Конструктивные особенности и принципиальная схема работы печи бубафоня

Свое название печь бубафоня получила от своего создателя – умельца, который живет на Колыме, Афанасия Бубякина. Он в интернете регистрируется в разных сервисах и порталах под ником bubafonja. Нельзя сказать, что свое детище он изобрел сам. За основу печки была взята уже действующая конструкция, которая носит название Стропува. Это агрегаты, которые выпускает литовский производитель. Просто Бубякин доработал конструкцию, повысил ее КПД и добился максимального горения топлива.

Что самое удивительное, чертежи умелец выставил в свободном доступе, которыми не замедлили воспользоваться все домашние мастера. При этом конструкция оказалась очень простой с минимальным количеством элементов. Изготовить ее можно за один день, если владеть навыками работы сварочным аппаратом. При этом высокой квалификации здесь не надо. Но самое удивительное то, что печка бубафоня может работать на любом твердом топливе: опилки, дрова, ветки, еловые или сосновые шишки, уголь (антрацит).

Во всем хороша печь Афанасия Бубякина, но есть у нее и один недостаток, который лишает возможности установить ее в систему водяного отопления. То есть, она для этих целей не предназначена. Как отдельный отопительный агрегат, она работает превосходно, даже можно соединить ее с ГВС. Но с отоплением не получается. Если подключить ее к отопительной системе дома, то котел бубафоня себя начинает проявлять, показывая все негативное. А именно:

• Увеличивается расход топлива, снижая КПД до 60%.
• На стенках топки и дымохода осаждается сажа, которая интенсивно растет.
• Одной загрузки хватает на 12 часов. Такой же котел от Стропува требует топлива через каждые 30 часов.
• В сильные морозы в дымоходе образуется конденсат, который тут же замерзает, сужая сечение дымоходной трубы.
• Редко, но случается, процесс обратного горения. Это когда воздух в топку подается не из поддувала, а из дымохода.
• Очень сложно регулировать температуру нагревания воды в системе отопления. Котел работает скачкообразно, достигая максимальных температур до +97°, что чревато большими неприятностями.

Но необходимо отметить, что конструкция печки Стропува очень сложная. В ней большое количество разных элементов, которые влияют на качество работы прибора. Мастер с Колымы просто упростил ее, сделав эффективным сам процесс сгорания топлива. А этот процесс состоит из двух этапов: пиролиз, то есть, тление топлива при небольшом количестве кислорода, и дожигание газогорючей смеси, в которую входят кислород, пиролизные и дымовые газы.

Конструктивные особенности бубафони

Итак, как уже говорилось выше, сделать бубафоню своими руками – не проблема. Главное – разобраться в ее конструкции и понять принцип работы печки. На фото ниже показана схема расположения основных элементов агрегата. То есть, это емкость, она же корпус печи, в которую закладывается топливо. Чтобы происходит пиролиз, необходимо создать условия, при которых в зону горения будет подаваться минимальное количество воздуха. Это будет обеспечивать труба, которая будет проходить сквозь верхнюю крышку бубафони. Крышка плотно прилегает к корпусу прибора, здесь должна обеспечиваться полная герметичность.

Чтобы пространство тления топлива в процессе сгорания последнего не увеличивалось, что может привести к возгоранию тех же дров или опилок, а этого нельзя допустить, необходимо установить поверх топки какой-то груз, который будет опускаться по мере сгорания топлива и выдерживать необходимый зазор между грузом и зоной тления. В качестве такого груза используется металлический блин, к которому с нижней стороны приварены металлические профили. Последние будут утяжелять груз и создавать тот самый необходимый зазор за счет своих размеров.

Этот утяжеленный блин соединен сваркой с телескопической трубой, по которой должен воздух проникать в зону горения печки. И между ними есть отверстие, которое позволяет воздуху проникать внутрь. И последний элемент агрегата бубафоня на опилках или дровах – это дымоход. Он обычно крепится к выходному патрубку, который устанавливается сбоку корпуса прибора.

Бубафоня – это печь длительного горения, поэтому в ней происходят сразу несколько сложных теплотехнических процесса. Но чтобы их добиться пришлось находить определенные чисто конструктивные решения. К примеру, процесс пиролиза происходит под грузов в виде блина. При этом пиролизные и дымовые газы проходят в камеру над грузом через зазор между блином и стенками корпуса печки бубафони. Зазор настолько мал, что дает возможность под гнетом происходить пиролизным процессам. То есть, сам пиролиз в плане эффективности возрастает, а соответственно растет и роль дожига над блином. Поэтому, если правильно собрать агрегат точно по чертежам Бубякина, то можно саму конструкцию уменьшить почти вдвое.

Правда, необходимо отдать должное, что температура тления и дожига требует особого отношения к материалам, из которых будет собираться печь бубафоня своими руками. Это на самом деле важная составляющая, от которой зависит долгосрочная эксплуатации нагревательного прибора. Металл должен быть достаточно толстым, чтобы его не покоробило и не повело. Поэтому чаще всего мастера используют для этих целей газовые баллоны. Изготовить печь бубафоня из газового баллона своими руками просто. Сам процесс сборки упрощается еще и тем, что баллон уже является готовой конструкцией корпуса нагревательного агрегата с толщиною стенки 6-8 мм.

Расчеты конструктивных элементов печки

При кажущейся простоте печи бубафоня необходимо понимать, что ее размеры играют немаловажную роль. Особое внимание надо уделять соотношению ее диаметра к высоте. Данный показатель варьируется в пределах от 3:1 до 5:1. При этом строго подбирается именно диаметр конструкции, он варьируется в диапазоне 600-800 мм. Почему так строго?

• Если выбрать корпус меньшего диаметра, то внутри агрегата поступающий в зону тления воздух не успеет максимально нагреться и перемешаться с пиролизными газами. Он просто вылетит в дымоход, унося за собой и позиции КПД. При этом в камере дожига не будет образовываться горючая смесь, которая должна сгореть.
• При большом диаметре котла само топливо в основном будет гореть по центру, а края будут сгорать медленно. То есть, внутри зоны тления образуется яма. Получится так, что груз (блин) будет располагаться на краях топливной загрузки, а под ним образуется свободное пространство, которое будет заполняться поступающим воздухом. Топливо просто начнет гореть, и придется забыть о пиролизе, как таковом. Опять снижение КПД. Но, как показывает практика, в данной ситуации чаще всего печь просто затухает.

Возвращаемся к толщине стенки. Если изготавливается бубафоня с водяной рубашкой, то данный показатель не должен быть меньше 4 мм. Все дело в том, что через тонкую металлическую стенку тепло тут же перейдет в воду, а вот отводящие газы тут же начнут остывать. При температуре ниже 400С процесс дожига просто невозможен. То есть, газогорючая смесь не будет сгорать, на стенках образуется нагар, внутри дымохода конденсат. И это все является снижением не только КПД, но и срока эксплуатации печки бубафоня.

Внимание! Слишком толстый металл корпуса тоже не является эффективным решением. Потому что тепловая инерция (и временная тоже) создадут условия, при которых котел может закипеть. Поэтому оптимально считается, что толщина стенки прибора должна быть в пределах 6 мм. А если используется для сборки печки жаропрочная сталь, то толщину можно снизить до 4 мм.

Котел из газового баллона

Бубафоня из газового баллона (чертеж приложен) – это наилучшее решение. По сути, это готовый корпус с днищем. Остается только отрезать скругленный верх, который прекрасно будет справляться с ролью крышки.

• Перед началом резки надо открыть вентиль баллона, чтобы спустить остатки газа. Специалисты вообще советуют перед любыми манипуляциями с баллоном промыть его теплой водой. Для чего откручивается вентиль и в отверстие заливается вода.
• Срезать крышку можно болгаркой из газовым резаком. Рез производится по началу скругления.
• После чего линию среза на корпусе и крышке надо доработать болгаркой, на которую насаживается шлифовальный камень. Чистота кромок – основное условие правильной сборки бубафони.

Сборка распределителя воздуха

Основной элемент распределителя воздуха – блин, который вырезается из листового железа. Основной его параметр – диаметр. По сути, это внутренний диаметр газового баллона, из которого надо вычесть две ширины зазора между блином и стенками корпуса печки. Есть определенные строгие нормы зазора. Они соответствуют соотношению – 0,05D, где D – это внутренний диаметр баллона. К примеру, если D равно 300 мм, то зазор будет равен 15 мм. Теперь можно подсчитать и диаметр блина: 300-15×2=270 мм.

Теперь необходимо определиться с размерами ребер, которые будут утяжелять блин и создавать зазор между ним и топливом. Обычно для этого используется соотношение: 1:D. Но многое будет зависеть от диаметра используемого газового баллона. То есть, данное соотношение не для всех диаметров одинаковое. К примеру, для D=600 мм, высота ребер будет равна 60 мм. Для D=300 мм, высота будет равна 40 мм.

Что касается толщины листа, из которого будет вырезан блин, то здесь также есть свое соотношение относительно диаметра корпуса бубафони (с водяным контуром или без такового). И чем меньше диаметр печки, тем толще в ней должен использоваться блин. Данный размерный показатель является критичным, то есть, он должен быть точным. Проводимые расчеты очень сложны, поэтому мастера пользуются уже готовыми соотношениями.

В качестве ребер для распределителя воздуха можно использовать разные профили (готовые или изготовленные своими руками). На фото ниже показано несколько вариантов, которые можно использовать при изготовлении печи бубафони своими руками (схемы и чертежи здесь не нужны). Все достаточно просто. Главное – правильно по размерам нарезать элементы, правильно их уложить по месту и приварить. Кстати, сварку необязательно проводить по всем линиям стыка, можно ее провести по участкам.

Внимание! На фото хорошо видно, что нижний конец трубы располагается по нижнему краю ребер. Это делается с единственной целью, чтобы входящий в зону горения воздух несколько сантиметров прошел по трубе, которая сама располагается в этой зоне. То есть, воздух попросту нагревается, перед тем как попасть в зону тления дров или опилок.

Обратите внимание на вторую картинку, где показан распределитель с изогнутыми ребрами. Такую конструкцию устанавливают в печки с большой высотой и небольшим диаметром.

• Во-первых, таким образом, увеличивается путь воздуха из трубы до топлива.
• Во-вторых, происходит завихрение, что помогает в небольшом объеме максимально сжигать его.

Немного о дымоходе

Сечение дымохода котла бубафоня зависит от объема заложенного топлива и от теплоемкости его сгорания. Формула такая:

S=1,75 x e x M, где е – это теплоемкость топлива, М – масса закладки. Теплоемкость у каждого вида топлива разная. Вот только несколько видов.

• Дрова – 2,82 кВт/ч.
• Опилки – 3,2.
• Уголь – 4,85.
• Брикеты из разных пород дерева – 3,1-3,5.
• Торф – 2,36.

Котел с водяной рубашкой

На фото ниже показан котел бубафоня с водяной рубашкой (чертеж принципиальной схемы). Конструкция на самом деле простая, в состав которой входит сама печь с двойной стенкой, между которыми находится вода для нагрева. Понятно, что основное значение а в данном случае – это зазор. Ничего считать уже не надо, потому что все отработано на практике. Поэтому зазор 40-60 мм – идеальный.

Что касается толщины металла, используемого для сооружения бубафони, то тут есть определенное соотношение: 1 мм толщины на 1 бар давления, создаваемого водой при нагреве. При этом учитывается, что данное соотношение берется из расчета высоты котла в 2 м. По итогам опытных образцов толщина стенки в 2,5 мм прекрасно справляется с нагрузками.

Сборка бубафони

Итак, изготовленная печь длительного горения своими руками по чертежам (или без них) готова, можно переходить к ее эксплуатации.

• Делается закладка топлива, которая поджигается сверху.
• Сверху устанавливается блин, к которому приварена труба для подачи воздуха.
• Сверху трубы и самого котла устанавливается крышка, которую скрепляют металлической лентой на лягушке.

В принципе, все. Теперь о некоторых требованиях по установке.

• Ставить агрегат можно только на огнеупорное основание. Хорошо, если к печке приварить четыре ножки.
• В системе дымохода должен быть сборник конденсата, в который обязательно монтируется сливной вентиль.
• Стены, у которых будет производиться монтаж печи, должны быть облицованы негорючим материалом.

Такие печки в основном используются для обогрева подсобных и хозяйственных помещений (гараж, склад, цех, хлев и так далее). Но сегодня, исходя из экономии топлива, производится эксплуатация бубафони в теплицах, где они себя неплохо зарекомендовали. И все дело не только в том, что они имеют неплохой КПД и экономичное сжигание топлива. В них можно сжигать практически любой вид твердого топлива. К примеру, булерьян рассчитан только на дрова, а бубафоня может работать и на угле.

Сегодня по поводу эксплуатации и конструкции данной разновидности печек много вопросов. К примеру, а может ли работать бубафоня на отработке? Сразу надо оговориться, что это печь длительного горения на твердом топливе. На отработке может работать другой тип печек, и также с большой экономией топлива и неплохим КПД. Только называются они по-другому, и конструкция и у них тоже другая.