Бубафоня с водяным контуром. Как изготовить печь Бубафоня: пошаговая инструкция для домашнего мастера Печь бубафоня прямоугольной формы

Многим приходится обогревать не только дом, но и хозяйственные помещения. Для этого часто используют недорогие буржуйки. Но настоящим экономным прорывом считаются печь «Бубафоня», способная эффективно использовать топливо.

Принцип работы печи «Бубафоня» позволяет эффективней использовать, тепло, что выделяется при горении твердого топлива. Главная особенность заключается в том, что древесные газы горят отдельно от самого теплоносителя. Древесина в это время медленно тлеет, что позволяет сэкономить топливо и добиться больших результатов при использовании дров.

Печь «Бубафоня» можно легко изготовить своими руками. Из-за использования подручных материалов страдает внешний вид конструкции.

Печь «Бубафоня» получила свое названия от создателя Афанасия Бубякина. Основой прибору послужил пиролизный котел. Изобретатель удалил все лишнее и сделал конструкцию максимально простой. Благодаря этому она и получила свою популярность.

Конструкция печи:

Корпус. Имеет цилиндрическую форму. Это основа печи. Материалом для изготовления может послужить газовый баллон, бочка, труба оптимальной толщины.
Дымоход. Используется для отвода дыма. Для создания применяют трубу из металла диаметром 11-25 см. Ее приваривают к верхней части корпуса.
Поршень-подаватель. На вид это металлический круг с ребрами на нижней части. Поршневая конструкция в центре имеет закреплену трубу воздухоотвода. Благодаря ребрам создается дополнительная воздушная прослойка между дровами и поршнем. Это позволяет увеличить время тления.
Задвижка. Ее делают регулируемой. Она позволяет контролировать подачу кислорода в печку.
Крышка. Применяется для отвода воздуха. В комплексе с поршнем создает вторичную камеру сгорания.

Процесс горения называется пиролизом. Обычное горение не позволяет максимально переработать топливо. В конечном итоге остается много не переработанных продуктов. Печи длительного горения решают эти проблемы, и в конечном итоге остается только пепел.

Чертеж печи из газового баллона «Бубафоня»

Главная пропорция, которую необходимо определить при конструировании печки «Бубафоня» – соотношение размера внутреннего диаметра корпуса к высоте прибора. В идеале этот показатель составляет 3:5 соответственно. Диаметр корпуса в среднем составляет 30-80 см. Если этот показатель будет составлять меньше 30 см, то кислород слишком стремительно будет передвигаться через камеру сгорания. А если больше 80 см, то дрова будут неравномерно прогорать.

Параметры, которые необходимо учесть при работе:

Толщина стенок корпуса. Оптимальный вариант – 4-5 мм. Если показатель будет меньше, то печь прослужит недолго.
Диаметр блина поршня. Данный показатель достаточно просто рассчитывают за формулой – d =D-2*H.
Высота прижимающих ребер. Рассчитать эти данные немного сложнее. Если корпус имеет диаметр 60-80 см, то формула для расчета выглядит следующим образом: 0.1*D.
Толщина блинов. Показатель имеет обратную пропорциональность с внутренним диаметром печи.

При расчетах обращают внимание на общую занимаемую площадь обогревателя. Для этого используют формулу S(см2)=1.75*Е(кВт/час). При этом Е – энерговыделения топлива в час. Для данного показателя также используется формула – Е=m*q. Здесь учитывают массу топлива и плотность.

Плотность в каждой породы дерева разная. Ее можно узнать, если ознакомиться со специальной таблицей.

Особенности печи «Бубафоня» для отопления дома

Первая конструкция была создана из металлической бочки. Так можно положить большее количество дров и немного сэкономить. Буржуйка постепенно сжигает топливо, а не воспламеняет сразу все количество. Также можно контролировать подачу кислорода, а значит, и интенсивность горения.

Высокая температура и полное сгорания древесины повышают КПД и увеличивают время работы печки. Благодаря простому исполнению конструкция широко известная в народе. Ее используют в теплице, бане, бассейне, в хозяйственных постройках, гаражах и мастерских.

Плюсы печки «Бубафоня»:

Легкость монтажа. Даже новичок сможет разобраться в конструкции и построить печь своими руками за пару часов.
Энергонезависимость. Такой прибор работает исключительно на древесном топливе.
Можно использовать любое топливо. Работает печь на опилках, дровах, ветках, соломе, картоне. На любых видах твердого топлива.
Компактность. Печка поместится в любом уголке дома.
Простая эксплуатация. Достаточно легко разобраться в механизме, а подкладываются дрова редко.

Негативные стороны в печке также имеются. Отмечают необходимость хорошей вентиляции, ведь без притока кислорода печь работает плохо. Также в буржуйке низкая теплоемкость. Площади печи недостаточно для полноценного теплообмена.

Повысить теплоемкость можно с помощью кирпича или водяной рубашки.

Если дерево сырое, то печь будет работать неэффективно. Также создаются проблемы при обслуживании конструкции. Достаточно сложно очистить прибор от сажи и золы. Но все недостатки значительно уступают достоинствам.

Подготовительные работы для печи «Бубафоня» своими руками

Создание «Бубафони» требует специальной аппаратуры – сварки. С этой целью не всякое помещение подходит для работы. Комната должна иметь хорошую вентиляцию, постоянный доступ к электричеству и надежную проводку.

Заранее важно запастись всеми необходимыми инструментами. Важно иметь сварочный аппарат и болгарку.

Работа может занять несколько дней, поэтому помещение должно быть оборудовано крышей и быть достаточно просторным. Потребуется и хорошая звукоизоляция комнаты. Шум от работы может побеспокоить соседей.

Подготовка материалов для строительства:

Корпус – старый газовый баллон. Основой послужит также металлическая бочка, большой огнетушитель, металлическая труба с приваренным дном.
Ножки для печи изготавливаются из металлопрофиля, арматуры, отрезков трубы. Это не обязательный элемент.
Ручками буржуйки служат обрезки арматуры. Ручку необходимо сделать и на крышке печки.

Также стоит запастись вспомогательными материалами. Для поршня потребуется листовая сталь. Дымоход и воздухоотвод делаются из металлических труб. Фундамент изготавливается из щебня, бетона и огнеупорного кирпича.

Как сделать печь длительного горения «Бубафоня» своими руками

После всех подготовительных работ можно начинать монтаж печки. В любом случае сначала потребуется сделать фундамент. Основание выполняет не только фиксирующую функцию, но и создает защиту от пожара.

Для возведения фундамента применяется исключительно огнеупорный кирпич. Но лучше обезопасить себя и разместить рядом ящик с песком на случай пожара. Делают небольшое углубление – 20 см, квадратной формы. Периметр углубления составляет 4 м. Дно укрывается щебнем, а дальше заливают раствор.

Цемент должен доставать до краев ямы. После высыхания основание считается готовым.

Стенки фундамента выкладываются огнеупорным кирпичом. Ровность поверхности проверяется строительным уровнем. Достаточно выкласть 2-3 ряда материала.

Этапы монтажа основной части:

Часто печь делают из газового баллона. Корпус необходимо правильно подготовить. К отрезку трубы приделывают дно, а с бочки или баллона его срезают.
С металлического листа вырезают круг. Затем посередине делают отверстие. К нему крепится подводящая труба. Края оборудуют металлическими швеллерами. В конечном результате получается крест.
Заключительный этап – оборудование крыши. В вырезанном дне формируют отверстие, которое совпадает с диаметром подводящей трубы.

Дальше подготавливают отверстия для топлива. Местом для этого служит нижняя часть на боковой стенке. Немного ниже дверцы делают отверстие для очистки печи от золы и пепла. На дверцах делают защелки, чтобы пиролизная конструкция легко закрывалась и не открывалась во время работы.

После этого делают дымоход. Местом для этого служит 20 см ниже самой высокой точки на печи. Дымоотвод должен иметь колено. Для этого сваривают два отреза трубы под углом 45 градусов.

Рубашка для котла «Бубафоня» своими руками

Пиролизная печь имеет много преимуществ, но есть и значительный недостаток. Печь неравномерно раздает тепло. Решить эту проблему можно оборудовав специальную водяную рубашку. Для этого потребуется дополнительный цилиндр с диаметром большим за каркас печи.

Разобраться во всех особенностях печи поможет схема и чертеж с размерами, которые делают заранее.

Можно улучшить конструкцию водяной рубашкой. Ее монтируют в двух местах: сразу на корпусе и на трубе дымохода. Эти места способны хорошо нагреваться. Обязательное правило для одевания рубашки – диаметр трубы должен быть больше диаметра места, на которое оно надевается. Открытые торцы трубы завариваются, а также вваривается входной и выходной патрубок. Это место служит для подключения отопительного прибора. Вода проходит через рубашку, нагревается и отдает тепло помещению.

Бубафоня (видео)

Печь «Баба фаня» широко используется в народе для отопления разных помещений. Это конструкция долгого горения, которую сможет смонтировать каждый из подручных материалов. Дрова, сгорая медленно и постепенно, позволяют максимально эффективно использовать топливо.

Примеры печи Бубафоня (фото вариантов)

С приближением холодов каждый ответственный хозяин начинает задумываться об организации обогрева собственного дома. Если отопительная система уже давно обустроена, ее нужно будет лишь проверить перед запуском в эксплуатацию.

При отсутствии же отопительного агрегата придется принять гораздо больше важных и ответственных решений, первым из которых станет выбор котла либо печи – «сердца» любой системы обогрева.

На сегодняшний день разработано и успешно проверено на практике множество разнообразных отопительных агрегатов. На фоне ближайших аналогов выгодно выделяется интересный агрегат с не менее интересным названием – печь «Бубафоня». Со сборкой такой печки, конечно же, можно справиться своими руками.

Простая с виду печка соединяет в себе множество важных достоинств, среди которых нужно обязательно отметить следующие моменты:

предельная простота конструкции. Со сборкой бубафони может справиться практически любой желающий;
экономичность. В зависимости от объема топливника и качества сырья бубафоня может работать на одной загрузке до нескольких суток;
неприхотливость в уходе и обращении. После розжига топлива бубафоню можно на долгое время оставлять без присмотра и уходить по своим делам (но лучше, все-таки, периодически проверять состояние агрегата), а весь уход за печкой сводится к периодической прочистке зольника и дымохода.

Для сборки бубафони не нужны никакие дорогостоящие и труднодоступные материалы. Будет достаточно бака, крышки, нескольких труб и различных простых металлических изделий.

Печь прекрасно справляется со своей главной задачей даже в очень сильные морозы. Бубафоню можно использовать для обогрева жилого дома, теплицы, гаража, дачного домика и прочих объектов.

Агрегат характеризуется высоким показателем пожарной безопасности – в его конструкции нет отверстий для выхода открытого пламени.

Основные особенности бубафони

Главным отличием конструкции бубафони от ближайших аналогов является видоизмененный топливник – загрузку размещают в верхней части топливного отделения, а не в нижней, как в большинстве других агрегатов. В результате нагретый воздух опускается вниз, одновременно подсушивая размещенное внизу топливо, а сама загрузка прогорает максимально качественно и эффективно.

Топливник сконструирован так, что дрова сгорают равномерными слоями, а не одновременно по всему объему, что способствует существенному увеличению коэффициента полезного действия печи.

Вверху печи устанавливается заслонка, позволяющая пользователю самостоятельно выбирать нужную интенсивность горения загрузки. Для прекращения горения достаточно попросту полностью перекрыть доступ воздуха в печь при помощи заслонки, и огонь быстро потухнет.

Также среди важных особенностей бубафони нужно выделить очень большую продолжительность горения на одной загрузке топлива. Готовая печь имеет достаточно компактные размеры и вполне привлекательный внешний вид.

Для установки печи нужно выделить отдельное котельное помещение с качественной вентиляцией.

Для подключения бубафони к системе индивидуального обогрева нужно соорудить вокруг агрегата т. н. водяную рубашку и подсоединить ее к трубам отопления. Нагрев теплоносителя (воды) будет осуществляться посредством раскаляющейся металлической стенки отопительного агрегата.

Ранее упоминалось, что горение топлива в бубафоне начинается сверху. Но существует и модификация с нижним горением. При желании можете собрать и такую печь. В бубафоне с нижним горением для регулирования продолжительности горения устанавливается специальная дверца.

Однако модификация с верхним горением топлива является гораздо более эффективной, производительной и экономически выгодной.

Сборка бубафони с верхним горением

В самостоятельном изготовлении бубафони нет абсолютно ничего трудного. Подготовьте все требуемые приспособления для работы и приступайте.

Набор для самостоятельной сборки печи

Стальные трубы.
Бочка на 200 л.
Металлический швеллер.
Ножовка.
Аппарат для сварки.
Болгарка.
Молоток.

Руководство по изготовлению

Первый шаг. Аккуратно срежьте верхнюю часть бочки. При отсутствии бочки подходящего объема, корпус печи можно изготовить из сварного листа или пустого газового баллона.

Второй шаг. Вырежьте в центре отрезанного верхнего круга отверстие диаметром 100 мм.

Третий шаг. Приварите трубу аналогичного диаметра к отверстию, подготовленному на предыдущем шаге.

Четвертый шаг. Приварите к каждой стороне круга крест-накрест четыре куска металлического швеллера. Полученный прижимной круг будет придавливать загруженное топливо, а также способствовать поступлению необходимого объема кислорода в топочное отделение.

Пятый шаг. Подготовьте в нижней части корпуса дверцу для загрузки топлива. Для этого прорежьте болгаркой прямоугольное отверстие, приварите к полученному куску металла навесы и поместите дверку на положенное место.

Шестой шаг. По аналогичной схеме обустройте ниже топки отверстие для очистки печи от золы.

Седьмой шаг. Вырежьте в верхней боковой части корпуса дырку диаметром 100-150 мм. К нему вы подсоедините трубу для отведения газов и обеспечения необходимого уровня тяги в агрегате.

Восьмой шаг. Сделайте колено из дымовой трубы. Для этого отрежьте кусок трубы примерно под 45 градусов, переверните полученные заготовки по разрезу и сварите в месте стыка, чтобы получился строго прямой угол.

Девятый шаг. Приварите одну сторону созданного колена к корпусу. С другой же стороны колена приварите длинную (от 4-5 м) трубу для отведения дымовых газов из помещения.

На этом печка готова. Остается лишь правильно ее установить.

Десятый шаг. Подготовьте фундамент для установки бубафони. Для этого выройте яму габаритами порядка 100х100х20 см, засыпьте дно котлована слоем щебенки и залейте жидким раствором. Дайте залитому раствору высохнуть, а затем выложите по нему пару рядов кирпичной кладки.

После полного высыхания кладки установите печь.

Одиннадцатый шаг. Установите возле бубафони отражатель. В процессе работы печь довольно сильно разогревается, и отражатель обеспечит дополнительную пожарную безопасность.

Также отражатель поспособствует более равномерному и качественному распространению тепла по обогреваемому помещению.

Для изготовления такого отражателя используйте доступные вам жаростойкие материалы. К примеру, довольно часто такие экраны возводятся из кирпича.

Другие варианты сборки печи

При желании можете прибегнуть к другим методам изготовления бубафони. Всего их 3.

В первом варианте вам нужно попросту отрезать верхнюю часть бочки и использовать ее в дальнейшем как прижимной круг.
Во втором варианте из стального листа вырезается пара кругов диаметром, аналогичным диаметру трубы. Затем один круг присоединяется сваркой к трубе и выполняет функцию днища, а из второго металлического круга делается прижимная крышка.
В последнем варианте вместо бочки используется цилиндр, выполненный из большого стального листа. Достаточно попросту свернуть лист и заварить шов. Крышка и днище тоже создаются из листовой стали.

Все дальнейшие действия выполняются точно так же, как и в рассмотренной ранее большой инструкции.

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.

Чтобы пользоваться бубафоней было удобно, а сама печь была максимально эффективной и безопасной, запомните следующие простые рекомендации:

постарайтесь сделать дымоход разборным. Так вам будет попросту удобнее его чистить;
после сборки печи попробуйте протопить ее топливом с разной влажностью. Так вы определите самый оптимальный вариант горения;
периодически проверяйте состояние печи по время работы. В котельном помещении обязательно поместите огнетушитель, ящик с песком и прочие противопожарные принадлежности.

Теперь вы знаете, как сделать бубафоню и сможете быстро решить все задачи по организации обогрева собственного дома и любого другого помещения своими руками. Ничего трудного в этом нет – достаточно попросту следовать положениям приведенной инструкции и все получится.

Удачной работы!

Видео – Печь бубафоня своими руками

Дабы понять, что представляет собой печь Бубафоня, необходимо более подробно рассмотреть особенности данной конструкции. Состоит она из нескольких частей:

Основой печи является корпус, имеющий форму цилиндра. Чаще всего печка изготавливается из газовых баллонов или бочек. В некоторых случаях основой может стать труба или стальной лист, которому придается цилиндрическая форма (концы свариваются между собой).
В корпусе проделывается отверстие для металлической дымоходной трубы, диаметр которой обычно не превышает 250 мм.
Поршень, благодаря которому и обеспечивается плавное горение дров. Его основой является пятка со специальными «ребрами». Ее следует приварить к трубе, посредством которой воздух подается в камеру сгорания. Ребра необходимы для того, чтобы между поверхностью пятки и топливом создавалась воздушная прослойка, способствующая горению топлива.
Процесс горения контролируется специальной задвижкой, которая устанавливается в трубе сверху. При полном ее закрытии в камеру прекращает поступать воздух, что позволяет загасить огонь.
Крышка имеет отверстие, в которое вставляется труба поршня. Чаще всего для изготовления данного элемента используется обыкновенная крышка от бочки.

Принцип работы

Бубафоня относится к отопительным приборам длительного горения, что выгодно отличает ее от обыкновенных буржуек. Топливо здесь сгорает не сразу, а постепенно, по мере поступления в камеру воздуха. Такой эффект достигается ввиду следующих особенностей:

Топливо горит сверху вниз по принципу восковой свечи . Закладка дров осуществляется вертикально. Сверху на дрова насыпаются опилки, щепа и кладется бумага для растопки.

Важно! В печных конструкциях обыкновенного типа процесс горения является естественным и происходит снизу вверх. Из-за этого огонь быстро распространяется на все топливо и контролировать такой процесс горения невозможно.

Для поджигания топлива распределитель воздуха снимается, и процесс производится сверху. Как только пламя разгорается, поршень устанавливается на место, а сверху на него надевается крышка.

Совет! Некоторые владельцы таких печей осуществляют розжиг, не снимая крышки. Для этого в воздуховод заливается небольшое количество керосина, после чего в него бросается подожженная спичка.

Длительное горение топлива происходит благодаря конструкции поршня . Своим весом он осуществляет постепенное уплотнение топлива, по мере его прогорания опускаясь вниз. Таким образом, топливо медленно и равномерно прогорает до самого низа.
В процессе работы печки топливом выделяется горючий газ, который присутствует под поверхностью воздушного распределителя. Благодаря ему КПД конструкции увеличивается на 30%.

Преимущества и недостатки печи-бубафоня

Прежде чем сделать печь-бубафоню своими руками, необходимо определить преимущества и недостатки данной конструкции. К положительным сторонам относятся:

Предельная простота конструкции. Это, пожалуй, наиболее простой вариант котла длительного горения, который может сделать каждый домашний мастер, у кого под рукой имеется металлическая бочка, сварочный аппарат и несколько труб.
Конструкция является «всеядной» и способна работать почти на любом виде топлива. Сюда относятся дрова, уголь, стружка, опилки и прочие продукты деревообработки.
Длительное горение. Чем большей будет конструкция по размерам, тем дольше она будет гореть. Также на процесс горения влияет вид используемого топлива и количество кислорода (регулируется заслонкой). Таким образом, для прогорания одной загрузки топлива может потребоваться около суток, что является очень неплохим результатом для самодельной печи.

Есть у данной конструкции и свои недостатки, которые заключаются в следующем:

Низкий КПД , который обуславливается специфичностью конструкции. Дело в том, что в процессе работы нагревается не вся площадь конструкции.
Неудобный процесс очистки от золы . Отсутствие зольника вынуждает извлекать золу через крышку.

Совет! Усовершенствовать конструкцию можно посредством установки колосниковой решетки и специальной небольшой дверки, которая предназначена для очистки от золы и располагается снизу корпуса.

Сделанная из бочки или бака, такая печка имеет не особо привлекательный внешний вид . Однако его можно улучшить, элементарно покрыв готовую конструкцию краской.

Что нужно иметь для изготовления?

Сделать самостоятельно подобную конструкцию не представляет труда при грамотном подходе. В базовой своей версии печка лишена поддувал, колосников и дверок, а потому процесс ее изготовления не должен вызвать сложности у человека, умеющего использовать сварочный аппарат.

На видео показан процесс изготовления печи Бубафоня из газового баллона

Для работы необходимы следующие материалы и инструменты:

Оптимальные размеры для изготовления корпуса имеет металлическая бочка, объем которой составляет 200 литров. Также неплохим вариантом является газовый баллон. Возможен также вариант с использованием трубы с большим диаметром.

Совет! Поскольку бочки имеют относительно тонкие стенки, то они не подходят для печей с высокой интенсивностью использования. При постоянной эксплуатации стенка такой конструкции прогорит за два-три сезона. Поэтому печь из бочки оптимальна для дачных домиков, для частных же домов лучше остановиться на трубах или газовом баллоне.

Труба, используемая для обустройства дымохода.
Труба, по которой будет подаваться воздух в топочное отделение.
Листы металла.
Угловая шлифмашинка.
Сварочный аппарат.

Особенности изготовления

Теперь разберемся с тем, как сделать такую печь самостоятельно:

Используя «болгарку », необходимо отрезать от бочки или баллона крышку. Впоследствии из крышки будет изготовлена верхняя часть печи.
По краю отрезанной крышки необходимо наварить бортик, ширина которого составляет 20-30 мм.

Совет! Используя в качестве корпуса печи газовый баллон, вы можете увеличить его объем путем приваривания части другого баллона. Увеличив камеру сгорания, тем самым можно добиться увеличения длительности горения котла.

Воздушная труба должна иметь диаметр порядка 90-100 мм. Длиной такая конструкция должна быть около 120 см.
Изготавливаем «пятку ». Необходимо взять лист металла, размером примерно 50 на 50 см. «Пятку» необходимо делать диаметром на 40-50 мм меньше, нежели корпус конструкции. Для осуществления правильного воздухообмена необходимо сделать в центре листа круглое отверстие чуть больше диаметра трубы. С нижней стороны приваривается несколько ребер по типу лопастей. Именно благодаря им будет формироваться воздушная прослойка, необходимая для равномерного горения топлива.
Сборка поршня. Труба подачи воздуха приваривается к «пятке» таким образом, чтобы ребра оказались снизу. В верхней части трубы необходимо вырезать отверстие, куда впоследствии устанавливается дверца, регулирующая объем поступающего воздуха. Для закрепления заслонки следует приварить к трубе болт, резьба которого будет использоваться в качестве петли.

Важно! Для правильной работы печки необходимо учесть следующие моменты: крышка не прилегает плотно к корпусу, труба не плотно соприкасается с отверстием, проделанным в крышке (оно должно быть на 5 мм шире ее диаметра). Такие щели позволят создать дополнительную тягу. Если же плотно подогнать данные детали друг к другу, печь может начать дымить.

Как обустроить дымоход?

Дымовая труба необходима для любой печи, устанавливаемой в помещении, поскольку посредством нее наружу будут выводиться продукты горения. Также благодаря дымоходу создается необходимая тяга.

Чтобы обеспечить правильное функционирование конструкции, необходимо подготовить два отрезка трубы, диаметр которых составляет 200-250 мм:

Первый из них делается длиной около 400 мм, вставляется горизонтально в верхнюю часть корпуса, после чего заваривается.
Второй отрезок представляет собой основной дымоход, соединяемый с предыдущим под углом 90 градусов.

Фундамент

Для обустройства такой печи желательна заливка специального фундамента. Делается это в несколько этапов:

Роется яма, имеющая размеры 150 на 150 см при глубине порядка 30 см.
В яму засыпается щебень и заливается бетонный раствор.
После того, как бетон «схватится», основание выстилается 2 рядами огнестойкого кирпича.

Важно! Обязательно используйте уровень для выравнивания основания! Любые уклоны должны быть исключены.

Бубафоня с водяной рубашкой

Данная печь может с успехом применяться для воздушного отопления помещения, однако на этом ее возможности не заканчиваются. Существует также вариант с водяным контуром, который имеет большие возможности в сравнении с обычной модификацией.

Самый простой — это взять бочку большего диаметра, в которую помещается печная конструкция. Именно в большей емкости и будет осуществляться нагрев теплоносителя.

Важно! Если в помещении имеется отопительная система, то к ней можно подключить такую печь. Тогда теплоноситель будет перегоняться из водяного контура в отопительный посредством циркуляционного насоса. При этом в верхней части конструкции находится отвод подачи, а обратка располагается снизу.

Заключение

Бубафоня — это простая в изготовлении и надежная в использовании печь длительного горения. Изготовить ее можно практически из подручных средств, а сам процесс изготовления без проблем осилит любой домашний мастер.

Отопительная печь медленного горения «Бубафоня» – творение умельца с Колымы (жителя тамошнего в наши дни, не сталинские) Афанасия Бубякина. Он поделился своим удачным опытом в сети, где его ник bubafonja, отчего печка и получила свое прозвище. За прототип Афанасий взял котел литовского производства «Стропува», который, как бы его ни хаяли временами, за почти 15 лет промышленного выпуска прекрасно себя зарекомендовал.

На сегодняшний день бубафоня, можно сказать, любимое детище печников-любителей. После доработок Бубякина, о которых подробнее будет сказано ниже, ее может сделать своими руками домашний мастер практически любой квалификации, лишь бы умел обращаться со сварочным аппаратом . «Сварганить» бубафоню можно за выходные, и многим колымская печка исправно и сараи почти задаром (см. рис.): бубафоня хорошо греет почти на любом твердом топливе, от хвойных опилок до антрацита.

Самодельная печь “Бубафоня”

Это породило множество попыток приспособить бубафоню для водяного отопления дома: цена котла Stropuva на 20 кВт исключительно дровяного в РФ в настоящее время примерно 90 000 руб., а универсального дрова/уголь – около 120 000 руб. Аналоги, о которых речь еще пойдет далее, стоят 68-110 тыс. руб. Тоже не дешево.

Однако, если для котлов Stropuva со времени их появления в продаже в 2001 г. не отмечено ни одного полного или внезапного отказа, то с водогрейно-отопительными бубафонями фиаско следует за фиаско. Печь работает, разжигается, греет, но:

Расход топлива соответствует КПД в лучшем случае 60%.
На стенках топливной камеры интенсивно образуется нагар.
При смене погоды приходится то и дело бегать в котельную вручную регулировать подачу воздуха. Зазеваешься – температура теплоносителя в системе за 15-20 мин. прыгает до 95-97 градусов, а это уже на грани вскипания со всем вытекающим.
Время теплоотдачи с одной загрузки топлива получается до 12 час против 30 и более у «Стропувы».
Водный конденсат в дымоходе образуется так обильно, что в сильный мороз замерзает и перекрывает дымоход.
Наблюдаются случаи «обратного горения», когда печь тянет воздух через дымоход, а из воздуховода бьет пламя.

В целом, бубафоня с водяным контуром более-менее надежно и стабильно работает только при отборе до 10-15% ее тепловой мощности для ГВС , а попыткам взять побольше на отопление отчаянно сопротивляется. Надо сказать, что бубафоня как бубафоня тут не виновата. Внутренний запас тепла ей нужен, чтобы дожечь как следует отходящие газы (смесь пиролизных с дымовыми).

Это характерная особенность любой . Тем не менее, благодаря знанию происходящих в ней физико-химических процессов приспособить такую печь под отопительный котел все же возможно, что и доказали в свое время литовские конструкторы. А цель настоящей статьи – разобраться, как отучить печку от жадности к теплу применительно именно к конструкции Бубякина.

Конечный итог неоднозначен. С одной стороны, котел «Бубафоня» вещь все же возможная. С другой, нужно еще думать и думать, пробовать и снова думать. Особенно – с автоматикой и переключателем дрова/уголь. Но мы забегаем вперед, к делу.

Прототип

От чего же шел Афанасий? Разберем на примере самой продаваемой литовской модели – дровяного Stropuva S20 тепловой мощностью 20 кВт, см. рис. Универсальные котлы выглядят точно так же, но к названию добавляется индекс U, напр. StropuvaS20U. Они иногда, как в данном случае, ставятся в качестве резервных в элеваторных узлах частных домов и малоэтажек, чтобы, по крайней мере, избежать разморозки системы при отключении центрального отопления.

Схема котла Stropuva показана на рис. слева ниже. В нем есть несколько отличий от сложившейся тогда (2001 г) конструкции печей и котлов поверхностного горения. Первое – камера предварительного нагрева воздуха 2. К топливу он подается нагретым около 400 градусов, что обеспечивает горение совместно с пиролизом и эффективное дожигание отходящих газов.

Второй момент – воздух поступает к топливу сверху по полой телескопической штанге 5 с распределителем воздуха 7 (см. след. рис. справа). Распределитель – сложной конфигурации крестовина с дефлектором («ушами») для подачи части воздуха на некоторую глубину в топливную массу и воздушным капилляром.

Такая конструкция обеспечивает подачу окислителя точно в тонкий горящий слой непрерывно по мере оседания топливной массы. В результате полное сгорание топлива происходит в небольшой, по вертикали, зоне над и под воздухораспределителем. Чуть выше клубятся уже прогоревшие, но еще очень горячие дымовые газы; их тепло можно использовать как угодно не нарушая термохимического цикла топки. В сущности, «Стропува» – комбинированного типа, в котором горение, пиролиз и дожигание пиролизных газов совмещены во времени и пространстве.

Горение в такой системе нестабильно; если после розжига оставить подачу воздуха на максимале, топливо вспыхивает. Экономичный медленный режим горения обеспечивает воздушный дроссель (заслонка, поз. 1 на схеме) с приводом от энергонезависимой термомеханической автоматики. В отопительных котлах медленного горения находят применение в основном 2 ее схемы: на биметаллических пластинах и рычажно-дифференциальная.

О термомеханике

Принцип действия термомеханики на биметалле (термопружины) основан на разнице температурных коэффициентов расширения (ТКР) различных материалов, см. рис. Чем меньше начальный угол расхождения пластин α, тем больше при том же нагреве будет изгиб пружины. Поэтому термопружины чаще всего делают из пластин, по всей плоскости спеченных контактной сваркой, получается биметаллическая пластина. При небольшом, менее 100 градусов, нагреве, она буквально гнется дугой с большой силой.

Термопружины (термобиметаллические пластины) не требуют сложной кинематики привода заслонки; пружина из пластин длиной 300 мм и α = 3-5 градусов при нагреве до 85 градусов тянет с силой в несколько килограмм. Но термопружины из обычных материалов вследствие больших внутренних напряжений быстро устают: корректировать температуру в системе по термометру приходится примерно раз в месяц, и каждый сезон-два пружину (пластину) нужно менять, она сгибается насовсем.

Для промышленного изделия, предназначенного на рынок, такие эксплуатационные удобства означают смерть прежде рождения, но умельцам самодельные термопружины, возможно, и пригодятся. В таком случае нужно брать пары нержавеющая сталь – латунь или, лучше, нержавейка – бронза. Пары нержавейка – бериллиевая бронза точно и стабильно работают годами, в т.ч. в военной технике, но бериллиевая бронза – стратегический материал строгой отчетности. В заводских котлах, и в той же «Стропуве», используются биметаллические пластины из специальных сплавов.

Мягкие металлы с большим ТКР (медь, алюминий) для термопружин не подходят. Их иногда используют в биметаллических пластинах, срабатывающих редко эпизодически, напр. в самовосстанавливающихся размыкателях электрических цепей.

Пластины для самодельной термопружины нужно брать трапециевидные, с широким основанием в 30-50 мм и узким 10-15 мм. Высота трапеции – 200-300 мм. Пластины склепываются узкими основаниями. Дополнительный рычаг с отношением плеч 1:3 – 1:5 (справа на рис.) даст рабочий ход в 120-130 мм, что для воздушного дросселя достаточно.

Толщина пластин должна быть от 0,5 мм, причем разная для разных металлов: менее упругая – толще. На 0,5 мм нержавейки нужно примерно столько же бериллиевой бронзы, 1 мм обычной оловянистой бронзы и 2 мм латуни.

Иногда в фабричных котлах термомеханику делают дифференциально-рычажную. Принцип тот же, но используется неодинаковый нагрев одного и того же материала. А именно – внутренней и внешней стенок водяной рубашки; разницу отслеживает пара шарнирно связанных в одной точке длинноплечих рычагов. Рычажно-дифференциальная система долговечна и стабильна, но требует достаточно сложной кинематики из деталей прецизионной точности, т.к. линейная разность расширения обечаек котла доли миллиметра.

Возвращаясь к «Стропуве», осталось рассказать об переключателе дрова/уголь и особенностях обвязки котла. Изначально литовский котел проектировался под горючий сланец, которым Прибалтика богата. Горит сланец примерно как дерево, так что под дрова «Стропува» пошла без существенных переделок.

Но с углем возникли проблемы: для дожигания его отходящих газов необходим дополнительный воздух. Его взяли из воздухонагревателя, устроив в нем клапан с ручным управлением, но разрежения в пространстве дожигания оказалось мало для нужного подсоса. Просто так решить задачу оказалось невозможно, пришлось для топки на угле сделать наддув от электровентилятора из расчета примерно 1 Вт электрических для наддува на 1 кВт теплоотдачи котла. Впрочем, для производителей от этого нет худа без добра: вентилятор наддува в комплект универсального котла не входит, поставляется опционально. За отдельную плату.

Т.е., угольная «Стропува» потеряла энергонезависимость, это нужно помнить, планируя покупку или пытаясь повторить конструкцию. А загрузка из некоторых сортов угля при этом и не догорает полностью. Остаток пригоден для дожигания в следующей загрузке, но его приходится выгребать из зольника и отделять топливо от золы.

На угле «Стропува» обеспечивает теплоотдачу до 5 суток. На сегодняшний день это показатель весьма средненький : угольные котлы сверхдлительного горения на одной загрузке греют до 30 суток и позволяют догружать топливо без останова и нарушения режима горения, т.е. розжиг им нужен раз в сезон. Но работают они только и только на угле.

Обвязка

Обвязка котла «Стропува» особенная: она не годится для котлов иных типов, и наоборот. Тут литовцам нужно отдать должное: схема хорошо продумана с учетом особенностей отопления жилых домов, несложна и относительно недорога, что в значительной степени компенсирует дороговизну самого котла. Схема обвязки для S20 в простейшем варианте, без теплого пола, представлена на рис.

Первое, что обращает на себя внимание – отдельный регистр R1; он обозначен красным. Эту батарею ставят в помещении, где ровный температурный режим не обязателен: в прихожей, на лестничной клетке. Балансировочным вентилем bk1 в холодную погоду (на максимале котла) регулируют, чтобы радиатор чуть теплился.

Температурная (не тепловая!) инерция котла составляет 20 градусов, а временная – около 20 мин. Т.е., если на котле по штатному термометру выставлено 70 градусов, то температура теплоносителя в течение 20 мин может меняться от 60 до 80 градусов. На это время избыток теплоносителя перепускается в R1, который таким образом, играет роль аварийного радиатора, но без нарушения режима горения и снижения КПД котла.

Второй тепловой буфер – бойлер ГВС B; эксплуатировать котел без него настоятельно не рекомендуется. Перепускным вентилем 3 устанавливают температуру воды ГВС, а таким же ниже по схеме – температуру регистров общего назначения.

Устройство перепуска подачи в обратку ТЗ-20-50 типовое. Его назначение – не допустить охлаждения обратки ниже 45-50 градусов, иначе в котле может выпасть кислотный конденсат вследствие переохлаждения дожигателя.

Второй балансировачный вентиль bk3 работает в паре с циркуляционным насосом P на 40-80 Вт, обеспечивая оптимальную скорость циркуляции в рубашке котла и регистрах по отдельности. Если насос с авторегулировкой оборотов по температуре на подаче, то bk3 не нужен, поэтому поставляется опционально.

Такая схема не требует регулярной подпитки от водопровода, а слив 5 используется только при перезапитке, поэтому поплавкового крана вовсе нет. Но система должна быть полностью герметичной, поэтому возможна установка только мембранного расширительного бака H. Второе ее, впрочем, относительное, неудобство – максимальное давление в котле 2 бар, а предохранительный клапан слива настроен жестко на 1,5 бар. Т.е., никакой насос не загонит теплоноситель выше 2 этажа, да и там батареи будут холоднее, чем на первом.

Хороша ли «Стропува»?

К указанным выше недостаткам, из которых главный – медленный разогрев (20 мин сам котел, а вся система?), необходимо добавить следующие:

Невозможность технологического останова: загрузка топлива должна прогореть полностью, только тогда на котле и системе можно производить какие-то работы.
Невозможность догрузки топлива без повторного розжига.
Заявленный производителем КПД (91,5%) не соответствует как декларируемым дилерами значениям (85-87%), так и результатам статистической обработки по расходу топлива у реальных пользователей, 76-78%
Под котел обязательно нужна отдельная котельная по требованиям МЧС (от 8 куб. м, потолок от 2,2 м, из негорючих материалов, открываемое окно, неперекрываемое приточное окно для воздуха, отдельный дымовой канал).

Тем не менее, «Стропуву» берут весьма охотно. Причины отнюдь не маркетинго-рекламные ухищрения:

Исключительно высокая надежность котла, заложенная в самом принципе его устройства. В глубинке морозной зимой это, безусловно, важнее, чем несколько процентных пунктов КПД. Мелкие неисправности легко устранимы, не вызывают останова котла и заранее дают о себе знать.
При пропадании электричества котел безо всякого постороннего вмешательства сам переходит на термосифонную циркуляцию и может в этом режиме работать неограниченное время при штатной загрузке топлива. В доме будет холодновато, но система не разморозится.
Несложная и недорогая обвязка.
Схема обвязки, если установлен бойлер ГВС косвенного подогрева (со встроенным теплообменником), позволяет заправлять систему антифризом без перезапитки на 5-7 лет и более.
Монтаж котла не требует огнеупорного основания или усиления настила пола, лишь бы он был несгораемым.
Большой предел регулировки мощности, более 10 раз.
Реальный КПД держится в пределе регулировки мощности 100-10%.
Как следствие из 5 предыдущих пунктов, экономичность по деньгам как при вводе в эксплуатацию, так и в течение ее.

Аналоги «Стропувы»

Хотя на сегодняшний день «Стропува» далеко не последнее слово теплотехники, по ТТД, эксплуатационным качествам и требованиям экологии котел остается на уровне современных требований, а конструкция его отработана и проверена временем. Не удивительно, что, пользуясь литовскими лицензиями, аналоги Stropuva на том же принципе выпускает множество фирм: Atlantic, Beretta, Candle, DEMRAD, Electrolux, Eurofan, FLAMINGO, FONDITAL, GLOBAL, HERMANN, Junkers, Liepsnele, LG, MIDEA, NOVA FLORIDA, Protherm, SIME, Starway, VAILLANT, Viadrus, Viessmann.

Известные отечественные производители литовских лицензий не берут, трудности с получением. Но взамен на российском рынке есть линейка котлов КВр (торговая марка «Твердотоп», см. рис. справа) концерна «Медведь», которые уступают «Стропуве» в наработанном времени эксплуатации, но кое в чем и превосходят литовца:

Цена на 20-25% ниже при сравнимых техданных. Для 20-кВт дровяного котла 68 тыс. против 85.
Допустимая длина дров – до 35 см для КВр на 10 кВт, 40 см для 20-кВт и 45 см для 40-кВт. «Литовца» нужно топить чурками.
Загрузочная дверца высотой 940 мм; вся укладка дров сразу перед глазами, можно ее поправить внизу, не трогая верх.
Механизм подъема воздухораспределителя совмещен с дверцей и собран на роликах. В «Стропуве» подъемный тросик протянут в трубке: тянуть тяжелее, и трубка со временем протирается.
Дверца зольника с защитой от дурака, что сводит на нет пожарную опасность.
Дверцы не обжигающие, а их уплотнения трудно изнашиваемые.
Есть шибер на дымоходе, т.е. котел можно подключать к любой существующей трубе с избыточной тягой.
Допустимое давление в системе 2,5 бар, что позволяет отапливать 2 этажа с мансардой в пределах санитарных норм.

Вместе с тем «Твердотоп – Медведь» не лишен и заметных недостатков:

Минимальная высота потолка котельной – 2,5 м; сам котел очень высокий.
Время теплоотдачи с одной загрузки дров – 20 час против 30 у «Стропувы».
Верхний выход в дымоход. Если бить под трубу проем в стене, что проще, чем в бетонном перекрытии, то потребуется еще увеличить высоту котельной и поставить лишнее колено, требующее прочистки.

В целом же КВр со «Стропувой» врагами назвать нельзя, тот и другой рассчитаны на свои условия эксплуатации. «Стропува» – на места более-менее обжитые с развитым типовым строительством и с климатом ближе к европейскому. КВр эффективнее будет в условиях резко континентального климата в краях, где строятся более каждый сам по себе.

«Медленный котел» или пиролизник?

Выходит, пиролиз в котлах медленного горения едва проглядывает где-то в районе воздушного дефлектора? И это сказывается на его качественных показателях? Да, и чисто с раздельными газификацией и сгоранием превосходит котлы медленного горения по следующим параметрам:

Высокий КПД; 95% – норма.
Стабильность работы на любом виде топлива: двухступенчатое сгорание с обратной связью процесс принципиально устойчивый.
Компактность: котел на 20 кВт размером со стиральную машину, его можно ставить просто в кухне, лишь бы пожарники позволяли.
Экологичность: на выхлопе только СО2 и Н2О, что в принципе позволяет пожарникам выдавать разрешения на эксплуатацию без отдельной котельной.

Но повсеместному распространению «пиролизников» мешают и серьезнейшие недостатки:

Высокая стоимость, примерно вдвое выше, чем у «медленного» котла на ту же мощность.
Небольшие пределы регулировки мощности: превосходство в КПД в реальных условиях при смене погоды нередко излучается в мировое пространство аварийным радиатором и утекает в канализацию сбросом перегревшегося теплоносителя.
Ограниченный срок службы жаростойкой футеровки камеры сгорания, т.е. требуется регулярный дорогостоящий ремонт.
Полная энергозависимость: без наддува вентилятором и электропитания управляющей автоматики котел просто гаснет.

В общем, пиролизный котел пока только хорошая перспектива. Свое слово он скажет, когда разработчики управятся с его недостатками, а возросшая цена топлива заставит считать и проценты от КПД.

Беремся за Бубафоню

Теперь выясним, почему печь бубафоня столь популярна. Что такого внес Бубякин в исходную конструкцию, что сделало ее повторяемой простейшими средствами в домашних условиях при сохранении параметров, сравнимых с фирменными?

Но тогда никак не пристроить воздухонагреватель, а подогрев поступающего воздуха необходим, иначе приличного КПД не жди. В Колымском крае это вопрос отнюдь и отнюдь не отвлеченный.

Бубякин решил и эту проблему в духе всей печи: сложный воздухораспределитель-дефлектор заменил достаточно тяжелым гнетом-«блином» с ребрами снизу. Таким образом удалось почти весь рабочий процесс загнать под блин: он своей тяжестью уплотняет горящий слой и воздух успевает прогреться как следует буквально за сантиметры пути от устья воздуховода. Это позволило при правильном исполнении печи и ее надлежащей эксплуатации избежать обратного горения, заодно уменьшив высоту печки едва ли не вдвое и сохранив в такой предельно простой конструкции (см. рис. справа) КПД свыше 70% Тепловая мощность регулируется, как и в «Стропуве», подачей воздуха.

Выход отходящих газов на дожигание был обеспечен также элементарно просто: в зазор между «блином» и стенкой печи. Доля пиролиза в зоне под блином в печи Бубякина возросла; соответственно усилилась и роль дожигания в пространстве над гнетом. Этим и некоторыми другими обстоятельствами, см. ниже, и объясняется трудность приспособления бубафони под отопительный котел.

Любопытный факт

Вскоре после появления в рунете описания бубафони фирма Stropuva анансировала важное усовершенствование: воздухораспределитель новой конструкции, см. рис. слева, позволяющий добавить к КПД несколько процентных пунктов. Интересно, а самому-то Афанасию на Колыму они хоть написали об этом?

Где взять чертежи?

В свободных источниках точных сведений о правильных пропорциях бубафони не доищещься, а платные эту тему и вовсе обходят стороной. Оно и понятно, эту печку делают в основном из подручного хлама кто как соображает и может. Предельных параметров, которые способна дать сама идея тут, конечно, ждать не приходится.

Что ж, возьмемся за конструирование сами и, порывшись в доступных железяках, разработаем чертежи самостоятельно по своим потребностям и возможностям. Взгляните на рис. Сколько там всяких размеров (определяющие выделены цветом)! И как они между собой связаны?

Среди законов Мерфи, которых уже после самого Мерфи набралось на довольно толстенькую брошюрку, есть и такой: «Любая простота есть только видимая часть скрытой сложности». Но не смущайтесть, сейчас мы вам все объясним таким образом, чтобы конструирование печки заняло не более вечера.

Главная пропорция – отношение внутреннего диаметра заготовки корпуса D к ее высоте H. H/D должно быть в пределах 3:1 – 5:1, а собственно D – 300-800 мм. При меньшем диаметре воздух, не успев прореагировать с топливом, уйдет, унося с собой в трубу КПД, а при слишком большом топливо по краям будет гореть слишком медленно, в центре топливной массы образуется яма, блин в нее сядет и печь погаснет. Но не спешите пока в сарай искать подходящую железину! И не отвергайте сразу ржавую бочку из-под горючего, о ней мы далее еще поговорим.

Следующий важнейший, особенно для котла, параметр – толщина стенки корпуса Δ. Если на печи будет водяная рубашка, а корпус из обычной стали, Δ должна быть в пределах 4-6 мм. Это условие требует особого пояснения.

Через слишком тонкую стенку в воду сразу уйдет чрезмерно много тепла, отходящие газы остынут ниже 400 градусов немедленно после выхода из щели между «блином» и корпусом, как показано на поз А рис. слева. Да, цвет стенки соответствует не ее цветовой температуре (нагретая до желтого свечения сталь расплавится), а потоку тепла сквозь стенку в данном месте.

Итого, отходящие газы не смогут догореть как следует, КПД котла получится неприемлемым, на стенках топочной камеры скоро образуется плотный нагар, а в дымоходе – обильный конденсат. Стенки жарового корпуса фирменной «Стропувы» толщиной 2,5 мм, что и берут за основу многие умельцы. Но он, во-первых, выполнен из жаростойкой стали, теплопроводность которой гораздо меньше, чем у обычной конструкционной. Во-вторых, в «Стропуве» остаточные газы выделяются примерно с 3/4 верхней поверхности топливной массы и сразу же непосредственно со стенкой контактирует небольшая их часть.

В бубафоне отходящим газам приходится протискиваться сквозь довольно узкую щель, и весь их поток проходит вплотную к стенке. Поэтому самодельный котел-бубафоню нужно делать с толстыми жаровыми стенками. Тогда тепловое сопротивление стенки из обычной стали окажется достаточным для поддержания необходимой температуры в пространстве дожигания. Ход остаточных газов в таком случае показан на поз. Б рис. Однако слишком толстой стенку делать тоже нельзя: общая тепловая/временная инерция котла окажется такой, что вода в системе может закипеть даже если хозяин прикроет воздушный дроссель или автоматика отработает своевременно.

А из листа можно?

Разумеется, обечайку корпуса можно получить, прокатав стальной лист между валками. Но листогибочные станки любителей и мелких «железных» ИП, как правило, гнут сталь не толще 2,5 мм. На котел такая субтильная бубафоня вряд ли сгодится, но для воздушно-инфракрасного обогрева подсобных помещений вполне подойдет. Подробнее см. далее, о бубафоне из бочки.

Баллон и труба

Вот теперь уже можно мысленно переворошить наличные металлоресурсы: лучшая бубафоня – из газового баллона промышленного назначения или отрезка трубы большого диаметра . На мощность до 12-15 кВт баллон предпочтительнее – днище варить не нужно, а округлый верх обеспечит лучшее дожигание. Для печи малой мощности это особенно важно, т.к. в ней полнее скажется закон квадрата-куба: отношение поверхности к объему с уменьшением размера геометрического тела увеличивается. Типичные основные размеры баллонно-трубных бубафонь показаны на рис.

Распределитель воздуха

Теперь перейдем к блину. Для оптимизации рабочего процесса по КПД зазор между ним и корпусом с должен быть 0,05D. К примеру, для баллона с внутренним D = 300 мм получится с = 15 мм. Тогда диаметр блина d = D – 2H = 270 мм.

С ребрами дело обстоит сложнее. Их высота h зависит от D нелинейно. В пределах D = (600-800) мм можно взять h = 0,1D. Для меньших D вычисляем h как пропорцию, зная, что для D = 600 мм h = 60 мм, а D = 300 мм h = 40 мм.

Осталось найти толщину блина σ. Она должна быть тем больше, чем меньше D. Почему? Вес блина нужно выдержать в определенных пределах: гнет слишком легкий не придавит горящий слой в меру, КПД упадет и печь окажется склонной к вспыхиванию и обратному горению. Слишком тяжелый блин просто вдавится в топливо и оно погаснет. Подробный расчет займет слишком много места, а величина σ не очень критична, поэтому просто укажем:

Для D = 300 мм σ = 6-10 мм.
Для D = 400 мм σ = 6-8 мм.
Для D = 600 мм σ = 4-6 мм.
Для D = 800 мм σ = 2,5-4 мм.

Промежуточные значения, если требуется, вычисляются как пропорция и берется большее из стандартного ряда толщин листового металла.

О конструкции воздухораспределителя

В дровяной котел-бубафоню с D от 500 мм обычно ставят блин, конструкцию которого уже можно назвать классической, справа на рис.ниже. Ребра – прямые отрезки швеллера подходящего размера, расположенные радиально. Под образовашимися каналами топливо будет выгорать быстрее, что обеспечит нужную просадку блина в его массу. Самый блин можно сделать из листа потоньше, 2-2,5 мм, его легче резать. А необходимый вес гнету придаст наваренное сверху кольцо из того же швеллера. Такая конструкция, кстати говоря, куда меньше склонна к заеданию в печах большого диаметра.

Обратите внимание, устье воздуховода расположено по нижнему обрезу ребер. Это нужно, чтобы воздух, прежде чем попасть в зону горения, прогрелся, пройдя несколько см в массе топлива. Образующийся при этом в центре небольшой его конус, если слишком уж разрастется, расползается под весом блина. Печка при этом издает короткий скрипящий или скрежещущий звук, это нормально.

Для узких высоких бубафонь путь воздуха под блином с прямыми ребрами оказывается слишком коротким для хорошего сгорания топлива. Поэтому ребра выполняют изогнутыми по часовой стрелке, если смотреть со стороны блина. Заодно их закрутка создает в дожигателе циркуляцию (вихрь), что способствует полному догоранию в малом объеме.

Физически-географический курьез: вихрь образуется благодаря силе Кориолиса, возникающей вследствие вращения Земли. Поэтому в южном полушарии, буде кто-то там вознамерится сделать бубафоню, ребра должны загибаться против часовой стрелки. Иначе вместо вихря в дожигателе на стенки сядет сильный нагар.

В малых бубафонях ( , ) воздух требуется подать еще глубже в топливо и пропустить до поступления в зону горения по более длинному пути. Но тогда нужно избежать образования слишком уж широкого конуса топлива под центром блина. Оптимальный выход для самодельщика – наварить на устье воздуховода негодную звездочку диаметром примерно в 1/4-1/3 D, и с центральным отверстием диаметром около 1/3 диаметра воздуховода d, который мы еще рассчитаем, средняя поз. на рис.

А вот блин слева на рис. – пример полного пренебрежения техническим здравым смыслом : тонкий, быстро прогорит. Вырезан через пень-колоду, застревать будет. Ребра из слишком высокого уголка: печка то ли вспыхнет, то ли не разгорится, но греть как следует все равно не будет.

Дымоход

Для дальнейших расчетов нам понадобится площадь поперечного сечения дымохода S. Вычислить ее по известным методикам сложно, т.к. КПД и других нужных параметров единичного изделия из подручных материалов мы заранее не знаем. В промышленных условиях делают опытный экземпляр, «гоняют» его так и сяк в испытательной камере и по полученным данным уточняют исходные для расчета серийного образца; иногда опытных экземпляров приходится делать несколько.

К счастью, опыт эксплуатации бубафонь и ошибок при их создании накоплен уже немалый. Поэтому S можно с достаточной для любителя точностью вывести по удельному часовому энерговыделению закладки топлива e, не «заморачиваясь» КПД и длительностью теплоотдачи. Для этого, во-первых, задаем максимальную высоту топливной массы в печи Hf = 2/3H. Затем, по школьным формулам, определяем объем топлива Vf. Удельная теплота сгорания разных его видов есть в справочниках, но нам нужно знать массу. Для некоторых видов вот данные к расчету:

Дрова осиновые среднего размера: вместимость (массовый коэффициент укладки) 0,143 кг на 1 куб. дм. Vf; E = 2,82 кВт/ч.
Сухие опилки или мелкая стружка хвойные: вместимость 0,137 кг на 1 куб. дм. Vf; E = 3,2 кВт/ч.
Ольховые брикеты: вместимость 0,285 кг на 1 куб. дм. Vf; E = 3,5 кВт/ч.
Твердолиственные брикеты: вместимость 0,31 кг на 1 куб. дм. Vf; E = 3,1 кВт/ч.
Уголь каменный ДПК: вместимость 0,4 кг на 1 куб. дм. Vf; E = 4,85 кВт/ч.
То же, ССОМ: вместимость 0,403 кг на 1 куб. дм. Vf; E = 5,59 кВт/ч.
Антрацит мелкий АМ: вместимость 0,485 кг на 1 куб. дм. Vf; E = 5,68 кВт/ч.
То же, крупный АКО: вместимость 0,5 кг на 1 куб. дм. Vf; E = 5,72 кВт/ч.
Торф белорусский: вместимость 0,34 кг на 1 куб. дм. Vf; E = 2,36 кВт/ч.

Теперь все очень просто: находим полное часовое энерговыделение E = eM, где M – масса закладки топлива, тогда минимальное сечение дымохода S(кв. см) = 1,75E(кВт/ч). Например, у нас печь из баллона. D = 3 дм, Hf = 6 дм. Vf = ((πD^2)/4)Hf = 42 куб. дм. Берем самое энергичное из предполагаемых топлив; допустим, ССОМ. Его в топку поместится 42х0,403 = 17 кг, с округлением. Энергии эта закладка, если ее сжечь полностью за час, способна выделить E = 5,59х17 = 95,03 кВт или, округленно, 100 кВт. Площадь сечения дымохода нужна S = 1,75х100 = 175 кв. см, не менее. Просчитав обратно от площади к диаметру, получим 15 см или 150 мм. Риторический вопрос к опытным печникам: хватит такой трубы на 10 кВт тепла? А рассчитать сможет кто угодно.

Тут же можно прикинуть, какая мощность печи получится. Самодельные бубафони отдают тепло около 12 час. Тогда Pпечи = 100/12 = 8,5 кВт на хорошем угле. А на опилках? Поделим их энерговыделение (3,2 кВт) на угольное (5,59 кВт), 3,2/5,59 = 0,572 и возьмем результат за поправочный коэффициент k1 = 0,572. Второй определим как отношение вместимостей опилок и угля: k2 = 0,137х0,403 = 0,34; общая поправка k = k1k2 = 0,572х0,34 = 0,195. На опилках печка выдаст 8,5х0,195 = 1,66 кВт, этого хватит, чтобы прогреть до температуры обеспечения активности гараж или птичник 6х4х2,25 м. Чтобы добиться «угольной» мощности, опилки придется сжечь за 0,195х12 = 2,34 или примерно за 2,5 час. Способна ли на это печка на максимале? Данная методика ответа на этот вопрос не дает. Что поделаешь, она приблизительная. Но простая.

Здесь возникает еще один вопрос: 20-кВт «Стропува» на загрузке в 140 кг того же угля греет 5 суток. Какой же тогда у нас выходит КПД бубафони на угле? А мы и не будем сжигать его на максимале, заслонку прикроем, а то печка сгорит. Как и «Стропува», если у нее убрать воздушный регулятор. Для расчета нужно было привестись к одному и тому же какому-то времени, вот 12 час и взяты, как характерное время сгорания дров. Так удобнее сверяться по известным опытным данным.

Второе, даже в самых фанфарных рекламных проспектах пишут: «до 5 суток», т.е. на техминимуме мощности в 10% от номинала. Итого – 2 кВт/ч, а наша печка с одной загрузки в 17 кг и выделяя 2 кВт/ч, будет отдавать тепло 50 час. А 140 кг с учетом потерь тепла при розжиге хватит на 4-5 суток. Долговременный КПД получается примерно такой же, как у Стропувы, и без наддува с переключателем Д/У.

О разжигании угля

Обычно бубафоню разжигают, наливая в воздуховод немного ЛВЖ и бросая туда спичку или горящий фитиль. Но уголь, особенно антрацит, так не разожжешь. Для растопки угля его загружают по нижний обрез загрузочного люка, а поверх угля на 2/3 высоты проема накладывают сухие мелкие дрова, поджигают, и дверцу закрывают.

Когда дрова прогорят до пылающих углей (в фирменных котлах для наблюдения предусмотрено смотровое окошко с жаростойким стеклом), дверцу открывают, догружают угля до верха люка и воздуховод полностью открывают. Полчаса-час за печкой наблюдают; когда она начнет раскаляться, прикрывают воздуховод до нормы.

Воздуховод

Воздуховод по известной площади сечения дымохода считается еще проще: d = (0,5-0,55)((4S/π)^0,5), обозначения – на схеме размеров. И для нашей баллонной печки с диаметром дымохода в 150 мм для воздуховода понадобится труба 76-80 мм по внутри.

К примеру, обгибаем заготовку воротника вокруг трубы воздуховода. Это несложно, т.к. воротник можно делать из оцинковки. Собрав или сварив стык, надеваем на трубу снова, прижимаем в одном месте и меряем получившийся двойной зазор. Допустим, вышло 1,6 мм. Тогда δ = 0,8 мм; L = 64 мм и q = 214 мм. Берем L = 65-70 мм и q = 215-220 мм. Воротником самодельщики чаще всего пренебрегают ради простоты, а зря. КПД от него зависит весьма заметно.

Прочие мелочи

Отступ технологических проемов от верха i = h + σ + 20 мм.
Высота нижнего обреза топочной дверцы Hm = Hf + h + σ + 30 мм, так лучше для ревизии и чистки верхней поверхности блина.
Высота загрузочной дверцы hm = H – Hf – i; ширину дверцы берем не более 1/4 длины окружности жарового корпуса по его внешнему диаметру.
Высота дверцы зольника ha = h + σ + (100-150) мм; ширина – как для загрузочной дверцы. Высокая дверца зольника необходима, т.к. уголь в бубафоне может не догореть полностью и выгребать спекшиеся остатки замучаешься.

Дверцы

Для любителей предпочтительнее также давно отработанный технически способ: выступающие горловины и двойные дверцы с прокладкой из листового асбеста или базальтового картона, см. рис. Такая конструкция хороша и тем, что в некоторой степени предохраняет от ожогов, внешняя часть дверцы не раскаляется до наружной температуры жарового корпуса.

Водяная рубашка

Для обеспечения при необходимости термосифонной циркуляции достаточной интенсивности слой воды в рубашке должен быть потоньше, но не настолько, чтобы начала сказываться ее собственная вязкость. Считать тут нечего, на практике давно отработано оптимальное значение – 40-60 мм. Толщина металла – 1 мм на 1 бар нормального эксплуатационного давления при высоте рубашки до 2 м. В общем, 2,5 мм сталь будет держать в любом случае, а гнуть ее в домашних или кустарных условиях можно.

Если речь идет о бубафоне-котле, то рубашка должна быть идеально концентричной жаровому корпусу и равномерной ширины, иначе внутри возникнет холодное пятно, сбивающее весь режим печи. Тут тоже нет серьезных сложностей: верхнюю и нижнюю крышки рубашки выполняют из согнутого в кольца уголка, как показано на рис. справа. Там же видно, что прежде нужно вырезать проемы под люки в жаровом корпусе, иначе потом очень неудобно будет.

Где и как ставить?

Печь-бубафоня в процессе работы сильно нагревается, а у котла при догорании топлива раскаляется днище, это первое. Второе, т.к. в процессе сгорания происходит и пиролиз, в бубафоне довольно интенсивный, в состав дымовых газов входит значительное количество воды, даже если топливо было загружено абсолютно сухое. Вследствие этого установка бубафони, помимо общих противопожарных требований, должна производиться на огнеупорное основание из шамотного кирпича, а дымоход быть оборудован сборником конденсата со сливным краном, как показано на рис. Бубафоню на ножках нужно ставить точно так же: раскаленное днище излучает тепло так сильно, что цементная стяжка пола трескается и крошится на глазах, особенно во влажных помещениях.

А все-таки – из бочки?

Бубафоня из бочки или тонкого листового металла под котел не пойдет однозначно при самом тщательном исполнении. Главное – из-за слишком тонких жаровых стенок, как сказано выше. Но для воздушного обогрева подсобных помещений сгодится. В таком случае для получения приемлемых качественных показателей гнет нужно выполнять по образцу блина для бубафонь-«маломерок», с изогнутыми лопастями и увеличив их количество. Как именно, посмотрите на видео ниже. Такую печку, несмотря на относительную сложность блина, умелец средней квалификации сможет сделать за день-два.

Видео: печь-бубафоня из бочки

Куда годится бубафоня?

Лучший вариант использования печи-бубафони – воздушно-излучательный обогрев небольших хозяйственных или производственных помещений , в которых в холодное время года постоянно находятся люди или домашние животные. Тут 12-часовой рабочий цикл печи оказывается как раз впору.

Второй предпочтительный вариант – резервная печь в теплицах и оранжереях . Идеальная для них печь работает только на дровах. Вдруг их не окажется, но будет в распоряжении уголь, торф, любой горючий мусор – бубафоня его переварит и поддержит допустимую температуру. Для такого случая хорошо подойдет самодельная печка из бочки: топить ее придется редко, и прослужит она долго.

Для обогрева при временной работе зимой в гараже или сарае бубафоня не подходит: пока разгорится, нужно уже и уходить, а нельзя, пока не догорит полностью. Тут выгоднее : разогревается мгновенно, теплоотдача регулируется простой подтопкой, срочно уходя, можно залить топку водой или забросать снегом.

Что же касается замены фирменных отопительных котлов для жилых домов бубафонями, то здесь остается нерешенной проблема, которая решает все. А конкретно – как снабдить термомеханической автоматикой регулировки подачи воздуха подвижный воздуховод? Кто догадается и сделает – войдет в историю самодеятельного технического творчества.

Потребность в обогревающем оборудовании, которая возникает с наступлением холодов, касается не только жилых помещений. Мастерские, гаражи, склады и другие хозяйственные постройки также нуждаются в качественном отоплении, иначе находиться в них будет не только некомфортно, но и вредно для здоровья. В небольших помещениях нет нужды устанавливать сложные и дорогостоящие агрегаты - большинство обходится простой буржуйкой. Вот только вместе с её установкой приходится мириться и с неудобствами, которые присущи этой незамысловатой печке. А ведь существуют не менее простые, но более технологичные отопительные приборы, использующие принципы пиролитического сжигания. Простая конструкция, доступная для выполнения своими руками, высокий КПД и длительность работы на одной закладке топлива способствуют их популярности у домашних умельцев. Сегодня мы расскажем об одной из таких печей, получившей оригинальное название Бубафоня.

Особенности печи Бубафоня. Достоинства и недостатки теплогенератора

Печь «Бубафоня». Что может быть проще?!

Почему, собственно, Бубафоня? Дело в том, что этот твердотопливный агрегат длительного горения получил своё имя по никнейму «bubafonja» своего создателя Афанасия Бубякина - народного умельца, проживающего на Колыме. Сам изобретатель не скрывает, что в основу творения положил известную конструкцию литовского котла STROPUVA, который выпускается серийно.

Изначально печь изготавливалась из металлической бочки, выбор которой был обусловлен необходимостью увеличенной закладки топлива, а также в целях экономии средств. Работа Бубафони предполагает послойное сжигание дров, а не воспламенение всей их массы, как это происходит в обычных буржуйках. Кроме того, конструкция теплогенератора позволяет регулировать подачу кислорода в рабочую зону, что даёт возможность изменять интенсивность горения и способствует пиролитическому разложению твёрдого топлива на газообразные составляющие. Благодаря высокой температуре и полноте сгорания пиролизных газов удалось повысить тепловую эффективность и увеличить время работы котла.

Во время работы агрегат раскаляется докрасна

Для постройки Бубафони требуется минимум средств, знаний и навыков, поэтому конструкция, выложенная Бубякиным в Сеть, была тут же подхвачена другими умельцами. Сегодня изготовленные своими руками печки используются для отопления:

гаражей и мастерских;
небольших производственных цехов;
хозяйственных и складских помещений;
теплиц;
бассейнов;
бань и саун.

Надо сказать, что со временем простая конструкция претерпела ряд усовершенствований, направленных на улучшение теплообмена. Некоторые владельцы расширили географию использования агрегата, приладив к нему водяной контур. Можно сказать, что со времени изобретения Бубафоня стала более профессиональной и сегодня она служит не только заменой устаревшей буржуйки, но и устанавливается в качестве полноценного твердотопливного котла. Нередки случаи, когда водяной контур используют в системе горячего водоснабжения, что особенно ценно при монтаже печи в бане или сауне.

К преимуществам конструкции относятся:

простота - построить печь сможет даже начинающий, потратив на изготовление агрегата несколько часов;
энергонезависимая конструкция - отопительный прибор может с успехом использоваться вдали от цивилизации;
нетребовательность к горючему. В печи можно сжигать поленья, ветки, солому, картон, опилки, стружку, пеллеты и другие виды твёрдого топлива. Главное, чтобы оно было сухим;
небольшие габариты позволяют установить «супер-буржуйку» в любом подходящем углу;
обслуживание Бубафони не требует квалификации оператора - как правило, достаточно небольшого вводного инструктажа;
печь работает по принципу «заложил дрова, растопил, отрегулировал, и забыл до следующего раза» - постоянного наблюдения за её работой не требуется.

Что касается минусов, то без них пока не обходится ни один отопительный прибор, а Бубафоня с примитивизмом её конструкции - тем более. Итак, собираясь строить печь, будьте готовы к таким моментам:

потребуется хорошая вентиляция. Без постоянного притока воздуха использование печи будет неэффективным и небезопасным;
низкая теплоёмкость конструкции. Площадь печи и её теплоаккумулирующая способность, мягко говоря, недостаточны для полноценного теплообмена, однако этот недостаток можно легко устранить монтажом водяной рубашки или обустройством кирпичной кладки;
неэффективная работа на влажном топливе;
неудобства при очистке внутреннего пространства от сажи и золы.

Как вы можете убедиться сами, недостатки вчистую проигрывают достоинствам, поэтому задаваясь целью найти хорошую конструкцию для самостоятельного изготовления можно остановить поиски, – Бубафоня более чем достойна вашего внимания!

Конструкция чудо-агрегата и секрет его длительной работы

Популярность печи столь оригинальной конструкции среди домашних мастеров объясняется несколькими факторами, один из которых - минимальное количество деталей. Если не быть перфекционистом, то у этого отопительного агрегата можно выделить всего три составные части:

корпус, в качестве которого выступает бочка из-под ГСМ или другая подходящая металлическая ёмкость;
верхняя крышка;
поршень - устройство в виде круглого металлического блина с присоединённой трубой для подачи воздуха;

Устройство и принцип действия Бубафони

При помощи последнего рабочий объём печи делится на две вертикально расположенные зоны. В нижней части горят дрова, а в надпоршневом пространстве происходит дожигание пиролизных газов. Кислород к топливу подаётся по трубе, приваренной к металлическому блину, поэтому горение дров происходит не традиционным способом, снизу вверх, а наоборот - сверху вниз. При этом точная регулировка воздушного потока позволяет снизить интенсивность пламени, способствуя переходу процесса открытого сгорания в режим сухой перегонки. Топливо сгорает практически без остатка, поэтому при движении поршня вниз доступ кислорода к новым слоям не преграждается золой и пеплом. Для регулировки подачи первичного воздуха труба оснащается внутренней заслонкой или внешней задвижкой - всё зависит от личных предпочтений и квалификации мастера. Выделяющиеся горючие газы дожигаются над поршнем. Воздух в зону пиролитического горения попадает через зазор между стержнем и отверстием в крышке, а также через щель в месте её примыкания к корпусу. Поэтому при изготовлении агрегата нет необходимости заботиться о герметичности конструкции - без поступления вторичного воздуха его КПД и экономичность снизятся.

Продукты сгорания отводятся при помощи дымохода, который врезают в верхнюю часть кожуха печи. Небольшой его участок делают горизонтальным, что позволяет снизить скорость исходящих газов и дополнительно увеличить теплоотдачу. Лучше всего, если дымоход будет разборным. Хоть печи длительного горения и имеют камеру для дожигания уходящих газов, при использовании сырого или некачественного топлива вместе с дымом выделяется немалое количество дёгтя, креозота и сажи. Осаживаясь на стенках дымового канала, они будут мешать нормальной работе Бубафони, поэтому трубу время от времени придётся прочищать.

Длительность горения печи Бубякина в первую очередь определяется величиной топливной закладки. Любители, построившие отопительный прибор из газового баллона, рассказывают о том, что дрова в нём прогорают за 4–6 часов в зависимости от вида и влажности. Те же, кто в качестве корпуса использовал 200-литровую металлическую бочку, говорят о непрерывной работе в течение 20–24 часов. И в это нельзя не поверить, учитывая тот факт, что Бубафоня является самой настоящей печью длительного горения.

Расчёт параметров печи. Чертежи и схемы агрегата

Поскольку для изготовления рассматриваемого обогревающего агрегата можно использовать любые подходящие металлические ёмкости, приведём методику расчёта основных параметров конструкции, воспользовавшись которой будет несложно спроектировать Бубафоню любого размера.

Схема для расчёта параметров отопительного прибора

Проектирование отопительного агрегата Афанасия Бубякина основывается на определении параметров, указанных на приведённой схеме. Главным требованием, которое влияет на работоспособность конструкции, является соблюдение пропорций между её основными деталями. При этом очень важно придерживаться размеров, которые определяют зазоры, высоту зоны горения, сечение воздушных каналов и т. д.

1. Определите габариты печи - диаметр (D) и высоту (H) её внешнего кожуха. Лучше, если их соотношение впишется в пределы пропорций между 1:3 и 1:5. В противном случае слишком узкий агрегат будет выбрасывать часть пиролизных газов в дымоход, а в очень широком не удастся добиться равномерного горения. Из-за подачи первичного воздуха в центр закладки топливо на периферии будет прогорать намного медленнее, чем в средней части. Это приведёт к появлению выгоревшей воронки и остановке поршня, который будет удерживаться несгоревшим у стенок печи топливом. На практике доказано, что оптимальным является диаметр кожуха от 30 до 80 см.

2. Δ – толщина металла, из которого будут изготовлены стенки корпуса печи. Для того чтобы увеличить долговечность агрегата, достаточно 4–5 мм стального листа.

3. Параметры воздухораспределяющего устройства не ограничиваются одним лишь его диаметром. Не менее важна и толщина металла, из которого будет изготовлен поршень, поскольку от его теплоёмкости зависит температура воздуха, подаваемого в зону горения. Рассчитывая диаметр металлического диска, исходят из величины зазора между ним и боковыми стенками С=5%D. Так, если брать стандартную бочку для горюче-смазочных материалов диаметром 560 мм, то понадобится воздушный промежуток 28 мм с каждой стороны, следовательно, требуется поршень Ø504 мм. Толщина воздухораспределителя влияет не только на теплотехнику сооружения - слишком лёгкий «блин» не сможет обеспечить оптимальный зазор в зоне горения, а чересчур тяжёлый будет уплотнять горящее топливо, что может спровоцировать затухание пламени. Толщина поршня связана с его диаметром обратной зависимостью - чем габаритнее «блин», тем он тяжелее, и тем тоньше металл может быть использован для его изготовления. В своих расчётах можно использовать данные из приведённой ниже таблицы.

Таблица зависимости толщины воздухораспределительного поршня от его диаметра

4. Высотой рёбер, которые навариваются на поверхность воздухораспределительного устройства, определяются габариты камеры сгорания, поэтому для своей конструкции можно воспользоваться готовыми значениями из другой таблицы, или же определить этот параметр самостоятельно, исходя из пропорций деталей агрегата. Составляя собственный чертёж необходимо выбрать правильную конфигурацию лопастей. Изогнутые по ходу часовой стрелки, они смогут создавать турбулентный поток в рабочей камере, благодаря чему сгорание будет проходить более эффективно. Кроме того, направленная воздушная струя будет способствовать перемешиванию и более полному дожиганию пиролизных газов.

Таблица зависимости высоты лопастей от диаметра печи

5. Площадь сечения дымохода рассчитывают по формуле S=1.75E, где E - мощность печи в кВт/ч. Чтобы не вдаваться в сложные выкладки, сообщаем, что чаще всего диаметр выходного патрубка приводят к стандартным размерам труб - 100, 150, 200 мм и т. д., снабжая дымоход шибером (заслонкой поворотного типа), которым в процессе эксплуатации регулируют тягу.

6. Диаметр трубы подачи воздуха в рабочую зону d зависит от сечения дымохода. На практике он должен быть в 2 раза меньше сечения выходного патрубка. Если просто вварить трубу в поршень, то подача кислорода в центр будет избыточной и приведёт к неравномерному выгоранию топлива. Для рассеивания воздушного потока на его пути устанавливают толстую шайбу с небольшим отверстием, в качестве которой можно приспособить старую моторную звёздочку или шестерню от сельхозтехники.

7. Зазор между трубой и отверстием в крышке δ должен составлять 2.5 мм.

Некоторые мастера грешат тем, что отказываются от установки воротника, ограничиваясь одним лишь вырезом под трубу воздуховода. А ведь этот выступ играет важнейшую роль - без него в зону дожигания будет подсасываться избыточный воздух. Его поток в сторону дымохода будет уносить горящие газы, вследствие чего упадёт тепловая мощность Бубафони.

8. Высота воротника рассчитывается исходя из соотношения L=80×δ.

9. Полностью опущенный вниз стержень воздуховода должен возвышаться над крышкой на расстояние q=L+150 мм.

Другие параметры на производительность Бубафони не влияют, поэтому при их определении лучше всего руководствоваться требованиями функциональности и комфорта.
При изготовлении печи длительного горения можно и вовсе отказаться от установки загрузочной дверцы и люка для очистки от несгораемых остатков. Конечно, это отрицательно скажется на удобстве обращения с печью в процессе эксплуатации, но зато значительно упростит работу по её изготовлению.

Чертёж печи «Бубафоня»

Необходимые материалы и инструмент

Как известно, если все необходимые для работы инструменты и материалы приготовить заранее, то это позволит сэкономить немало времени, сил и нервов. Всё, что понадобится для изготовления Бубафони, можно найти у большинства людей, которые любят послесарить на досуге:

толстостенные стальные трубы;
газовый баллон или металлическая бочка. Если подходящей ёмкости не нашлось, то корпус можно сделать из листовой стали толщиной не менее 2.5–3 мм;
стальной холоднокатаный лист толщиной 4–10 мм, который пойдёт на изготовление воздухораспределительного поршня;
петли для крепления нижней и верхней дверцы;
асбестовый шнур для уплотнения загрузочного и эксплуатационного проёмов;
отрезки уголков, швеллеров или профильных труб;
шестерню диаметром около 150 мм с посадочным отверстием 20–25 мм.

Кроме того, необходимо подготовить стальные листы и патрубки, которые понадобятся для обустройства водяной рубашки, если агрегат планируется дооснастить контуром жидкостного обогрева.

Инструмент, который следует подготовить ещё до начала работ:

автоген;
сварочный аппарат;
болгарка (угловая шлифмашина) с отрезным и шлифовальным дисками;
молоток;
зубило;
кувалда средних размеров;
рулетка;
чертилка из инструментальной стали.

Надо сказать, что Бубафоня, построенная из бывшей в употреблении ёмкости, являет собой не самое эстетичное сооружение. Если для вас важна не только функциональность, но и внешний вид, то после испытаний печь надо будет окрасить. Так что придётся закупить ещё и растворитель, преобразователь ржавчины, грунтовку и термостойкую краску.

Подготовительные работы

Процесс проектирования не заканчивается одним лишь определением размеров составляющих частей печи. Необходимо просчитать и другие параметры, оказывающие влияние на установку агрегата и его подключение к дымоходу. При этом можно ориентироваться на приведённую схему. Кроме того, прежде чем приступать к постройке отопительного агрегата, надо как следует подготовиться.

Прежде всего определяют место для установки отопительного агрегата, исходя из того, что длина горизонтальной части дымохода не должна превышать 400 мм. В противном случае уменьшится тяга, что негативно скажется на интенсивности горения. Слишком минимизировать это расстояние также не стоит - часть тепла вместо того, чтобы обогревать помещение, будет попросту вылетать в трубу. К слову, дымоход должен быть не ниже 4 м, иначе обеспечить хорошую тягу будет невозможно. Кроме того, конструкцией дымовой трубы надо предусмотреть влагосборник в виде колена, установленного в её нижней части.

Независимо от того, будет Бубафоня устанавливаться на ножках или опираться непосредственно нижней частью корпуса, основание пола должно быть выложено из шамотного кирпича. Конечно, можно обойтись и простой цементно-песчаной стяжкой, но со временем она начнёт крошиться и приходить в негодность. Если же этот факт вас не смущает, то в таком случае лучше защитить импровизированный фундамент при помощи стального листа.

Следующий этап - подготовка материалов. Поскольку большинство изготавливает печь из металла, бывшего в употреблении, то его необходимо очистить от грязи и ржавчины. Бочку из-под ГСМ выжигают, а баллон для бытового газа наполняют водой. Только после этого можно приступать к их резке и сварке.

Немаловажно ещё до начала работ определиться с тем, каким образом будет вентилироваться помещение. Возможно, установку отопительного агрегата в выбранном месте придётся отменить из-за невозможности обеспечить нормальный приток воздуха.

Бубафоня из бочки своими руками - куда уж проще!

Итак, мы подошли к наиболее важному моменту - резке, сварке и сборке Бубафони из такого бросового материала, как бывшая в употреблении стальная бочка. Надо сказать, что к ней предъявляются всего два требования - отсутствие вмятин (иначе будет зависать прижимающий груз) и целостность стенок.

Конечно, из-за небольшой толщины металла теплоёмкость конструкции будет, мягко говоря, не очень, а КПД не выйдет за пределы среднестатистических величин, но зато объём позволит самодельному агрегату работать до 12 часов на одной загрузке. Достоинство отслужившей свой срок ёмкости заключается ещё и в том, что в случае прогорания стенок можно будет легко отыскать замену повреждённому корпусу.

Для изготовления Бубафони подойдёт металлическая бочка, отслужившая свой срок

Хоть постройка Бубафони и не является сложным технологическим процессом, мы разделили его на этапы. Это позволит соблюдать чёткую последовательность действий и избежать трудноустранимых ошибок.

1. Прежде всего требуется срезать с бочки крышку. Делать это лучше всего угловой шлифмашиной с не очень тонким отрезным кругом - лучше всего не прорезать металл в произвольном месте, а пройтись болгаркой по сварному шву. Этот способ хорош тем, что получившийся цилиндрический корпус будет иметь ровные края, а отрезанная часть с развальцовкой в дальнейшем сможет послужить крышкой «Бубафони».

При срезании крышки надо быть максимально аккуратным

2. Край бочки надо немного подогнуть внутрь, для чего удобно воспользоваться небольшой кувалдой.

Так должен выглядеть верхний срез бочки после обработки

3. Обвальцовку крышки, наоборот, потребуется расширить, чтобы она плотно прилегала к кожуху печи.

Развальцованная крышка

4. Пробку, которая есть у большинства бочек, заваривать не нужно. Её наличие - отличный повод приспособить дополнительную заслонку для подачи вторичного воздуха в зону пиролитического сжигания.

Ещё один способ сделать крышку Бубафони - обрезать её окантовку, чтобы она могла плотно входить в корпус. После этого на верхнюю часть заготовки наваривают металлический блин большего диаметра. Плоская поверхность впоследствии сможет служить плитой для подогрева воды или пищи.

5. По центру верхнего люка вырезают отверстие по диаметру трубы воздухораспределителя, оставив зазоры для прохода воздуха.

Отверстие под трубу воздухораспределителя надо прорезать максимально точно и аккуратно

6. Изготавливают поршень. Лучше всего для этого использовать стальной лист, толщина которого соответствует расчётным параметрам, но при отсутствии необходимого материала можно обойтись и крышкой, срезанной с другой бочки. При этом лучше не обрезать её по внутреннему диаметру кожуха, а воспользоваться всё той же кувалдой, отгибая края вниз по всей окружности. Дело в том, что в зоне сжигания возникает высокая температура, из-за которой тонкостенный поршень будет коробить. Сделанные загибы будут служить своеобразными рёбрами жёсткости, которые не позволят воздухораспределителю деформироваться.

7. По центру металлического блина прорезают отверстие, соответствующее диаметру трубы для подачи воздуха.

8. С нижней стороны прижимающего груза приваривают лопасти, которые будут формировать высоту рабочей зоны и равномерно распределять по ней воздушный поток. Можно упростить себе работу, приварив отрезки швеллера, как это показано на нашем фото, но лучше всё-таки потратить немного времени и сделать профилированные воздуховоды из металлической полосы. Ранее мы говорили о преимуществах такой конструкции.

9. По центру поршня на лопасти монтируют самодельную шайбу или старую шестерню. Она позволит перераспределить воздушный поток из средней части рабочей камеры к периферии.

Поршень с прямыми лопастями сделать намного проще, однако при этом теряются преимущества турбулентного смешивания воздушного потока

10. На трубу для подачи воздуха монтируют задвижку или заслонку, снабдив устройство фиксирующим элементом любого типа - да хоть простой барашковой гайкой. После этого её вставляют в «блин» и обваривают сплошным швом.

Труба подачи воздуха оборудуется задвижкой

11. Верхнюю часть кожуха размечают по диаметру патрубка для присоединения дымохода.

Разметка корпуса под патрубок дымохода

12. Патрубок обваривают сплошным швом, контролируя его герметичность.

Монтаж патрубка выполняется сплошным швом для обеспечения герметичности конструкции

13. К нижней части корпуса монтируют опоры из металлических уголков или труб.

14. Верхний люк снабжают удобными ручками, после чего устанавливают поршень и закрывают агрегат крышкой - всё, Бубафоня готова.

Вот какую Бубафоню можно сделать из старой металлической бочки

После сборки печь устанавливают на место, присоединяют дымоход и производят пробный запуск.

Можно ли использовать газовый баллон?

Некоторых домашних умельцев интересует вопрос изготовления Бубафони из более долговечной, но не менее доступной ёмкости - баллона для бытового газа. При этом печь будет более компактной, что очень важно при её использовании в гараже или небольшой мастерской. Сразу заметим, что процесс постройки такого агрегата во многом схож с работой по изготовлению отопительного прибора из бочки. Тем не менее есть и некоторые отличительные моменты.

Основные параметры Бубафони из газового баллона

1. Нелишним будет напомнить о том, что перед резкой газового баллона необходимо отвернуть его вентиль и до краёв наполнить ёмкость водой - это позволит удалить пары газа, которые могут взорваться от любой искры. После этого срезают верхнюю часть по сварочному шву.

При резке баллона требуется соблюдать максимальную осторожность

2. Развальцевать крышку, как это было в случае с бочкой, будет трудно из-за толщины стенок. Гораздо проще приварить по контуру металлическую полосу, которая перекроет место примыкания колпака к корпусу.

3. В нижней части кожуха необходимо вырезать окно, через которое можно будет чистить печь. При изготовлении Бубафони из ёмкости диаметром более 50 см от него отказываются, поскольку обслуживать теплогенератор вполне удобно и через верхний проём. В случае с 30-сантиметровым газовым баллоном сделать это будет проблематично.

Проём для чистки печи

4. Для того чтобы дверца плотно прилегала к печи, место её примыкания оборудуют уплотнением затворного типа. Для этого по контуру вырезанного люка вваривают две металлические полосы с зазором между ними до 1 см. Такой же полосой окантовывают и кромку эксплуатационного окна с расчётом, чтобы при закрывании люка она входила в зазор замка. Полная герметичность будет достигнута при оборудовании дверцы эксцентриковой задвижкой и уплотнении затворного соединения при помощи асбестовой набивки.

Можно обойтись без дверцы, если на дно Бубафони установить круглый металлический блин с металлическим прутком, приваренным по его центру. При сборке этот стержень вставляют в отверстие воздухораспределительного поршня. Теперь, чтобы почистить печь, достаточно поднять стальной диск вместе с золой, потянув за пруток.

5. Поршень для печи из баллона изготавливают аналогично варианту с бочкой. Естественно, все размеры должны соответствовать диаметру корпуса.

Технические характеристики поршня

6. Патрубок дымохода делают из 100-миллиметровой стальной трубы. Для увеличения её диаметра делают продольный разрез и расширяют зазор, чтобы внутрь с небольшим натягом входил дымоход. После этого место реза заваривают снаружи сплошным швом.

Печь из баллона в сборе

7. Удобными ручками оснащают как крышку, так и корпус. С ними Бубафоня будет более мобильной.

Как видите, технология изготовления отопительного агрегата из газового баллона и металлической бочки имеют лишь небольшие отличия. И тот, и другой агрегат может быть построен всего за один день.

Обустройство дымохода

Дымоход должен обеспечивать хорошую тягу и качественный отвод продуктов сгорания, поэтому его поднимают на высоту не менее 4 м. При растапливании печи или её работе на некачественном топливе на стенках дымового канала будут накапливаться трудноудаляемые отложения сажи и дёгтя, поэтому трубу придётся периодически чистить. Чтобы упростить этот процесс, дымоход делают разборным.

Схема дымохода с размерами

Для изготовления дымового канала понадобится два отрезка металлической трубы. Один из них, длиной 300–400 мм, используют на горизонтальном участке - его вставляют в патрубок, врезанный в корпус Бубафони. Вертикальную часть дымохода в нижней части оборудуют тройником. Его боковой отвод совмещают с короткой частью, а нижний оборудуют съёмным фланцем с врезанным шаровым краном. Через вентиль будет удобно сливать конденсат, который, так или иначе, будет появляться на стенках канала.

Чтобы уменьшить количество влаги, выполняют теплоизоляцию наружной части дымохода. Для этого его оборудуют двойными стенками, промежуток между которыми заполняют минеральной ватой.

Перед установкой вертикального участка дымовой трубы её верхний проём защищают от осадков при помощи колпака.

Модернизация Бубафони

При желании теплоотдачу отопительного прибора можно увеличить, заставив воздушный поток циркулировать по поверхности Бубафони намного активнее. Для этого корпус печи можно обернуть профилированным стальным листом подходящего размера. Его П-образные изгибы будут выполнять роль конвекционных каналов, в которые снизу будет засасываться холодный воздух и активно выбрасываться наружу горячий. Схожий принцип работы применяется в канадских печах Булерьян, знаменитых своим КПД. К слову, такой кожух будет выполнять ещё и роль защитного экрана, который не даст обжечься при случайном касании к корпусу печи.

Ровная поверхность Бубафони, изготовленной из газового баллона, даёт возможность наварить на неё отрезки профильных труб, которые будут усиливать конвекционный теплообмен. Такой вариант намного эстетичнее, чем оборачивание печи стальным листом.

Чертёж Бубафони с водяной рубашкой

Как уже отмечалось выше, теплогенератор можно использовать и в качестве отопительного котла, «одевая» агрегат в водяную рубашку. Для этого поверх корпуса печи приваривают ещё один цилиндр с увеличенным на 6–10 см диаметром. В нижнюю и верхнюю часть внешнего кожуха врезают резьбовые патрубки, которые дадут возможность интегрировать котёл в существующую отопительную систему жидкостного типа.

Есть и ещё один простой, но действенный способ повысить теплоёмкость конструкции, - облачить печь Бубякина в кирпичную или каменную кладку. Следует помнить, что обычный цементно-песчаный раствор здесь не подойдёт - потребуется специальная огнеупорная смесь, которая продаётся в строительных магазинах. Желающим сэкономить даже на этом подсказываем: жаростойкий состав можно получить и просто смешав глину с песком в пропорции 3:1. Осталось заметить, что кладка должна быть монолитной - все пустоты надо заполнить бутом или обломками кирпича, уложенными на глиняный раствор.

Укладка дров в ёмкости должна быть максимально плотной, поскольку это влияет как на длительность работы печи, так и на её производительность. Промежутки между поленьями заполняют стружкой, опилками, гречишной или семечковой шелухой и т. д. После этого поверх топлива укладывают ветошь, смоченную керосином или смесью для розжига барбекю. Накрыв горючее поршнем-воздухораспределителем, на агрегат устанавливают крышку. Печь разжигают через трубу для подачи воздуха, полностью открывая воздушную заслонку. По мере возгорания дров задвижку прикрывают.

В процессе эксплуатации следует придерживаться некоторых правил, которые сделают работу Бубафони не только комфортной, но и безопасной:

теплогенератор располагают вдали от легковоспламеняющихся предметов и жидкостей;
над отопительным прибором запрещается устанавливать полки и шкафчики;
розжиг печи с использованием керосина, бензина, растворителей и т. д. производится только при установленном поршне и закрытой крышке;
не рекомендуется сжигать в печи неорганические бытовые отходы - пластик, пенопласт, винил, флизелин и другие материалы. Во время их горения выделяются ядовитые вещества и происходит интенсивное загрязнение дымохода сажей;
перед использованием дрова следует просушить - это повысит тепловую мощность печи и уменьшит количество вредных выбросов в атмосферу;
при окрашивании Бубафони следует использовать только специальные жаростойкие составы;
монтаж печи разрешается только на специально подготовленном основании из огнеупорных материалов.

Придерживаясь этих правил можно с успехом использовать агрегат подобной конструкции для обогрева жилых и хозяйственных помещений в течение длительного времени.

Видео: печь Бубафоня из металлической бочки

Постройка Бубафони из бочки или газового баллона - посильная задача даже для начинающего домашнего мастера. Полученная в результате работы печь покажет хорошие результаты по тепловой эффективности и порадует своей всеядностью. Тем не менее не следует забывать о том, что агрегат Бубякина, как, впрочем, и любой другой твердотопливный обогревающий прибор, является источником повышенной опасности. Об этом следует помнить как на этапе изготовления, добиваясь максимальной герметичности прилегающих деталей, так и во время эксплуатации, не покидая работающий теплогенератор без присмотра. И тогда печь со смешным названием «Бубафоня» будет радовать теплом и комфортом, не позволяя сожалеть о потраченном времени.