В непростой прошлый век трудно приходилось буржуинам, оставшимся в стране, и простому народу. В годы разрухи после революции к голоду добавился холод в городских домах. Не работали кочегарки, негде было взять и топливо для обогрева. В этих условиях русским инженерам, не покинувшим своих жилищ, пришлось проходить науку выживания. Построить печь, которая бы сжигала мало топлива, хорошо грела и не выделяла угарного газа, мог только грамотный теплотехник. История не сохранила автора первой печи буржуйки. Поэтому считается, что это продукт народного творчества. Вероятнее всего, идея дорабатывалась и улучшалась с каждым новым изготовленным изделием.
Что представляет собой конструкция
Принцип работы такого обогревательного прибора прост. Если в замкнутое пространство положить горючий материал и поджечь его, то при доступе воздуха и отводе продуктов сгорания кожух будет нагреваться и тепло пойдёт в комнату. Простейшее устройство печки должно иметь:
- топку;
- дверь с отверстиями для поступления воздуха;
- трубу для отвода дыма.
Однако для того чтобы горение было эффективным и КПД печи высоким нужно выдержать соотношения размеров узлов, создать регулирование потока воздуха, вывод зольных остатков. При этом нужно было добиться полноты сгорания топлива и использование тепла выходящего трубного газа. Только теплотехнический расчёт позволил создать эффективную недорогую печь, которой пользуются до сих пор, создавая новые образцы печи буржуйки своими руками. При этом для эффективной работы печки соотношения берутся с чертежа буржуйки.
Основные технические требования к печи
Буржуйка – не прозвище, а название конструкции печи. Она построена по законам теплотехники. Диаметр трубы зависит от объёма топки. Если выпускать все газы, возникшие в процессе горения, то они унесут с собой тепло и нагревание поверхности буржуйки будет слабым. Поэтому для печного газа должно быть создано сопротивление. Из теплотехнических расчётов объём камеры сгорания в литрах должен быть в 2,7 раза меньше в цифровом выражении, чем диаметр трубы в миллиметрах. Для примера, если топка имеет объём в 50 литров, то труба должна быть 130 мм.
Для печи буржуйки своими руками соотношение 2,7 должно сохраняться для топочной камеры зоны горения, куда колосниковая нижняя зона не входит. За счёт сниженной пропускной способности газы остаются в печи. Теперь нужно заставить их поработать, то есть придать направленное движение. В результате можно добиться разрежения в нижней части топки и подсоса холодного воздуха. Сгорание происходит полнее за счёт движения потока. Для этого и существует экранирование.
Устройство экрана решит задачу создания повышенной температуры в зоне горения. При этом горение совмещается с пиролизом, режимом тления без пламени. Оптимальным стало экранирование половины поверхности печки. Внутренний экран устанавливается от двух боковых и торцевой поверхностей, с расстоянием в 50 - 70 мм. При этом он защищает корпус от перегрева, создаёт высокую температуру в зоне горения и экономичный начальный режим горения. Это происходит за счёт экранирования и конвекции.
В начале топки прогревается пространство между экраном и корпусом с использованием конвективных потоков энергии. И экран выполнен исходя из точных расчётов аэродинамики. Поэтому и огораживаются только вертикальные поверхности как эффективные узлы.
Тепловой поток и опасность возгорания
Несмотря на то что в печи установлены решётки, через которые зола и мелкие искры попадают на плоскость почти остывшими, тепло через дно на нижнюю поверхность передаётся. Для предупреждения возгорания, печь устанавливается на высокие ножки и внизу укладывается слой негорючего материала. Это может быть асбест. Сверху укладывается металлический лист, по периметру выступающий не меньше чем на 35 см. Чтобы угольки случайно не вылетели в отверстия для воздуха, под загрузочную дверку ставится железный поддон. Кроме того, печь устанавливается от стен на расстояние не меньше 1,2 метра.
Одной из опасных в пожарном отношении частей буржуйки является дымоход. Он принимает очень горячие газы, продолжающие гореть. Поэтому труба раскалена, а если вывести её наружу, пожароопасна, временами вырываются языки пламени. Вертикальная часть трубы изолируется, дальше устраивается горизонтальный с небольшим уклоном расширенный участок для догорания и охлаждения газов. Называется он боров.
Длина расширителя не меньше двух с лишним метров, чем она больше, тем лучше тепло используется. При этом боров располагается на 2,5 метра от деревянных стен. По высоте он должен быть нижней точкой над уровнем пола на 2,2 метра. Старые дореволюционные постройки имели достаточную высоту и длину отапливаемого помещения. В современных условиях боров вряд ли возможно установить, но удлинить трубу и надеть на неё защитный экран можно.
Усовершенствование печей буржуек
В дальнейшем печь буржуйку усовершенствовали так, что она может работать на любых видах твёрдого топлива, использовать опилки, жидкое и газообразное горючее. Для этого были выполнены доработки:
- установлены колосники;
- выполнен поддув;
- устроены горизонтальные направляющие.
Оборудованная колосниковой решёткой печь прекрасно справлялась со сжиганием каменного угля. Устроенные колосники и горизонтальные экраны в самой топке позволяли горячие газы направлять так, что открывая верхние конфорки, можно было готовить пищу.
С выносом трубы вверх вертикально увеличивалась тяга, и печка из обогревательной превращалась в варочную. При этом большую роль играла колосниковая решётка и поддувало. Изготовленные печки буржуйки своими руками имели различную конструкцию. Зачастую колосники изготавливаются съёмными и это позволяет переводить печь с одного режима горения на другой. Так, то же устройство без колосников и с верхней загрузкой может служить печью длительного горения опилок.
Возможность использования одного аппарата с различными теплоносителями сделало круглое поддувало универсальным, если его выполнить со съёмным патрубком для подачи жидкого топлива. Универсальное поддувало позволяет использовать разные виды топлива:
- поддувало открыто – твердотопливный режим горения;
- с дросселем Логинова без колосников – медленное горение на опилках;
- с установленными колосниками и газификатором – работа на жидком топливе.
Современное использование печей буржуек
Такая простейшая разработка универсального обогревателя в экстремальных условиях не могла остаться без внимания промышленности. Канадские, шведские и финские буржуйки выпускаются в различном исполнении. Такие отопительные приборы с соответствующим дизайном заменяют в загородном доме камин.
При этом камин является дорогостоящим сооружением, требующем согласования и проекта по установке. Буржуйки не считаются стационарным оборудованием. Поэтому они являются достойным функциональным и недорогим предметом интерьера. Фантазия мастера ничем не ограничена кроме теплотехнических расчётов, основного чертежа и мер пожарной безопасности.
Большее распространение получили печи как обогреватели дачных домиков и гаражей. Здесь трудно встретить две одинаковых конструкции. Каждый мастер своими руками делает печь, которая будет работать для обогрева дома, бани, теплицы.
Разновидности буржуек
Использование тепла от стенок буржуйки будет полнее, если на её боковые вертикальные поверхности навесить плоские ёмкости с водой или приварить своими руками карманы по бокам. Такими печами пользуются в банях и для подогрева воды на хозяйственные нужды на даче. В дополнение вода дольше держит и отдаёт тепло, чем металл.
Литые из чугуна печи
Чугунная конструкция не нуждается в экране, а тепло сохраняет дольше. Поэтому тяжёлые литые толстостенные буржуйки применяются в армейской походной жизни. Они являются надёжными обогревателями и никогда не прогорают, нечему гореть. К тому же военные доработали конструкцию до экономичного всеядного потребителя топлива с высокой степенью сгорания. Но вскипятить чай на такой печи не получится. Для обогрева хозяйственных помещений эта печка незаменима.
Печи на опилках
Печка на опилках конструкции инженера Быстрова имеет верхнюю загрузку и отсутствие колосников. Горение продолжается в течение 19 часов до полного выгорания содержимого. Применяется такая печь для просушки одежды рабочих в бытовках, просушки стен. Ею же пользуются в кустарных коптильнях.
Конструкция самодельной опилочной печи проще. Она состоит из заправленного опилками перфорированного цилиндра, опущенного в цилиндрическую обечайку - корпус. Тлеющая в сердечнике масса опилок или отходов, использует тепло эффективно с КПД до 60%. Предварительно буржуйку нужно разжечь снизу щеночками.
Булериан
Это разновидность буржуйки с необычными экранами. Ими служат дугообразные трубы, проходящие внутри топочной камеры. Трубы полые с обеих сторон, воздушные. В топке воздух в трубе нагревается и устремляется вверх. Создаётся разрежение и поступает новая порция холодного воздуха. Циркуляция воздуха позволяет очень быстро нагреть помещение. Конвекция воздушных масс ускоренная и температура в помещении быстро выравнивается. После этого можно перейти на другой режим работы установки. Такую установку можно выполнить своими руками, воспользовавшись разработанными чертежами.
Достоинства и недостатки печей буржуек
Человеку, находящемуся в экстремальных условиях необходим обогрев и горячая пища. Неслучайно конструкцию оценили северные страны. Поэтому необходимо рассматривать печь для использования там, где нет других источников тепла. И тогда к достоинствам можно отнести:
простоту конструкции;- мобильность;
- быстрый нагрев помещения;
- дешевизна.
Недостатками являются:
- быстрое остывание при прекращении горения;
- сильный нагрев наружных частей;
- локальное использование.
Однако буржуйки выполнили своё назначение. Они спасли от смерти много людей в годы лихолетий, востребованы в настоящее время. Они применяются даже в современном дизайне загородных домов.
