Реактивная печь — пермакультурная печь!

Приветствую!

Эта запись относится к разделу пермакультуры — приемлемые технологии и будет посвящена реактивной печи!

rocket-mass-heater-animation

Для начала перечислим основные преимущества реактивной печи перед печами обычной конструкции.

Печь 1

 

Чем же реактивная печь отличается от обычной? Для ответа на этот вопрос мы начнём с самого начала... с обыкновенного костра.

Костёр

 

Костёр представляет из себя горение древесины на открытом воздухе, на улице. Единственно доступный для согревания человека вариант получения тепла — это излучение от углей и пламени. Такие способы теплообмена, как конвекция (теплообмен за счёт горячих газов) и проводимость (теплообмен за счёт контакта) тут недоступны, если попытаетесь, то закоптитесь в дыму костра или получите ожог, если возьмёте угли в руки (конечно, если вы йог или находитесь на празднике, то и такой вариант возможен , но тут уже цели иные :-) ). Таким образом большая часть тепла улетучивается, всё, что мы можем — это согреться, находясь в отдалении от костра.

Интенсивность горения костра зависит от состояния древесины и от доступа кислорода.

Следующий шаг — дымовая труба!

Костёр с трубой

 

Если мы поднесём к тлеющему костру картонную или железную трубу, близко к углям, то угли быстро оживут, начнут ярче светиться, дыма станет меньше. Этот эффект называется тягой дымовой трубы. Суть его заключается в том, что газы, проходящие через трубу, более горячие, чем окружающий воздух. Горячий воздух имеет плотность меньшую, чем холодный, что вызывает его подъём вверх, т.е. возникает тяга. Кстати, на принципе разности плотности воздуха летают воздушные шары.

Итак, дымовая труба создаёт тягу, сила этой тяги зависит от двух факторов, как от длинны такой трубы, так и от средней температуры газов в трубе. Эти факторы перемножаются, т.е. можно получить одну и ту же силу тяги, используя длинную трубу и газы с низкой температурой или очень короткую трубу и газы с высокой температурой. Труба выстой в 30 метров и с тепературой газов на 10 градусов выше, чем окружающий воздух, создаст ту же тягу, что и труба длинной в 60 см и температурой на 550 градусов выше окружающего воздуха.

Следующий шаг — дровяная печь.

Дровяная печь — это огнеупорный контейнер, содержащий в себе тот же самый костёр. Этот контейнер снабжён дымовой трубой, которая создаёт тягу, позволяющую кислороду затягиваться в печь, проходить через топливо — дрова и поддерживать процесс горения. Если поступает недостаточно воздуха, то процесс горения замедляется (может начаться пиролиз),  образуется много дыма. Если воздуха поступает слишком много, то будучи холодным он разбавляет горячие газы в дымовой трубе, чем понижает их среднюю температуру, ослабляя тягу и соответственно ухудшая процесс горения. Для того, чтобы конструкция работала хорошо — нужно, чтобы дымовая труба была горячей, а если она находится снаружи дома, то мы теряем драгоценное тепло.

Печь простая и улучшенная

 

Реактивная печь устроена совсем иначе!

Принципиальная схема

Революционным решением в реактивной печи является размещение дымовой трубы внутри самой печи. Это делается посредством заключения тепловой шахты внутри печи таким образом, чтобы дымовые газы могли получить максимально возможный объём тепла, и далее они пропускаются через объёмную термомассу, где они охлаждаются перед тем, как покинуть здание.

Например, в реактивной печи с тепловой шахтой высотой 90 см, работающей в диапазоне 650-1000 С, окружённой металлической бочкой (бочка — это лишь один из вариантов конструкции), излучающей достаточно тепла для того, чтобы дымовые газы охладились до температуры 260-370 С прежде, чем покинут печь. Но, вместо того, чтобы дать оставшемуся теплу безполезно уйти, мы пропускаем газы через кирпичную/каменную/глиняную массу, представленную в виде удобной лежанки/лавочки, где газы охлаждаются до 32-93 С!

Возникает вопрос не прекратится ли горение в результате такого падения температуры — как же тяга?

Дело в том, что процессы движения газов в обычной печи и в реактивной печи различаются!

Посмотрим на движение газов в обычной печи.

Движение газов в обычной печи

 

 А теперь посмотрим, что происходит в реактивной печи.Движение газов в реактивной печи+

 

Схема распределения типов теплообмена в реактивной печи.

Печь 3

Также очень важно понимать разницу в распределении тепла по помещению у этих двух разных печей!

Распределение тепла+

 

Итак, как же такая печь может выглядеть в реальности? Посмотрим на несколько фотографий.

Фото 3

Фото 2

Фото 1

Основные иллюстрации, приведённые выше (кроме фотографий и цветных рисунков,) взяты из книги Янто Эванса «Rocket Mass Heater», если вы заинтересовались реактивными печами, советую вам найти эту книги. Она содержит описание полного процесса и планы строительства реактивных печей от материалов и инструментов до пошаговой фото-инструкции.

rocket-mass-heater_cover

Янто Эванс эксперт в области строительства реактивных печей и глинобитных зданий. В его собственном доме реактивная печь эксплуатируется с 1990-го года. Поэтому просьба «экспертов» теплотехников и тех, кто себя ими считает, не делать скоропостижных выводов об этой печи. Эта печь изобретена не сегодня утром, она проверена многими думающими об энергоэффективности людьми, и доказала свою высокую эффективность.

Напоследок предлагаю вам посмотреть видео-ролик Джефа Лотона, где он демонстрирует полевой вариант реактивной печи для массового подогрева воды, для использования в душевых. Эта печь работает на его ферме в Австралии, обезпечивая тёплую воду для многочисленных студентов, стажёров и самих сотрудников хозяйства.

Несколько схем к этому видео:

Печь 7

 

Печь 8

 

Надеюсь, эта информация будет для вас полезной и вы сможете воспользоваться лучшими решениями для энерго снабжения  вашего дома или иных построек.

Позже мы рассмотрим, как в пермакультуре решается вопрос получения топлива для такой печи.

Желаю вам успехов в ваших начинаниях!

К записи "Реактивная печь — пермакультурная печь!" 16 комментариев
  1. Сергей .Украина:

    :P :-D :P это крутая печь

  2. Сергей .Украина:

    Я сделал такую печь, это классно, только ещё подключил к водяной системе.

  3. Валентин:

    сегодня, 20 сентября 2014 на ТВ канале 24 ТЕХНО был показан фильм

    tv.yandex.ru/2/program/655524/event/59153199

    под названием Климат бросает вызов. 4-я серия. В этом фильме есть сюжет о использовании реактивных печей в Африке. Показана мастерская, где налажено массовое производство этих печек для бедного населения

  4. Лиза:

    Слово обеспечение, обеспечивать и подобные, пишутся без буквы з. Пожалуйста исправьте, у вас во многих статьях грамматические ошибки. Грустно читать с ошибками.

    PS прошу этот комментарий удалить.

    Андрей Собкалов Reply:

    Лиза, добрый день.

    Я пишу эту приставку через «з» осознанно.

    Обсуждение данного вопроса я проводил в комментариях к данной записи vk.com/wall-64200310?own=...=wall-64200310_3

    Успехов!

  5. Лиза:

    Хороший сайт у вас. Хочу сложить такую печь у себя. Много слышала положительных отзывов про нее от реальных людей.

  6. Сергей:

    P.S. Вот пример сайта с конкретными идеями и способами реализации opensourceecology.org

  7. Сергей:

    Здравствуйте, Андрей.

    С хера бы мне выкручиватся?

    Возможно я недостаточно четко изложил свои мысли.

    Но в ваших описаниях и рисунках очень мало конкретики и они, извините меня, не совсем грамотные. А процесс горения, да, он интересный. Как и проблема создания «идеальной топки». Ведь недостаточно полностью сжечь топливо, это, как раз нетрудно. А, вот, полностью сжечь и максимально утилизировать полученное тепло — это уже интересная задача. Тут возникают противоречия. Например. С одной стороны напрашивается решение- воткнуть теплообменник в самое горячее место. Как у вас на рисунке, например. Но помещая холодную массу (а 100градусов, для топки это холодно) в зону горения, мы, тем самым нарушаем процесс горения, раскаленные газы остывают, начинается конденсация на теплообменнике оседает сажа. Может слышали, есть пигмент «сажа газовая», получают похожим способом. Кстати можно проследить как решались вопросы эффективного использования тепла на примере паровозных котлов. Очень красивые решения. Но я отвлекся.

    Андрей. Я случайно попал на ваш сайт, не увидел ничего конкретного, слова, слова. Например. Правильная обработка земли увеличивает гумусовый слой. Отлично. Но это слова. Где рассказ? Хотелось бы увидеть отчет, вот участок, вот керны, вот гумус, вот чем обрабатывали, сажали вот эти культуры, агротехника такая и такая, вот керны после года правильного использования, вот смотрите слой гумуса стал толще. и т.д. По всем пунктам. Фотография в куполе на фоне амарантовой грядки, с альпакой и реактивной печкой очень бы впечатлила. Но нет, фотографии и видеоролики чужие. Хотя сам замысел интересный, поэтому и спросил о вашей профессии. Удачи.

    Андрей Собкалов Reply:

    Сергей, приветствую.

    Я и не собирался излагать конкретику, цель этой статьи заинтересовать (того кому это нужно) в изучении данной печи. Я указал основной источник — Янто Эванс «Rocket Mass Heater». Им построена не одна сотня таких печей. Есть и другие специалисты, например та фотография печи рядом с которой стоят кожаные кресла, эта одна из работ вот этих ребят www.woodburningstoves2.com Они построили более 700 реактивных печей на заказ. Если есть желание у них можно достать и проектную документацию и видео записи по строительству (со всей необходимой теорией).

    А то что я не построил ещё реактивную печь своими руками это не аргумент в пользу того, что печь плохая или требует каких то доработок.

    Ваши слова напоминают мне начало моей работы в Ренова-СтройГруп (ныне ГК КОРТРОС), когда компания только начала консолидировать участок в г. Екатернбург и разрабатывала концепцию застройки района. После завершения концепции, наш руководитель рассказал прессе о характеристиках проекта (13 миллионов м2 жилой, коммерческой и социальной недвижимости, по сути город на 350 тыс. жителей, срок реализации до 2026 г). Пресса тут же начала бить копытом, пытаясь найти подтверждение у чиновников и аналитиков... Все искали, где-же котлованы в обозначенном районе? А не найдя их начали ехидно высказываться, «что нам тут сказки рассказывают...»

    Это было в 2007 г. Сейчас в проекте идёт строительство и реализация недвижимости полным ходом (наш сайт по проекту www.kortros.ru/projects/p...t/akademichesky/, а это группа в ВК созданная жителями самого района vk.com/akademekb).

    Вот ваши слова про «хотелось бы рассказ,... отчёт, фотографии» мне сейчас напоминают тех самых журналистов.

    Успехов!

  8. Сергей:

    Я и написал, что лежанка это термоаккумулятор. В той печке, что в ролике тепловая инерция мизерная.Техзадание расплывчатое. Надо определится. Или массовое производство воды- или материалы с помойки. Горячая вода, это со скольки градусов до скольки? Малопродуктивны-это сколько в цифрах?

    Неплохо вам обзавестись технарем. Желаю вам удачи.

    Андрей Собкалов Reply:

    Сергей, не стоит выкручиваться... вы же сами писали «Это нормальная печь. Топка простовата, неудобно чистить . Для нашего климата нужно, что то с теплоаккумулятором, хотя печи обогревающие лежанки есть в Китае и Корее, где климат довольно суровый. Есть похожие печи Кузнецова, их называют колпаковые. Но я не о том.» и только после переключились на печь в ролике- водогрейку. Зачем говорить, что для нашего климата нужно что-то с термоаккумулятора, если иного вам никто и не предлагал?

    Теперь на счёт мизерности тепловой инерции в водогрейке в ролике. Вода там находится в пред кипящем состоянии, т.е. в диапазоне от 90 С до 100 С, объём этой воды может колебаться в зависимости от емкости которая использована в конструкции, но в любом случае это величина от 80 до 120 литров или более. При этом во время пользования никто не сидит на запасах тепла в этом объёме, печь не гасят, она продолжает работать. Джеф Лотон рекомендовал устанавливать термический клапан, дабы исключить возможность ожогов от воды проходящей через эту печь. Поэтому с недостатком тепла тут нет проблем, скорее наоборот.

    Успехов!

  9. Сергей:

    Здравствуйте, Андрей.

    Это нормальная печь. Топка простовата, неудобно чистить . Для нашего климата нужно, что то с теплоаккумулятором, хотя печи обогревающие лежанки есть в Китае и Корее, где климат довольно суровый. Есть похожие печи Кузнецова, их называют колпаковые. Но я не о том. По поводу ролика. Существуют уже готовые теплообменники и другие технические решения более грамотные и эффективные чем в этом ролике. Или смысл в том, чтобы подобрать что-то на помойке и использовать? И еще в ролике греют воду от 20градусов до 40-50. В их условиях можно использовать простой солнечный коллектор и теплоизолированый бак.

    Андрей Собкалов Reply:

    Сергей, благодарю за комментарий!

    Относительно сложности чистки, в этой печи (при правильной её постройке) не возникает подобных проблем, именно за счёт полного сгорания древесины.

    Не совсем понял на счёт термоаккумулятора... Лежанка и есть термоаккумулятор, в стандартном исполнении они весят 2-3 тонны, в основном их делают из глины. Через такую лежанку несколько раз проходит дымоход и отдаёт практически всё тепло. Куда вы хотие поставить ещё один теплоаккумулятор?

    На счёт водогрейик, смысл в том как обезпечить гарантированный источник ГОРЯЧЕЙ воды, в любых погодных условиях, в течение всего года, при условии массового использования (т.е. не 1-2, 3 душа в день с одного 1 м2 коллектора, а столько сколько людей у тебя сейчас «в гостях»). Солнечные коллекторы малопродуктивны (на 1 м2), зависят от погоды, требуют наличия изолированного бака (который далеко не безразмерный) и конечно же при массовом производстве воды для большого количества людей такая система выйдет непомерно дорогой — если сравнить с предложенным решением, которое можно реализовать из материалов с «помойки».

  10. Сергей:

    Вы, кто по образованию?

    Андрей Собкалов Reply:

    Сергей, приветствую!

    Обо мне можно почитать тут raiar.ru/proekt/raiar, в разделе «Инициаторы проекта».

  11. игорь:

    :-D :-D отличная печь.зделаю такую-же!

Страница 1 из 11
Оставить свой комментарий

© 2016       //    Войти   //    Вверх