Баннер с предложением для тех кто занимается частным загородным строительством

Печи на отработке

Добавить в закладки ● Сборка-1 Нажмите "Ctrl + D" чтобы сохраните сайт в браузере

Гаражи и дачные дома нужно отапливать также, как и большие коттеджи, но это стоило всегда достаточно дорого, ведь зарплаты в минувшее время были небольшими. Возить газовые баллоны за город было достаточно дорого. За самовольную порубку лесных угодий штрафовали и даже могли посадить в тюрьму, поэтому народные умельцы создали печи на отработке, изготавливаемые своими руками.

Принцип действия таких устройств был давно известен, ведь самым известным устройством для приготовления пищи в загородных домах тогда был керогаз. Испаряемый бензин в керогазах подвергался дожигу в специальной камере, поэтому устройство было безопасным в пожарном отношении. Печи на отработанном масле работают по тем же принципам и единственной проблемой было дожигание загрязненного вязкого топлива в домашних условиях.

Другими образцами для создания масляной печи стали газогенераторные установки, широко распространенные во время войны, когда топливо высокого качества отправлялось на фронт.

Таким образом, схема работы была достаточно понятна:

первичный запас масла пускается на его разложение до активных и легких фракций, как в газогенераторах;
подготовленное легкое топливо сжигается так же, как в керогазах.

Современные печи на отработке не копируют устройство своих прародителей, поскольку в шестидесятых годах сгорание масла до конца было совершенно чистым и безопасным. К тому же в прошлом не существовало синтетического масла и химических присадок к нему, которые при неполном сгорании выделяют канцерогенные вещества и токсины. Поэтому и возникла проблема дожигания топлива на 100%.

Последняя причина - машинное масло в прошлом было не в состоянии обеспечить высокую температуру горения и вредные окислы азота почти не образовывались. А современная печь, работающая на отработке, может выделять опасные окислы в опасных для здоровья человека количествах.

Окислы азота

Оксидные соединения азота все, без исключения, являются опасными для людей, и чем больше молекул азота соединяется с молекулами кислорода, тем опаснее. Этот эффект объясняется тем, что оксиды азота являются эндотермическими соединениями и на образование этих газов нужно тратить энергию. Что касается масляных печей, то нужно знать следующие факты:

при нагревании свыше 900 градусов окислы образуются в больших количествах;
при наличии в газовоздушной смеси избытка кислорода, он при большой температуре связывает частицы топлива, а окислы азота продолжают выводиться в атмосферу;
при нагревании до 600 градусов окислительная способность молекул оксида азота выше, чем у молекул кислорода, поэтому к окислению топлива приступают уже они, а не молекулы кислорода. Результатом этого становится образование безвредных газов и воды;
при снижении температуры ниже 400 градусов молекулы азота уже не могут окислить тяжелые органические соединения, поэтому уходят в дымовую трубу.

Печи на масле отработке, изготовленные самостоятельно, не должны быть очень сложными, хотя осуществляемые в них химические процессы достаточно сложны. В противном случае невозможно обеспечить полное сгорание с хорошим КПД и безвредным выходом газов. Для полного понимания и выбора наиболее подходящей конструкции для изготовления следует вспомнить физические законы.

Сила Кориолиса

Эта сила возникает вследствие вращения нашей планеты. Она объясняет закручивание стекающей воды, а в дымовых трубах эта сила возникает в вертикальных участках дымохода и передается вниз. Образование вихревого потока зависит в основном от длины вертикального участка трубы. Величина силы Кориолиса зависит от отношения плотности жидкости или газа к вязкости, поэтому закручивание газа намного труднее. Важность закручивания состоит в том, что без этого процесса невозможно обеспечить полное сгорание масла. Для того, чтобы обеспечить расщепление тяжелых фракций теплом от сгорания легких, топливную смесь необходимо постоянно перемешивать. Закручивать газы можно при помощи различных насадок или наддувов, но эти конструкции достаточно сложны в изготовлении, поэтому для самостоятельного изготовления не подходят. В масляных печах применяется именно сила Кориолиса.

Главный принцип использования силы Кориолиса

Печь на отработке - прибор отопления, работающий на тяжелом и загрязненном топливе, которое, к тому же, плохо горит. Для его полного сгорания тяжелые фракции масла следует расщеплять на более легкие, поскольку окислять все, что находится в составе масла, молекулам кислорода не по силам. А вот дожечь то, что осталось после расщепления вполне возможно.

Процесс расщепления тяжелых компонентов масла называется пламенным расщеплением (пиролизом). Для выполнения этого процесса используется энергия сгорания топлива, само горение поддерживает и регулирует себя. Но для начала пламенного расщепления масло надо испарить, а его пары нагревать до температуры не менее 300 градусов, после которой процесс пиролиза будет идти по нарастающей. Добиваются этого в бытовых условиях двумя способами:

1. Первый способ

заключается в поджигании топлива, при этом оно нагревается и испаряется, а дальнейший процесс происходит в обычной трубе с изгибами, которая расположена вертикально. Воздух в емкость с горящим маслом попадает через дроссельную заслонку, при помощи которой регулируется сила горения без нарушения самого режима. Для того, чтобы обеспечить непрерывность горения, необходимо постоянно перемешивать газовоздушную смесь на всем протяжении трубы. Тут и выручает вышеописанная сила Кориолиса, для чего надо подобрать правильный диаметр и длину трубы. В случае ошибок выбора печь начинает дымить, превышать расход топлива и может даже привести к отравлениям пользователей.

Печь, изготовленная по первому методу, требует свободного притока воздуха, поскольку она эффективна при избытке кислорода. По этой причине камера сгорания топлива изготавливается дырчатой. Колпак на камере может выглядеть как неполная перегородка по горизонтали, устроенная при разделении камеры сгорания и дымохода. Разжигается печь факелом небольшого размера через открытую дроссельную заслонку. Дымоход должен быть прямым, высотой не менее четырех метров.

2. Второй способ

предполагает изготовление устройства как печи на отработке из газового баллона. Вес печи составляет всего десять килограммов, толщина металла - четыре миллиметра. Устройство обладает рядом особенностей:

зона смешивания смеси топлива и воздуха - нижняя воронка камеры для сгорания. Благодаря ее расширению смесь имеет возможность задерживаться в ней и долго перемешиваться;
длина вертикального дымохода составляет около 3,5 метров. В противном случае тяга будет вытягивать смесь в атмосферу прежде, чем она успеет полностью выгореть.

Зона дожигания не разделяется и состоит из верхней воронки камеры. Перед переходом в вытяжную трубу выходящие газы задерживаются и полностью догорают. Тепловая мощность устройства ограничена 5-6-ю кВт, поскольку увеличивать ее невозможно из-за опасности неконтролируемого горения. Расход топлива печи составляет не более 0,5 литра в час, конструкция устройства разборного типа и легко чистится. На стыках камеры сгорания, резервуара и дымохода используются хомуты. Это очень удобно для транспортировки печи в багажнике автомобиля и быстрой ее сборки на даче.

Для того, чтобы увеличить длительность непрерывной работы печи для гаража на отработке используется дозаправка, осуществляемая по принципу сообщающихся между собой сосудов. Просто увеличивать объем резервуара нельзя, поскольку масло в нем не прогреется, и печь просто не разгорится.

Печь на отработке с наддувом

Наддув в масляной печи увеличивает тепловую мощность и КПД устройства, хотя встроить его достаточно непросто. Наддувать воздух в топку бессмысленно, поскольку это приведет к разбалансировке саморегулирующейся системы горения. Печь будет быстро разгораться, а после сгорания легких фракций потухать.

Наддув можно использовать для другой цели - усиливать тягу при помощи изготовления дымохода с изгибами. От горловины камеры сгорания идет длинная горизонтальная труба, переходящая в вертикальную дымовую трубу. Такая конструкция улучшает отопление помещений и не нарушает режим горения.

Для увеличения силы тяги можно использовать инжекторный или эжекторный принципы. Первый способ достаточно безопасен, поскольку после прекращения наддува некоторая тяга в трубе сохраняется. Для обеспечения инжекторного наддува требуется источник сжатого воздуха, тонкая трубка, шланг и вентиль регулировки.

Эжекторный способ осуществляется при помощи вентилятора с производительностью не меньше, чем 1500 л/ч, при этом диаметр горловины входа инжектора должен превышать диаметр дымохода на 20-50%. Недостатком этого способа является то, что при прекращении работы вентилятора дымовые газы будут возвращаться в помещение. Для предотвращения этого устанавливается клапан с возвратной пружиной.

Воздушное отопление от масляной печи

Масляные печи - небольшие по размерам устройства, поэтому прогрев помещения осуществляется неравномерно, особенно если в гараже или на даче отсутствует теплоизоляция, а его стенки недостаточной толщины. Простейший способ улучшить обогрев помещения - обдувание отопительного агрегата обычным вентилятором, направленным на печь и расположенным в двух метрах от нее. Сама печь при этом несколько остывает, но теплый воздушный поток быстро прогреет комнату. Это самый оптимальный вариант отопления небольших помещений.

Водяная печь на отработке

Водяной бак устанавливать на масляную печь нельзя, поскольку это собьет режим горения. Для устройства отопления с водяным контуром следует при изготовлении устройства встраивать змеевик или водяную рубашку в конструкцию печи. При этом надо соблюдать одно условие - между внешней стенкой камеры горения и теплоотборником должен существовать зазор 50 миллиметров для свободной циркуляции воздуха и около 120 миллиметров в нижней части устройства.

Таким образом можно получить до 30% теплоотдачи печи, чего вполне хватит для отопления небольшого строения.

К недостаткам печей на отработке относится:

устройства используют открытое пламя, поэтому устанавливать их в жилых комнатах нельзя;
мощность печей ограничена 15 киловаттами;
погасить горящую масляную печь можно только углекислотным огнетушителем;
отбор тепла для воздушного или водяного отопления достаточно сложен. Сильное остывание поверхностей устройства приведет к нарушению температурного режима, что снизит КПД и приведет к увеличению количества сажи;
заправка топливом с большим количеством воды приводит к взрыву печи из-за бурного вскипания в резервуаре;
через каждые 5-6 циклов протопки необходимо удалять оседающий в резервуаре шлам.

Таким образом, прежде чем решиться на изготовление и установку в своем гараже печи на масле, следует оценить все ее преимущества и недостатки.

Следует учитывать, что даже самая эффективная печь не обеспечит комфорт и тепло в гараже или на даче без качественной теплоизоляции. Для Санкт-Петербурга и Ленинградской области специалистами рекомендуется использовать целлюлозную эковату. Контроль над качеством утепления и эффективность печи можно выполнять при помощи тепловизора.