Печь Бубафоня

Печь Бубафоня длительного горения — отличный вариант для отопления нежилых помещений. Изготовить ее можно из, что называется, бросовых материалов, а в качестве топлива использовать отходы. Что это за конструкция, ее устройство, плюсы и отрицательные характеристики рассмотрим в этой статье.

Схема работы и чертеж

Отличительной чертой печи Бубафоня или, как ее еще называют, печь-поршень, является ее форма — длинный вертикальный цилиндр, процесс горения в котором происходит не снизу, как в традиционной печи, а сверху.

На чертеже видно, что внутри корпуса находится поршень, состоящий из шатуна и приваренного к нему металлического круга, попросту называемого «блином». На этом круге-блине есть ребра, ориентированные вниз. Если рассмотреть конструкцию в разрезе, то выглядеть схема работы будет так:

1. По контуру отверстия, находящегося вверху цилиндрической емкости, присоединен дымоход. Он может быть цельным или сборным, когда в дымоотвод вставляется длинная труба для выхода дыма за пределы помещения.
2. В цилиндр плотно загружают дрова до линии дымохода и поджигают.
3. Сверху вставляют поршень и закрывают печь крышкой.
4. Дрова начинают гореть сразу под кругом. Хороший процесс горения обеспечивает воздух, поступающий через сквозную трубу-шатун. Свидетельством того, что все выполнено правильно, являются языки пламени, проникающие в камеру сгорания через зазор между стенками печи и «блином». Здесь же происходит и дожиг выделяющихся пиролизных газов.
5. По мере сгорания топливной закладки поршень опускается, но не на самое дно, благодаря наличию ограничительных 10 см ребер на круге. Пик горения приходится на тот момент, когда поршень опускается на 1/3 высоты камеры и своим весом хорошо уплотняет топливо. Схема работы

Какое топливо подходит

Даже правильно выполненная конструкция, может разочаровать мастера, если в нее загружать «неправильное» топливо. Как показали опыты, лучше всего горят:

Для печи подходит топливо, которое можно хорошо уплотнить под воздействием силы тяжести поршня. Если в печь поместить поленья, расположенные вертикально, то уплотнить их невозможно. Гореть они будут, но при малейшей неисправности дымохода и одном сыром полене, поршень застопорится и возникнет такое явление, как обратная тяга и помещение наполнится дымом. Горизонтально расположенные поленья тоже горят, но все равно слабо и эффект от процесса далек от желаемого.

С водяной рубашкой

Возможности Бубафони значительно возрастут, если добавить к печи водяной контур. Для этого приспосабливают еще 1 цилиндр для нагрева в нем теплоносителя. Диаметр его больше на 2,5-3 см, иногда для этой цели приспосабливают и квадратный корпус.

При наличии в помещении готового отопительного контура, печку соединяют с ним и посредством циркуляционного насоса теплоноситель из водяной рубашки транспортируют в отопительную систему. Такая печь выгодна тем, что может обеспечить теплом несколько помещений.

Водяной контур устанавливают не только на корпусе печи, но и на дымовой трубе. Принцип устройства такой системы — «труба в трубе». Торцы «рубашки» герметизируют, врезают патрубки для входа и выхода теплоносителя. Вверху располагают отвод, а внизу — обратку.

В роли теплообменника может выступить и водопроводная труба. Из нее изготавливают змеевик, заключают в стальной кожух, чтобы тепло распределялось более равномерно, засыпают песок. Иногда вокруг печи выполняют кирпичную кладку, а внутрь помещают тот же змеевик.

6 этапов изготовления Бубафони из газового баллона

Всю работу по изготовлению печи Бубафоня из обычного газового баллона можно разбить на 6 последовательных этапов:

1. Заполняют баллон водой, предварительно открутив вентиль. Необходима эта операция для того, чтобы избежать возможного взрыва при дальнейшей работе с ним.
2. Отрезают верхнюю часть с использованием болгарки. Следует учитывать, что в районе шва внутри баллона имеется дополнительный армирующий слой, что затрудняет процесс срезки. Этот бордюр придется убирать, т.к. он будет препятствовать свободному перемещению поршня. Процесс трудоемкий, поэтому лучше делать срез ниже шва.
3. Вырезают в корпусе отверстие для дымоотвода на минимальном расстоянии от верха печи. Из стальной трубы диаметром около 10 см, разделенной на 2 небольших отрезка под углом 45 градусов, варят колено, затем подсоединяют к нему через переходник дымоход из трубы немного большего диаметра (12 см), что улучшит теплоотдачу печи. Переходник герметизируют с использованием стеклоткани или глины.
4. Изготавливают крышку из отрезанной части баллона, или вырезают ее из металла. Плоская крышка более практична — на ней можно даже еду разогревать. В крышке при помощи сварки вырезают отверстие под поршень. Круглое сечение не обязательно, хорошо будет выполнять свою функцию и квадратная труба, а сборка в этом случае упростится.
5. Вырезают диск диаметром 270 мм, используя стальной лист толщиной 3-4 мм. Посредине делают отверстие под шток. Круг должен быть такого диаметра, чтобы между ним и стенками емкости оставался зазор равный 1/20 его диаметра. Снизу к диску приваривают лопасти 6 шт., загнутые таким образом, чтобы между ними происходило завихрение воздуха по часовой стрелке. Это способствует равномерному горению топлива под пластиной и полному сгоранию газов в верхней части печи, выделяющихся в процессе.
6. Вырезают и крепят в центре поверх лопастей еще один небольшой круг с отверстием 30-40 мм. Он нужен для того, чтобы угли, образующиеся в процессе горения, не забивали отверстие в штоке для поступления воздух, а между лопастями и топливом оставался небольшой зазор.

Желательно установить печь на фундамент и позаботиться об экране, обеспечивающем дополнительную пожаробезопасность и способствующем равномерному распределению тепла по комнате.

Недостатки

Конструкция печи проста, при большом объеме камеры она может долго гореть на одной загрузке, не требует сложного ухода, эффективно обогревает помещение в сильные морозы. Здесь нет прямого контакта с открытым пламенем, что говорит о высокой пожаробезопасности объекта. Наряду со многими положительными качествами имеются и недостатки:

• При использовании печи для обогрева дома, необходимо отдельное подсобное помещение.
• Небольшая теплоотдача. Тепло выделяется не по всей ее поверхности. Нагревается поршень, дымоход и крышка, а стенки только в некоторых местах по мере сгорания топливной загрузки и опускания поршня.
• При полном прогорании топлива в печи, когда на дне остаются только тлеющие угли, шатун еще довольно горячий, а дымоход быстро остывает. В этот момент незначительное количество газа начинает уходить через отверстие в шатуне. Отсюда вывод — напрямую в жилых помещениях такую конструкцию устанавливать категорически нельзя.

Расчет основных параметров печи

Если для изготовления печи применяется какая-то нестандартная емкость, а найденный чертеж рассчитан на газовый баллон или на 200 л бочку, то лучше выполнить расчет хотя бы основных параметров, чтобы печь работала с максимальной отдачей. К ним относятся:

• Габариты печки. Оптимальный диаметр емкости — 30-80 см. Соотношение ее диаметра к высоте находится в диапазоне от 1:3 до 1:5. При нарушении этой пропорции в меньшую сторону, воздух не будет поступать в зону горения, а просто станет выходить в дымоход. В случае, когда показатель завышен, будет наблюдаться горение по центру закладки и отсутствовать возле стенок. В результате произойдет заклинивание прижимного круга из-за его просадки, а горение перестанет поддерживаться.
• Толщина стенок цилиндра. Особенно большой вес имеет этот параметр при устройстве водяного контура. Нельзя допускать, чтобы минимальное значение было менее 4 мм. Если печь используется только для обогрева одного помещения типа гаража, подвала или теплицы, то допускается эксплуатация емкости со стенками меньшей толщины ( от 2,5 мм), но потеря мощности неизбежна.
• Размеры поршня. Важен не только диаметр блина, но и толщина металла. Оптимальный зазор между ним и стенками — 5% от диаметра. Толщина круга и его диаметр находятся в обратно пропорциональной зависимости. Если этот узел тяжелый, он будет проседать и гасить огонь, а слишком легкий не обеспечит достаточного прижима.
• Площадь сечения патрубка дымохода на выходе. Определяют ее путем умножения энергоотдачи печи в кВт/ч. на коэффициент 1,75. В свою очередь, значение энергоотдачи получают, умножив массу закладки на удельную теплоотдачу используемого топлива. Если известен объем рабочей части печи, то его умножают на удельную массу и получают массу закладки.
• Параметры штока для поступления воздуха. Диаметр его принимается в пределах 0,5-0,55 от площади сечения выходного патрубка.

Удельная теплоотдача и коэффициент закладки (удельная масса на единицу объема) — величины справочные:

Топливо	Коэффициент закладки, кг/дм куб.	Удельная теплоотдача, кВт/час
Стандартные дрова (осина)	0,143	2,82
Ольховые паллеты	0,285	3,5
Опилки хвойные или стружка	0,137	3,2
Уголь ДПК	0,4	4,85
Уголь ССОМ	0,403	5,59
Крупный антрацит	0,5	5,72
Брикеты торфяные	0,34	2,36

Чтобы не углубляться в подробные вычисления, необходимую толщину заготовки для прижимного круга можно выбрать из таблицы:

Диаметр внутри печи, см	Толщина металла для изготовления круга, см
80	От 0,25 до 0,40
60	От 0,4 до 0,6
40	От 0,6 до 0,8
30	От 0,8 до 1,0

Примерный расчет сечения дымохода для печи из газового баллона при диаметре 30 см и высоте загрузки приблизительно 70 см выглядит так:

Определяют объем загрузки путем умножения площади сечения на высоту:

Vf = πD²:4× Нf = 3,14 х 3 2 х 7 : 4 ≈ 50 дм³

Определяют массу загрузки, с учетом использования торфяных брикетов:

От такого количества топлива получится следующая отдача энергии:

Е = 17 х 2,36 ≈ 40 кВт, отсюда сечение патрубка равно:

S = 1,75 х 40 = 70 кв. см (значение приводят к стандартному).

Учитывая, что при грамотном исполнении одной закладки хватает на 12 ч. и имея основные параметры, можно вычислить среднюю мощность печи:

В базовые конструкции печи Бубафоня можно вносить свои изменения, соблюдая при этом основные пропорции. Поле для экспериментов просто огромное, а результат может превзойти ожидания.

Делаем печь «Бубафоню» и котел верхнего горения с водяной рубашкой

Что появилось раньше – печь «Бубафоня» или твердотопливные котлы типа литовской «Стропувы», точно неизвестно. Важно другое: обе разновидности используют принцип верхнего горения, продолжающийся 8–10 часов на 1 закладке дров. Если вам необходима такая длительность работы, попробуйте сделать печку «Бубафоню» своими руками из подручных материалов – газового баллона, стальной трубы, бочки. Описание и чертеж отопительного агрегата мы предоставим в настоящей публикации.

Устройство печи верхнего горения

Конструкция отопителя данного типа сильно отличается от традиционных дровяных буржуек. Вертикальная печка «Бубафоня» состоит из следующих элементов (смотрим чертеж):

• топливник цилиндрической формы с дверцей зольника и съемной верхней крышкой;
• дисковый груз с распределителями воздуха, приваренный к торцу воздушной трубы;
• колосниковая решетка;
• патрубок подключения дымохода.

Чертеж печки из стандартного газового баллона 50 л

Справка. Простейший вариант «Бубафони» делается вовсе без колосников. Но чистить печь крайне неудобно, приходится отсоединять дымовую трубу и переворачивать корпус.

Цилиндрическая форма стенок камеры сгорания обусловлена 3 причинами:

1. С точки зрения аэродинамики круглая труба всегда лучше профильной. Поднимаясь вдоль стенок, продукты горения равномерно нагревают корпус буржуйки.
2. Отсутствуют угловые сварные швы – слабое место любой стальной печи или котла.
3. В процессе прогорания остатки топлива не «зависают» по углам, что наблюдается даже у некоторых котлов продолжительного горения.

Верхний торец воздушной трубы оборудован заслонкой для ручного регулирования подачи воздуха в топку. Снизу к ней приделан груз дисковой формы (другие народные названия – блин, поршень). Снизу к диску приварены прямые либо изогнутые распределители воздушного потока. Сама труба проходит сквозь крышку топливника с минимальным зазором 2—4 мм.

Розжиг печи производится сверху (фото слева), горение продолжается под поршнем (справа)

Как работает печь длительного горения «Бубафоня»:

1. Камеру доверху наполняем твердым топливом – дровами, углем, опилками. Горючее разжигаем прямо сверху, как показано на фото. Затем вставляем в топку поршень, закрываем крышку.
2. Открываем заслонку на торце воздуховода. Когда печка разгорится, прикрываем подачу воздуха примерно наполовину.
3. Горение происходит в верхней зоне топливной закладки, под блином. Именно туда под воздействием естественной тяги дымохода поступает воздух из трубы. Распределители способствуют лучшему рассеиванию потока.
4. Раскаленные газы проходят сквозь зазор между диском и корпусом, отдают тепло стенкам камеры и устремляются в дымоход.
5. По мере прогорания дров груз опускается под собственным весом, пока не упрется в колосниковую решетку.

Важная особенность «Бубафони». Поскольку сжигание топлива происходит сверху вниз, зона горения постепенно смещается вслед за поршнем. Стенки вокруг пылающего слоя дров прогреваются максимально (иногда – докрасна), температура остального корпуса гораздо ниже.

Зона наибольшего нагрева хорошо видна снаружи, когда буржуйка разогревается докрасна

Размеры и параметры отопителя

Поскольку зона максимального нагрева относительно узкая и постоянно смещается книзу, рассчитать реальную мощность печи «Бубафоня» довольно сложно. Предлагаем не тратить время на расчеты, лучше использовать данные, полученные из практического опыта:

• для отопления гаража или небольшого хозяйственного помещения площадью до 20 м² делаем буржуйку из 50-литрового газового баллона диаметром 300 мм;
• чтобы отопить помещение 20…30 квадратов, берем стальную трубу Ø400…500 мм либо круглую железную емкость такого же размера;
• для обогрева теплицы понадобится печь диаметром 50–60 см (например, из 200-литровой бочки).

Примечание. В теплице большого размера лучше поставить 2 небольших буржуйки в противоположных углах.

Теперь о диаметрах воздуховода и дымохода. Выше представлен чертеж «Бубафони» из газового баллона с размерами труб: воздушной – DN50 (внутренний проход 50 мм), дымовой – DN100. Если планируется изготавливать печку Ø400…600 мм, увеличьте диаметр воздухопровода до DN65 (Ø76 х 3.5 мм), газохода – DN150 (Ø159 х 4 мм).

Минимальная ширина просвета между краем дискового груза и стенкой топки должна составлять 1 см. Размеры остальных деталей укажем в таблице:

Не стоит наращивать диаметр «Бубафони» свыше 60 см, агрегат выйдет слишком громоздким и неудобным в эксплуатации. Представьте печь из бочки 600 мм с поршнем Ø580 мм и воздуховодом Ø76 – получается довольно тяжелая бандура, которую придется поднимать руками.

В котлах продолжительного горения вопрос решен иначе. Вместо здоровенного блина используется груз крестообразной формы, изображенный на фото. Правда, возникает другая проблема – иногда топливо «подвисает», поскольку концы груза не достают до стенок.

Крестообразный груз заводских котлов длительного горения (слева) и большой «блин» для буржуйки, изготавливаемой из бочки

Как сделать «Бубафоню» из баллона

Чаще всего печи верхнего горения изготавливаются из старых пропановых сосудов с толщиной стенки 3 мм. Но есть проблема: пропан-бутановая смесь тяжелее воздуха и самостоятельно покидать резервуар не желает. То есть, в баллоне наверняка сохраняется небольшой остаток горючего газа, который может вспыхнуть при разрезании металла болгаркой.

Чтобы избежать вспышки либо взрыва, крышка баллона отрезается по следующей схеме:

1. Уложите металлический сосуд на землю, откройте вентиль, затем выверните его газовым ключом.
2. Пользуясь шлангом, заполните баллон водой, чтобы вытеснить пропан. Потом забейте в отверстие деревянный чоп.
3. Аккуратно отрезайте крышку по сварному шву болгаркой. Когда из прорези потечет вода, поверните резервуар и продолжайте работу.

Совет. На старых баллонах попадаются прикипевшие вентили, которые не хотят выкручиваться. В подобных ситуациях латунный кран подпиливается ручной ножовкой по металлу (не машиной с кругом!), затем отбивается тяжелым молотком.

Сначала разметьте и вырежьте в нижней части сосуда проем под дверцу зольника, сверху – дымоходное отверстие. Дальнейший порядок изготовления печки «Бубафоня» своими руками выглядит так:

1. Смастерите из арматуры или уголков колосники точно под внутренний размер топливника. Установите решетку внутри баллона.
2. Замерив высоту от колосников до крышки, определите ход поршня. Отрежьте воздушную трубу по этому размеру плюс запас 30 см.
3. Изготовьте поршень. Сделайте диск с отверстием, приварите воздуховод и распределители из стальной полосы 40 х 4 мм или уголка 45 х 45 мм. Установите на торце трубы заслонку.
4. По центру снятой крышки сделайте отверстие Ø60 мм под воздуховод, который должен входить с минимальным зазором. Для удобства к крышке можно приварить ручки, а для герметичности – стальную полосу вокруг корпуса.
5. Изготовьте дверцу зольника и ее обрамление. Установите запорную рукоятку.
6. Приделайте патрубок дымохода. Можно приварить прямой кусок трубы или отвод 90° кверху.
7. Вставьте груз в топливник, закройте крышку. «Бубафоня» готова.

Схема подключения печи к дымоходу стандартная – подсоединяем горизонтальный участок и выводим наружу. Прокладывать трубопровод прямо сквозь крышу, как принято делать в бане, крайне нежелательно. При медленном горении в дымоходе «Бубафони» может выделяться конденсат, да и чистить вертикальную трубу неудобно.

Изготовление печи с водяной рубашкой

Превратить обычную «Бубафоню» в твердотопливный водогрейный котел – задача для профессионального сварщика. Котловая рубашка должна выдерживать аварийное давление теплоносителя – минимум 2 Бар, оптимально – 3 Бар. Стыки нужно проварить четко и герметично.

Устройство печки «Бубафоня» с водяной рубашкой показано на чертеже. Ваша цель – обернуть топку листовым металлом 3 мм, оставив проем для воды шириной минимум 3 см. Для подключения к отопительной сети нужно поставить 2 патрубка внутренним диаметром 40 либо 50 мм.

Чертеж котла «Бубафони» с водяным контуром, который подключается к системе отопления через буферную емкость либо напрямую

Замечание. Казалось бы, напрашивается простейшее решение – надеть на баллон вторую трубу, сверху приварить лист железа. Почему его трудно реализовать: во-первых, сложно отыскать тонкостенную трубу Ø350…400 мм, во-вторых, котел получится тяжелым, будет долго прогреваться.

Идею сформировать цилиндр из листового металла отбрасываем сразу, сталь толщиной 3 мм без промышленных вальцев не согнешь. Предложим 4 варианта, как сделать водяную рубашку для «Бубафони»:

1. Использовать более тонкий металл – 1.5…2 мм, гнуть цилиндр вручную. Процесс ускорится, если подогревать лист газовой горелкой или резаком. Такой котел большого давления не выдержит, но для работы с открытой системой отопления вполне сгодится.
2. Взять 2 листовых заготовки, поделить каждую на 3 равных части и согнуть по линиям, выдерживая угол 60°. Получим 2 половинки шестигранника, которые приставим к топке и сварим между собой. Проблема – найти станок-листогиб.
3. Вырезать из металла 6 граней по отдельности, потом сварить встык под углом 60°. Недостаток метода – слишком много швов.
4. Изготовить прямоугольный короб. В этом случае объем котлового бака и время прогрева сильно вырастет.

На чертеже водяной контур изображен на полную высоту топливника. Мы рекомендуем слегка укоротить рубашку, до уровня колосников. Зольная камера практически не греется, окружать ее теплоносителем бессмысленно. Снаружи котловой бак обязательно утепляется негорючим материалом – базальтовым волокном.

Поскольку верхняя крышка на котле-«Бубафоне» отсутствует, поршень заваривается внутрь топки навсегда. Для загрузки дров следует предусмотреть боковую дверцу, которая «съест» часть полезного объема камеры сгорания. Подробности смотрите на видео:

Особенности буржуйки – плюсы и минусы

Хороший мастер спокойно сделает печь «Бубафоню» за один день, это существенный плюс. Максимум, что придется купить – баллон и трубы на металлоломе. Другие достоинства буржуйки:

• длительность горения на 1 загрузке 6…10 часов;
• всеядность – в топку закладываются отходы древесины, мусор, опилки, свежесрубленные ветки;
• простота ремонта, любая прогоревшая деталь легко меняется.

Примечание. Мусор, мелкие отходы и уголь лучше загружать вперемешку. Чтобы топить одними опилками, нужно приварить снизу к рассеивателям металлическую пятку, иначе стружка перекроет путь воздуху. На чистом угле печь работает посредственно, требуется принудительный наддув.

Минусы «Бубафони» гораздо неприятнее:

1. Печка плохо поддается регулированию. При работе на качественных сухих дровах заслонка помогает подобрать оптимальный режим. Если топить мусором и сырой древесиной, воздуховод нужно открывать полностью.
2. Всеядность буржуйки – палка о двух концах. От сжигания некачественного топлива дымоход забивается сажей буквально за сутки.
3. Без хорошей тяги печь станет дымить в помещение. Отсюда требование к высоте дымохода – минимум 4 м, считая от колосников, поворотов трубы 90° – не более двух.
4. Подкидывать поленья «на ходу» нельзя, разве что всыпать горсть опила через воздушный канал. Значит, учимся правильно дозировать количество топлива.
5. Буржуйка из железной бочки на 200 л очень громоздкая и неудобная в плане эксплуатации. Поршень слишком велик и тяжел, тонкий металл быстро прогорает. Благо, корпус нетрудно заменить.

Чем опасна «Бубафоня»: хорошо разогревшуюся топку невозможно потушить с помощью заслонки. Воздух просачивается сквозь щели, тление древесины продолжается. Отопитель нельзя оставлять без присмотра либо действовать радикально – поднять крышку и вылить ведро воды. Дымовая завеса в помещении обеспечена.😊

Заключение

Самодельная печь «Бубафоня» однозначно непригодна для отопления жилых комнат, зато прекрасно обогревает другие хозяйственные постройки. Сделать буржуйку самому крайне просто, если вы хоть немного владеете сваркой и слесарным делом. Печку можно усовершенствовать – наварить сбоку металлические ребра, тем самым увеличив поверхность теплообмена. Особенности топки «Бубафони» смотрим на видео: