Udělej si sám pyrolýzní pec "Bubafonya": schéma, výkres a pokyny krok za krokem

V chladném období topné sezóny se otázka vytápění prostor stává aktuálnější než kdy jindy.

Do-it-yourself bubafonya trouba: schéma a kresba

A pokud jsou za to v městských bytech zpravidla odpovědné bydlení a komunální služby, pak se obyvatelé soukromého sektoru musí se všemi problémy, které vznikají, vypořádat sami. Pro konvenční kamna na dřevo je nutné zakoupit značné množství polen, což často vážně zasáhne kapsy spotřebitelů.

Někteří lidé navíc potřebují vytápět nejen obytné, ale i pomocné prostory, jako jsou garáže nebo skleníky. Proto existuje přirozená touha najít způsob co nejekonomičtějšího a nejefektivnějšího vytápění.

Co je to dlouho hořící kamna? Na jakém principu je jeho práce založena?

Pro začátek musíme pochopit, jak vlastně ke spalování dřeva dochází. Aby se dřevo vznítilo, musí se nejprve zahřát na teplotu asi jeden a půl sta stupňů z vnějšího zdroje tepla. Tento úkol plní zpravidla papír nebo štěpka zapálená zápalkou. Strom začíná pomalu hořet a po dosažení značky asi 250 stupňů se rozkládá na jednoduché chemické složky. Bílý kouř, který můžeme pozorovat při zapalování ohně, jsou plyny a vodní pára uvolňovaná zahřátým dřevem. A nyní, po překročení úrovně tří set stupňů, se plynné látky uvolněné ze stromu vznítí, což přispívá k dalšímu urychlení termochemické reakce.

Sám o sobě se rozklad fosilních paliv, jako je například dřevo, na jednoduché prvky nazývá pyrolýza. A vše by bylo v pořádku, ale obvyklé spalování dřeva plně nevyužívá veškerý potenciál, který je nositeli energie vlastní. Zůstává spousta odpadu, který nakonec k úsporám nepřispívá.

Pyrolýzní pece, jejichž jedna z variant budeme v tomto článku uvažovat, využívají palivo mnohem efektivněji. Hlavním tajemstvím je, že spalování plynů uvolněných při ohřevu dřeva probíhá odděleně od samotného nosiče energie. Primární palivo přitom pomalu doutná, což umožňuje dosáhnout mnohem delší doby práce na jedné zátěži polena. V pecích typu „bubafonya“ a dalších pyrolýzních topných zařízeních vše shoří téměř 100% a zůstane po něm jen malé množství popela.

Jak dochází ke spalování

Historie vytvoření pyrolýzní pece "Bubafonya"

Poprvé byla „bubafonya“ sestavena lidovým řemeslníkem jménem Afanasy Bubyakin, který žije v Kolymě. Ve skutečnosti byl pojmenován po něm. Řemeslník vzal jako základ svého výrobku pyrolýzní kotel Stropuva vyrobený v Litvě. Athanasius návrh co nejvíce zjednodušil, aby se dal snadno nezávisle opakovat. Proto je domácí pyrolýzní pec "Bubafonya" známá svou poměrně vysokou popularitou.

Okamžitě je třeba poznamenat, že protože domácí ohřívač je vyroben z dostupných improvizovaných materiálů, zřídka má atraktivní a estetický vzhled. Hlavní výhodou bubafoni je jeho jednoduchost, spolehlivost a efektivita.

Níže vidíte příklad domácího sporáku navrženého Afanasy Bubyakinem, vyrobeného ze staré plynové láhve.

Dvě pece "Bubafonya" z válců

Vnitřní struktura dlouho hořící pece "Bubafonya"

• Hlavním prvkem v designu "bubafoni" je jeho tělo. Zpravidla má válcový tvar: válec, velký hasicí přístroj, sud nebo tlustá trubka se svařovaným dnem.
• Komín pro odvod zplodin hoření. Vyrábí se ve většině případů z kovové trubky o průměru 11-25 centimetrů, přivařené k horní části těla.
• Pístový podavač. Jedná se o kovový kruh s navařenými žebry na spodní části, v jehož středu je upevněna vzduchová trubka. Žebra umožňují vytvořit další vzduchovou mezeru mezi pístem a špalky, což má pozitivní vliv na proces doutnání a aktivitu uvolňování pyrolýzních plynů.
• Regulační ventil, který umožňuje řídit přívod okysličovadla uvnitř pece.
• Kryt s otvorem pro vzduchové potrubí. Spolu s pístem tvoří sekundární spalovací komoru, ve které dochází k zapálení pyrolýzních plynů.

Schematický diagram domácí pyrolýzní pece "Bubafonya"

Výhody a nevýhody pyrolýzní pece

Nejprve je třeba poznamenat pozitivní vlastnosti tohoto ohřívače:

• "Bubafonya" má velmi jednoduchý design. Každý, kdo vlastní svařovací stroj a základní dovednosti při práci s kovem, může snadno a jednoduše vyrobit pec vlastníma rukama.
• Pyrolýzový sporák "Bubafonya" není vůbec vybíravý, pokud jde o výběr nosiče energie na tuhá paliva. Bude správně hořet na dřevě, uhlí, pilinách, štěpkách a dalším dřevním odpadu. Navíc se dá nakládat peletami – levným a ekologickým granulovaným palivem.
• Pracovní doba. Pyrolýzní pec po jednom naložení palivového dřeva dokáže nepřetržitě fungovat a ohřívat vzduch v místnosti až 24 hodin. Tento ukazatel se však může výrazně lišit v závislosti na objemu komory, rychlosti dodávky okysličovadla a dalších parametrech.

Ale za všechno musíte platit, a proto jednoduchost vnitřní struktury trouby Bubafonya vede k některým nevýhodám:

• "Bubafonya" nemá vysoký výkon z hlediska účinnosti. Je to způsobeno nerovnoměrným ohřevem tělesa válce (hlavně) a nižším přenosem tepla. Pyrolýzní pece složitějších a pokročilejších konstrukcí se zase mohou pochlubit vynikajícím výkonem z hlediska účinnosti, dosahující téměř hodnoty 90 %.
• "Bubafonya" je poměrně nepohodlné čistit od zbytků spalin: popel a popel musí být vynášeny horní částí.Tento podomácku vyrobený ohřívač lze ale vylepšit přivařením dvířek ve spodní části, díky čemuž lze ze dna pece snadno odstranit vše přebytečné.
• estetická nepřitažlivost. Design je spíše drsný a je nepravděpodobné, že se stane ozdobou interiéru místnosti, ve které bude instalován.

Vyrobte si troubu sami

Celý proces vytváření domácího pyrolýzního kotle "Bubafonya" lze rozdělit do pěti hlavních fází:

1. Příprava prostor, materiálů a nářadí pro práci
2. Montáž a montáž konstrukce
3. Uspořádání komína
4. Položení základu pro pyrolýzní pec

Podívejme se na každou z nich podrobněji.

Kreslící pyrolýzní pec "Bubafonya". Výpočet hlavních proporcí.

Zásadním podílem v procesu stavby podomácku vyrobené pyrolýzní pece z plynové láhve je matematický poměr vnitřního průměru tělesa k jeho výšce. Na výkresu je průměr označen písmenem D a výška je H. Poměr H k D by měl být v rozmezí tři až pět ku jedné. Samotný průměr za optimálních podmínek bude asi 30-80 centimetrů. Těleso pece menší než 30 centimetrů by nemělo být zvoleno, protože okysličovadlo projde spalovací komorou příliš rychle, aniž by plně reagovalo s palivem. Tím se výrazně sníží účinnost zařízení. Průměr větší než 80 centimetrů je nežádoucí z jiného důvodu: v takovém kotli hoří palivové dřevo velmi pomalu na okraji a rychleji ve středu. Když palivo vyhoří, vytvoří se otvor, do kterého spadne píst, což povede k zániku bubafoni.

Výpočet podílů prvků pyrolýzní pece "Bubafonya"

tloušťka stěny Δ je druhá nejdůležitější vypočítaná hodnota.Pro optimální přenos tepla je perfektní ocelové pouzdro 4-5 mm. Menší tloušťka stěny výrazně sníží životnost topidla a dobu jeho provozu na jedné čerpací stanici.

Rozměry lisovací pístové placky:

Mezera S mezi pístem a vnitřním povrchem tělesa je optimálně vypočtena rovna 0,05*D. V souladu s tím bude průměr samotné palačinky vypočítán podle vzorce d \u003d D-2 * H

Výška lisovacích žeber od kovového profilu je považována za obtížnější. Zde je závislost mezi hodnotami parametrů nelineární. Empiricky se pro průměry těles pece od 60 do 80 centimetrů toto číslo rovná 0,1 * D. Pro menší bubafoni používáme proporční rovnici, přičemž bereme v úvahu, že s D₀= 30 cm h₀= 4 cm.

Příklad výpočtu proporcí. Vnitřní průměr balónku je 40 cm. Požadovanou výšku kanálků uvažujeme následovně: h = D * h₀/D₀= 4 x 40/30 = 5,3 cm

Tloušťka palačinky σ. Tento parametr je nepřímo úměrný vnitřnímu průměru „bubafoni“ D. Je nutné, aby píst optimální silou tlačil na vrstvu paliva. Při nízkém tlaku se součinitel zpětného chodu topeniště sníží a hrozí zpětné spálení kotle s následným únikem kouře potrubím. Příliš těžký píst zase nezanechá vzduchovou vrstvu dostatečnou pro doutnání palivového dřeva a „bubafon“ zhasne.

Tuto hodnotu lze zjistit pomocí níže uvedené tabulky. Na dodržení tohoto parametru nejsou kladeny žádné zvláštní požadavky, stačí jej alespoň přibližně dodržet.

Výpočet minimální požadované plochy komína. Nejmenší přípustná hodnota plochy S potrubí je vypočtena na základě maximálního energetického výkonu paliva za hodinu. S(cm²)=1,75*E(kWh). V tomto případě E \u003d m * q kde m je hmotnost naloženého paliva, kterou lze zjistit vynásobením maximálního objemu záložky V \u003d H_F*(π*D²/4) na jeho hustotě (dozvíme se z tabulky níže). Koeficient q je zase měrná energie spalování na jednotku objemu paliva za hodinu (přebíráme také z referenční tabulky).

Výpočet průměru nasávaného vzduchu

Při znalosti rozměrů komínové trubky nebude obtížné vypočítat průměr pístového potrubí. Tato hodnota, označená jako d, se rovná polovině hodnoty druhé odmocniny poměru 4S/π.

Příprava prostor, materiálů a nářadí pro práci

Vzhledem k tomu, že montáž "bubafoni" vyžaduje použití svářečky, ne každá místnost je pro nás vhodná k práci. Ujistěte se, že potřebujete kvalitní větrání, nepřetržitý přívod elektřiny a spolehlivé vedení (svařovací práce mohou způsobit přetížení okruhu). Instalace navíc může trvat déle než jeden den, takže místnost musí být chráněna před účinky srážek a být dostatečně prostorná. Dobrá zvuková izolace pracoviště je také důležitá, protože hluk z brusky, svařování a dalších nástrojů pravděpodobně nepotěší vaše sousedy.

Po výběru vhodného místa pro instalaci přistoupíme k přípravě materiálů.

• Základem pro pyrolýzní pec bude stará plynová láhev.Místo něj lze použít i objemný (asi 200 l) ocelový nebo litinový sud se silnými stěnami bez známek koroze, velký vyhořelý hasicí přístroj nebo dokonce kovovou trubku s ocelovým kruhem navařeným na dně.
• Dále potřebujeme polotovary pro nosné "nohy". V zásadě se můžete pokusit obejít se bez nich, ale „bubafonya“ na nohách bude mnohem stabilnější, je obtížnější ji náhodně převrátit nepohodlným pohybem. Podpěry mohou být vyrobeny z kovových profilů, tvarovek a dokonce i kusů ocelových trubek.
• "Úchytky" pro pohodlnější přenášení podomácku vyrobeného sporáku můžeme vytvořit i ze zbytků armatur. Také nebudou na víku bubafoni nadbytečné: to značně zjednoduší proces nakládání palivového dřeva a čištění kotle od popela.

Různé možnosti pro domácí nohy sporáku

Armaturní nohy

Trubkové nohy

Nohy z kovového profilu

Pomocné materiály pro vytváření "bubafoni" budou:

• Ocelový plech pro výrobu pístu;
• Dvě kovové trubky pro komín a vzduchové potrubí. Optimální průměr trubky přívodu vzduchu je asi 85-100 mm a její délka by měla být asi o 150 mm delší než výška válce. Komín bude vyžadovat širší trubku, o průměru asi 150 mm. Pokud jde o jeho délku, musí být alespoň rovna průřezu válce;
• Kovový profil (kanál);
• Drcený kámen, beton a žáruvzdorné cihly pro výrobu základů;

Seznam požadovaných nástrojů bude malý. Budeme používat:

• kladivo;
• Svěrák;
• lopata;
• Mastercom;
• Přenosné přístroje pro elektrické svařování se sadou elektrod;
• bulharština pro řezání dílů;
• Ruleta, tužka, olovnice a úroveň;

Montáž a montáž konstrukce.Uspořádání komína.

1. Nejprve uděláme úhledný řez v horní části balónku. Výsledný uzávěr nám později poslouží jako kryt pece.

Přířez pro kryt pyrolýzní pece "Bubafonya"

2. Podomácku vyrobené nohy připevníme na dno válce elektrickým svařováním. Správnost jejich instalace lze zkontrolovat pomocí úrovně nebo olovnice.
3. Výroba pístu bubafoni probíhá ve třech fázích:

• Nejprve si z oceli vystřihněte kruh. Jeho příčné rozměry by měly být menší než vnitřní průměr plynové láhve asi o 3,5-4,5 cm, aby byl zajištěn volný výstup vzniklých pyrolýzních plynů do sekundární komory. Ve střední části kruhu vytvoříme další otvor, aby bylo možné konec potrubí těsně zasunout.

Přířezy pro pístový podavač

• Svaříme dohromady kruh a kovovou trubku.

Vzduchové potrubí přivařené k základnímu kruhu

• Na základě polotovaru pro píst připevníme obložení kanálu svařováním.

Kusy kovového profilu upevněné na zadní straně pístu

Hotový produkt bude vypadat nějak takto:

Sestava pístu pyrolýzní pece

4. Navrhujeme kryt pece. Uprostřed odříznuté horní části staré plynové láhve označíme otvor. To musí být provedeno tak, aby se v něm potrubní potrubí s pevným přívodním pístem mohlo volně pohybovat. Podle označení provedeme potřebný řez. Na boky improvizovaného krytu svaříme madla z kusů výztuže ohýbaných svěrákem a kladivem.

Kryt Bubafoni. Místo kování pro kliky byly použity kovové kroužky.

V horní části improvizované pyrolýzní pece namontujeme komín.Bruskou vyřízneme úhledný otvor podle velikosti sochorové trubky a spojíme k sobě svařením.

Video: Jak vyříznout hladký otvor pod komínovou bruskou.

Komín přivařený v horní části válce

Pro zajištění lepšího tahu by se měl komín skládat ze dvou „kolen“ spojených v pravém úhlu. Za tímto účelem na koncích vodorovné trubky vycházející z válce a dalšího segmentu stejného průměru provedeme rovnoměrné řezy bruskou pod úhlem 45 stupňů a svaříme trubky k sobě.

Vzhled komína

Kromě toho je velmi žádoucí poskytnout ochranu komínu ve formě speciálního krytu reflektoru. Tím se zabrání pronikání vlhkosti a srážek do pece s jejím následným utlumením.

Vzhled reflektoru pro komín

V tomto případě lze hlavní část instalačních prací považovat za dokončenou. Trouba je nyní plně funkční. Můžeme pro něj pouze na přání vybavit speciální základ a zahájit přímý provoz.

Položení základu pro pyrolýzní pec

Práce na zajištění základu pro bubafoni budou probíhat ve třech fázích:

1. Nejprve musíme vykopat jámu čtvercového tvaru o velikosti asi jeden a půl metru. Optimální hloubka základu bude přibližně 20-30 centimetrů.

Jáma pod základem pro pec

2. Uvnitř usneme drcený kámen a naplníme ho betonovou maltou nahoře. Povrch se vyrovná stěrkou. Po zaschnutí zkontrolujeme kvalitu výsledné roviny vodováhou a případně dále korigujeme.

Betonový základ kamen

3. Když je beton zcela suchý, položte na základnu několik řad žáruvzdorných cihel.Zpravidla budou stačit dvě nebo tři vrstvy cihel.

Ohnivzdorná cihla položená na základě základu pece

Zapálení kamen "Bubafonya"

Vyjmeme pístový podavač se svařeným vzduchovým kanálem zevnitř, poté, co jsme předtím odstranili víčko z válce.

Dovnitř vložíme dřevěná polena. Musí být umístěny vodorovně natupo k sobě. Svislé uložení palivového dříví může mít dost nepříjemné následky, pokud nespálené poleno stojící na hraně brání pohybu pístu. To povede k tomu, že místo doutnání se v primární komoře rozhoří plnohodnotný oheň. V důsledku toho bude narušen správný režim provozu kamen, palivové dříví bude hořet rychleji a kromě toho může začít kouřit potrubím. Nad místem komína se nesmějí pokládat polena.

Pokládání palivového dřeva v pyrolýzní peci

Nasypte štěpky s pilinami nebo malými větvemi na horní část dřevěné záložky. Namočte kus staré látky do podpalovače (petrolej je také v pořádku) a položte na vrstvu dřevěných třísek. Papír může sloužit jako alternativa k hadru.

Zpracování horní vrstvy záložky petrolejem

Záložku stlačíme pístem a nasadíme zpět kryt pece.

Instalace pístu s krytem

Dřevo zapálíme tak, že dovnitř potrubím vhodíme kus zapáleného hadru nebo papíru. Zápalka bubafoni není vhodná, protože stihne zhasnout, než spadne.

Zapálení pece

Po 15-25 minutách, poté, co záložka dobře vzplane, je nutné uzavřít ventil na vzduchovém potrubí. To omezí přívod vzduchu do primární spalovací komory a způsobí doutnání polen, přičemž se uvolňují pyrolýzní plyny. Tím se bubafon přepne do svého hlavního provozního režimu.

Video návod. Zapálení kamen "Bubafonya"

Doporučení pro zvýšení účinnosti domácího sporáku

Hlavním problémem ovlivňujícím účinnost bubafoni je nerovnoměrné zahřívání jeho těla a v důsledku toho zhoršení procesu výměny tepla s okolím. Částečně to lze vyřešit pomocí celkem jednoduchého doladění designu.

K provedení úpravy potřebujeme vlnitý kovový profilový plech. Je nutné z ní vyrobit jakousi „košili“ pro pec a pevně ji připevnit na povrch válce svařováním nebo jiným přístupným způsobem. Takové zlepšení přispěje k vytvoření vzestupných konvekčních proudů vzduchu: studený vzduch je nasáván zespodu žeber a horký vzduch je vypouštěn shora. Navíc můžete celou konstrukci dodatečně obložit cihlami. Takový krok umožní stěnám kolem kamen akumulovat jimi vyzařované teplo, vytápí místnost rovnoměrněji a déle.

Vylepšená verze bubafoni. Místo vlnitého profilu byly použity segmenty profilových trubek.

Video návod. Výroba domácího sporáku typu pyrolýzy "Bubafonya" na vlastní pěst