Печка Булерьян своїми руками – поради спеціаліста - Свій будинок мрії
Винахід печі, що працює на дровах, із високою тепловіддачею належить Еріку Дарнеллу. Ідея народилася при встановленні ним дров'яної печі у своєму будинку, сконструйованому та виготовленому популярним у ті роки виробником, яка працювала вкрай неефективно, як і всі відомі печі-буржуйки.
Поєднавши свою область діяльності (виробництво вогнетривких труб) зі знаннями про конвективну передачу тепла, Дарнелл отримав теплотехнічний пристрій, що поєднує в конструкції звичайну буржуйку з жароміцними трубами зі сталі. У ході випробувань дослідного зразка, зібраного за тиждень, було отримано більш ніж задовільні результати. Роком народження цієї конструкції став таким чином 1975, а місцем – холодний штат Вермонт. Надалі Дарнелл об'єднав зусилля зі своїми партнерами та організували виробництво печей своєї конструкції під брендом «Free Flow».
Під час ділової поїздки бізнесмен із Німеччини Ерхард Кнофлер звернув увагу на апарат Free Flow, який працює у барі канадських лісорубів. Після вдалих переговорів з винахідником його, були придбані права та патент. Після створення в Європі компанії ENERGETEC підприємливим німцем було зареєстровано марку Bullerjan® Free Flow.
У 2012 році компанія ENERGETEC була перейменована на Bullerjan GmbH зі штаб-квартирою в Німеччині в місті Ізернхаген (Нижня Саксонія).
Конструктивні особливості та принцип дії печі Булер'ян
Піч Булер'ян відноситься до теплотехнічних пристроїв тривалого горіння. До її конструкції входить корпус, виконаний з металу, на який встановлюються трубки.
У процесі роботи агрегату відбувається забір холодного повітря.з рівня підлоги через частину трубок, що розташовані внизу. При переміщенні повітря ними відбувається його нагрівання в інтервалі температур 60-150 градусів Цельсія від розігрітого корпусу. При виході з порожнин труб гаряче повітря рухається вгору і опалює приміщення. У цьому випадку працює всім відома властивість легшого теплого повітря підніматися нагору.
Корпус печі покривається спеціальною фарбою, що має термостійкість, тому при початковому розпалюванні печі та 2-3 наступних слід очікувати виникнення неприємного запаху. Після декількох перших топок відбувається полімеризація цього покриття і запах зникає. Така особливість обумовлює необхідність здійснення протопки за межами приміщення.
Для опалення кількох приміщень на труби, що подають гаряче повітря, надягають металеві рукави спеціальної конструкції, за допомогою яких відбувається розведення тепла.
Безколосникова конструкція печі Булерьян передбачає, що зола повинна бути в топці, розташовуючись на нижніх трубах. Така особливість пристрою не дає можливості прогоряти трубам, що знаходяться внизу, продовжуючи тим самим термін експлуатації всього агрегату. Крім того, за рахунок такого конструктивного рішення забезпечується нормальний процес газифікації палива. Також відпадає необхідність регулярного очищення топки від скупчення золи, тому що згоряння палива відбувається практично без залишку. Утворення золи йде значно повільніше, якщо порівняти з буржуйкою. При значній кількості золи відбувається її прокидання з топки. Тому необхідно видалити шар, розташований вгорі, а нижні при цьому повинні закривати труби.
Особливості конструкції печі Булерьян дає можливість досягти тривалого процесу горіння та повногозгоряння палива. В результаті згоряння (тління) відбувається виділення димових газів, які переміщуються у верхню камеру, де йде повне згоряння. На цьому етапі процесу джерелом енергії служить не паливо, а газ, що їм виділяється і повністю згорає. Робота агрегату не вимагає постійного закладання дров, як у класичній буржуйці, тому що основний процес – це тління пального, а не його горіння. Достатньо одного завантаження палива для забезпечення роботи протягом 8-12 годин.
Режими роботи печі
Розпалювання печі здійснюють за допомогою паперу, картону, тріски деревини, які розпалюють. Після цього герметично закривають дверцята, а повітряну заслінку розчиняють повністю. У міру розгорання додається паливо невеликого розміру для досягнення розпалювання в топці з повною потужністю. Нагрів на цій стадії відбувається до 700-800 градусів Цельсія і починається інтенсивне переміщення повітря калорифером. Його температура сягає 130-140 градусів Цельсія. За рахунок конвекції у процесі режиму відкритого полум'я пропускна спроможність теплообмінника становить близько 4-6 куб. м. за хвилину, що дозволяє здійснити швидке прогрівання приміщення.
ККД за такого режиму роботи пристрою вкрай низький. Тому піч переводять у штатний режим роботи. З цією метою відбувається закладку палива по всій довжині конструкції, і скорочують надходження повітря шляхом прикриття заслінки.
На цій стадії процес інтенсивного горіння палива завершується, і воно починає тліти по всій довжині печі. В ході чого димові гази переміщуються вгору, огинають перегородку і рухаються у горизонтальний димар. Друга камера, утворена перегородкою, слугує для допалювання палива. Цей процес не має постійного характеру.
Існує помилкова думка, що печі системи Булерьян є газогенератором. Ці теплотехнічні агрегати є звичайною двоходовою конструкцією печі.
При переході в штатний режим відбувається падіння температур: у камері до 600 градусів за Цельсієм, а в калорифері – до 60-70 градусів. При цьому температура корпусу зовні становить близько 50-55 градусів за Цельсієм. Таким чином, температура знаходиться на рівні, що не допускає травматизму.
Переваги та недоліки пристрою
До переваг печі Булер'ян прийнято відносити:
- високу швидкість нагрівання приміщення;
- достатню тривалість процесу горіння;
- простоту монтажу;
- практичність та безпека конструкції.
При цьому ціна такої печі знаходиться на порівняно високому рівні. Крім цього, спостерігаються й інші недоліки пристрою:
- при простоті конструктивного рішення піч досить складна для виготовлення;
- агрегат досить вимогливий до палива, оскільки працює виключно на деревині;
- значна димність під час роботи незалежно від погодних умов;
- утворення конденсату у димарі.
Виготовлення печі своїми руками. Покрокова інструкція
Перший варіант. Класична конструкція
Підготовчі роботи
На початковому етапі готуються листи металу і нарізається необхідна кількість заготовок труб відповідно до креслення. Потім проводиться надання їм необхідної форми з допомогою трубогиба. Важливою умовою є дотримання радіуса вигину на всіх трубних заготовках.
Надавши вертикальне положення заготовкам труб, необхідно зафіксуватиїх зварюванням у кількох точках – прихватках. Потім встановлюється заготовка, що становить деталь верхньої частини топливника і проварюється по контуру. В результаті виходить каркас виробу. У ході зварювальних робіт слід дотримуватись перекосів та усунення елементів каркасу.
Основний перебіг робіт
Для монтажу конвекційних труб слід приварити патрубки. Необхідно далі зробити надріз усередині каркаса та завести інжекційні трубки. Завершивши ці дії, слід зробити герметичні заварювання цього отвору.
Деталі, виконані зі сталевого листа, представляють частини каркаса, причому їх кількість повинна бути відповідно до числа конвекційних труб. Заготовку слід прикласти до труби та прихопити у кількох точках зварюванням.
Як димар використовується товстостінна труба з діаметром 100 мм. Задня стінка встановлюється на місце і точково прихоплюється. Димар поєднують з отвором, призначеним для відведення газів, і приварюють.
Після цього монтується передня стінка, до якої необхідно приварити кільце для пару з дверцятами печі.
В результаті складальних робіт виходить заготівля виробу, зібрана наполовину. Її необхідно перевірити на стійкість і, у разі потреби, вжити заходів щодо коригування. Переконавшись у якісному чорновому складанні конструкції, проводиться ретельне обварювання конструкції.
Встановлення передніх дверцят
Найбільш відповідальним і досить складним етапом є монтаж передніх дверцят. Складність роботи пов'язана з необхідністю абсолютно герметичного прилягання до лицьової стінки апарата. Порушення цієї умови призведе до збою роботи печі та зниження її ефективності. Для створення заготівлі знадобиться листтовстого металу вирізати у вигляді кола. У її нижній частині розміщують трубу, обладнану заслінкою. Дверцята необхідно навісити на петлі, а після цього приварити пристрій замикання.
Для збільшення герметичності вирізається отвір круглої форми, і приварюють до нього кільце. На дверцятах фіксують зварюванням два кільця з дещо іншим діаметром. Їх слід ущільнити за допомогою азбестової прокладки.
На завершення всі шви зачищаються та шліфуються.
Другий варіант
Конструкція в цьому випадку має лише деяку подібність до оригінальної. У ній подібність обмежується наявністю камер, розташованих так само, як і в печі Булерьян, та присутністю труб. Для створення корпусу пристрою застосовується бочка з товстими стінками, до якої приварюються труби, вигнуті відповідно до радіуса бочки.
В результаті виходить конструкція, в якій труби стикаються з топкою на невеликій площі. У разі нещільного прилягання труб їх установка втрачає всякий сенс. Подальша технологія складання аналогічна до описаної вище.
Така конструкція значно спрощує складання печі. Проте доцільність її створення перебуває під сумнівом. Це з тим, що ККД цього пристрою буде трохи вище, ніж в традиційної буржуйки, а швидкість прогріву приміщення неспроможна зрівнятися з класичним варіантом печі Булерьян.
Передача тепла печі з бочки здійснюватиметься від розігрітого корпусу за допомогою жорсткого випромінювання, а не конвекцією.
Каміни з системою Булер'ян
Застосувати принципи роботи печі Булерьян можна й інших теплотехнічних пристроях, наприклад, в каміні. Для створення каміна, що працює за патентованою технологією, необхідно:
- Придбати металевий камін, причому необов'язково дорогий.
- Збудувати фундамент для кладки та організувати гідроізоляцію.
- По торцях каміна кладуться стінки, передня частина яких знаходиться на рівні з лицьовою стінкою каміна.
- Два ряди цегляної кладки укладаються відповідно до шахового порядку, решта кладки – суцільна.
- Висота кладки має бути більшою на дві цегли, ніж сам пристрій.
- Зазор між кладкою та корпусом каміна повинен бути в межах 100-150 мм.
- Вся конструкція накривається плитою із граніту або товстолистовим металом.
Така конструкція має такі позитивні сторони:
- знижуються витрати на придбання каміна з дорогим облицюванням;
- використовується технологія дає можливість за короткий час прогріти приміщення.