Устройство и принцип работы печи Булерьян

Устройство печи и ее элементы

Конструкция печей Булерьян рассчитана на применение в работе твердого топлива – дров, реже используется уголь или прессованные древесные отходы. Устройство подобных печей предельно простое, что позволяет собрать их самостоятельно, используя минимальный набор инструментов.

Печь – буржуйка типа Булерьян внешне представляет собой стальную бочку с трубами, которые могут располагаться сверху и/или снизу конструкции. Она сочетает в себе пиролизный тип горения и функции конвекционного обогревателя. Вырабатываемое во время горения топлива тепло сразу уходит в трубы (воздуховоды), что повышает продуктивность ее работы до 80-85%.

Устройство печи Булерьян на фото (в разрезе)

Конструктивное устройство печи Булерьян:

• Самая большая часть конструкции – отсек для сгорания помещенного твердотоплевного элемента (занимает 85% объема) – происходят процессы первичного розжига и генерация продуктов пиролиза.
• Отсек для дожигания топлива (25% от внутреннего объема агрегата) –  происходит поступление продуктов пиролиза, после происходит сгорание остаточного топлива  с образованием пламени, процесс сопровождается выделением высокой температуры.
• Инжекторы – трубки для подачи в камеру дожигания воздуха (необходим для проведения реакции горения пиролизных продуктов).
• Трубы для процесса конвекции – этот элемент пиролизной печи Булерьян производится из толстых труб, изготовленных из металла. В них поступает выделяемой в процессе горения тепло, которое и выходит в помещение через отверстие в трубах в виде потоков теплого воздуха.
• Регуляторы – эта часть печи состоит из двух обязательных элементов, необходимых для регулирования работы агрегата – заслонки и дросселя на дверце. Реализуется функция, позволяющая регулировать подачу воздуха в камеру дожигания. Температура выделяемого воздуха контролируется.
• Дымоход (с емкостью для сбора конденсата или без него) – функция удаления продуктов горения.
• Зольник (находится внизу конструкции).

Принцип работы

Современная буржуйка Булерьян используется в разных областях – для отопления дома, производственных или садоводческих построек. Продуманное устройство Булерьяна позволяет получать от твердого топлива максимальную тепловую отдачу . Дровяная печь Булерьян работает по следующему принципу:

• В топку загружается необходимый объем дров (можно немного добавить бумаги или смеси для розжига, чтобы облегчить процесс охватывания пламенем).
• После того как огонь уверенно разгорится, необходимо ограничить приток воздуха.
• Происходит процесс пиролиза – воспламенение под воздействием вторичного притока воздуха.

Схематичное изображение принципа работы

Тепло, образованное в ходе активного процесса тления и остаточного сгорания древесного топлива, продуктов пиролиза,  затем поступает в воздушный теплообменник. Для обеспечения полноценной  герметичности камеры сгорания, трубы у основания теплообменника, если печь собирается своими руками, нужно сварить листовым железом между собой.

Раскаленные под действием огня газы отдают тепловую энергию (до 90%) в изогнутые трубы конструкции. Если правильно рассчитать мощность печи и площадь обогреваемого ею помещения, то подкладывать топливо потребуется 2-3 раза в сутки.

Размеры

Канадские печи Булерьян имеют следующий диапазон размеров:

• Высота – 71-96 см.
• Ширина – 49-75 см.
• Глубина – 69-150 см.

По группам:

• Группа 00 – высота 71 см, ширина – 49 см, глубина – 69 см.
• Группа 01 – высота 75 см, ширина – 56 см, глубина – 82 см.
• Группа 02 – 85 см, ширина – 85 см, глубина – 99 см.
• Группа 03 – высота 90 см, ширина – 62 см, глубина – 112 см.

Булерьян типа 01 (Ванкувер)

Выбор группы зависит от индивидуальных особенностей строения, где предполагается осуществление работы устройства. Также есть две группы, которые рекомендуется устанавливать в производственных помещениях:

• Группа 04 – высота 96 см, ширина – 71 см, глубина – 134 см.
• Группа 05 – высота – 96 см, ширина 75 см, глубина – 150 см.

Пример Булерьяна из группы 04 (Торонто)

Учитывать необходимо еще и мощность. В зависимости от модели они выдают 6-45 кВт. Объем помещения, которое может быть прогрето с помощью агрегата (м3) -100-1300. Количество труб – 7-16. Самый маленький булерьян способен отопить небольшой коттедж (до 100 м3) или теплицу.

Про водяные буллеры

Булерьян может также может осуществлять отопление и нагрев воды одновременно. Котлы, оборудованные водяным контуром, используются в домах и на производстве. Булерьян – печь с комбинированными функциями по схеме и устройству схожа с обычной модификацией, в которой применяется конвекция воздуха для полноценного отопления.

Пример водяного булерьяна

Особенности устройства:

• Имеются трубы вокруг топочной камеры.
• Основной принцип работы – химические процессы: пиролиз или газогенерация.
• Трубы заполняет не горячий воздух, а разогретый жидкий теплоноситель.

Работа печи системы Булерьян с водным контуром производится так:

• Трубы (конвекционные) в нижней части имеют коллектор (нижний и верхний).
• На нижнем из коллекторов специально смонтирован отвод, который необходим для возвращения жидкости в систему.
• На верхнем элементе имеется труба, которая требуется для подачи в систему жидкого теплоносителя.
• Вода или иной жидкостный переносчик тепла, использующийся в системе, постепенно нагревается. Проходит это во время процесса топки печи.
• Создается желаемое давление (выбирается настройкой).
• Возникает циркуляция жидкости под действием физико-химических факторов и ее подъем на высоту 7-8 метров.
• Жидкостный теплоноситель по трубам передвигается и поступает к обогревательным приборам (батареям, конвекторам), которые располагаются в помещениях (жилых комнатах, производственных цехах или теплицах).

Остывший жидкий источник тепла возвращается обратно в систему с помощью отвода на нижнем коллекторе.

В этом случае в процессе отопления принимает участие образовавшийся во время горения твердого топлива газ. Для этой цели в конструкции печи предусмотрены две, а не одна топочные камеры – в одной производится сжигание основного топлива (дрова, прессованные опилки или угольные брикеты), во второй происходит процесс дожигания газов.

Схема подключения водяного буллера

После разогрева отсека для сгорания дров, котел  рекомендуется перевести в режим газогенерации. В этой фазе работы топливо не горит, а тлеет. Это позволяет увеличить время отдачи тепла, но система будет функционировать автономно. Особенность – КПД остается таким же, как при сжигании дров или иного твердого топлива. Печь для дома булерьян с системой водяного отопления позволяет получить горячую воду для бытовых нужд, если трубы будут подсоединены к специальной емкости. До 100 градусов вода нагревается за 30—40 минут в зависимости от выбранной для использования модели, на что требуется около 2,5 кВт энергии.

Буллеры без труб

Что такое печь Булерьян без труб? Это модификация обычной буржуйки с с тепловым экраном, к которой добавлен дожигатель. Изобретатель – профессор Бутаков И.Н. Система устройства и принцип работы печей Бутакова схожи с обычным Булерьяном, но конструкция лишена сложных узлов и элементов, что позволяет уменьшить  размеры и габариты.

Какой КПД и можно ли его повысить?

КПД Булерьяна в зависимости от размеров и мощности, а также правильности выполненной настройки составляет 70-90%. Повысить эти показатели на 3-5% можно, установив не более 6 труб на агрегат. Важно: КПД может снижаться, если мощность печи будет меньше, чем предельно допустимая для выбранной модели площадь дома или иного строения. Печь булерьян имеет следующие недостатки, способные негативно влиять на этот показатель:

• Использование угля снижает производительность тепла.
• КПД соответствует обещанному только при использовании сухих дров.
• 60% газов уходит в дымоход.
• Необходимо правильно отрегулировать процесс додачи-ограничения доступа воздуха.

Если все недостатки булерьяна будут учтены, то КПД повысится. Установка стекла для печи булерьян (в дверцу топочной камеры) позволит создать эффект камина в доме.

Вывод

Канадская технология, по которой изготовлены отопительные котлы и их аналоги в других странах, является эффективным источником тепла при небольших затратах твердого топлива. Правильно проведенная настройка системы позволит поддерживать оптимальную температуру в помещениях любой площади. Важно придерживаться правила: соотношение мощности агрегата и размера помещений, чтобы КПД был оптимальным. Для нагрева сразу нескольких помещений и/или воды для бытовых нужд рекомендуется выбирать специальные системы, использующие для своей работы жидкостный теплообменник и процесс газогенерации. Дополнительно печь булерьян для теплицы или дома с водяным контуром отопления применяет в своей работе принцип пиролиза.