Печь Бубафоня длительного горения: схема с водяной рубашкой и из газового баллона

Печь Бубафоня из газового баллона длительного горения: печка котел с водяной рубашкой, как сделать

Устройство печи верхнего горения

Конструкция отопителя данного типа сильно отличается от традиционных дровяных буржуек. Вертикальная печка «Бубафоня» состоит из следующих элементов (смотрим чертеж):

• топливник цилиндрической формы с дверцей зольника и съемной верхней крышкой;
• дисковый груз с распределителями воздуха, приваренный к торцу воздушной трубы;
• колосниковая решетка;
• патрубок подключения дымохода.

Чертеж печки из стандартного газового баллона 50 л

Справка. Простейший вариант «Бубафони» делается вовсе без колосников. Но чистить печь крайне неудобно, приходится отсоединять дымовую трубу и переворачивать корпус.

Цилиндрическая форма стенок камеры сгорания обусловлена 3 причинами:

1. С точки зрения аэродинамики круглая труба всегда лучше профильной. Поднимаясь вдоль стенок, продукты горения равномерно нагревают корпус буржуйки.
2. Отсутствуют угловые сварные швы – слабое место любой стальной печи или котла.
3. В процессе прогорания остатки топлива не «зависают» по углам, что наблюдается даже у некоторых котлов продолжительного горения.

Верхний торец воздушной трубы оборудован заслонкой для ручного регулирования подачи воздуха в топку. Снизу к ней приделан груз дисковой формы (другие народные названия – блин, поршень). Снизу к диску приварены прямые либо изогнутые распределители воздушного потока. Сама труба проходит сквозь крышку топливника с минимальным зазором 2—4 мм.

Розжиг печи производится сверху (фото слева), горение продолжается под поршнем (справа)

Как работает печь длительного горения «Бубафоня»:

1. Камеру доверху наполняем твердым топливом – дровами, углем, опилками. Горючее разжигаем прямо сверху, как показано на фото. Затем вставляем в топку поршень, закрываем крышку.
2. Открываем заслонку на торце воздуховода. Когда печка разгорится, прикрываем подачу воздуха примерно наполовину.
3. Горение происходит в верхней зоне топливной закладки, под блином. Именно туда под воздействием естественной тяги дымохода поступает воздух из трубы. Распределители способствуют лучшему рассеиванию потока.
4. Раскаленные газы проходят сквозь зазор между диском и корпусом, отдают тепло стенкам камеры и устремляются в дымоход.
5. По мере прогорания дров груз опускается под собственным весом, пока не упрется в колосниковую решетку.

Важная особенность «Бубафони». Поскольку сжигание топлива происходит сверху вниз, зона горения постепенно смещается вслед за поршнем. Стенки вокруг пылающего слоя дров прогреваются максимально (иногда – докрасна), температура остального корпуса гораздо ниже.

Зона наибольшего нагрева хорошо видна снаружи, когда буржуйка разогревается докрасна

История создания

Создателем печи является Афанасий Бубякин из города Колыма, известный под никнеймом «bubafonja». Именно от его псевдонима и произошло название печки. Прототипом послужил котел Стропува (Stropuva) литовского производства, который имеет более сложную конструкцию.

Бубафоня является печью длительного горения, это ее основное отличие от обычных буржуек, где загорается сразу вся закладка. У Бубафони из-за недостатка кислорода в камере сгорания горение происходит постепенно.

Принцип котла длительного горения

Перед обзором агрегата, нужно понять принцип его работы. Печка бубафоня работает на твердом топливе – дровах. Перед тем, как начать ее топить, нужно подготовить древесину. В котле она прогревается до 250 градусов Цельсия с помощью розжига бумагой.

При обугливании, дерево разлагается на простые химические вещества: газы и пары. При достижении температуры в 300o Цельсия, газообразные компоненты воспламеняются, ускоряя термическую реакцию.

Бубафоня – печь длительного горения и относится к агрегатам пиролизного типа. В отличие от других типов котлов, в этой конструкции дрова лежат сверху. Нагрев происходит воздухом, который поднимается снизу и циркулирует по всей емкости. По всему цилиндру расположены небольшие зазоры, которые не дают топливу сгорать одновременно. Благодаря этому происходит долгое горение.

Для защиты от огня, а также, чтобы он не расходился по всей емкости, на очаге предусмотрен защитный экран. Для регуляции температуры используется заслонка. При отключении подача воздуха прекращается, как и процесс горения.

Тепло в дом, а не в трубу!

Тот, кто думает, что горящие дрова отдают нам все свое тепло, глубоко ошибается. КПД стандартной дровяной печки не превышает 50%. Остальные 50% «греют облака». Причина таких больших потерь проста: при сгорании дров происходит процесс термического разложения (пиролиз) с образованием горючих газов. В обычной топке им не хватает времени и температуры для того, чтобы воспламениться и отдать свой энергопотенциал. Поэтому они просто улетают в атмосферу вместе с углекислым газом. В пиролизных котлах энергия топливных газов используется лучше (КПД 85-90%), поскольку процесс горения топлива здесь идет медленно и при высокой температуре.

Конструктивная схема стандартного котла «пиролизника» достаточно сложная и ее трудно воспроизвести без специального оборудования. В этом отношении печь длительного горения Бубафоня – настоящая находка для мастера-самодельщика. В ее простой конструкции удачно реализован процесс пиролиза. Эффективность сгорания топлива достигает 90% и не уступает заводским котлам, стоимость которых в десятки раз выше.

Такую установку можно успешно использовать везде, где нет газовых сетей (гаражи, теплицы, дачные дома), зато в избытке имеются дрова и другие отходы переработки древесины. На чистом угле бубафоня работает плохо, поскольку это топливо спекается, образуя шлаковый слой блокирующий работу печи. В смеси с дровами уголь ведет себя лучше, увеличивая теплоотдачу.

Какое топливо подходит

Даже правильно выполненная конструкция, может разочаровать мастера, если в нее загружать «неправильное» топливо. Как показали опыты, лучше всего горят:

• опилки;
• щепа;
• паллеты;
• торфяные брикеты;
• мелкие ветки;
• картон.

Для печи подходит топливо, которое можно хорошо уплотнить под воздействием силы тяжести поршня. Если в печь поместить поленья, расположенные вертикально, то уплотнить их невозможно. Гореть они будут, но при малейшей неисправности дымохода и одном сыром полене, поршень застопорится и возникнет такое явление, как обратная тяга и помещение наполнится дымом. Горизонтально расположенные поленья тоже горят, но все равно слабо и эффект от процесса далек от желаемого.

История создания пиролизной печи «бубафоня»

Впервые «бубафоню» собрал народный умелец по имени Афанасий Бубякин проживающий в Колыме. Собственно, в его честь она и была названа. За основу своего изделия мастер взял пиролизный котел Strоpuva, изготовленный в Литве. Афанасий максимально упростил конструкцию таким образом, чтобы ее легко можно было повторить самостоятельно. Именно поэтому самодельная пиролизная печь «бубафоня» славится достаточно высокой популярностью.

Сразу следует оговориться, что, поскольку самодельный отопительный прибор изготавливается из доступных подручных материалов, он редко обладает привлекательным и эстетичным видом. Основное достоинство «бубафони» — ее простота, надежность и эффективность.

Ниже вы можете увидеть пример самодельной печки конструкции Афанасия Бубякина, сделанную из старого газового баллона.

Размеры и параметры отопителя

Поскольку зона максимального нагрева относительно узкая и постоянно смещается книзу, рассчитать реальную мощность печи «Бубафоня» довольно сложно. Предлагаем не тратить время на расчеты, лучше использовать данные, полученные из практического опыта:

• для отопления гаража или небольшого хозяйственного помещения площадью до 20 м² делаем буржуйку из 50-литрового газового баллона диаметром 300 мм;
• чтобы отопить помещение 20…30 квадратов, берем стальную трубу Ø400…500 мм либо круглую железную емкость такого же размера;
• для обогрева теплицы понадобится печь диаметром 50–60 см (например, из 200-литровой бочки).

Примечание. В теплице большого размера лучше поставить 2 небольших буржуйки в противоположных углах.

Теперь о диаметрах воздуховода и дымохода. Выше представлен чертеж «Бубафони» из газового баллона с размерами труб: воздушной – DN50 (внутренний проход 50 мм), дымовой – DN100. Если планируется изготавливать печку Ø400…600 мм, увеличьте диаметр воздухопровода до DN65 (Ø76 х 3.5 мм), газохода – DN150 (Ø159 х 4 мм).

Минимальная ширина просвета между краем дискового груза и стенкой топки должна составлять 1 см. Размеры остальных деталей укажем в таблице:

Не стоит наращивать диаметр «Бубафони» свыше 60 см, агрегат выйдет слишком громоздким и неудобным в эксплуатации. Представьте печь из бочки 600 мм с поршнем Ø580 мм и воздуховодом Ø76 – получается довольно тяжелая бандура, которую придется поднимать руками.

В котлах продолжительного горения вопрос решен иначе. Вместо здоровенного блина используется груз крестообразной формы, изображенный на фото. Правда, возникает другая проблема – иногда топливо «подвисает», поскольку концы груза не достают до стенок.

Крестообразный груз заводских котлов длительного горения (слева) и большой «блин» для буржуйки, изготавливаемой из бочки

Материалы и инструменты

Заготовку для корпуса Бубафони следует выбирать с учётом вышеизложенных требований. Если агрегат планируется использовать в качестве печи, то есть без водяного теплообменника, то корпус можно изготовить из бочки или листа толщиной 2,5 мм. Второй вариант возможен, если у мастера есть доступ к листогибочному станку: для получения цилиндрической заготовки лист нужно прокатать между валками.

Если же Бубафоню вы намерены оснастить водяной рубашкой, то делать её нужно из промышленного газового баллона или отрезка трубы большого диаметра. Если требуемая мощность печи составляет 12–15 кВт, то предпочтение следует отдавать именно баллону. Объясняется это следующим:

• для баллона характерно наилучшее соотношение площади поверхности и объёма;
• в нём уже имеется днище;
• сферическая верхушка обеспечивает более полное сгорание смеси пиролизных и дымовых газов.

Гнёт в виде диска следует делать из листовой стали необходимой толщины.

Каналы для подогрева воздуха можно выполнить из уголка или швеллера.

Водяную рубашку можно выполнить из трубы или бочки с большим диаметром, чем у корпуса. Если таких заготовок нет, теплообменник можно сварить из листовой стали.

В арсенале домашнего мастера помимо обычных слесарных инструментов должны быть болгарка и сварочный аппарат.

Из чего можно сделать котел Бубафоня?

Самые популярные варианты этой конструкции основаны на 200-литровой бочке или старом газовом баллоне емкостью 40 литров. Первый вариант обладает большей теплоотдачей и длительным периодом горения (до 2-х суток). Поэтому его используют для отопления больших теплиц, мастерских и ангаров.

Самодельный котел Бубафоня из газового баллона дает меньше тепла и выделяет его не более 8 часов. Поэтому его место – в дачном домике, небольшом гараже или хозяйственной постройке.

Учитывая не слишком презентабельный вид данной конструкции, ее ставят в дачном доме после небольшой доработки. Она заключается в обкладывании стального корпуса кирпичом или натуральным камнем. Эти материалы не только сделают печь красивой, но будут играть роль аккумуляторов тепла.

Толщина стен

Этот параметр является вторым по важности при расчетах, как сделать печь Бубафоня. Хорошая эффективность теплообмена обеспечивается стальным корпусом толщиной 4-5 мм. При уменьшении этого показателя наблюдается сокращение время работы прибора на одной топливной закладке. К тому же, слишком тонкие стенки быстро прогорают. Иногда таким образом делают печь в теплицу длительного горения своими руками, что весьма практично.

Изготовление печи с водяной рубашкой

Превратить обычную «Бубафоню» в твердотопливный водогрейный котел – задача для профессионального сварщика. Котловая рубашка должна выдерживать аварийное давление теплоносителя – минимум 2 Бар, оптимально – 3 Бар. Стыки нужно проварить четко и герметично.

Устройство печки «Бубафоня» с водяной рубашкой показано на чертеже. Ваша цель – обернуть топку листовым металлом 3 мм, оставив проем для воды шириной минимум 3 см. Для подключения к отопительной сети нужно поставить 2 патрубка внутренним диаметром 40 либо 50 мм.

Чертеж котла «Бубафони» с водяным контуром, который подключается к системе отопления через буферную емкость либо напрямую

Замечание. Казалось бы, напрашивается простейшее решение – надеть на баллон вторую трубу, сверху приварить лист железа. Почему его трудно реализовать: во-первых, сложно отыскать тонкостенную трубу Ø350…400 мм, во-вторых, котел получится тяжелым, будет долго прогреваться.

Идею сформировать цилиндр из листового металла отбрасываем сразу, сталь толщиной 3 мм без промышленных вальцев не согнешь. Предложим 4 варианта, как сделать водяную рубашку для «Бубафони»:

1. Использовать более тонкий металл – 1.5…2 мм, гнуть цилиндр вручную. Процесс ускорится, если подогревать лист газовой горелкой или резаком. Такой котел большого давления не выдержит, но для работы с открытой системой отопления вполне сгодится.
2. Взять 2 листовых заготовки, поделить каждую на 3 равных части и согнуть по линиям, выдерживая угол 60°. Получим 2 половинки шестигранника, которые приставим к топке и сварим между собой. Проблема – найти станок-листогиб.
3. Вырезать из металла 6 граней по отдельности, потом сварить встык под углом 60°. Недостаток метода – слишком много швов.
4. Изготовить прямоугольный короб. В этом случае объем котлового бака и время прогрева сильно вырастет.

На чертеже водяной контур изображен на полную высоту топливника. Мы рекомендуем слегка укоротить рубашку, до уровня колосников. Зольная камера практически не греется, окружать ее теплоносителем бессмысленно. Снаружи котловой бак обязательно утепляется негорючим материалом – базальтовым волокном.

Поскольку верхняя крышка на котле-«Бубафоне» отсутствует, поршень заваривается внутрь топки навсегда. Для загрузки дров следует предусмотреть боковую дверцу, которая «съест» часть полезного объема камеры сгорания. Подробности смотрите на видео:

Недостатки

Конструкция печи проста, при большом объеме камеры она может долго гореть на одной загрузке, не требует сложного ухода, эффективно обогревает помещение в сильные морозы. Здесь нет прямого контакта с открытым пламенем, что говорит о высокой пожаробезопасности объекта. Наряду со многими положительными качествами имеются и недостатки:

• При использовании печи для обогрева дома, необходимо отдельное подсобное помещение.
• Небольшая теплоотдача. Тепло выделяется не по всей ее поверхности. Нагревается поршень, дымоход и крышка, а стенки только в некоторых местах по мере сгорания топливной загрузки и опускания поршня.
• При полном прогорании топлива в печи, когда на дне остаются только тлеющие угли, шатун еще довольно горячий, а дымоход быстро остывает. В этот момент незначительное количество газа начинает уходить через отверстие в шатуне. Отсюда вывод — напрямую в жилых помещениях такую конструкцию устанавливать категорически нельзя.

Рекомендации по модернизации печи

В первую очередь специалисты рекомендуют наварить на корпус металлопрофиль или обложить его кирпичом. Это позволит обеспечить равномерный прогрев конструкции и сохранить выделяемое тепло. К изготовлению рубашки нужно подойти очень внимательно. Также стоит рассмотреть вариант с обустройством волнообразных лопастей снизу поршня.

Розжиг печи «бубафоня»

Вытаскиваем изнутри поршень-подаватель с приваренным воздуховодом, предварительно сняв крышку с баллона.

Кладем внутрь деревянные поленья. Располагать их необходимо горизонтально впритык друг к другу. Вертикальное размещение дров может иметь довольно неприятные последствия в случае, если недогоревшее стоящее ребром полено будет препятствовать движению поршня. Это приведет к тому, что вместо тления в первичной камере разгорится полноценный костер. В результате нарушится правильный режим работы печи, дрова сгорят быстрее и, в добавок ко всему, она может начать дымить через воздуховод. Поленья нельзя закладывать выше места расположения дымохода.

Поверх дровяной закладки насыпаем щепки с опилками либо мелкие ветки. Вымачиваем в жидкости для растопки (керосин также прекрасно подойдет) кусок старой ткани и кладем ее на слой щепок. Альтернативой для тряпки может послужить бумага.

Прижимаем закладку поршнем и надеваем назад крышку печи.

Поджигаем дрова, забросив внутрь через трубу-воздуховод кусок зажженной ветоши или бумаги. Спичка для распалки «бубафони» не подходит, поскольку успевает потухнуть до того, как упадет вниз.

Через 15-25 минут, после того, как закладка хорошо разгорится, необходимо прикрыть задвижку на воздуховоде. Это ограничит подачу воздуха в первичную камеру сгорания и приведет к тому, что поленья начнут тлеть, выделяя пиролизные газы. Таким образом, «бубафоня» перейдет в свой основной рабочий режим.

Видео-инструкция. Розжиг печи «бубафоня»

Особенности буржуйки – плюсы и минусы

Хороший мастер спокойно сделает печь «Бубафоню» за один день, это существенный плюс. Максимум, что придется купить – баллон и трубы на металлоломе. Другие достоинства буржуйки:

• длительность горения на 1 загрузке 6…10 часов;
• всеядность – в топку закладываются отходы древесины, мусор, опилки, свежесрубленные ветки;
• простота ремонта, любая прогоревшая деталь легко меняется.

Примечание. Мусор, мелкие отходы и уголь лучше загружать вперемешку. Чтобы топить одними опилками, нужно приварить снизу к рассеивателям металлическую пятку, иначе стружка перекроет путь воздуху. На чистом угле печь работает посредственно, требуется принудительный наддув.

Слева на фото – изготовление котловой рубашки из гнутого стального листа, справа – котел в сборе

Минусы «Бубафони» гораздо неприятнее:

1. Печка плохо поддается регулированию. При работе на качественных сухих дровах заслонка помогает подобрать оптимальный режим. Если топить мусором и сырой древесиной, воздуховод нужно открывать полностью.
2. Всеядность буржуйки – палка о двух концах. От сжигания некачественного топлива дымоход забивается сажей буквально за сутки.
3. Без хорошей тяги печь станет дымить в помещение. Отсюда требование к высоте дымохода – минимум 4 м, считая от колосников, поворотов трубы 90° – не более двух.
4. Подкидывать поленья «на ходу» нельзя, разве что всыпать горсть опила через воздушный канал. Значит, учимся правильно дозировать количество топлива.
5. Буржуйка из железной бочки на 200 л очень громоздкая и неудобная в плане эксплуатации. Поршень слишком велик и тяжел, тонкий металл быстро прогорает. Благо, корпус нетрудно заменить.

Чем опасна «Бубафоня»: хорошо разогревшуюся топку невозможно потушить с помощью заслонки. Воздух просачивается сквозь щели, тление древесины продолжается. Отопитель нельзя оставлять без присмотра либо действовать радикально – поднять крышку и вылить ведро воды. Дымовая завеса в помещении обеспечена.

Расчет оптимальной площади дымоходной трубы

При определении наименьшей допустимой величины площади S трубы отталкиваются от максимального выделения энергии в час. S(см2) = 1.75 х Е (кВт/час). Здесь Е = m х q где m – это вес одной порции топлива: ее высчитывают, умножив максимальный объем закладки V на ее плотность. Коэффициентом q обозначают удельную энергию сгорания единицы объема топлива за 1 час.

Первый запуск

Проверять работоспособность самодельного котла из газового баллона рекомендуется на открытом воздухе. Эта операция совершается в такой последовательности:

• Установить котёл на твёрдой ровной поверхности.
• Заложить мелко порубленные дрова или другое сухое топливо.
• Запалить печь сверху.
• Установить крышку, в которую предварительно следует продеть воздуховодную трубу.

Если котёл был изготовлен правильно, то топливо будет медленно прогорать, и воздушная труба вместе с разделительной плоскостью будет постепенно опускаться вниз. При этом продукты сгорания топлива должны удаляться только через дымоход пиролизной печи.

Похожие статьи

• Особенности использования бытовых газовых баллонов
• Как правильно использовать газовые баллоны на даче
• Как определить, сколько технического газа осталось в баллоне?

Рекомендации по увеличению КПД самодельной печи

Основная проблема, влияющая на показатели КПД у «бубафони» это неравномерный нагрев ее корпуса и, как следствие, ухудшение процесса теплообмена с окружающей средой. Частично решить ее можно с помощью довольно простой доработки конструкции.

Для проведения модификации нам понадобится гофрированный лист металлопрофиля. Из него необходимо сделать своеобразную «рубашку» для печи, плотно зафиксировав на поверхности баллона сваркой либо иным доступным способом. Подобное улучшение будет способствовать формированию восходящих конвекционных потоков воздуха: холодный у нас втягивается с нижней части ребер, а горячий выпускается сверху. Кроме того, можно дополнительно обложить всю конструкцию кирпичом. Подобный шаг позволит стенам вокруг печи накапливать излучаемое ею тепло, более равномерно и дольше обогревая помещение.

Видео-инструкция. Изготовление самодельной печки пиролизного типа «бубафоня» самостоятельно

Сооружение основания

Основание под печку Бубафоня закладывается таким образом:

1. Первым делом выкапывается квадратная яма. Ее примерные размеры – 150х150 см, при глубине 20-30 см.
2. Дно траншеи засыпается подушкой из щебня и заливается раствором бетона. Для выравнивания его поверхности пригодится мастерок. Когда залитый участок схватится, необходимо проверить горизонтальность его поверхности при помощи строительного уровня. Если нужно, проводится дополнительная корректировка.
3. Поверх полностью высохшей бетонной подставки укладывается огнеупорный кирпич в несколько рядов. Обычно достаточно 2-3 слоев.

Чем топить бубафоню?

Чем топить бубафоню

Для топки бубафони можно применять древесину и различные продукты ее переработки (брикеты, опилки, гранулы и пр.). Главное, чтобы материал был как можно более качественно высушенным – от этого напрямую зависит коэффициент полезного действия отопительного агрегата.

Топливо необходимо уложить в бак, тщательно утрамбовать и поджечь. Для ускорения розжига можете уложить сверху немного бумаги или тряпок, смоченных керосином.

После загрузки топлива и его розжига достаточно вернуть поршень и крышку обратно, дать древесине разгореться, а затем отрегулировать интенсивность работы печи на свое усмотрение при помощи заслонок.