Піч бубафоня – принцип її роботи, конструктивні елементи, правила складання, плюси і мінуси

Свою назву піч бубафоня отримала від свого творця – умільця, який живе на Колимі, Афанасія Бубякіна. Він в інтернеті реєструється в різних сервісах і порталах під ніком bubafonja. Не можна сказати, що своє дітище він винайшов сам. За основу грубки була взята вже діюча конструкція, яка носить назву Стропува. Це агрегати, які випускає литовський виробник. Просто Бубякін допрацював конструкцію, підвищив її ККД і домігся максимального горіння палива.


Бубафоня в зборі

Що найдивніше, креслення умілець виставив у вільному доступі, якими не забарилися скористатися всі домашні майстри. При цьому конструкція виявилася дуже простий з мінімальною кількістю елементів. Виготовити її можна за один день, якщо володіти навичками роботи зварювальним апаратом. При цьому високої кваліфікації тут не треба. Але найдивніше те, що грубка бубафоня може працювати на будь-якому твердому паливі: тирса, дрова, гілки, ялинові або соснові шишки, вугілля (антрацит).

У всьому хороша піч Афанасія Бубякіна, але є у неї і один недолік, який позбавляє можливості встановити її в систему водяного опалення. Тобто, вона для цих цілей не призначена. Як окремий опалювальний агрегат, вона працює чудово, навіть можна з’єднати її з ГВП. Але з опаленням не виходить. Якщо підключити її до опалювальної системи будинку, то котел бубафоня себе починає проявляти, показуючи все негативне. А саме:

  • Збільшується витрата палива, знижуючи ККД до 60%.
  • На стінках топки і димаря осідає сажа, яка інтенсивно зростає.
  • Одного завантаження вистачає на 12 годин. Такий же котел від Стропува вимагає палива через кожні 30 годин.
  • У сильні морози в димоході утворюється конденсат, який тут же замерзає, звужуючи перетин димохідної труби.
  • Рідко, але трапляється, процес зворотного горіння. Це коли повітря в топку подається не з піддувала, а з димаря.
  • Дуже складно регулювати температуру нагрівання води в системі опалення. Котел працює стрибкоподібно, досягаючи максимальних температур до + 97 °, що загрожує великими неприємностями.


Як згорає паливо і інші процеси всередині агрегату

Але необхідно відзначити, що конструкція грубки Стропува дуже складна. У ній велика кількість різних елементів, які впливають на якість роботи приладу. Майстер з Колими просто спростив її, зробивши ефективним сам процес згоряння палива. А цей процес складається з двох етапів: піроліз, тобто, тління палива при невеликій кількості кисню, і дожигание газогорючей суміші, в яку входять кисень, піролізні і димові гази.

Конструктивні особливості бубафоні

Отже, як уже говорилося вище, зробити бубафоню своїми руками – не проблема. Головне – розібратися в її конструкції і зрозуміти принцип роботи печі. На фото нижче показана схема розташування основних елементів агрегату. Тобто, це ємність, вона ж корпус печі, в яку закладається паливо. Щоб відбувається піроліз, необхідно створити умови, при яких в зону горіння буде подаватися мінімальну кількість повітря. Це буде забезпечувати труба, яка буде проходити крізь верхню кришку бубафоні. Кришка щільно прилягає до корпусу приладу, тут повинна забезпечуватися повна герметичність.


Схема конструкції печі бубафоня

Щоб простір тління палива в процесі згоряння останнього не збільшувалася, що може призвести до займання тих же дров або тирси, а цього не можна допустити, необхідно встановити поверх топки якийсь вантаж, який буде опускатися в міру згоряння палива і витримувати необхідний зазор між вантажем і зоною тління. В якості такого вантажу використовується металевий млинець, до якого з нижньої сторони приварені металеві профілі. Останні будуть обтяжувати вантаж і створювати той самий необхідний зазор за рахунок своїх розмірів.

Цей важкий млинець з’єднаний зварюванням з телескопічною трубою, по якій повинен повітря проникати в зону горіння печі. І між ними є отвір, яке дозволяє повітрю проникати всередину. І останній елемент агрегату бубафоня на тирсі або дровах – це димар. Він зазвичай кріпиться до вихідного патрубка, який встановлюється збоку корпусу приладу.


Розміри корпусу і розподільника повітря

Бубафоня – це піч тривалого горіння, тому в ній відбуваються відразу кілька складних теплотехнічних процесу. Але щоб їх досягти довелося знаходити певні чисто конструктивні рішення. Наприклад, процес піролізу відбувається під вантажів у вигляді млинця. При цьому піролізні і димові гази проходять в камеру над вантажем через зазор між млинцем і стінками корпусу печі бубафоні. Зазор настільки малий, що дає можливість під гнітом відбуватися піролізного процесам. Тобто, сам піроліз в плані ефективності зростає, а відповідно зростає і роль дожига над млинцем. Тому, якщо правильно зібрати агрегат точно за кресленнями Бубякіна, то можна саму конструкцію зменшити майже удвічі.

Правда, необхідно віддати належне, що температура тління і дожига вимагає особливого ставлення до матеріалів, з яких буде збиратися піч бубафоня своїми руками. Це насправді важлива складова, від якої залежить довгострокова експлуатації нагрівального приладу. Метал повинен бути досить товстим, щоб його не покоробило і не повело. Тому найчастіше майстри використовують для цих цілей газові балони. Виготовити піч бубафоня з газового балона своїми руками просто. Сам процес складання спрощується ще й тим, що балон вже є готовою конструкцією корпусу нагрівального агрегату з товщиною стінки 6-8 мм.


варіант елементів

Розрахунки конструктивних елементів печі

При уявній простоті печі бубафоня необхідно розуміти, що її розміри відіграють важливу роль. Особливу увагу треба приділяти співвідношенню її діаметра до висоти. Даний показник варіюється в межах від 3: 1 до 5: 1. При цьому строго підбирається саме діаметр конструкції, він варіюється в діапазоні 600-800 мм. Чому так суворо?

  • Якщо вибрати корпус меншого діаметра, то всередині агрегату надходить в зону тління повітря не встигне максимально нагрітися і перемішатися з піролізного газами. Він просто вилетить в димохід, несучи за собою і позиції ККД. При цьому в камері допалювання буде утворюватися горюча суміш, яка повинна згоріти.
  • При великому діаметрі котла саме паливо в основному буде горіти по центру, а краї будуть згоряти повільно. Тобто, всередині зони тління утворюється яма. Вийде так, що вантаж (блін) буде розташовуватися на краях паливного завантаження, а під ним утворюється вільний простір, який буде заповнюватися надходять повітрям. Паливо просто почне горіти, і доведеться забути про піролізі, як такому. Знову зниження ККД. Але, як показує практика, в даній ситуації найчастіше піч просто згасає.


Так горить паливо в зоні тління під млинцем

Повертаємося до товщини стінки. Якщо виготовляється бубафоня з водяною сорочкою, то даний показник не повинен бути менше 4 мм. Вся справа в тому, що через тонку металеву стінку тепло тут же перейде в воду, а ось що відводять гази тут же почнуть остигати. При температурі нижче 400С процес дожига просто неможливий. Тобто, газогорючая суміш не буде згоряти, на стінках утворюється нагар, всередині димоходу конденсат. І це все є зниженням не тільки ККД, але і терміну експлуатації печі бубафоня.

Увага! Занадто товстий метал корпусу теж не є ефективним рішенням. Тому що теплова інерція (і тимчасова теж) створять умови, при яких котел може закипіти. Тому оптимально вважається, що товщина стінки приладу повинна бути в межах 6 мм. А якщо використовується для складання грубки жароміцний сталь, то товщину можна знизити до 4 мм.


Піч з бочки з тонкою стінкою

Котел з газового балона

Бубафоня з газового балона (креслення прикладений) – це найкраще рішення. По суті, це готовий корпус з днищем. Залишається тільки відрізати округлений верх, який прекрасно буде справлятися з роллю кришки.

  • Перед початком різання треба відкрити вентиль балона, щоб спустити залишки газу. Фахівці взагалі радять перед будь-якими маніпуляціями з балоном промити його теплою водою. Для чого відкручується вентиль і в отвір заливається вода.
  • Зрізати кришку можна болгаркою з газовим різаком. Рез проводиться по початку заокруглення.
  • Після чого лінію зрізу на корпусі і кришці треба доопрацювати болгаркою, на яку насаджується шліфувальний камінь. Чистота крайок – основна умова правильного складання бубафоні.


Бубафоня з газового балона

Збірка розподільника повітря

Основний елемент розподільника повітря – млинець, який вирізається з листового заліза. Основний його параметр – діаметр. По суті, це внутрішній діаметр газового балона, з якого треба відняти дві ширини зазору між млинцем і стінками корпусу печі. Є певні суворі норми зазору. Вони відповідають співвідношенню – 0,05D, де D – це внутрішній діаметр балона. Наприклад, якщо D дорівнює 300 мм, то зазор рівний 15 мм. Тепер можна підрахувати і діаметр млинця: 300-15? 2 = 270 мм.

Тепер необхідно визначитися з розмірами ребер, які будуть обтяжувати млинець і створювати зазор між ним і паливом. Зазвичай для цього використовується співвідношення: 1: D. Але багато що залежатиме від діаметра використовуваного газового балона. Тобто, дане співвідношення не для всіх діаметрів однакове. Наприклад, для D = 600 мм, висота ребер буде дорівнює 60 мм. Для D = 300 мм, висота буде дорівнює 40 мм.

Що стосується товщини листа, з якого буде вирізаний млинець, то тут також є своє співвідношення щодо діаметра корпусу бубафоні (з водяним контуром або без такого). І чим менше діаметр печі, тим товщі в ній повинен використовуватися млинець. Даний розмірний показник є критичним, тобто, він повинен бути точним. Проведені розрахунки дуже складні, тому майстри користуються вже готовими співвідношеннями.

Діаметр грубки, мм Товщина млинця, мм
300 6-10
400 6-8
600 4-6
800 2,5-4

Як ребер для розподільника повітря можна використовувати різні профілі (готові або виготовлені своїми руками). На фото нижче показано кілька варіантів, які можна використовувати при виготовленні печі бубафоні своїми руками (схеми і креслення тут не потрібні). Все досить просто. Головне – правильно за розмірами нарізати елементи, правильно їх укласти за місцем і приварити. До речі, зварювання необов’язково проводити по всіх лініях стику, можна її провести по ділянках.


Збірка розподільника повітря

Увага! На фото добре видно, що нижній кінець труби розташовується по нижньому краю ребер. Це робиться з єдиною метою, щоб входить до зону горіння повітря кілька сантиметрів пройшов по трубі, яка сама розташовується в цій зоні. Тобто, повітря просто нагрівається, перед тим як потрапити в зону тління дров або тирси.

Зверніть увагу на другу картинку, де показаний розподільник з вигнутими ребрами. Таку конструкцію встановлюють в печі з великою висотою і невеликим діаметром.

  • По-перше, таким чином, збільшується шлях повітря з труби до палива.
  • По-друге, відбувається завихрення, що допомагає в невеликому обсязі максимально спалювати його.

Трохи про димоході

Перетин димоходу котла бубафоня залежить від обсягу закладеного палива і від теплоємності його згоряння. Формула така:

S = 1,75 x e x M, де е – це теплоємність палива, М – маса закладки. Теплоємність у кожного виду палива різна. Ось тільки кілька видів.

  • Дрова – 2,82 кВт / ч.
  • Тирса – 3,2.
  • Вугілля – 4,85.
  • Брикети з різних порід дерева – 3,1-3,5.
  • Торф – 2,36.

Котел з водяною сорочкою

На фото нижче показаний котел бубафоня з водяною сорочкою (креслення принципової схеми). Конструкція насправді проста, до складу якої входить сама піч з подвійною стінкою, між якими знаходиться вода для нагріву. Зрозуміло, що основне значення а в даному випадку – це зазор. Нічого вважати вже не треба, тому що все відпрацьовано на практиці. Тому зазор 40-60 мм – ідеальний.


Принципова схема роботи бубафоні з водяною сорочкою

Що стосується товщини металу, що використовується для спорудження бубафоні, то тут є певне співвідношення: 1 мм товщини на 1 бар тиску, створюваного водою при нагріванні. При цьому враховується, що дане співвідношення береться з розрахунку висоти котла в 2 м. За підсумками дослідних зразків товщина стінки в 2,5 мм прекрасно справляється з навантаженнями.

збірка бубафоні

Отже, виготовлена ??піч тривалого горіння своїми руками по кресленнях (або без них) готова, можна переходити до її експлуатації.

  • Робиться закладка палива, яка підпалюється зверху.
  • Зверху встановлюється млинець, до якого приварена труба для подачі повітря.
  • Зверху труби і самого котла встановлюється кришка, яку скріплюють металевою стрічкою на жабі.

В принципі, все. Тепер про деякі вимоги по установці.

  • Ставити агрегат можна тільки на вогнетривке підставу. Добре, якщо до грубки приварити чотири ніжки.
  • В системі димоходу повинен бути збірник конденсату, в який обов’язково монтується зливний вентиль.
  • Стіни, у яких буде проводитися монтаж печі, повинні бути облицьовані негорючим матеріалом.


Піч бубафоня в теплиці

Такі печі в основному використовуються для обігріву підсобних і господарських приміщень (гараж, склад, цех, хлів і так далі). Але сьогодні, виходячи з економії палива, виробляється експлуатація бубафоні в теплицях, де вони себе непогано зарекомендували. І вся справа не тільки в тому, що вони мають непоганий ККД і економічне спалювання палива. У них можна спалювати практично будь-який вид твердого палива. Наприклад, булерьян розрахований тільки на дрова, а бубафоня може працювати і на вугіллі.

Сьогодні з приводу експлуатації та конструкції даного різновиду грубок багато питань. Наприклад, а чи може працювати бубафоня на відпрацюванні? Відразу слід зазначити, що це піч тривалого горіння на твердому паливі. На відпрацювання може працювати інший тип грубок, і також з великою економією палива і непоганим ККД. Тільки називаються вони по-іншому, і конструкція і у них теж інша.