Печка Булерьян своими руками – советы специалиста
Изобретение печи, работающей на дровах, с высокой теплоотдачей принадлежит Эрику Дарнеллу. Идея родилась при установке им дровяной печи в своем доме, сконструированной и изготовленной популярным в те годы производителем, которая работала крайне неэффективно, как и все известные печи-буржуйки.
Совместив свою область деятельности (производство огнеупорных труб) со знаниями о конвективной передаче тепла, Дарнелл получил теплотехническое устройство, сочетающее в конструкции обычную буржуйку с жаропрочными трубами из стали. В ходе испытаний опытного образца, собранного за неделю, были получены более чем удовлетворительные результаты. Годом рождения этой конструкции стал, таким образом, 1975, а местом — холодный штат Вермонт. В дальнейшем Дарнелл объединил усилия со своими партнерами, и организовали производство печей своей конструкции под брендом «Free Flow».
В ходе деловой поездки бизнесмен из Германии Эрхард Кнофлер обратил внимание на аппарат Free Flow, работающий в баре канадских лесорубов. После удачных переговоров с изобретателем его, были приобретены права и патент. После создания в Европе компании ENERGETEC предприимчивым немцем была зарегистрирована марка Bullerjan® Free Flow.
За довольно короткое время торговая марка Bullerjan стала известна далеко за пределами Германии. При этом примечательно, что как таковой рекламной кампании не было, а клиенты делали приобретения, получив рекомендации от знакомых.
В 2012 году компания ENERGETEC была переименована в Bullerjan GmbH со штаб-квартирой в Германии в городе Изернхаген (Нижняя Саксония).
Конструктивные особенности и принцип действия печи Булерьян
Печь Булерьян относится к теплотехническим устройствам длительного горения. В ее конструкцию входит корпус, выполненный из металла, на который устанавливаются трубки.
В процессе работы агрегата происходит забор холодного воздуха с уровня пола через часть трубок, расположенных внизу. При перемещении воздуха по ним происходит его нагрев в интервале температур 60-150 градусов Цельсия от разогретого корпуса. При выходе из полости труб горячий воздух движется вверх и отапливает помещение. В этом случае работает всем известное свойство более легкого теплого воздуха подниматься вверх.
Корпус печи покрывается специальной краской, обладающей термостойкостью, поэтому при первоначальном розжиге печи и 2-3 следующих следует ожидать возникновения неприятного запаха. После осуществления нескольких первых топок происходит полимеризация этого покрытия и запах исчезает. Такая особенность устройства обуславливает необходимость осуществления протопки за пределами помещения.
Для отопления нескольких помещений на трубы, подающие горячий воздух, надеваются металлические рукава специальной конструкции, с помощью которых происходит разводка тепла.
Безколосниковая конструкция печи Булерьян предполагает, что зола должна присутствовать в топке, располагаясь на нижних трубах. Такая особенность устройства не дает возможности прогорать трубам, которые находятся внизу, продлевая тем самым срок эксплуатации всего агрегата. Кроме этого, за счет такого конструктивного решения обеспечивается нормальный процесс газификации топлива. Также отпадает необходимость регулярной очистки топки от скопления золы, так как сгорание топлива происходит практически без остатка. Образование золы идет значительно медленнее, если сравнить с буржуйкой. При существенном количестве золы происходит ее просыпание из топки. Поэтому необходимо удалить слой, расположенный наверху, а нижние при этом должны закрывать трубы.
Особенности конструкции печи Булерьян дает возможность добиться длительного процесса горения и полного сгорания топлива. В результате сгорания (тления) происходит выделение дымовых газов, которые перемещаются в верхнюю камеру, где идет их полное сгорание. На этом этапе процесса источником энергии служит не топливо, а газ, им выделяемый и полностью сгорающий. Работа агрегата не требует постоянной закладки дров, как в классической буржуйке, так как основной процесс — это тление горючего, а не его горение. Достаточно одной загрузки топлива для обеспечения работы на протяжении 8-12 часов.
Режимы работы печи
Растопку печи осуществляют при помощи бумаги, картона, щепок древесины, которые разжигают. После этого закрывают герметично дверцу, а воздушную заслонку распахивают полностью. По мере разгорания добавляется топливо небольшого размера для достижения разгара в топке с полной мощностью. Нагрев на этой стадии происходит до 700-800 градусов Цельсия и начинается интенсивное перемещение воздуха по калориферу. Его температура достигает 130-140 градусов Цельсия. За счет конвекции в процессе режима открытого пламени пропускная способность теплообменника составляет порядка 4-6 куб. м. в минуту, что позволяет осуществить быстрый прогрев помещения.
КПД при таком режиме работы устройства крайне низкий. Поэтому далее печь переводят в штатный режим работы. С этой целью происходит закладку топлива по всей длине конструкции, и сокращают поступление воздуха путем прикрытия заслонки.
На этой стадии процесс интенсивного горения топлива завершается, и оно начинает тлеть по всей длине печи. В ходе чего дымовые газы перемещаются вверх, огибают перегородку и движутся в горизонтальный дымоход. Вторая камера, образованная перегородкой, служит для дожигания топлива. Это процесс не носит постоянного характера.
Существует ошибочное мнение, что печи системы Булерьян представляют собой газогенератор. Эти теплотехнические агрегаты являются обыкновенной двухходовой конструкцией печи.
При переходе в штатный режим происходит падение температур: в камере до 600 градусов Цельсия, а в калорифере — до 60-70 градусов. При этом температура корпуса снаружи составляет около 50-55 градусов Цельсия. Таким образом, температура находится на уровне, не допускающем травматизма.
Преимущества и недостатки устройства
К преимуществам печи Булерьян принято относить:
- высокую скорость нагрева помещения;
- достаточную длительность процесса горения;
- простоту монтажа;
- практичность и безопасность конструкции.
При этом стоимость такой печи находится на сравнительно высоком уровне. Кроме этого, отмечаются и другие недостатки устройства:
- при простоте конструктивного решения, печь достаточно сложна для изготовления;
- агрегат довольно требователен к топливу, так как работает исключительно на древесине;
- значительная дымность при работе вне зависимости от погодных условий;
- образование конденсата в дымовой трубе.
Изготовление печи своими руками. Пошаговая инструкция
Первый вариант. Классическая конструкция
Подготовительные работы
На начальном этапе готовятся листы металла, и нарезается необходимое количество заготовок труб в соответствии с чертежом. Затем производится придание им необходимой формы при помощи трубогиба. Важным условием при этом является соблюдение радиуса изгиба на всех трубных заготовках.
Придав вертикальное положение заготовкам труб, необходимо зафиксировать их сваркой в нескольких точках — прихватках. Затем устанавливается заготовка, представляющая деталь верхней части топливника и проваривается по контуру. В результате получается каркас изделия. В ходе сварочных работ следует соблюдать перекосы и смещения элементов каркаса.
Основной ход работ
Для монтажа конвекционных труб следует приварить патрубки. Необходимо далее сделать надрез внутри каркаса и завести инжекционные трубки. Завершив эти действия, следует произвести герметичное заваривание этого отверстия.
Детали, выполненные из стального листа, представляют части каркаса, причем их количество должно находиться в соответствии с числом конвекционных труб. Заготовку следует приложить к трубе и прихватить в нескольких точках сваркой.
В качестве дымохода используется толстостенная труба с диаметром 100 мм. Задняя стенка устанавливается на свое место и точечно прихватывается. Дымоход совмещают с отверстием, предназначенным для отвода газов, и приваривают.
После этого монтируется передняя стенка, к которой необходимо приварить кольцо для сопряжения с дверцей печи.
В результате сборочных работ получается заготовка изделия, собранная наполовину. Ее необходимо проверить на устойчивость и, в случае необходимости, произвести мероприятия по корректировке. Убедившись в качественной черновой сборке конструкции, производится тщательная обварка конструкции.
Установка передней дверцы
Наиболее ответственным и достаточно сложным этапом является монтаж передней дверцы. Сложность работы связана с необходимостью абсолютно герметичного прилегания к лицевой стенке аппарата. Нарушение этого условия приведет к сбою работы печи и снижению ее эффективности. Для создания заготовки потребуется лист толстого металла, вырезанный в виде круга. В ее нижней части размещают трубу, оборудованной заслонкой. Дверцу необходимо навесить на петли, а после этого приварить устройство запирания.
Для увеличения герметичности вырезается отверстие круглой формы, и приваривают к нему кольцо. На дверце фиксируют сваркой два кольца с несколько другим диаметром. Их следует уплотнить при помощи асбестовой прокладкой.
В завершении все швы зачищаются и шлифуются.
Второй вариант
Конструкция в этом случае имеет только некоторое сходство с оригинальной. В ней подобие ограничивается наличием камер, расположенных так же, как и в печи Булерьян, и присутствием труб. Для создания корпуса устройства применяется бочка с толстыми стенками, к которой привариваются трубы, изогнутые в соответствии с радиусом бочки.
В результате получается конструкция, в которой трубы соприкасаются с топкой на небольшой площади. В случае неплотного прилегания труб, их установка теряет всякий смысл. Дальнейшая технология сборки аналогична описанной выше.
Такая конструкция существенно упрощает сборку печи. Однако целесообразность ее создания находится под сомнением. Это связано с тем, что КПД этого устройства будет незначительно выше, чем у традиционной буржуйки, а скорость прогрева помещения не может сравниться с классическим вариантом печи Булерьян.
Передача тепла печи из бочки будет осуществляться от разогретого корпуса посредством жесткого излучения, а не конвекцией.
Камины с системой Булерьян
Применить принципы работы печи Булерьян можно и в других теплотехнических устройствах, например, в камине. Для создания камина, работающего по патентованной технологии, необходимо:
- Приобрести металлический камин, причем необязательно дорогой.
- Соорудить фундамент для кладки и организовать гидроизоляцию.
- По торцам камина кладутся стенки, передняя часть которых находится на уровне с лицевой стенкой камина.
- Два ряда кирпичной кладки укладываются в соответствии с шахматным порядком, все остальная кладка — сплошная.
- Высота кладки должна быть больше на два кирпича, чем само устройство.
- Зазор между кладкой и корпусом камина должен быть в пределах 100-150 мм.
- Вся конструкция накрывается плитой из гранита или толстолистовым металлом.
Такая конструкция имеет следующие положительные стороны:
- снижаются затраты на приобретение камина с дорогостоящей облицовкой;
- используемая технология дает возможность за короткое время прогреть помещение.
