Как сделать печь булерьян своими руками: описание и чертежи

Печи Булерьян и их устройство

Решение задачи пришло из Канады – страны, известной своим суровым климатом. Там постоянно царят поистине сибирские морозы, но закаленные канадцы не обращают на холода особого внимания. К тому же они изобрели печь Булерьян – это дровяная печь, позволяющая за считаные минуты прогреть помещение или здание большого размера. Сегодня Булерьян стала известной во всем мире. Она выпускается многими производителями, несмотря на наличие патента у одного немецкого производителя.

Печь Булерьян – это уникальное сочетание преимуществ классической буржуйки, пиролизного горения и конвекционного обогревателя. При этом сочетание получилось простым и очень эффективным. Фактически разработчики добавили к обычной буржуйке конвекционные трубки и умудрились сделать так, чтобы генерируемое тепло практически полностью уходило в воздуховоды, а не в дымоход.

Твердотопливная печь Булерьян состоит из следующих частей:

• Камера сгорания – ее объем составляет примерно ¾ от всего внутреннего объема. Здесь происходит первоначальный розжиг горючего, когда Булерьян только запускается. И здесь же производится генерация продуктов пиролиза;
• Камера дожигания – по своему объему она занимает примерно ¼ внутреннего пространства. Сюда, под действием тяги, попадают продукты пиролиза, которые воспламеняются и сгорают с образованием высокотемпературного пламени;
• Инжекторы – небольшие трубки, по которым в камеру дожигания поступает атмосферный воздух, необходимы для сжигания продуктов пиролиза;
• Конвекционные трубы – печка Булерьян является мощным конвектором, причем конвекция образуется за счет толстых металлических труб. Внутренняя часть этих труб контактирует непосредственного с горящими дровами и пламенем. Благодаря большой площади соприкосновения, они отбирают гигантское количество тепла, отправляя его в помещения в виде мощных конвекционных потоков;
• Регуляторы – к ним относятся шиберная заслонка и дроссель на загрузочной дверце. Благодаря им в печи типа Булерьян поддерживается реакция пиролиза – регулирующие элементы ограничивают тягу и подачу кислорода. Одновременно с этим они отвечают за интенсивность горения и поддержание той или иной температуры;
• Дымоход – самая простая часть, нередко оснащаемая емкостью для сбора конденсата. Через дымоход удаляются продукты сгорания.

Устройство печи Булерьян действительно очень простое. Самая важная ее часть – это топка, образуемая конвекционными трубами. Большая часть их площади открыта воздействию жара, чем достигается высокая эффективность агрегата.

Обычно дымоходы приобретаются или изготавливаются отдельно от самого Булерьяна. Мы рекомендуем обязательно оснастить дымоход сборником конденсата, построив его по Т-образной схеме с краником в нижней части.

Принцип работы Булерьяна до невозможности прост и хорошо иллюстрирован этой картинкой.

Булерьян – это печь-буржуйка из Канады, из страны с холодным климатом. А это значит, что она обладает высокой производительностью. Изначально такими печками пользовались лесорубы, отапливая ими свои домики – комфортная атмосфера в них достигалась за счет мощной конвекции, образующейся за счет большого количества тепла. Благодаря простейшей схеме, Булерьян может быть изготовлена самостоятельно, с использованием подсобных инструментов. Но давайте посмотрим, как работает данная печь.

Правильное обслуживание

Как любую твердотопливную печь, буллер нужно своевременно очищать от сажи

Для этого агрегата это особенно важно, так как копоть откладывается в нём и в дымоходе довольно быстро. Она уменьшает просвет дымоотводящего канала, препятствует передаче тепла стенкам топки и воздуху в теплообменниках (является хорошим теплоизолятором), и главное — может вспыхивать внутри дымохода, приводя его в негодность и создавая угрозу пожара.

Часто рекомендуемый способ удаления сажи — её выжигание. Метод весьма пожароопасен, к тому же в случае с печью Булерьян является абсолютно не применимым — не рассчитанный на высокие температуры агрегат от таких процедур очень быстро выйдет из строя.

Очистку дымохода осуществляют через отверстие конденсатосборника в тройнике, сняв с него заглушку. Можно подобраться и с другой стороны — через крышу. Второй вариант удобнее, так как вместо длинного наращиваемого шеста можно использовать верёвку, опуская на ней груз с прикреплённой к нему щёткой или круговым скребком.

Следует ещё раз подчеркнуть, что печь и дымоход обрастают сажей довольно быстро. Если буллер постоянно эксплуатируется в режиме длительного горения, то удалять копоть нужно каждые 7–10 дней.

Популярные модели печей Булерьян

Отопительных печей Булерьян с водяными контурами не так уже и много. Основной их ассортимент представлен отечественными агрегатами от бренда Бренеран Булерьян.

Акватэн АОТВ-19

Типичный пример – мощная печь Бренеран Акватэн АОТВ-19. Она может работать на самых разных видах твердого топлива, за исключением угля. Одной закладки дров хватает на горение в течение 12 часов. Сфера ее применения – обогрев загородных домовладений и помещений иного назначения. Аппарат изготовлен из стали, его тепловая мощность составляет 19 кВт, чего хватит на обогрев помещений площадью до 190 кв. м. Цена варьируется в пределах 52-55 тыс. рублей.

Модельный ряд данных печей Булерьян представлен множеством агрегатов, отличающихся своей тепловой мощностью и размерами.

АКВА-Сибирь

Булерьян АКВА-Сибирь – эта печи с водяными контурами, представленные в трех вариантах мощностью 19, 27 или 35 кВт. Обогреваемый ими объем составляет до 1000 кубометров. Агрегаты изготавливаются из стали и могут работать до 20 лет. Ориентировочное время прогрева составляет всего 40-50 минут, а одной закладки дров хватает на 7-8 часов горения. В качестве топлива могут использоваться опилки, щепки, евродрова или брикеты. Главным преимуществом модели является отличный округлый дизайн.

Аква-Бренеран

Аква-Бренеран – это комбинированная печь Булерьян, оснащенная водяным и воздушным контурами. Она обогревает не только комнаты с установленными в них радиаторами водяного отопления, но и помещение, в котором стоит она сама. Максимальная обогреваемая кубатура составляет 600 куб. м, время горения на одной закладке составляет до 9 часов. Печка может работать на любых видах топлива, но сжигать в ней каменный уголь не рекомендуется – велика вероятность того, что ее металл просто прогорит. Производителем является компания Бренеран.

Как правильно использовать Булерьян

На кпд булерьяна влияет:

— вид топлива (дрова — вид древесины, топливные брикеты, древесные отходы, пеллеты, );

— влажность топлива (не более 20%);

— соблюдение инструкции по закладке топлива и обслуживанию.

Инженеры при разработке конструкции этого прибора учитывали законы термодинамики.  Для того чтобы конструкция этого прибора отрабатывала на все 100% необходимо использовать правильный вид топлива и соблюдать правила закладки. В инструкции по эксплуатации можно увидеть, что производитель советует использовать топливные брикеты или дрова определенной длины и влажности. При условии соблюдения всех требований, одна закладка топлива может обеспечить работу печи около шести часов.

Преимущества и недостатки

Многие домовладельцы симпатизируют обогревателям Бренеран и этому есть причины:

• очень быстрый обогрев помещения.
• длительность горения – от 8 часов.
• практичность и безопасность, установка печи Булерьян в доме или теплице – один из лучших вариантов отопления.
• при установке агрегат нужно лишь подключить к хорошему дымоходу, а так монтаж Булерьяна заключается в его размещении на ровной площадке.

Что касается стоимости подобных отопительных устройств, то их цены несколько выше простых металлических печек, поэтому Бренеран нельзя назвать самым доступным вариантом. Есть и другие недостатки:

• конструкция печи достаточно проста, но сложна в изготовлении, делать ее своими руками часто не имеет смысла;
• какое попало топливо в нем сжигать нельзя, нужны крупные поленья и только дерево (не уголь!);
• из-за низкой температуры газов по дымоходу стекает конденсат, поэтому трубу придется прокаливать в режиме максимального горения.

Принцип работы

Механизм работы агрегата несложный: нижние ряды труб обеспечивают доступ холодного воздуха в топку, а верхние выпускают из неё тепло. Такой теплообмен позволяет за 60 секунд перекачать объём до 6 куб. м.

При этом прогревание происходит плавно, а на выходе очень скоро получаются уже горячие потоки.

Входящий и выходящий воздух исключает проблему атмосферного нагнетания, что часто случается при традиционном печном отоплении. Наименьшая конструкция может за минуту обогреть около 5 куб. м.

Видео: принцип работы печи типа булерьян

А самым крупным агрегатам под силу объёмы в 200 раз больше. К примеру, чтобы прогреть однокомнатную квартиру площадью 40 кв. м, нужно всего лишь около получаса. Это очень удобное решение для владельцев дачных домиков.

Дополнительным бонусом является то, что дрова не сразу сгорают в топке. Из первичной камеры они попадают во вторичную, где продолжают тлеть при очень высокой температуре.

Таким образом дожигание воздушно-газовой смеси позволяет увеличить коэффициент полезного действия до 80 %. К тому же печь булерьян совершенно безопасна в эксплуатации. Это возможно благодаря ограниченному доступу к топочной конструкции.

Заметим, что процесс сгорания не ограничивается пределами топки. В трубах догорают остатки пиролизного газа.

Вот почему конструкция предусматривает наличие метровой горизонтальной плоскости на выходе из топки, а также широкоформатную дверцу с герметическим прилеганием. Именно в этой зоне происходит торможение сгорания.

В месте изгиба дымохода оригинальная печка включает экономайзер. Именно тут происходит завершающий этап догорания. В общем процесс горения не является равномерным, он характеризуется периодическими вспышками и затуханиями.

Знаете ли вы? Изобретателем первого в мире калорифера является Николай Амосов. В 1835 году он воплотил в жизнь обобщённые идеи учёных Львова и Мейснера, создав так называемую амосовскую печь, которая по принципу работы очень напоминала канадские булерьяны.

О батареях труб

При тепловой мощности до 20-25 кВт трубы в батареях выполняют в виде технологически простых полукружий, как слева на рис. При этом диаметр труб 60-100 мм, а их количество – по 3-4 на батарею.

Печи булерьян малой и большой мощности

При большей тепловой мощности увеличивать диаметр труб пропорционально нельзя, из-за малой теплопроводности воздуха упадет КПД. Нужно увеличивать «трубность» батарей. Но при батареях из 6 и более труб КПД также падает, тут уже сказывается закон квадрата-куба в применении к закладке топлива.

До мощности в 100-120 кВт конструкторы выходят из положения, выполняя трубы изогнутыми в виде дуг синусоид и слегка наклоненными вершиной дуги вниз. Топка в разрезе при этом приобретает каплевидное или яйцевидное сечение, как справа на рис. При еще большей мощности требуется уже компьютерное моделирование булерьяна с оптимизацией, и положительный результат долгой, сложной и дорогой работы не гарантирован.

Особенности установки с водяным контуром

Принципиальная схема использования

До недавнего времени практически все твердотопливные печи не могли конкурировать с центральными системами отопления. А все потому, что при помощи печного оборудования трудно было отапливать большое помещение, разделенное на жилые секции. Но после того как удалось совместить обычный котел, работающий на дровах, и водяной контур, многое изменилось.

Сегодня даже печь булерьян можно доукомплектовать циркуляционной системой, по которой будет перемещаться теплоноситель. Новые модификации получили приставку «аква». Так на свет появились «Аква-Булерьян» и «Бреннеран — Акватэн», которые можно использовать для организации водяной системы отопления.

В конструкции водяной контур занимает практически 70% пространства всей камеры сгорания. Поэтому вода в нем нагревается очень быстро и равномерно, а теплопотери минимальны. Нет резких перепадов температур, нет колебаний давления, поэтому система работает исправно и эффективно. КПД печи булерьян сравним с КПД газогенератора. Воздушная циркуляция себя хорошо зарекомендовала, поэтому сегодня нередко можно увидеть такие установки и в жилых домах, и в производственных помещениях, и в общественных местах.

На протяжении 12 часов печи булерьян, доукомплектованные водяным контуром, производят тепло со стабильной температурой. Это дает возможность максимально отодвинуть повторную закладку дров.

Положительные технические характеристики

Модель сделанная своими руками

Конечно, подобный список эксплуатационных преимуществ создает радужные перспективы. Но для полного представления об особенностях описываемой конструкции специалисты рекомендуют внимательно присмотреться к недостаткам оборудования.

Отрицательные моменты

Разные размеры

Загружать печь булерьян можно только хорошо просушенными дровами и желательно тех пород, которые при горении не образуют смол.
Генераторные газы в такой модели используются не полностью, их во второй топке сгорает менее 70%, поэтому назвать установку совершенной нельзя.
При сооружении дымохода необходимо уделить большое внимание утеплению трубы. В противном случае будет образовываться конденсат, снижающий КПД печи булерьян.
Так как основной элемент конструкции — корпус — чаще всего выполняется из металла, котел является источником тепла

Поэтому в метре от него все должно иметь соответствующую защиту. Если котел стоит в углу на стыке двух стен, значит, придется подумать, как их защитить. Близко к стенам печь булерьян ставить нельзя. И это проблема для малогабаритных домов. Максимально допустимое расстояние — 20 см.

При желании сэкономить пространство, вам придется обшить стены металлическими листами с высотой больше высоты корпуса описываемого устройства. Между стеной и листом целесообразно установить базальтовый утеплитель. В этом случае экран из металла будет выполнять две функции — защищать стены от прогревания и работать как дополнительный источник тепла.

И еще один момент, касающийся особенностей конструкции печи. В отверстие труб неизбежно будет попадать пыль. При топке печи булерьян в разогретых каналах образуется такая высокая температура, что она все выжигает на своем пути. В результате работа оборудования часто сопровождается неприятным запахом.

К тому же вокруг разогретой печи в воздухе появляются положительно заряженные ионы. Они моментально притягивают к себе мельчайшие частички грязи, которые попадают внутрь человеческого организма. Если в помещении есть вирусы простуды, вероятность заражения здоровых людей увеличивается в разы. Поэтому комнаты, отапливаемые такой установкой, придется постоянно проветривать или более тщательно убирать, делая влажную уборку дважды в день.

Тем, кто присматривается к подобным установкам, специалисты рекомендуют обращать внимание на материал, из которого выполнены дверцы котла. Есть модели со стеклянными дверцами

Они смотрятся очень эффектно, к тому же через них можно наблюдать за сгоранием топлива. Однако подобный элемент значительно увеличивает стоимость печи булерьян. Ни практичности, ни эстетики стеклянная дверь не имеет. Пламя через нее видно только в момент растопки. Из-за этого специалисты рекомендуют не переплачивать и приобретать печи булерьян с обычной металлической дверцей.

Печи Булерьян и их конструкция

Такой необычный внешний вид печи обусловлен замысловатой конструкцией: в трубы снизу засасывается холодный воздух, который проходя по трубе нагревается.

Пред тем как начать рассказывать о печах Булерьян, неплохо было бы вспомнить о конструкции традиционных буржуек. Их основой являются простые прямоугольные или бочкообразные корпуса, оснащенные дымоходами. В качестве излучающих поверхностей здесь выступают только сами корпуса и частично дымоходные трубы. Неудивительно, что из-за этого частично страдает теплоотдача оборудования.
Печи Булерьян обладают несколько иной конструкцией. Они были созданы в Канаде, которую нередко называют американской Сибирью – зимой там довольно холодно. Поэтому перед разработчиками стояла довольно интересная задача, заключающаяся в отводе максимального количества тепла от горящих дров. Задача была решена путем сооружения необычного конвекционного воздушного теплообменника.
Давайте вспомним основной принцип конвекции. Под действием теплового излучения воздуха начинает нагреваться, после чего поднимается под потолок обогреваемого помещения, вытесняя оттуда холодные воздушные массы. Опустившийся холодный воздух снова попадает в конвектор и повторяет тот же путь. В итоге возникает естественная циркуляция воздушных масс, из-за чего прогрев осуществляется сразу по всему объему.

Печки Булерьян состоят из следующих частей:

• Трубчатый конвектор – запускает процессы конвекции в атмосфере отапливаемого помещения;
• Камера сгорания – в больше степени она образуется за счет трубчатого конвектора;
• Загрузочная дверца с регулировочным дросселем – через нее в топку печи Булерьян загружаются дрова;
• Дымоход – служит для удаления продуктов сгорания.

Особого упоминания заслуживает конвектор – он выполнен из довольно больших по диаметру труб, как бы охватывающих камеру сгорания. Они начинаются у основания печи Булерьян и заканчиваются у ее верхушки, дважды пересекаясь с трубами, проходящими с другой стороны. В результате этого конвектор полностью охватывает топку, забирая от нее большую часть тепла.

Трубы конвектора охватывают печку справа и слева. Чем больше труб, тем больше итоговая тепловая мощность отопительного агрегата.

Внутренняя перегородка разделяет основную и вторичную камеру. В последней происходит частичное догорание газов, что заметно повышает общую эффективность всей системы.

Конвекторы в печах Булерьян обладают удивительно высокой производительностью, чего и стремились достичь разработчики. Через них проходят до нескольких кубометров воздуха в минуту, что обеспечивает быстрый обогрев загородных домовладений, дачных домов и нежилых построек. Требуемая температура, в зависимости от отапливаемой площади, достигается уже через 20-30 минут после розжига.

Отдельно следует отметить конструкцию камер сгорания в печах Булерьян – они отличаются гигантскими размерами. В них загружается большое количество дров, что способствует их длительному сгоранию. Также здесь присутствует перегородка, за которой сгорают продукты пиролиза – для этого сюда подмешивается вторичный воздух. Сами печи устанавливаются на мощные основания, на 10-20 см выше пола, что необходимо для правильной работы конвекции.

Следует отметить большой вес печей Булерьян, так как они состоят из большого количества металла. Вес самых мощных агрегатов может достигать нескольких сотен килограмм.

Загрузочная дверца в печах Булерьян используется для закладки дрова и удаления продуктов сгорания (золы). А еще в ней располагается небольшой дроссель, регулирующий подачу кислорода. Смотровые окошки в большинстве случаев отсутствуют, дверцы обладают глухим исполнением. Но в продаже уже начали появляться модификации со стеклом – можно наблюдать за пламенем.

Применение печи Булерьян. Плюсы и минусы

Печь Bullerjan, в обиходе именуемая буллером, разрабатывалась и создавалась специально для передвижных лесозаготовительных бригад, работающих в Канаде.

Трудятся они исключительно зимой и вдали от промышленных центров, поэтому разработчики заложили в агрегат следующие особенности:

1. Конструкция является предельно простой, так что даже самый неподготовленный человек может быстро научиться этой печью управлять.
2. Задействованы самые доступные детали и материалы, благодаря чему печь легко можно отремонтировать в полевых условиях.
3. Печь способна проработать на одной закладке топлива до 8 ч, так что пользователь может ночью спокойно выспаться.
4. Электроснабжение не требуется.
5. Корпус агрегата не нагревается выше 50–55 градусов, поэтому об него нельзя сильно обжечься. При этом он способен очень быстро прогреть остывшее помещение.
6. Поступление угарного газа в помещение при любых положениях заслонок полностью исключается.
7. Печь имеет компактные размеры и небольшой вес, так что на небольшие расстояния её можно переносить на руках.
8. Можно использовать бросовое топливо — щепу, шишки, хворост и пр.

Благодаря этим достоинствам буллеры стали довольно популярными. Сегодня их можно видеть не только на лесозаготовках, но и на складах, в оранжереях, гаражах, дачных домиках и других однообъёмных нежилых помещениях.

Схема устройства печи Булерьян

К недостаткам буллера можно отнести:

• быстрое зарастание топки и дымохода сажей и дёгтем;
• отсутствие возможности использовать уголь и другое высококалорийное топливо;
• неэффективное использование топлива, обусловленное его неполным сгоранием;
• большое количество вредных выбросов;
• обильное образование крайне токсичного конденсата.

Инструкция по изготовлению

Сначала готовится чертеж конструкции отопительной системы, который сейчас можно найти и свободно скачать в сети Интернет.

Алгоритм изготовления булерьяны с использованием доступных методов обработки металла состоит из следующих действий:

1. Готовится основа для будущей печки.
2. Сваривается железная труба для дымохода, при этом надо учитывать, что размер минимального диаметра воздуховода должен быть не менее шестидесяти миллиметров. Это связано с соотношением теплоемкости к вязкости воздуха.
3. Для вытяжной трубы готовится крепление, которое фиксируется анкерами к стене.
4. Наваривается на заготовленную широкую железную трубу задняя стенка;
5. Наваривается камера для сажи в виде металлического уголка как на чертеже;
6. Делаются два круглых отверстия под трубу, для вытяжки с основной большой трубы в камеру для сажи.
7. Создается регулятор тяги в трубе, предназначенной для вытяжки. Для этого в ней вырезаются два небольших отверстия, в которые вставляется кусок арматуры. К нему приваривается железный клапан в форме полумесяца. Снаружи «тела» булерьяны выходящую арматурную трубу надо загнуть, и сделать из неё форму ручки.
8. Решетка для печного топлива внутри сваривается из восемнадцатой арматуры.
9. Изготавливается газовая камера, для этого собираются две форсунки дожига. Верхнюю часть основной камеры необходимо отделить листом метала от нижней части, оставив спереди отступ в два сантиметра. В этот зазор по краям железного листа свариваем две форсунки, которые будут служить и ножками котла.
10. Заваривается передняя часть основы котла таким же металлическим листом, как и задняя.
11. Сверху, вокруг основного корпуса будущего буллера, навариваются полукругом железные листы. Они будут служить боковыми конвекционными пушками.
12. На следующем этапе привариваются дефлекторы задней пушки.
13. Заваривается передняя несущая рамка будущей дверцы.
14. Из профильной трубы прорезаются окна.
15. Дверца изготавливается из жароотражающей пластины с жаростойким уплотнителем, чтобы двери не вело при непосредственной эксплуатации.
16. Ручка дверцы приваривается обязательно по центру.
17. В зольный ящик приваривается регулятор поддула. Оно будет регулироваться открытием дверцы.

На этом, в принципе, можно считать печку готовой для работы.

Сфера применения печек

Изначально печи Булерьян были созданы для организации отопления в домиках, в которых жили канадские лесорубы. Впоследствии они начали использоваться для обогрева обычных домов и дачных построек. Распространившись по всему миру, они радуют пользователей вожделенным теплом и простотой в эксплуатации. В России они используются для обогрева дач, загородных домовладений, промышленных помещений и хозяйственных построек. При необходимости, печи Булерьян могут использоваться для обогрева многокомнатных зданий – для этого они дооснащаются воздушными рубашками и воздуховодами.

Описание конструкции и принципа действия

Изначально по своей сути это – обычная металлическая печь, чьей задачей является отопление помещения путем прямого нагрева воздуха. Другое дело, каким способом этот нагрев реализован. Отопитель не обогревает воздух в комнате своими раскаленными стенками, как это происходит в случае с обычной печью, а пропускает его сквозь своеобразный теплообменник — калорифер, в этом и заключается принцип работы печи Бренеран.

Теплообменник – это сам корпус нагревателя в виде изогнутых труб, образующих стенки топки цилиндрической формы. Трубы не прилегают друг к другу вплотную, между ними соблюдены определенные промежутки, в которых стенка камеры сжигания выполнена из толстого листового металла. Это сделано для более интенсивного прогрева воздуха в трубах. Когда отопитель разогрет, в них появляется конвективная тяга, побуждающая воздушные массы нагреваться и циркулировать снизу вверх до тех пор, пока весь воздух в комнате не пройдет через такой калорифер.

Правильно подобранная по  печь способна нагреть отапливаемое помещение в течение 20—30 минут, так как конструкция печи Булерьян позволяет ей работать в двух режимах.

1. Растопка и прогрев, когда происходит интенсивное сжигание древесины с целью быстро обогреть здание и перейти в более экономичный и длительный режим.
2. Продолжительное горение.

Подача воздуха в теплогенератор происходит через заслонку круглой формы, встроенной в загрузочную дверцу топливника. В процессе розжига заслонка открывается полностью, давая возможность древесине разгореться и быстро нагреть корпус печи. Ниже на фото показано внутреннее устройство Булерьяна.

Сразу можно заметить полное отсутствие зольной камеры, внизу просто проложен подовый лист толстого металла. Сверху установлен второй лист примерно на том же расстоянии от стенок топки, что и подовый. Над ним находится патрубок дымохода, то есть, прямого выхода из камеры сгорания для газов нет, им обязательно нужно обогнуть верхнюю перегородку, за счет чего достигается эффективность порядка 65—70%. Чтобы до конца понять, как работают отопительные агрегаты Бренеран, проследим процесс от самого розжига, который осуществляют по своим правилам.