Urobte si svojpomocne pyrolýznu pec "Bubafonya": schéma, výkres a pokyny krok za krokom

V chladnom období vykurovacej sezóny sa otázka vykurovania priestorov stáva aktuálnejšou ako kedykoľvek predtým.

Do-it-yourself bubafonya rúra: schéma a kresba

A ak sú za to v mestských bytoch spravidla zodpovedné bývanie a komunálne služby, potom sa obyvatelia súkromného sektora musia vysporiadať so všetkými problémami, ktoré vznikajú sami. Pre konvenčné kachle na drevo je potrebné zakúpiť značné množstvo guľatiny, čo často vážne zasiahne vrecká spotrebiteľov.

Niektorí ľudia navyše potrebujú vykurovať nielen obytné, ale aj pomocné priestory, ako sú garáže alebo skleníky. Preto existuje prirodzená túžba nájsť spôsob čo najúspornejšieho a najefektívnejšieho vykurovania.

Čo je to dlho horiaci sporák? Na akom princípe je založená jeho práca?

Na začiatok musíme pochopiť, ako k spaľovaniu dreva vlastne dochádza. Aby sa drevo vznietilo, treba ho najprv zohriať na teplotu asi jeden a pol sto stupňov z vonkajšieho zdroja tepla. Túto úlohu spravidla plní papier alebo drevná štiepka zapálená zápalkou. Strom začne pomaly horieť a po dosiahnutí značky asi 250 stupňov sa rozkladá na jednoduché chemické zložky. Biely dym, ktorý môžeme pozorovať pri zapálení ohňa, sú plyny a vodná para uvoľňovaná zohriatym drevom. A teraz, po prekročení úrovne tristo stupňov, sa plynné látky uvoľnené zo stromu zapália, čo prispieva k ďalšiemu zrýchleniu termochemickej reakcie.

Samotný rozklad fosílnych palív, ako je napríklad drevo, na jednoduché prvky sa nazýva pyrolýza. A všetko by bolo v poriadku, ale zvyčajné spaľovanie dreva plne nevyužíva celý potenciál, ktorý je nosičom energie. Zostáva veľa odpadu, ktorý v konečnom dôsledku neprispieva k úsporám.

Pyrolýzne pece, ktorých jeden z variantov budeme uvažovať v tomto článku, využívajú palivo oveľa efektívnejšie. Hlavným tajomstvom je, že spaľovanie plynov uvoľnených pri zahrievaní dreva prebieha oddelene od samotného nosiča energie. Primárne palivo zároveň pomaly tlie, čo umožňuje dosiahnuť oveľa dlhší pracovný čas na jednom náklade polena. V peciach typu „bubafonya“ a iných pyrolýznych vykurovacích zariadeniach všetko vyhorí takmer na 100% a zostane len malé množstvo popola.

Ako dochádza k horeniu

História vzniku pyrolýznej pece "Bubafonya"

Po prvýkrát bola „bubafonya“ zostavená ľudovým remeselníkom menom Afanasy Bubyakin, ktorý žije v Kolyme. V skutočnosti bola pomenovaná po ňom. Remeselník si za základ svojho produktu zobral pyrolýzny kotol Stropuva vyrobený v Litve. Athanasius dizajn čo najviac zjednodušil, aby sa dal ľahko opakovať nezávisle. Preto je domáca pyrolýzna pec "Bubafonya" známa svojou pomerne vysokou popularitou.

Okamžite treba poznamenať, že keďže je domáci ohrievač vyrobený z dostupných improvizovaných materiálov, má len zriedka atraktívny a estetický vzhľad. Hlavnou výhodou bubafoni je jeho jednoduchosť, spoľahlivosť a efektívnosť.

Nižšie vidíte príklad domáceho sporáka navrhnutého Afanasy Bubyakinom, vyrobeného zo starého plynového valca.

Dve pece "Bubafonya" z valcov

Vnútorná štruktúra pece s dlhým spaľovaním "Bubafonya"

• Hlavným prvkom v dizajne "bubafoni" je jeho telo. Spravidla má valcový tvar: valec, veľký hasiaci prístroj, sud alebo hrubá rúrka so zvareným dnom.
• Komín na odvod splodín horenia. Vyrába sa vo väčšine prípadov z kovovej rúry s priemerom 11-25 centimetrov, privarenej k hornej časti tela.
• Piestový podávač. Ide o kovový kruh s navarenými rebrami na spodnej časti, v strede ktorého je upevnená vzduchová trubica. Rebrá umožňujú vytvoriť dodatočnú vzduchovú medzeru medzi piestom a polenami, čo má pozitívny vplyv na proces tlenia a aktivitu uvoľňovania pyrolýznych plynov.
• Regulačný ventil, ktorý umožňuje riadiť prívod okysličovadla vo vnútri pece.
• Kryt s otvorom pre vzduchové potrubie. Spolu s piestom tvorí sekundárnu spaľovaciu komoru, v ktorej dochádza k zapáleniu pyrolýznych plynov.

Schematický diagram domácej pyrolýznej pece "Bubafonya"

Výhody a nevýhody pyrolýznej pece

V prvom rade je potrebné poznamenať pozitívne vlastnosti tohto ohrievača:

• "Bubafonya" má veľmi jednoduchý dizajn. Každý, kto vlastní zvárací stroj a základné zručnosti pri práci s kovom, môže ľahko a jednoducho vyrobiť pec vlastnými rukami.
• Pyrolýzny sporák "Bubafonya" nie je vôbec vyberavý, pokiaľ ide o výber nosiča energie na tuhé palivo. Bude správne horieť na dreve, uhlí, pilinách, trieskach a inom drevenom odpade. Okrem toho môže byť naložený peletami - lacným a ekologickým granulovaným palivom.
• Pracovný čas. Pyrolýzna pec po jednom naložení palivového dreva dokáže nepretržite fungovať a ohrievať vzduch v miestnosti až 24 hodín. Tento ukazovateľ sa však môže výrazne líšiť v závislosti od objemu komory, rýchlosti dodávky oxidačného činidla a ďalších parametrov.

Za všetko však musíte platiť, a preto jednoduchosť vnútornej štruktúry rúry Bubafonya vedie k niektorým nevýhodám:

• "Bubafonya" nemá vysoký výkon z hľadiska účinnosti. Je to spôsobené nerovnomerným ohrevom telesa valca (hlavne) a nižším prenosom tepla. Pyrolýzne pece zložitejších a pokročilejších konštrukcií sa zase môžu pochváliť výborným výkonom z hľadiska účinnosti, dosahujúcej takmer hodnotu 90 %.
• "Bubafonya" je dosť nepohodlné čistiť od zvyškov produktov spaľovania: popol a popol sa musia vyberať cez vrch.Tento domáci ohrievač sa však dá vylepšiť privarením dvierok v spodnej časti, čo uľahčuje odstránenie všetkého nadbytočného zo spodnej časti pece.
• estetická nepríťažlivosť. Dizajn má dosť drsný vzhľad a je nepravdepodobné, že sa stane ozdobou interiéru miestnosti, v ktorej bude inštalovaný.

Výroba rúry sami

Celý proces vytvárania domáceho pyrolýzneho kotla "Bubafonya" možno rozdeliť do piatich hlavných etáp:

1. Príprava priestorov, materiálov a nástrojov na prácu
2. Inštalácia a montáž konštrukcie
3. Usporiadanie komína
4. Položenie základu pre pyrolýznu pec

Pozrime sa na každú z nich podrobnejšie.

Kreslenie pyrolýznej pece "Bubafonya". Výpočet hlavných proporcií.

Základným podielom v procese výstavby podomácky vyrobenej pyrolýznej pece z plynovej fľaše je matematický pomer vnútorného priemeru telesa k jeho výške. Na výkrese je priemer označený písmenom D a výška je H. Pomer H k D by mal byť v rozmedzí od troch do piatich ku jednej. Samotný priemer za optimálnych podmienok bude asi 30-80 centimetrov. Nemalo by sa zvoliť teleso pece menšie ako 30 centimetrov, pretože okysličovadlo prejde spaľovacou komorou príliš rýchlo bez toho, aby úplne reagovalo s palivom. Tým sa výrazne zníži účinnosť zariadenia. Priemer väčší ako 80 centimetrov je nežiaduci z iného dôvodu: v takomto kotle horí palivové drevo veľmi pomaly na okraji a rýchlejšie v strede. Keď palivo vyhorí, vytvorí sa otvor, do ktorého spadne piest, čo povedie k zániku bubafoni.

Výpočet podielov prvkov pyrolýznej pece "Bubafonya"

hrúbka steny Δ je druhá najdôležitejšia vypočítaná hodnota.Pre optimálny prenos tepla je perfektné 4-5 mm oceľové puzdro. Menšia hrúbka steny výrazne zníži životnosť ohrievača a dobu jeho prevádzky na jednej čerpacej stanici.

Rozmery lisovacej piestovej placky:

Medzera s medzi piestom a vnútorným povrchom telesa je optimálne vypočítaná rovná 0,05*D. V súlade s tým sa priemer samotnej palacinky vypočíta podľa vzorca d \u003d D-2 * H

Výška lisovacích rebier z kovového profilu sa považuje za ťažšiu. Tu je závislosť medzi hodnotami parametrov nelineárna. Empiricky sa pre priemer telesa pece od 60 do 80 centimetrov toto číslo rovná 0,1 * D. Pre menšie bubafoni používame proporčnú rovnicu, berúc do úvahy, že s D₀= 30 cm h₀= 4 cm.

Príklad výpočtu proporcie. Vnútorný priemer balónika je 40 cm. Požadovanú výšku kanálikov uvažujeme nasledovne: h = D * h₀/D₀= 4 x 40/30 = 5,3 cm

Hrúbka palacinky σ. Tento parameter je nepriamo úmerný vnútornému priemeru "bubafoni" D. Je potrebné, aby piest optimálnou silou tlačil na vrstvu paliva. Ak je tlak nízky, koeficient spätného pôsobenia pece sa zníži a hrozí nebezpečenstvo spätného horenia kotla a následného úniku dymu cez potrubie. Príliš ťažký piest zase nezanechá dostatočnú vzduchovú vrstvu na tlejúce palivové drevo a „bubafón“ zhasne.

Túto hodnotu je možné zistiť pomocou tabuľky nižšie. Na dodržanie tohto parametra nie sú kladené žiadne špeciálne požiadavky, stačí ho aspoň približne dodržať.

Výpočet minimálnej požadovanej plochy komína. Najmenšia prípustná hodnota plochy S potrubia sa vypočíta na základe maximálneho energetického výkonu paliva za hodinu. S(cm²) = 1,75*E (kWh). V tomto prípade E \u003d m * q kde m je hmotnosť naloženého paliva, ktorú možno nájsť vynásobením maximálneho objemu záložky V \u003d H_f*(π*D²/4) na jeho hustote (dozvedáme sa z tabuľky nižšie). Koeficient q je zase merná energia spaľovania na jednotku objemu paliva za hodinu (tiež berieme z referenčnej tabuľky).

Výpočet priemeru nasávaného vzduchu

Pri znalosti rozmerov komínového potrubia nebude ťažké vypočítať priemer piestového potrubia. Táto hodnota, označená ako d, sa rovná polovici hodnoty druhej odmocniny pomeru 4S/π.

Príprava priestorov, materiálov a nástrojov na prácu

Keďže montáž "bubafoni" vyžaduje použitie zváracieho stroja, nie každá miestnosť je vhodná na to, aby sme pracovali. Uistite sa, že potrebujete kvalitné vetranie, neprerušovanú dodávku elektriny a spoľahlivé vedenie (zváracie práce môžu spôsobiť preťaženie okruhu). Okrem toho môže inštalácia trvať viac ako jeden deň, takže miestnosť musí byť chránená pred účinkami zrážok a musí byť dostatočne priestranná. Dobrá zvuková izolácia pracoviska je tiež dôležitá, pretože hluk z brúsky, zvárania a iných nástrojov pravdepodobne nepoteší vašich susedov.

Po výbere vhodného miesta na inštaláciu pristúpime k príprave materiálov.

• Základom pyrolýznej pece bude stará plynová fľaša.Namiesto toho môžete použiť aj objemný (asi 200 l) oceľový alebo liatinový sud so silnými stenami bez známok korózie, veľký vyhorený hasiaci prístroj, alebo aj kovovú rúrku s oceľovým kruhom privareným na dne.
• Ďalej potrebujeme polotovary pre nosné "nohy". V zásade sa môžete pokúsiť urobiť bez nich, ale „bubafonya“ na nohách bude oveľa stabilnejšia, je ťažšie ju náhodne prevrátiť nepríjemným pohybom. Podpery môžu byť vyrobené z kovových profilov, tvaroviek a dokonca aj kusov oceľových rúrok.
• "Úchytky" pre pohodlnejšie prenášanie podomácky vyrobeného sporáka vytvoríme aj zo zvyškov kovania. Na veku bubafoni tiež nebudú zbytočné: výrazne to zjednoduší proces nakladania palivového dreva a čistenia kotla od popola.

Rôzne možnosti pre domáce nohy kachlí

Armatúrne nohy

Nohy potrubia

Nohy z kovového profilu

Pomocné materiály na vytváranie "bubafoni" budú:

• Oceľový plech na výrobu piestu;
• Dve kovové rúry pre komín a vzduchové potrubie. Optimálny priemer potrubia prívodu vzduchu je asi 85-100 mm a jeho dĺžka by mala byť asi o 150 mm dlhšia ako výška valca. Komín bude vyžadovať širšiu rúru s priemerom asi 150 mm. Pokiaľ ide o jeho dĺžku, musí byť aspoň rovnaká ako prierez valca;
• Kovový profil (kanál);
• Drvený kameň, betón a žiaruvzdorné tehly na výrobu základov;

Zoznam požadovaných nástrojov bude malý. Budeme používať:

• kladivo;
• Zverák;
• lopata;
• Mastercom;
• Prenosné zariadenia na elektrické zváranie so súpravou elektród;
• Bulharčina na rezanie častí;
• Ruleta, ceruzka, olovnica a úroveň;

Inštalácia a montáž konštrukcie.Usporiadanie komína.

1. Najprv urobíme úhľadný rez v hornej časti balóna. Výsledný uzáver nám neskôr poslúži ako kryt pece.

Blank pre kryt pyrolýznej pece "Bubafonya"

2. Domáce nohy pripevníme na spodok valca elektrickým zváraním. Správnosť ich inštalácie je možné skontrolovať pomocou úrovne alebo olovnice.
3. Výroba piestu bubafoni prebieha v troch etapách:

• Najprv vystrihnite kruh z ocele. Jeho priečne rozmery by mali byť menšie ako vnútorný priemer plynového valca asi o 3,5 až 4,5 cm, aby sa zabezpečil voľný výstup vznikajúcich pyrolýznych plynov do sekundárnej komory. V strednej časti kruhu urobíme ďalší otvor, aby sa koniec potrubia mohol tesne zasunúť.

Polotovary pre piestový podávač

• Zvárame spolu kruh a kovovú rúrku.

Vzduchové potrubie privarené k základnej kružnici

• Na základe polotovaru pre piest upevníme obloženie kanála zváraním.

Kusy kovového profilu pripevnené na zadnej strane piestu

Hotový produkt bude vyzerať asi takto:

Zostava piestu pyrolýznej pece

4. Navrhujeme kryt pece. V strede odrezanej hornej časti starého plynového valca označíme otvor. Musí sa to urobiť tak, aby sa v ňom potrubné potrubie s pevným prívodným piestom mohlo voľne pohybovať. Podľa označenia urobíme potrebný rez. Na boky improvizovaného krytu zvaríme rukoväte z kusov výstuže ohnutých zverákom a kladivom.

Bubafoni obal. Namiesto kovania na kľučky boli použité kovové krúžky.

V hornej časti improvizovanej pyrolýznej pece namontujeme komín.Brúskou vyrežeme úhľadný otvor podľa veľkosti predvalky a spojíme ich zvarom.

Video: Ako vyrezať hladký otvor pod komínovou brúskou.

Komín zváraný v hornej časti valca

Pre zabezpečenie lepšieho ťahu by mal komín pozostávať z dvoch „kolien“ spojených v pravom uhle. Aby sme to dosiahli, na koncoch vodorovnej rúry vychádzajúcej z valca a ďalšieho segmentu rovnakého priemeru urobíme rovnomerné rezy brúskou pod uhlom 45 stupňov a zvaríme rúry k sebe.

Vzhľad komína

Okrem toho je veľmi žiaduce poskytnúť ochranu komína vo forme špeciálneho krytu reflektora. Tým sa zabráni prenikaniu vlhkosti a zrážok do pece s jej následným útlmom.

Vzhľad reflektora pre komín

V tomto prípade možno hlavnú časť inštalačných prác považovať za dokončenú. Rúra je teraz plne funkčná. Môžeme len, ak je to potrebné, vybaviť špeciálny základ a začať s priamou prevádzkou.

Položenie základu pre pyrolýznu pec

Práce na usporiadaní základov pre bubafoni budú prebiehať v troch etapách:

1. Najprv musíme vykopať jamu štvorcového tvaru s veľkosťou asi jeden a pol metra. Optimálna hĺbka základu bude približne 20-30 centimetrov.

Jama pod základom pre pec

2. Vo vnútri zaspávame drvený kameň a na vrchu ho naplníme betónovou maltou. Povrch sa vyrovná stierkou. Po zaschnutí skontrolujeme kvalitu výslednej roviny nivelákom a v prípade potreby ďalej korigujeme.

Základ kachlí vyplnený betónom

3. Keď je betón úplne suchý, položte na základňu niekoľko radov žiaruvzdorných tehál.Spravidla budú stačiť dve alebo tri tehlové vrstvy.

Ohňovzdorná tehla položená na základe základu pece

Zapaľovanie sporáka "Bubafonya"

Piestový podávač vyberieme zvareným vzduchovým potrubím zvnútra, pričom sme predtým odstránili uzáver z valca.

Dovnútra vložíme drevené polená. Musia byť umiestnené vodorovne natupo k sebe. Zvislé uloženie palivového dreva môže mať dosť nepríjemné následky, ak nedohorené poleno stojace na hrane bráni pohybu piestu. To povedie k tomu, že namiesto tlenia sa v primárnej komore rozhorí plnohodnotný oheň. V dôsledku toho bude narušený správny režim prevádzky kachlí, palivové drevo bude horieť rýchlejšie a okrem toho môže začať dymiť cez potrubie. Polená sa nesmú klásť nad miesto komína.

Pokladanie palivového dreva v pyrolýznej peci

Na vrch záložky dreva nasypte štiepky s pilinami alebo malými vetvami. Kúsok starej látky namočte do podpaľovacej kvapaliny (vhodný je aj petrolej) a položte na vrstvu drevených triesok. Papier môže slúžiť ako alternatíva k handre.

Spracovanie hornej vrstvy záložky petrolejom

Záložku stlačíme piestom a nasadíme späť kryt pece.

Inštalácia piestu s krytom

Palivové drevo zapálime tak, že dovnútra cez potrubie hodíme kus zapálenej handry alebo papiera. Zápalka bubafoni nie je vhodná, pretože stihne zhasnúť skôr, ako spadne.

Zapálenie pece

Po 15-25 minútach, keď sa záložka dobre rozhorí, je potrebné zatvoriť ventil na vzduchovom potrubí. Tým sa obmedzí prívod vzduchu do primárnej spaľovacej komory a polená budú tlieť, pričom sa uvoľnia pyrolýzne plyny. Takto sa bubafón prepne do svojho hlavného prevádzkového režimu.

Video návod. Zapaľovanie sporáka "Bubafonya"

Odporúčania na zvýšenie účinnosti domáceho sporáka

Hlavným problémom ovplyvňujúcim účinnosť bubafoni je nerovnomerné zahrievanie jeho tela a v dôsledku toho zhoršenie procesu výmeny tepla s prostredím. Čiastočne sa to dá vyriešiť pomocou pomerne jednoduchého vylepšenia dizajnu.

Na vykonanie úpravy potrebujeme vlnitý kovový profilový plech. Je potrebné z nej vyrobiť akúsi „košeľu“ pre pec a pevne ju pripevniť na povrch valca zváraním alebo iným prístupným spôsobom. Takéto zlepšenie prispeje k vytvoreniu vzostupných konvekčných prúdov vzduchu: studený vzduch sa nasáva zospodu rebier a horúci vzduch sa uvoľňuje zhora. Okrem toho môžete celú konštrukciu dodatočne obložiť tehlami. Takýto krok umožní stenám okolo kachlí akumulovať ním vyžarované teplo, čím sa miestnosť vyhrieva rovnomernejšie a dlhšie.

Vylepšená verzia bubafoni. Namiesto vlnitého profilu boli použité segmenty profilových rúr.

Video návod. Výroba domáceho sporáka typu pyrolýzy "Bubafonya" na vlastnú päsť