. В колпаке воздуховодные каналы сделаны таким образом, что нагретый воздух сперва поднимается вверх. Передавая тепло внутренним стенкам, он постепенно опускается вниз. Затем проходит в дымоход, расположенный в нижней части.

Фото 2. Чертёж ракетной печи, изготовленной из кирпича и металлической бочки. Стрелками показаны части устройства.

Такая печь довольно экономичная в использовании, так как в ней происходит сжигание не только дров, но и пиролизных газов. Дымоходный канал печи иногда не выводят из помещения сразу, а проводят внутри лежанки, сделанной из кирпича и/или глины. Такая лежанка нагревает помещение до комфортной температуры. Сама же конструкция изготавливается из труб большого диаметра, бочки или кирпича.

Важно! Устройство нуждается в предварительном прогреве перед топкой. Сначала зажигают бумагу, газету или ещё что-то быстро воспламеняющееся. И только в прогревшуюся топку укладываются дрова.

Печь-ракета длительного горения из кирпича

Поскольку кирпич аккумулирует тепло, такие устройства хорошо подходят для обогрева помещений. С учётом длительности горения, одной закладки топлива хватает на 6—8 часов поддержания комфортной температуры.

Иногда печь делается полностью кирпичной. Только фурнитура (дверцы) потребуется стальная или чугунная. В других случаях внешняя часть печного колпака делается из бочки или широкой трубы.

Внимание! Кирпичная печь требует отдельного фундамента, не связанного с тем, который строится для самого здания. Желательно планировать его расположение до начала строительства.

Устройство из трубы с водяным контуром, схема

Конструкция печи сваривается из железных труб разных диаметров.

Если предполагается отапливать небольшое помещение, колпак печи можно сделать из отработанного газового баллона.

В доме более внушительных размеров для этих целей подойдёт железная бочка.

Если на дымоходе печи установить водяной контур, то можно получить котёл длительного горения, который будет хорошо отапливать помещение.

Водяной контур обычно изготавливается из газовых баллонов.

«Робинзон»

Это простая и надёжная походная печь. Она способна довольно быстро (за 10 минут) вскипятить литр воды. При этом подкладывать дрова не потребуется.

Конструкция была разработана ещё в прошлом веке, но благодаря своим достоинствам используется до сих пор. «Робинзон» выпускается серийно, но его несложно собрать и самостоятельно.

Что важно знать о реактивных печах:

Реактивная печь может быть, как отопительной, так и варочной.

Если металлическую конструкцию «ракеты» обложить саманной штукатуркой, то продолжительность работы устройства при одной закладке топливного материала составит около шести часов.

Использовать ракетную печь можно как во дворе дома или в доме, так и в полевых условиях, на пикниках, рыбалке и т.д. Конструкция печки переносимая, компактная, удобная для постоянных переездов.

Ракетная печь — плюсы; а их не мало:

1. Простота конструкции (такое устройство при желании можно с легкостью сделать самому, главное иметь под рукой нужные материалы).

2. Применение практически всех видов дров (использовать можно даже дрова самого низкого качества, а так же тонкие ветки, щепки, кору и даже сырые материалы).

3. Не зависит от электричества, а это важно и в целях экономии, и тогда, когда электричество еще не проведено к участку или вообще не имеется в зоне использования устройства.

4. Малый расход топлива, высокий КПД.

5. Большая функциональность (может использоваться и для обогрева помещения, и для приготовления еды, причем различной, и для подогрева воды).

6. Полное сгорание топливных продуктов, что исключит вероятность отравления угарным газом при использовании подобных устройств.

7. Возможность закладки дров повторно несколько раз, не прерывая при этом цикл приготовления еды или обогрева.

8. Не нужно дополнительно создавать принудительную тягу в системе дымохода.

9. Легкость монтажа. Собрать реактивную печь смогут даже те, кто не имеет какого-то специального образования или навыков.

В моделях компании «Огниво» (так как лично выбирал, знаю, про другие не скажу) имеется несколько вариантов самих конструкций.

Между тем, как бы хорошо не была «ракета», есть у нее и некоторые недостатки, совсем незначительные.

Минус ракетных печей:

• Управлять придется устройством исключительно вручную, причем важно будет постоянно следить за процессом сгорания топлива и регулировать его, подбрасывая дрова (но в этом можно найти и плюс..))).
• Так как изготавливаются печи из металла, а он, как известно, хорошо накаляется, велика вероятность при несоблюдении, конечно, правил эксплуатации прибора, получить ожоги. Перчатки в помощь!

Вот, пожалуй, и все минусы, которые я нашел.

Чертежи печи «Огниво» и других моделей своими руками

Лучше всего своими руками делать небольшие переносные конструкции: ракета «Огниво» и «Робинзон». Легко выполнить расчет, а для работы потребуется обрезки профильных труб и навыки сварки металла. Размеры могут отличаться от чертежа, это не страшно. Важно соблюдать пропорции.

Чтобы повысить интенсивность горения советуется добавить к конструкции импровизированные дюзы. Туда будет поступать вторичный воздух для дожигания.

Стационарные печи ракета делаются из газового баллона или металлической бочки. Эти элементы выполняют роль корпуса. Внутри печка оборудуется трубами меньшего размера или шамотным кирпичом. Из баллона можно сделать как стационарный агрегат, так и мобильный.

Схема печи непрерывного горения:

• Дымоход;
• Колпак;
• Утеплитель;
• Загрузочный бункер;
• Зона горения;
• Зона дожигания.

Сделать расчет печи ракета бывает непросто, ведь точной методики не существует. Следует обращать внимание на проверенные готовые чертежи. Необходимо для конкретного помещения определять свой размер отопительного оборудования.

Изоляция печи

В качестве изоляционного материала используется:

• песок;
• смесь бетона с перлитом (земляная добавка);
• древесная зола.

Песок отлично выполняет свою функцию, но иногда может просачиваться через неплотные соединения. Зола также обладает этим недостатком. К тому же, нужно быть полностью уверенным, что вы используете полностью сгоревшую золу во избежание появления тлеющих огней внутри конструкции. Однозначно, лучшим материалом выступает бетонная смесь перлита.

Перлит – это инертный природный минерал, имеющий консистенцию пенопластовых шариков, с большими теплоизоляционными свойствами. Его смешивают с раствором бетона и закрепляют на месте. Застывший раствор не только будет выполнять функцию изолятора, но и придаст печи необычайную крепость.

Обустройство реактивной печи

Принцип работы

В вертикальный бункер загружается топливо. При правильном устройстве печи ракеты топливо горит только в нижней части, постепенно оседая под собственным весом. Горение в камере первичного сгорания поддерживается за счет подходящего кислорода, проникающего с потоком воздуха через поддувало. Затем топливные газы свободно передвигаются в зону дожига, в результате пиролизной реакции воспламеняются, прогревают камеру вторичного сгорания и колпак. За счет разности температур в камерах первичного горения и вертикального колпака создаётся тяга, а горячий воздух проходит в дымоходный канал. Система отвода продуктов сгорания состоит их внутренней части (обогреваемой жилище) и внешней (выводящей дым и газ из помещения наружу).

Во время работы топливо сгорает практически стопроцентно, а на выходе остается только вода и углекислый газ. Длинный дымоход обеспечивает почти полное охлаждение, поэтому из трубы может течь вода. И как следствие, не требуется высокая труба, чаще всего ее выводят просто продолжением горизонтального участка через стену.

Ракетную печь можно использовать одновременно и как средство для приготовления пищи, и для отопления небольшого помещения. Особенности конструкции позволяют прогревать поверхность колпака до 400°C, этот участок печи используется как варочная поверхность, а длинный дымоход чаще всего превращается в лежак, который способен отдавать тепло до 12 часов после протопки. Эффект теплоаккумулятора увеличивается при правильно выполненной футеровке (обмазке) корпуса дымохода.

Ракетная печь «Огниво».

Печь ракета в парилке – основные особенности

Наверняка у большинства владельцев собственной парной может возникнуть вопрос – можно ли пользоваться реактивной печью в бане? На первый взгляд для этого нет никаких преград, ведь на крышке можно легко соорудить каменку.

На самом деле такое устройство в бане использовать нельзя. Чтобы получить лёгкий пар первым делом прогреваются стены парной, а только после этого воздух. При этом для нагрева воздуха печь должна излучать тепло. Это и является основной проблемой – в реактивной печи конвекция имеет чёткое распределение, а тепловые потери, нагревающие, воздух вовсе отсутствуют.

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.

Принцип работы

Как ни странно, но само название «ракетная печь» никакого отношения ни к космосу, ни к собственно ракетам не имеет. Единственная аналогия, которая может отдаленно об этом напомнить – струя пламени, поднимающаяся наверх в мобильных установках.

Конструктивная особенность печи заключается в наличии колпака, куда поступают дымовые газы и где происходит окончательное сгорание осадка. Под колпаком температура уже в течение первых 2-х часов повышается до 1000 0 С, в результате чего все сгорает без осадка, а выхлоп формируется только в виде пара и углерода. При этом газы свободно циркулируют по каналам без принудительной тяги, которая обычно создается дымоходной трубой.

Такая конструкция позволяет использовать печь не только для отопления помещения, но и для нагрева пиши или воды (на колпаке). Если дымоход пустить через определенный участок комнаты, вплоть до лежака, он также будет нагреваться.

Фото 2 Ракетная печь в интерьере

В числе основных преимуществ ракетных печей можно отметить следующее:

• высокий коэффициент полезного действия – 85%;
• очень быстрый нагрев помещения – 50 кв.м. за 45-60 мин;
• отсутствие сажи и, как следствие, сажных отложений – при температуре выше 1000 градусов все сгорает без остатка;
• возможность использовать любое твердое топливо;
• минимальный расход – при равной температуре и продолжительности горения ракетная печь потребляет в 4-5 раз меньше топлива, чем обычная печь.

Самая простая ракета работает по формуле прямого горения – это мобильные конструкции, которые легко собираются в походных условиях буквально из подручных материалов и также легко демонтируются.

Самая простая конструкция из бочки или газового баллона

Если речь идет только о первых этапах самостоятельного изготовления ракетной печи (см.видео), то знакомство все же стоит начать с простейшей конструкции. Походная печка представлена в виде загнутого отрезка трубы, где объединены топливная камера и зольник.

Фото 3 Печь-ракета походная

Для топлива к нижней части приваривается стальная пластина, на дне которой прорезается отверстие для подсоса воздуха.

Можно для изготовления использовать любую прямую цилиндрическую емкость – на чертеже печи ракеты видно, как происходит процесс прямого горения.

Фото 4 Схема походной ракеты

Для повышения эффективности конструкции рекомендуется использовать вторичный кожух. Его можно изготовить из бочки или использованного газового баллона.

Видео 1 Простая конструкция переносной варочной ракетной печи

Ракетная печь из кирпича за 20 минут

Если под рукой есть 20-30 кирпичей, простую ракетную печь можно сделать своими руками всего за несколько минут. Причем для кладки не понадобится никаких клеящих составов.

Выкладываете из кирпича, как показано на фото, вертикальную камеру сгорания. При этом посуда на колпак ставится таким образом, чтобы не препятствовать движению выделяемых газов

Кирпичная печь ракетного типа своими руками:

Фото 5 Печь Ракета из 20 кирпичей

Чтобы подобная конструкция работала хорошо, необходима теплая труба. Этот термин среди печников обозначает предварительный прогон щепок и бумаги, чтобы труба прогрелась. В холодной трубе будет застой газа, что затруднит нагрев. А уж если труба теплая, тогда при поджиге дров в канале появляется мощная тяга.

Для справки. В указанных выше простейших конструкциях из газового баллона или трубы есть существенный недостаток – вертикальная загрузка дров. С каждым разом приходится подвигать дрова в камеру, когда они прогорают и только после этого подкладывать. Стационарные ракетные печи на угле или длительного горения предусматривают уже вертикальную закладку, что многократно упрощает эксплуатацию.

Печь-ракета длительного горения

Фото 6 Конструкция стационарной печи-ракеты

Схема ракетные реактивные печи своими руками

Для того, чтобы сделать такой агрегат своими руками, необходимо определиться с габаритами и конструктивными элементами.

Как работает ракета:

Как видно из чертежа, за основу принимается диаметр колпака (D), который закрывает верх трубы, и его поперечное сечение (S).

На основании этих показателей рассчитываются размеры ракетной печи:

• высота барабана составляет 2 его диаметра;
• высота глиняной обмазки – 2/3 высоты;
• толщина обмазки – 1/3 диаметра;
• площадь сечения трубы – 7% от ее поперченного сечения;
• площадь поддувала – 1/2 сечения трубы;
• жаровая труба по горизонтали и вертикали должна быть одинаковой;
• объем зольника – 4-6% от высоты барабана;
• площадь сечения внешнего дымохода — двойное поперченное сечение трубы.
• толщина изоляционного слоя (саманная подушка) под наружным дымоходом 60 мм;
• толщина обмазки лежанки – 1/4 диаметра барабана;
• высота внешней трубы – 4000 мм;
• длина газохода напрямую зависит от диаметра барабана. Если для его изготовления взяли металлическую емкость диаметром 50-60 см и объемом 200 литров, то длина газоходной трубы будет минимально 6 метров. Если диаметр вполовину меньше, то и лежанку следует делать до 4х метров.

Если вы делаете стационарную ракетную печь своими руками, обязательно обратите внимание на футеровку верхней части трубы. Это необходимо для изоляции жаровни от стенок печи, чтобы не допустить перегрева стенок. Для футеровки можно использовать шамотные кирпичи.

Фото примеров оригинального исполнения

Примечательно, что в защите нуждаются не только стенки, но и сама футеровка. Для того, чтобы оградить ее от горючих газов, можно создать металлическую обшивку и засыпать ее речным песком. С этой целью можно использовать любой подручный металлический предмет – бочку, ведро, оцинковку.

Песок в ведро засыпается слой за слоем, при этом каждый обильно поливается водой для надлежащей утрамбовки. Когда наполнили защиту песком доверху, оставляете на 7-10 дней на просушивание.

Футеровка жаровни делается гораздо быстрее – на глиняный раствор укладывается шамотный кирпич, а в пространство между последним и стенкой также придется послойно засыпать песком – с водой и временем на просушку.

Схема футеровки трубы

Все дальнейшие работы по монтажу ракетной печи реактивного типа продолжаются только послу того как высохнет не только футеровка, но и глиняная защита, которая наносится поверх верхнего среза.

Перед тем, как делать стационарную конструкцию, потренируйтесь на походном образце. Уже после первого опыта станет понятно даже, если вы не читали книги для ракетных печей.

Недостатки отопительного прибора

1. Нередко этот прибор используют для подогрева пищи или воды – действительно, огромный объем тепла, раскаленный колпак, почему бы не воспользоваться такой идеей? Однако, подключение водяного контура с тем, чтобы отапливать весь дом, а не комнату, невозможно. Конструкция настолько проста, что любое вмешательство, в том числе змеевиком, нарушит ход работы.
2. Удивительно, на такой легкий мобильный прибор для отопления совершенно не подходит ни для бани, ни для гаража. Даже при высокой своей эффективности походная установка не разогреет воздух в парилке до необходимого минимума. А в гараже или на складе не рекомендуется использовать приборы с прямым открытым огнем.

Схема сборки переносной ракетной печи

В этой статье мы приведем пример походной установки, для чего не понадобятся никакие кладочные или отделочные материалы.

• 2 ведра;
• труба из нержавеющей стали;
• речной песок или щебень для футеровки.

Шаг 1. Вырезаете в боковине одного из ведер отверстие по диаметру трубы на высоте 5 см от днища. Высоты должно хватит для того, чтобы засыпать в ведро щебень или песок.

Шаг 2. Разделяете трубу на 2 части – короткий загрузочный участок и блинное колено-дымоход.

Шаг 2. Вставляете трубу в отверстие в ведре.

Шаг 4. Вырезаете по аналогии с п.1 отверстие в ведре, но уже непосредственно в днище. Диаметр отверстия соответствует диаметру трубы. Вставляете трубу.

Шаг 5. Засыпаете в ведро песок или щебенку, которые будут выступать как аккумулятор тепла жаровой трубы.

Шаг 6. Изготовление ножек или подставки. Для этого подойдет обычная арматура, которую сгибают под давлением и вырезают основу.

Ракетная печь из газового баллона

Это усложненный усовершенствованный вариант, для изготовления которого понадобится уже использованный газовый баллон и прямоугольная труба 4 мм.

Схема остается точно такой же с тем лишь исключением, что горючие газы отводятся сбоку через отверстие, а не сверху, как это происходит с походными образцами.

Если есть необходимость готовить пищу или подогревать ее верхняя часть баллона с краном срезается, а поверх наваривается плоская пластина.