Как делается печь Булерьян своими руками

Печь Булерьян представляет собой стальную конструкцию, по бокам которой располагается большое количество труб. Данная система была заимствована канадскими инженерами из известной схемы стального конвекционно-трубного воздушного котла медленного горения.

Варианты конструкции печи Булерьян

  • Обычный вид, применяемый для обогрева помещения. В ее конструкции предусмотрен отсек для загрузки дров, пеллет или гранулированного топлива. После сгорания этого материала воздух, нагреваемый внутри нее, выходит через верхние трубки наружу.
  • Вариант с подогревом воды. В печи имеется водяной контур. Для работы этого вида предусмотрена установка специального прибора, который распределяет тепло. Булерьян такого вида направлен большей частью на подогрев воды, и только 10% его мощности работает на обогрев помещения.
  • гаражей;
  • мастерских и подсобных помещений;
  • производственных цехов;
  • саун и бань;
  • дач и загородных коттеджей, даже деревянных их разновидностей;
  • теплиц;
  • общественных заведений, расположенных за чертой города.

Булерьян может обеспечить быстрое прогревание помещения за счет конвекционного теплообмена, экономно расходуя запас дров.

Схема устройства Булерьяна

Сделать печь Булерьян своими руками вполне возможно. Но для этого придется детально изучить ее конструкцию.

Итак, Булерьян состоит из цельнометаллического корпуса, в состав которого входит топка, а также полотно прилегающих к ней нескольких металлических трубок. Впереди топки установлена дверца для загрузки топлива и, конечно же, устройство регулировки, благодаря которому можно устанавливать режим горения печи. Непосредственно в топке есть камера вторичного сгорания, из которой в дымоход выведен патрубок.

Для повышения эффективности использования подобной печи рекомендуется тщательно изолировать дымоход. Сделать это можно, например, при помощи минваты, толщина ее должна составлять как минимум 3 миллиметра.

Несомненно, не обойтись без поддувала, через которое в топку попадает свежий воздух. Без него никакого сгорания топлива происходить не будет. Конечно же, можно устроить еще и небольшую емкость для золы, но не стоит забывать о том, что в процессе длительного горения никаких отходов практически не образуется.

Особенности устройства

Печь «Булерьян» представляет собой канадский вариант печей длительного горения. За ее основу взят конвекционный принцип теплообмена. Конструкция состоит из сварного металлического корпуса с системой труб, по которым проходит воздух, нагреваемый в печи. Он поступает через нижний заборник и выходит в верхней части. Уже через 12–14 минут его температура превышает 110ºС.

В печи поддерживается медленный, длительный процесс горения. Для этого предусматривается 2 камеры. В первой из них горят дрова, а выделяемые продукты сгорания по конвекционным трубам поступают во вторую камеру, где образовавшаяся газово-воздушная смесь окончательно дожигается. Такая технология обеспечивает эффективное использование топлива с КПД выше 80 %.

Классическая канадская конструкция включает контур из многочисленных труб, в которых циркулирует воздушный поток, затем равномерно распределяемый для обогрева помещения. Банная печь является одной из модификаций типовой печи «Булерьян», но в ней трубная рубашка заменяется емкостью с камнями (каменка) и баком для разогрева воды (может использоваться водяной контур).

Стандартные банные печи могут работать как в режиме сауны (сухой пар), так и в режиме русской бани (влажный пар). Регулирование обеспечивается заслонкой, открывающей или закрывающей поток горячего воздуха к каменке. Забор воздуха происходит через дверцу топки, после чего он проходит через поддувало и нагревается в топливной камере.

Емкость с камнями может располагаться по-разному, что обеспечивает 2 модификации устройств.

  1. Закрытый тип каменки, когда камни располагаются на топочной решетке, а пар выходит по трубе.
  2. Открытый тип – емкость размещается снаружи, что позволяет легко обрызгивать водой.

Конструктивные особенности и принцип действия печи Булерьян

Печь Булерьян относится к теплотехническим устройствам длительного горения. В ее конструкцию входит корпус, выполненный из металла, на который устанавливаются трубки.

Конструкция

В процессе работы агрегата происходит забор холодного воздуха с уровня пола через часть трубок, расположенных внизу. При перемещении воздуха по ним происходит его нагрев в интервале температур 60-150 градусов Цельсия от разогретого корпуса. При выходе из полости труб горячий воздух движется вверх и отапливает помещение. В этом случае работает всем известное свойство более легкого теплого воздуха подниматься вверх.

Читайте также:  Какое расстояние должно быть от окна до газового котла

Корпус печи покрывается специальной краской, обладающей термостойкостью, поэтому при первоначальном розжиге печи и 2-3 следующих следует ожидать возникновения неприятного запаха. После осуществления нескольких первых топок происходит полимеризация этого покрытия и запах исчезает. Такая особенность устройства обуславливает необходимость осуществления протопки за пределами помещения.

Для отопления нескольких помещений на трубы, подающие горячий воздух, надеваются металлические рукава специальной конструкции, с помощью которых происходит разводка тепла.

Безколосниковая конструкция печи Булерьян предполагает, что зола должна присутствовать в топке, располагаясь на нижних трубах. Такая особенность устройства не дает возможности прогорать трубам, которые находятся внизу, продлевая тем самым срок эксплуатации всего агрегата. Кроме этого, за счет такого конструктивного решения обеспечивается нормальный процесс газификации топлива. Также отпадает необходимость регулярной очистки топки от скопления золы, так как сгорание топлива происходит практически без остатка. Образование золы идет значительно медленнее, если сравнить с буржуйкой. При существенном количестве золы происходит ее просыпание из топки. Поэтому необходимо удалить слой, расположенный наверху, а нижние при этом должны закрывать трубы.

Названия частей

Аналоги Булерьяна

Аналогами конвекционной печи Булерьян являются печь Бренеран и печь профессора Бутакова. Конструкция Бренерана идентична Булерьяну, только первая немецкого производства, а вторая — отечественного.

Помочь с выбором печи Бренеран для бани поможет данная статья: 

Конструкция печи профессора Бутакова отличается от Булерьяна большим числом и немного большим сечением воздушных труб, скрытых в корпусе печи, а забор воздуха в них проходит под прямым углом. Корпус печи выполнен в форме параллелепипеда, дымоходная труба вводится в верхней плоскости. Встроенные выдвижной ящик для золы и колосниковая решетка дополняют конструкцию печи. Различие в точке ввода дымохода делает эксплуатацию печи неудобной. Изменяя положение заслонки на дымоходе можно легко обжечься об верхнюю часть корпуса печи или об основание трубы. Не оснащенная фиксатором поворотная заслонка поддувала при попытке выставить самостоятельно в положение перемещается под весом ручки.

В печах Булерьян и Бренеран дрова сгорают почти полностью с минимальным остатком.

Следует заметить, что в печах конвекционного типа отечественного производства часто встречаются мелкие недоделки— отсутствие каких-то элементов конструкции, некачественно выполненные швы и другие неприятности. Немецкое качество печи Булерьян подобных недоделок не допускает.

Обзор всех печей Бутакова представлен здесь: 

Особенности разогрева

Не последним вопросом в эксплуатации печи длительного горения является вопрос: «Как правильно ее топить?». Предлагаем краткий алгоритм. Сначала в топку помещается сухое быстро горящее топливо, например бумага (газеты). Дроссель и шибер открываются настежь, и разжигается топливо, после чего дверца топки закрывается.

За 3-4 минуты первоначальная закладка должна прогореть, исходя из этого, и нужно подбирать количество “разгонного” топлива. Весьма удобно, когда в дверцу буллера устанавливается огнеупорное стекло, сквозь которое можно наблюдать за процессом горения.

Как только данный минимум топлива прогорает до угля, в топку помещаются крупные поленья. Дроссель поддувала на этот раз закрывается до нужного положения, обеспечивая требуемую мощность. Шибер плотно закрывается. Теперь печь переходит в режим тления.

Итак, вооружившись описанными в данной статье инструкциями и подобранными чертежами, не так уж сложно построить печь Булерьян своими руками. Желаем тепла, уюта и комфорта Вашему дому и даче!

Изготовление дверки топливной камеры

В передней части конструкции вырезают отверстие, через которое будет загружаться топливо. Его диаметр составляет примерно 50% от диаметра самой печи.

Оптимальный вариант его расположения: центр отверстия – ниже оси конструкции. Точечным швом в отверстие вваривается кольцо из листового металла, к которому будет прилегать дверца печи. Ширина кольца – около 40 мм.

После этого следует проверить собранную схему на устойчивость и при необходимости внести корректировку в систему. Затем можно сварить все стыки и зазоры между деталями.

Дверка топки вырезается из листового металла толщиной не менее 2,5 мм. В нижней части дверцы располагают трубу с заслонкой. С ее помощью регулируют уровень горения топлива.

Дверца навешивается на петли, приваренные к передней стенке. Петли могут быть как промышленного образца, так и собственного изготовления из остатков металла. Далее приваривают замок для запирания дверцы, который обычно выглядит как два соосных отверстия, которые фиксируются штырем. Теперь можно сделать зачистку сварных швов и их шлифовку.

Рис. 5 Самодельная печь Булерьян

Из остатков металла изготавливают ножки для печи и приваривают к корпусу конструкции.

В качестве стенок для печи можно использовать старый котел отопления. Этот вариант удобен тем, что потребуется гораздо меньше сварочных работ.

Читайте также:  Автоматика на электрокотел своими руками

Для увеличения эффективности работы путем увеличения тяги всю установку нужно располагать на расстоянии не менее 0,3 м от поверхности пола. Можно также соединить воздуховоды с отверстиями выпуска конвекторов.

Приступаем к работе

Итак, теоретическая часть позади, поэтому можно уже приступить к изготовлению отопительного устройства.

Возьмите 8 равных отрезков металлической трубы и согните их посередине трубогибом, сделав угол примерно 80 градусов. Для создания средней по размеру печи достаточно будет труб длиной 1-1.5 м.

Подготовленные трубы сваркой соединяются в единую конструкцию.

Это сооружение будет служить ещё и каркасом. Поэтому, к трубам привариваются металлические листы, которые станут корпусом печи. Металлическая пластина станет поддоном для топки и на ней будут гореть дрова. Чтобы было легче ухаживать за печкой, можно сварить поддон из двух пластин под наклоном.

Трубы печи булерьян

Следующий этап — заготовка передней и задней стенок булерьяна. Сначала нужно сделать лекало из плотного картона, исходя из получившихся параметров печки. По этому шаблону из металлического листа вырезаются стенки. В лицевой части нужно сделать отверстие под дверцу. Диаметр его обычно равен диаметру печи, разделённому на два. Центр окошка лучше сместить немного ниже оси булерьяна. По периметру окна с внешней стороны следует наварить кольцо из неширокой металлической полосы.

Трубы в печи булерьян

Задняя стенка делается точно так же, только отверстие в ней будет соответствовать диаметру трубы отвода и располагаться в верхней части.

Переходим к изготовлению дверки для печи. Она делается из того же металла, вырезанного согласно диаметру переднего отверстия. Для улучшения герметичности на эту заготовку по всему периметру желательно наварить узенькую металлическую полоску. Также в дверке обязательно нужно сделать отверстие и приварить к нему поддувало с клапаном.

Этап создания печи булерьян своими руками

Для обеспечения безопасности использования, к внутренней поверхности дверцы нужно приварить полукруг из металлического листа, служащий теплоотражающим экраном.

К наружной стенке привариваются петли и можно уже закреплять дверцу.

К отверстию на задней стенке монтируется дымоход из Т-образной трубы диаметром 110 мм. В трубе обязательно делается вырез для присоединения отвода с клапаном.

Варианты серийного исполнения печей булерьян

Этот клапан можно также сделать своими руками. По внутреннему диаметру отвода нужно вырезать металлический кружок, а в самом отводе просверлить отверстие так, чтобы ось клапана вставлялась горизонтально. Все эти части собираются и привариваются. Снаружи закрепляется кусок прута, который будет служить ручкой. На неё можно одеть деревянную колодку для удобства.

Теперь из кусочков труб делаем ножки и печь можно испытывать.

Готовая печь булерьян, изготовленная самостоятельно

В изготовлении булерьяна своими руками, так же, как и в другом ответственном деле, нужно просто придерживаться технологии и созданное изделие обязательно порадует вас отменной работой.

Приступаем к работе

Обзор печи булерьян

А что в нем плохо?

Да, видимых недостатков у буллеров не видно. Их так и называют: печь без недостатков. Но один подспудный все же есть, и серьезный.

Любое органическое топливо сгорает, выделяя т. наз. реакционную воду. Она полный аналог метаболической воды, образующейся в живых организмах: выделяется при расщеплении органических молекул. Из-за низкой температуры в топке реакционной воды в выхлопе булерьяна больше, чем у других печей медленного горения; в них эта вода частично участвует в пиролизе.

Второй момент – минеральные составляющие древесины. Продавцы буллеров преподносят как достоинство тот факт, что дрова в буллере сгорают, не оставляя даже золы. Но зола в дереве есть изначально, и в буллерах зольные частицы вылетают в дымоход.

Третий – углеводородные радикалы. Это химически очень активные остатки не разложившихся до конца органических молекул. Все это вместе взятое уменьшает КПД буллера всего на 5-7% и по объему составляет такую же долю его выхлопа. Но для бытовых булерьянов эти проценты оказываются поистине убийственными.

Вспомним формулу Карно. Если взять пиролизный котел с 1500 градусов в камере сгорания и 300 на выхлопе, то он покажет КПД в 80%. У булерьяна те же 80% получаются при 600 и 120 соответственно.

Реакционная вода из пиролизного котла не успевает сконденсироваться в дымоходе и бесследно рассеивается в атмосфере. Зола оседает на под топки. Откуда ее приходится время от времени выгребать. В ее составе – чисто минеральные соли, пригодные на удобрение. Органические радикалы котел также образует в небольшом количестве, но они уже в 1-2 м от устья дымохода окисляются кислородом воздуха до углекислого газа и воды, т.к. они образовались при высокой температуре и очень легкие, небольшого молекулярного веса

А что в нем плохо?

Не так в буллере. Реакционная вода сразу за экономайзером выпадает в конденсат. Каждая его капелька – свернутая в комок тонкая пленка, а физико-химия тонких пленок разительно отличается от нее же для массивных агрегатов вещества. И тут же – зольные частицы, тяжелые органические радикалы. В результате в отстойник оседает не просто грязная вода, а коктейль чудовищной токсичности, канцерогенности и черт знает чего еще.

Читайте также:  Автоматическое управление твердотопливным котлом

Этот отстой (без кавычек) нужно куда-то девать. Оставить открытым конец «трубы, которая до земли» – постепенно подмоет фундамент, а овощи с огорода есть нельзя будет. Потихоньку выносить и выливать – свойства шламоконденсата булерьяна таковы, что от СЭС и экологов это не скроется, со всем вытекающим.

Поэтому буллеры называют еще тепличными печами. Их в оранжереях чаще всего ставят без экономайзера (см. рис.) Цветы, ранние и всесезонные овощи – продукция высокорентабельная, тут накладно не будет не только с худшим КПД мириться, но и всю печку через год-два-три менять.

Установка буллера без экономайзера

Правда, выхлоп такого буллера все равно попахивает, но теплицы с оранжереями и сами по себе выделяют метан, этилен и прочее в том же духе. Поэтому по санитарным правилам их нельзя строить вблизи жилых строений, так что дымок от буллера даже отдельного «решения вопроса» не требует.

Некоторые ушлые цветоводы, особенно в бедных водой местах, рассудив, что тюльпаны, розы и гвоздики не едят, а многие растения с роскошными цветами ядовиты сами по себе, ставят буллеры по полной схеме, а шламоконденсат, чуть профильтровав, запускают в системы капельного полива. Однако помидорно-клубничные эксперименты такого рода всегда заканчиваются реанимацией покупателей, расследованием и громкими скандалами с санкциями, а то и тюрьмой.

Водяные буллеры

А нельзя ли такую, действительно хорошую, печку, приспособить для водяного отопления? Можно, и водяные булерьяны выпускаются промышленностью. Но, глядя на такой (см. рис), поневоле вспоминается высказывание выдающегося советского строителя подводных лодок о проекте гигантского атомного подводного ракетоносца типа «Акула», еще известного как «Тайфун»: «Это яркий пример победы техники над здравым смыслом».

Авторы «водобуллеров» забывают, или игнорируют, исходя из требований рынка, что булерьян изначально создавался как печь воздушная. А теплоемкость воды в 800 раз больше таковой воздуха. Чтобы отходящие газы успели передать ей свое тепло, их нужно запутать в лабиринте водогрейного регистра. А в булерьяне с его боковым подогревом теплообменника это в принципе невозможно, иначе придется создать совсем другую печь.

Единственный способ нагреть буллером воду для отопления – интенсифицировать горение в топке. Но при этом, как рассмотрено выше, неизбежно упадет КПД.

Водяные буллеры

Однако приспособить любой булерьян для ГВС очень просто. Допустим, есть у нас 2 батареи по 4 трубы, а вся печь на 10 кВт. Как видно на тепловом снимке (см. рис. слева ниже), и при интенсивной топке на быстрый разогрев температура воздуха в соплах батарей не выше 160 градусов.

Теперь наденем на две трубы самые обычные металлогофры и подключим их к трубам, проходящим через котел ГВС. Горизонтально, вертикально – все равно. В воду уйдет 2,5 кВт. Если бак на 80-100 л изолирован ЭППС толщиной в 40-50 мм, то за полчаса вода в нем нагреется до 60-70 градусов, и затем эта температура будет поддерживаться. Для сравнения: в бытовые 100-л электробойлеры ставят ТЭНы на 3,5-5 кВт.

Такая система хороша и тем, что безо всякой автоматики вскипание воды абсолютно исключено. Вспомним школьную физическую задачку для особо (без кавычек) одаренных и смекалистых: как нагреть воду ровно до 100 градусов, не давая ей закипеть?

Ответ таков: взять кастрюлю, положить в нее деревянные чурбачки для теплоизоляции. Поставить на них другую кастрюлю, поменьше. Налить в обе кастрюли воды, поставить на огонь. Вода во внешней кастрюле закипит, но ее температура выше 100 градусов не поднимется, т.к. тепло огня пойдет на передачу воде скрытой теплоты испарения воды.

Вода во внутренней кастрюле тоже нагреется до 100 градусов, но разницы температур между ней и внешней не будет, и теплота, необходимая для испарения воды, во внутреннюю кастрюлю перейти не сможет. Вода в ней нагреется точно до 100 градусов безо всяких признаков кипения.

Водяные буллеры

Применительно к случаю с «водобуллером» – в воздухе с температурой 140 градусов нет запаса тепла, обеспечивающего вскипание воды. При подходе ее температуры к 100 градусам воздух в теплообменнике будет стремительно остывать, температурный градиент приближаться к 0, и вода никогда не закипит.