Що таке реактивна піч: варіанти конструкції, схеми і принцип роботи
Новаторська конструкція опалювальних систем, відома як реактивна піч, є малознайомою більшості звичайних споживачів і навіть багатьом професійним пічникам. Це не дивно, оскільки концепція цієї системи вперше з’явилася в США не так давно, і зараз ентузіасти намагаються популяризувати її серед широкої громадськості.
Завдяки своїй простоті, доступності та високій ефективності в термічному плані, реактивні печі варто розглядати окремо. Це предмет нашої статті, в якій ми поглиблено розглянемо цю тему.
Як працює реактивна піч
Незважаючи на вражаючу назву, ця система опалення має мало спільного з ракетними двигунами. Її єдиний зовнішній ефект, що нагадує про їхній вигляд, це струмінь полум’я, яке вибухає з вертикальної труби, умовно схожої на ту, що ви бачите у ракетах.
- Прямому горінні, коли паливні гази вільно рухаються через печі без спонукання тягою, створеною димоходом.
- Допалюванні димових газів, що виникають під час горіння деревини (піролізу).
Найпростіша реактивна піч працює на принципі прямого горіння. Однак для досягнення повного термічного розкладання деревини (піролізу) її конструкції зазвичай не вистачає. Для цього потрібно мати потужну теплоакумулюючу оболонку зовнішнього корпусу та якісну термоізоляцію внутрішньої труби.
Незважаючи на це, переносні ракетні печі відмінно справляються зі своїми завданнями. Їм не потрібна велика потужність, проте згенерованого тепла достатньо для приготування їжі та обігріву приміщень.
Конструкції ракетних печей
Починати знайомство з будь-якою конструкцією слід з найпростіших її варіантів. Тому ми наводимо схему роботи мобільної ракетної грубки. Топливник і камера згоряння об’єднані в одному відрізку сталевої труби, загнутої вгору.
Вторинна камера (кожух) може бути виготовлена з металевої бочки, відра або старого газового балона.
Крім металу, найпростішу піч-ракету можна спорудити з декількох десятків цеглин, навіть без використання розчину. З них викладають топливник і вертикальну камеру. На її стінки ставлять посуд так, щоб під дном залишався зазор для виходу димових газів.
Обов’язкова умова гарної роботи такої конструкції – «тепла труба», як кажуть пічники. На практиці це означає, що перед закладкою дров ракетну піч потрібно прогріти протягом декількох хвилин, спалюючи в ній тріски і папір. Після того, як труба прогріта, дрова складені в топливник і підпалені, в пічному каналі виникає потужний висхідний потік гарячих газів.
Закладка палива в простих конструкціях ракетних печей горизонтальна. Це не дуже зручно, оскільки змушує періодично засовувати дрова в топливник по мірі їх вигоряння. Тому в стаціонарних системах застосовують вертикальну закладку, а повітря подають знизу.
Вигоряючи, дрова самі опускаються в піч, позбавляючи власника від ручної подачі.
Основні розміри
Той, хто хоче побудувати стаціонарну ракетну піч, не відволікаючись на спрощені модифікації, повинен знати її основні розміри. Всі габарити даної конструкції прив’язуються до діаметру ковпака D (барабана), що накриває вертикальну частину жарової труби (райзер). Другий розмір, необхідний для розрахунків – площа поперечного перерізу (S) ковпака.
- Висота ковпака H становить від 1,5 до 2D.
- Висота його глиняної обмазки – 2 / 3H.
- Товщина обмазки – 1 / 3D.
- Площа перетину жарової труби – 5-6% від площі ковпака (S).
- Розмір зазору між кришкою ковпака і верхнім обрізом жарової труби не повинен бути менше 7 см.
- Довжина горизонтальної ділянки жарової труби повинна дорівнюєвати висоті вертикального. Площі їх поперечних перерізів однакові.
- Площа піддувала повинна становити 50% від площі перерізу жарової труби. Для забезпечення стабільного режиму роботи печі фахівці рекомендують робити жарові канал з прямокутної металевої труби із співвідношенням сторін 1: 2. Її укладають плиском.
- Обсяг зольника на виході з печі в зовнішній горизонтальний димовий канал повинен бути не менше 5% від обсягу ковпака (барабана).
- Зовнішній димохід повинен мати площу поперечного перерізу від 1,5 до 2S.
- Товщину утеплювальної подушки з саману, яку роблять під зовнішнім димарем, вибирають в межах від 50 до 70 мм.
- Товщину саманній обмазки лежанки вибирають рівній 0,25D (для барабана діаметром 600 мм) і 0,5D для ковпака діаметром 300 мм.
- Зовнішня димова труба повинна мати висоту не менше 4 метрів.
- Довжина газоходу в лежанці залежить від діаметру ковпака. Якщо він зроблений з 200-літрової бочки (діаметр 60 см), то можна робити лежанку довжиною до 6 метрів. Якщо ж ковпак виготовлений з газового балона (діаметр 30 см), то лежанка не повинна бути довше 4 метрів.
Будуючи стаціонарну ракетну піч, потрібно приділити особливу увагу якості футеровки вертикальної ділянки жарової труби (райзера). Для цього можна використовувати вогнетривку цеглу марки ШЛ (шамот легкий) або митий річковий пісок. Для захисту футеровки від димових газів її виконують в металевій оболонці, використовуючи для цього старі відра або лист оцинковки.
Приклади красивого виконання печей для обігріву житлових приміщень
Засипка з піску виконується пошарово. Кожен шар ущільнюють і злегка оббризкують водою. Зробивши 5-6 шарів, їм дають тиждень для просушування. Термозахист з шамоту зробити простіше, але простір між зовнішньою оболонкою і цеглою також доведеться засипати піском, щоб не було порожніх порожнин.
Після висихання засипки, верхній обріз футеровки обмазують глиною і тільки після цього продовжують монтаж реактивної печі-ракети.
Переваги та недоліки ракетних печей
Важливе достоїнство правильно побудованої конструкції – всеїдність. Таку піч можна топити будь-яким видом твердого палива та деревних відходів. Причому, вологість деревини особливої ролі тут не грає. Якщо ж хтось стверджує, що така грубка може працювати тільки на добре висушених дровах, то це означає, що при її будівництві були допущені грубі помилки.
Теплова віддача ракетної печі, основою якої є барабан з бочки, досить значна і досягає 18 кВт. Піч з газового балона здатна розвинути теплову потужність до 10 кВт. Цього цілком достатньо для опалення кімнати площею 16-20 м2. Відзначимо також, що регулювання потужності ракетних печей проводиться тільки за рахунок зміни об’єму завантажуваного палива. Подачею повітря змінити тепловіддачу неможливо. Регулювання піддувалом використовують тільки для введення печі в робочий режим.
Оскільки кількості тепла, що генерується ракетною піччю вельми велика, то не гріх використовувати його для таких побутових потреб, як підігрів їжі (на кришці барабана). А ось використовувати таке вогнище для нагріву води, використовуваної в системі радіаторного опалення не можна. Будь-яке впровадження в пічну конструкцію змійовиків і регістрів негативно позначається на її роботі, погіршуючи або зупиняючи процес піролізу.
До мінусів ракетних печей можна віднести неможливість їх застосування в лазнях і гаражах. Їх конструкція розрахована на акумулювання енергії і тривалий обігрів. Тому вона не може дати багато тепла в короткий проміжок часу, як це необхідно в парильні. Для гаражів, в яких зберігаються паливні матеріали, піч з відкритим полум’ям теж не кращий варіант.
