Свернуть

Технический прогресс затрагивает все области жизни. Без внимания не остаются и системы отопления, использующие для работы твердое топливо. Востребованными являются канадские печи типа Булерьян, так как имеется возможность подобрать вариант оптимально подходящий под определенные размеры помещения. Мощность и функциональность, внешний облик и устройство зависят от модели. Принцип работы и устройство агрегата нужно знать, чтобы использовать отопительные печи Булерьян с максимальной отдачей КПД.

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.

Важно! Количество выделяемого агрегатом тепла достаточно для создания полноценно функционирующей разводки труб, обогревающих другие комнаты или помещения.

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 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.

←Предыдущая статья Следующая статья →

Печь булерьян (bullerjan, buller, буллер, бренеран) изобрели вовсе не простые канадские парни, как кое-где утверждают, а достаточно компетентные специалисты-теплотехники. Остальное в истории буллера верно: придумали его действительно в Канаде для нужд лесорубов и более по наитию, не мудрствуя лукаво. Получилось неплохо, на вид эффектно, и желающих сделать буллер самостоятельно более чем достаточно. О некоторых препонах и тонкостях, которые могут встретиться на этом пути, и написана настоящая статья.

Немного истории

Лес в Канаде валят не кварталами, а выборочно, и бригады лесорубов ведут кочевой образ жизни. Лесоповал производят более в холодное время года, когда растительность не вегетирует, жизнь в лесу замирает и ущерб лесным биоценозам от рубки минимален.

Климат в канадской тайге еще суровее сибирского, и даже при 4-х часовой смене рабочие застывали в сосульки. Комфорта и вообще цивилизации в лесной глуши – ноль. Поэтому лесорубам требовалась , которую можно было возить с собой, не загромождая кузов, и руками занести в жилой вагончик. А жилье на 20-30 кубов эта печь должна была прогревать максимум за 20 мин. Топливо бросовое: ветки, щепа. Топка большая, чтобы можно было совать туда куски толстых корявых кряжей. Время работы с одной закладки топлива – не менее 8 час. Куда там ночью вставать и подтапливать, когда за день наломались до боли в костях.

В зависимости от погоды и сезона тепловую мощность нужно регулировать. Регулировка должна быть простой, чтобы ее мог производить человек необученный или после разового вводного инструктажа.

В то же время печка должна была быть недорогой и достаточно технологичной. Требующая электропитания электроника, да и вообще автоматика, исключалась: малейшая поломка в тайге может стоить жизни целой бригаде. Также исключалось применение дорогих и требующих специального оборудования спецсплавов: булерьян должен был быть доступен для изготовления в любой ремонтно-механической мастерской.

Дополнительные требования выдвигались к безопасности эксплуатации. Во-первых, образование угара должно быть исключено при любом режиме топки и любых положениях регулирующих органов. Во-вторых, температура тела печи не должна превышать 60-70 градусов, чтобы, случайно натолкнувшись на нее спросонья и «с бодуна», не обжечься до потери трудоспособности. Говорят, канадские лесорубы умеют гнать самогонку из сосновых шишек. Называется она sterno.

Устройство буллера

За основу канадские инженеры взяли давно известную и хорошо зарекомендовавшую себя схему стального конвекционно-трубного воздушного котла медленного горения; в просторечии – печи-калорифера. Так появилась конструкция, схема которой показана на рис. Широкая герметичная дверца топки снабжена поддувалом в виде патрубка с поворотной заслонкой – дросселем. Дроссель регулирует мощность печи. Иногда его рукоять снабжают шкалой, проградуированной в градусах наружной температуры, и передвижным упором-ограничителем. В то же время дроссель можно перекрыть наглухо, если печь необходимо погасить или пресечь тягу, чтобы помещение не выстуживалось.

Далее следует обширная топка с криволинейным стенками. В них на 2/3 диаметра утоплены батареи труб теплообменника. В этих 2/3 первая изюминка буллера. При таком соотношении обеспечивается отдача воздуху в трубах 70% выделяющегося в топке в режиме тления тепла. Еще 10% растекаются по металлическому сварному телу печи и греют воздух помимо них. При температуре в помещении 20-25 градусов и тепловой мощности в 10-20 кВт для этого требуется температурный градиент в 40-45 градусов, т.е. тело печи будет нагрето до 60-65 градусов. 5 градусов дадут некоторый запас безопасности.

На 1/4 высоты топки от низа располагается горизонтальный решетчатый под из толстой, не менее 4 мм, стали, или решетка из чугунных колосников. Вверху, также на 1/4 высоты топки, но уже от верха, в топку вварена неполная по длине горизонтальная перегородка, не доходящая до ее передней стенки на 1/4-1/5 длины топки. В перегородке проделаны отверстия, точно калиброванные по диаметру, расположению и общей площади (примерно 7% от площади пода).

Забор воздуха для дожигания осуществляется из топочного пространства. Отдельные продухи для вторичного воздуха не предусмотрены. Доля воздуха, отбираемого дожигателем от топки, автоматически меняется в зависимости от свойств топлива и режима топки. В этом второе отличие буллера от классических конструкций с совмещенными или раздельными воздушными потоками.

Отгороженное верхней перегородкой пространство образует камеру дожигания при работе в режиме тления. Дымовые газы из дожигателя выходят в «боров» или «чушку» – горизонтальную часть дымохода длиной 0,8-1 м. Боров для булерьяна обязателен, он несколько притормаживает догорание отходящих газов. Зачем так нужно, будет рассмотрено несколько ниже.

Сразу после заворота дымохода вверх в нем установлен шибер (дымовой дроссель), которым переключают режим горения. Т.к. теплоемкость тела буллера, в отличие от , мала и на теплопередаче в помещение почти не сказывается, вьюшки, полностью перекрывающей дымоход (и создающей опасность угара при небрежном или неквалифицированном пользовании), не предусмотрено.

Диаметр дымохода равен или на 10-20% больше такового поддувального патрубка, а в заслонке шибера вырезана четверть (см. рис.) Поэтому, как ни крути дроссель с шибером, тяга не прекратится и угар, даже если он и образуется, в помещение не пойдет, а вылетит в трубу. При указанном соотношении диаметров поддувала с дымоходом и 25% площади отверстия холостого хода в шибере буллер безопасен, даже если забыть закрыть дверцу топки. Правда, при этом почти все тепло вылетит наружу.

Над шибером располагается третий важнейший элемент буллера – экономайзер. Вообще-то экономайзер это устройство, подогревающее остаточным теплом дымовых газов поступающее в котел рабочее тело – воду, воздух. Но в данном случае роль экономайзера иная.

Экономайзер буллера представляет собой вертикальный участок дымохода длиной 1,5-3 м, хорошенько изолированный по теплу: 40-50 мм асбеста или базальтового картона, или 30-40 мм базальтовой ваты, или 10-15 мм вспученного вермикулита. В экономайзере и догорают окончательно дымовые газы: сердцевина газовой струи в борове не успевает слишком остыть, отраженное от стенок экономайзера ИК усиливает концентрацию тепловой энергии в струе, и газ вспыхивает. Пожарникам этот эффект знаком как перескок пламени.

Вспыхнувший в экономайзере газ стремится расшириться, но в ограниченном объеме ему некуда. Образуется газовая пробка, тоже хорошо знакомая строителям и владельцам неграмотно сконструированных печей. Горение в топке утихает, пробка остывает, проскакивает, горение снова усиливается – булерьян, пыхтя то чаще, то реже, автоматически подстраивается под качество топлива и положение воздушного дросселя.

Говорят, что идея эта осенила одного из разработчиков, глядя на коллегу, усиленно пыхтящего трубкой. Коллектив конструкторов пытался решить проблему устойчивости режима горения при низкой температуре в топке. Удержаться на грани тления и пламени не удавалось, пока не ввели автоколебательный режим сгорания. Так каноэ, если грести попеременно одним веслом то с одного, то с другого борта, движется по прямой. Общий КПД буллера в 80% достигается только с экономайзером. Без него – от силы 60% с чем-то.

Иногда, даже часто, вследствие некоторых особенностей буллера (о которых будет сказано далее), его эксплуатируют без экономайзера, усиливая горение и мирясь с пониженным, но все-таки неплохим КПД. Но тогда хорошая фирменная печь живет всего 2-3 года. Почему? Об этом также далее по ходу изложения.

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.

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.

Как топится булерьян

Вначале, когда необходимо быстро прогреть помещение, в топку закладывают сухое и быстро горящее топливо, хоть бумагу или картон. С тех пор, как в продаже появились пеллеты, и канадцы, отправляясь в очередной лесозаготовительный вояж, берут с собой 2-3 мешка; на сезон хватает.

Дроссель и шибер полностью открывают, топливо разжигают, дверцу топки закрывают. Горение при этом пламенное, с «буржуечным» КПД в 20-40% (а не 5-7%, как пишут рекламщики булерьянов для сравнения). Из 4-х трубных батарей при этом валит по 4-6 кубов воздуха в минуту, разогретого до 130-140 градусов, и помещение быстро прогревается.

Разгонную закладку топлива дают такую, чтобы оно прогорело до углей за 3-4 мин до окончания прогрева, тут нужен некоторый опыт. Если в дверцу буллера встроено термостойкое стекло, через него следят за горением. Но можно, только неудобно, делать это, просто подглядывая в поддувало.

Как только догорело до углей, на них кладут крупные чурбаки. Чем крупнее, тем лучше. Можно один, лишь бы в топку влез. Можно заложить торфобрикеты или те же пеллеты, они топливо универсальное. Дроссель поддувала теперь прикрывают до нужного положения, или до упора в передвижной ограничитель шкалы мощности. Шибер закрывают до упора, т.е. на 3/4.

Буллер при этом переходит в режим тления с частичным пиролизом и газификацией. Воздух из батарей выходит с температурой 60-70 градусов, а тело печи остывает до 50-55. Даже свалившись ночью на буллер в костюме Адама, заругаешься, но не обожжешься.

Называть буллер печью или газогенераторной, как часто делают, неправильно. Соотношение тепла, передаваемого воздуху непосредственно от тлеющей массы топлива и дожигаемых пиролизных газов, непрерывно меняется в процессе сгорания одной закладки при неизменном положении дросселя и шибера.

Особенности топки

Первая – теплопроводность воздуха мала даже сравнительно с его, тоже малой, теплоемкостью. Поэтому «раскочегаривать» буллер нет смысла: воздух не успеет принять лишнее тепло, и ему не останется ничего иного, как вылететь в трубу.

Оптимальная температура в тлеющей массе буллера – 550-650 градусов. Это обеспечивает довольно высокую долговечность печи, сваренной их обычной конструкционной стали толщиной 4-10 мм, в зависимости от мощности. Но пиролиз при такой температуре идет слабо и не до конца, что приводит к некоторым ненужным и неприятным эффектам. Далее мы поговорим о них подробнее.

Если же поднять температуру в топке до 800 градусов и выше, то не только КПД упадет. И сталь корпуса не только прогорит, но и подвергнется термохимической коррозии из-за наличия в дымовых газах углеводородных радикалов и окислов азота. Избежать их образования можно, подавая воздух раздельно в топку и дожигатель, но это будет уже не буллер, а другая печь. Сложная в эксплуатации и способная оказаться опасной.

Именно поэтому производители булерьянов категорически запрещают топить их углем и коксом. Карбон не горит, если остынет ниже 800-900 градусов. А дать больше воздуха, чтобы не погас – не только КПД упадет, но и дорогая печка из спецстали прогорит до дыр за сезон-два. Претензию не примут, случай не гарантийный.

Делать ли самому?

Прежде чем переходить к особенностям установки и эксплуатации булерьянов, их усовершенствованиям и разновидностям, нужно остановиться на вопросе: а стоит ли делать буллер своими руками? Причина – прежде всего продажная цена готовых фабричных. Буллеры очень технологичны: нулевой цикл их производства сводится к изготовлению пары-тройки гибочных шаблонов и сварочных кондукторов. Материал изделия – хоть металлолом.

Очень хороший булерьян на 10-15 кВт можно приобрести за $200-250. В то же время оборудование, обычное для походной реммастерской, дома, в гараже или на дачном участке не держат, хотя бы из-за отсутствия подходящих площадей. А заказывать поштучно гнутые довольно большие детали из толстого металла обойдется куда дороже.

Пожалуй, единственное исключение – если мастер-самодельщик работает на захолустном провинциальном заводике, где большая часть технологического оборудования все равно простаивает. А руководство «по-советски» позволит ему в свободное время использовать станочный парк, да еще и разрешит порыться на свалке, подобрать заготовки. Хотя при теперешних ценах на металлолом это вряд ли.

На такой случай дадим совет: не соблазняйтесь для батарей узкими водопроводными трубами. Минимальный диаметр воздуховодов – 60 мм; он определяется соотношением теплоемкости и вязкости воздуха. Буллер с «частоколом» вряд ли окажется экономичнее любой другой печи медленного горения, но сделать его сложнее. Чертеж неудачной в этом отношении конструкции приведен на рис. ниже, а пример правильно выполненного самодельного буллера – на рис. справа в начале раздела.

Видео: обзор самодельного булерьяна

Готовые-покупные

Установка буллера в отапливаемом помещении тоже имеет некоторые особенности. Посмотрите на рис. Слева – вариант не вполне удачный. И не только потому, что нужно долбить бетонные перекрытия, для чего требуется проект с разрешением, конструкции-то несущие.

Во-первых, для устройства дымохода, проходящего через чердак и крышу, понадобится собрать уйму бумаг, чтобы получить разрешение пожарников. А потом еще и выполнить все противопожарные требования, что обойдется непросто и недешево.

Во-вторых, оседающий из дымовых газов буллера конденсат (шламоконденсат) обладает удивительными физико-химическими свойствами. Им будет посвящен особый раздел, а пока отметим следующее: хотя отдельных санитарных правил для этого вещества и нет, но самому для себя от него лучше держаться подальше. А в данном случае шламоконденсат остается в помещении.

Вариант справа хорош уже тем, что нужно бурить не бетонную, а кирпичную стену. Она, конечно, тоже несущая, но нагружена меньше перекрытия. На проем в ней до 150 мм диаметром контролирующие органы закрывают глаза. А стандартный диаметр дымохода буллера – 100 мм. И получить пожарное разрешение на наружный дымоход куда проще. И шламоконденсат окажется снаружи.

В том и другом случае фундамент под булерьян не нужен, достаточно несгораемой подставки. Прочие общие условия следующие:

• Расстояние от обычной стены – не менее 1000 мм.
• Если стена покрыта огнестойкой штукатуркой (например, вермикулитовой) слоем не менее 25 мм, от буллер можно придвинуть к ней на 800 мм.
• В радиусе 1200 мм от центра дверцы топки – огнестойкий настил, как и для других печей: сталь от 1,5 мм на асбестовой подушке.
• Выход подставки за контур печи – не менее 300 мм во все стороны.
• Если буллер сертифицирован пожарной охраной на эксплуатацию без подставки, снабжен штатными несъемными несгораемыми ножками и карманом – улавливателем перед дверцей зольника, можно ставить его без подставки прямо на пол, кроме дощатого деревянного или фанерного. На ламинат или мармолеум можно.

Водяные буллеры

А нельзя ли такую, действительно хорошую, печку, приспособить для водяного отопления? Можно, и водяные булерьяны выпускаются промышленностью. Но, глядя на такой (см. рис), поневоле вспоминается высказывание выдающегося советского строителя подводных лодок о проекте гигантского атомного подводного ракетоносца типа «Акула», еще известного как «Тайфун»: «Это яркий пример победы техники над здравым смыслом».

Авторы «водобуллеров» забывают, или игнорируют, исходя из требований рынка, что булерьян изначально создавался как печь воздушная. А теплоемкость воды в 800 раз больше таковой воздуха. Чтобы отходящие газы успели передать ей свое тепло, их нужно запутать в лабиринте водогрейного регистра. А в булерьяне с его боковым подогревом теплообменника это в принципе невозможно, иначе придется создать совсем другую печь.

Единственный способ нагреть буллером воду для отопления – интенсифицировать горение в топке. Но при этом, как рассмотрено выше, неизбежно упадет КПД.

Однако приспособить любой булерьян для ГВС очень просто. Допустим, есть у нас 2 батареи по 4 трубы, а вся печь на 10 кВт. Как видно на тепловом снимке (см. рис. слева ниже), и при интенсивной топке на быстрый разогрев температура воздуха в соплах батарей не выше 160 градусов.

Теперь наденем на две трубы самые обычные металлогофры и подключим их к трубам, проходящим через котел ГВС. Горизонтально, вертикально – все равно. В воду уйдет 2,5 кВт. Если бак на 80-100 л изолирован ЭППС толщиной в 40-50 мм, то за полчаса вода в нем нагреется до 60-70 градусов, и затем эта температура будет поддерживаться. Для сравнения: в бытовые 100-л электробойлеры ставят ТЭНы на 3,5-5 кВт.

Такая система хороша и тем, что безо всякой автоматики вскипание воды абсолютно исключено. Вспомним школьную физическую задачку для особо (без кавычек) одаренных и смекалистых: как нагреть воду ровно до 100 градусов, не давая ей закипеть?

Ответ таков: взять кастрюлю, положить в нее деревянные чурбачки для теплоизоляции. Поставить на них другую кастрюлю, поменьше. Налить в обе кастрюли воды, поставить на огонь. Вода во внешней кастрюле закипит, но ее температура выше 100 градусов не поднимется, т.к. тепло огня пойдет на передачу воде скрытой теплоты испарения воды.

Вода во внутренней кастрюле тоже нагреется до 100 градусов, но разницы температур между ней и внешней не будет, и теплота, необходимая для испарения воды, во внутреннюю кастрюлю перейти не сможет. Вода в ней нагреется точно до 100 градусов безо всяких признаков кипения.

Применительно к случаю с «водобуллером» – в воздухе с температурой 140 градусов нет запаса тепла, обеспечивающего вскипание воды. При подходе ее температуры к 100 градусам воздух в теплообменнике будет стремительно остывать, температурный градиент приближаться к 0, и вода никогда не закипит.

Об отоплении частного дома

Хорошо, может сказать читатель, но ведь обогреваться-то надо! Да, но печное отопление применяется преимущественно в частных домовладениях, а там водяное – чистой воды предрассудок, стереотип «централизованного» мышления. Для КПД центральной ТЭЦ, действительно, теплоемкость теплоносителя имеет первостепенное значение, иначе он остынет, пока дойдет до абонентов.

А ? Что, тянуть магистраль из кухни или топочной вокруг всего участка в гостиную/спальню? Не проще ли разогнать по комнатам теплый воздух, которого буллер дает, что называется, с верхом? Посудите сами:

1. Воздуховоды можно сделать простым инструментом из дешевых материалов: жести, гипсокартона, фанеры, просто из картона, а трубы дороги, их нужно гнуть, варить, паять.
2. Не нужны регистры, расширительный бак, фурнитура, автоматика.
3. Можно раз навсегда забыть о свищах и протечках.
4. На воздуховоды с вентиляторами и жалюзи не требуется ни проекта, ни разрешения. Достаточно самому просчитать, в какую комнату какое сечение вывести.
5. Теплопередача в стены (а это до 15% теплопотерь на воде) равна нулю; здесь плохая теплопроводность воздуха нам на руку.
6. Поставить на выходах регулируемые жалюзи – вот вам и легкая оперативная регулировка температуры по комнатам. С настройкой водяного отопления лучше и не сравнивать.
7. Если расположить выходные жалюзи у дальних от окна стен над полом, то воздух, пока доберется туда, где сможет подогреть улицу, отдаст свое тепло комнате. А как увеличивают энтропию Вселенной батареи в подоконных нишах, всем известно.
8. Этот же прием даст и теплый пол безо всяких дополнительных затрат и работ.
9. Стены ровные, никаких уродств на виду – дизайнируй интерьер, как душе угодно.

Видео: булерьян и отопление гаража

Буллеры без труб

Профессор Иннокентий Николаевич Бутаков (не путайте с Александром Владимировичем Бутаковым, тоже профессором, но юристом) еще в 20-х годах прошлого века изобрел фактически булерьян, приделав сверху к с тепловым экраном дожигатель. Ныне печи типа «Бутаков», «Профессор Бутаков», «Студент» в современном исполнении (см. рис.) на отечественном рынке успешно конкурируют с булерьянами. Их технические характеристики и принцип действия схожи, как однояйцовые близнецы, но сделать самому «Бутакова» гораздо проще, как видно из рисунка.

Компьютерный булерьян

Первый буллер рассчитывали чуть ли не на логарифмической линейке. Как ни странно, но первыми догадались как следует промоделировать его на компьютере и оптимизировать в Новосибирске, в «Термофоре». Сейчас их печи «Огонь-батарея» разных типоразмеров – один из хитов рынка. И не удивительно: просчитав как следует все процессы, удалось в тот же буллер поместить водогрейный контур для ГВС и варочную поверхность с конфоркой, см. рис.

Печь “Огонь батарея”

Печи «Огонь-батарея» сразу вызвали на себя залповый огонь критики. Но тут вспоминаются уже сетования классиков литературы: «Все те же мелкие нападки на шрифт, виньетки, опечатки…»

«Не соответствует она моему представлению о печах…» Пардон-с, о вкусах не спорят. « вредны для здоровья». Кем, когда и где доказано или хотя бы замечено? «Не печь, а какой-то котел для миноносца». Сударь, вы льстите разработчикам. Уж над котлами-то для эсминцев и крейсеров трудились лучшие умы теплотехники. 70 000 кВт в объеме 8 куб. м. при КПД 97% – если это не совершенство, то что тогда совершенство вообще?

А что в нем плохо?

Да, видимых недостатков у буллеров не видно. Их так и называют: печь без недостатков. Но один подспудный все же есть, и серьезный.

Любое органическое топливо сгорает, выделяя т. наз. реакционную воду. Она полный аналог метаболической воды, образующейся в живых организмах: выделяется при расщеплении органических молекул. Из-за низкой температуры в топке реакционной воды в выхлопе булерьяна больше, чем у других печей медленного горения; в них эта вода частично участвует в пиролизе.

Второй момент – минеральные составляющие древесины. Продавцы буллеров преподносят как достоинство тот факт, что дрова в буллере сгорают, не оставляя даже золы. Но зола в дереве есть изначально, и в буллерах зольные частицы вылетают в дымоход.

Третий – углеводородные радикалы. Это химически очень активные остатки не разложившихся до конца органических молекул. Все это вместе взятое уменьшает КПД буллера всего на 5-7% и по объему составляет такую же долю его выхлопа. Но для бытовых булерьянов эти проценты оказываются поистине убийственными.

Вспомним формулу Карно. Если взять пиролизный котел с 1500 градусов в камере сгорания и 300 на выхлопе, то он покажет КПД в 80%. У булерьяна те же 80% получаются при 600 и 120 соответственно.

Реакционная вода из пиролизного котла не успевает сконденсироваться в дымоходе и бесследно рассеивается в атмосфере. Зола оседает на под топки. Откуда ее приходится время от времени выгребать. В ее составе – чисто минеральные соли, пригодные на удобрение. Органические радикалы котел также образует в небольшом количестве, но они уже в 1-2 м от устья дымохода окисляются кислородом воздуха до углекислого газа и воды, т.к. они образовались при высокой температуре и очень легкие, небольшого молекулярного веса

Не так в буллере. Реакционная вода сразу за экономайзером выпадает в конденсат. Каждая его капелька – свернутая в комок тонкая пленка, а физико-химия тонких пленок разительно отличается от нее же для массивных агрегатов вещества. И тут же – зольные частицы, тяжелые органические радикалы. В результате в отстойник оседает не просто грязная вода, а коктейль чудовищной токсичности, канцерогенности и черт знает чего еще.

Этот отстой (без кавычек) нужно куда-то девать. Оставить открытым конец «трубы, которая до земли» – постепенно подмоет фундамент, а овощи с огорода есть нельзя будет. Потихоньку выносить и выливать – свойства шламоконденсата булерьяна таковы, что от СЭС и экологов это не скроется, со всем вытекающим.

Поэтому буллеры называют еще тепличными печами. Их в оранжереях чаще всего ставят без экономайзера (см. рис.) Цветы, ранние и всесезонные овощи – продукция высокорентабельная, тут накладно не будет не только с худшим КПД мириться, но и всю печку через год-два-три менять.

Правда, выхлоп такого буллера все равно попахивает, но теплицы с оранжереями и сами по себе выделяют метан, этилен и прочее в том же духе. Поэтому по санитарным правилам их нельзя строить вблизи жилых строений, так что дымок от буллера даже отдельного «решения вопроса» не требует.

Некоторые ушлые цветоводы, особенно в бедных водой местах, рассудив, что тюльпаны, розы и гвоздики не едят, а многие растения с роскошными цветами ядовиты сами по себе, ставят буллеры по полной схеме, а шламоконденсат, чуть профильтровав, запускают в системы капельного полива. Однако помидорно-клубничные эксперименты такого рода всегда заканчиваются реанимацией покупателей, расследованием и громкими скандалами с санкциями, а то и тюрьмой.

Что лучше для себя

Способы утилизации шламоконденсата пока не разработаны ни технически, ни коммерчески, ни организационно. Поэтому, хотя законодательство и санитарные правила ничего о печном отстое специально не оговаривают, оранжерейную печку лучше все-таки поставить в оранжерее. А дома, для себя, поднапрячься уж и смонтировать двухконтурный котел, пиролизный или газовый. Дорого, кто спорит. Но здоровье дороже.

Видео: обзор печи булерьян

Сейсас у покупателей есть путанница - в чем отличие печи Булерьяна от Бренерана? Ответ есть - ни в чем. Эти марки печей в России делали на одном и том же заводе одни и те же люди. Булерьян - старое название этих печей, правообладателями этой марки являются канадцы, по их требованию был прекращен выпуск печей под этой маркой, а стали выпускать под маркой Бренеран. Так что по сути это одно и тоже, а названия прижились оба.

Печи длительного горения Булерьян представляют собой стальные цельносварные конструкции. Вокруг камеры сгорания цилиндрического типа приварены трубы, в которые поступает воздух. Потоки воздуха прогреваются за счет выработанной печью теплоты, после чего они выпускаются наверх. Именно поэтому, практически сразу же после растопки такого агрегата, воздух в трубах нагревается до 60-90 °C, и поднимаясь, нагревает все помещение.

Благодаря возможностям максимально быстрого прогрева и высокому КПД агрегата, печи подобных конструкций высоко ценятся владельцам промышленных цехов, теплиц, мастерских и даже жилых помещений. Абсолютно полное сгорание топлива достигается благодаря дополнительному режиму тления – газогенерации.

При его включении дрова начинают очень медленно тлеть, что можно регулировать при помощи специальных задвижек, уменьшающих доступ воздуха в топку и частично перекрывающих выход печных газов. Эти газы попадают в верхнюю камеру, оснащенную специальными инжекторами – дожигателями, которые впрыскивают свежие потоки воздуха, воспламеняющие топливные газы. Это позволяет превращать в тепло около 90 % энергии топлива, что является очень высоким показателем.

Данные печи длительно горения также отличаются:

• долговечностью;
• надежностью;
• высокой производительностью.

Отапливать с их помощью можно помещения от 100 до 1000 кубометров. В качестве топлива могут выступать любые виды органических материалов – отходы дерева, торф, опилки, кора, макулатура и многое другое. Широкая дверь и объемная топка дают возможность использовать поленья даже очень больших размеров, которые можно не колоть.

Чем дальше от города – тем чище воздух, прозрачнее реки, зеленее листва. Загородный дом или дача вдали от автострад, заводов и других признаков цивилизации – заветная мечта многих наших горожан.

Однако, как показывает жизненный опыт , расстояние от города до дачи прямо пропорционально количеству элементарных удобств на последней.

Канализация , электричество и отопление значительно облегчают жизнь и отдых на лоне природы, особенно, если этот отдых приходится на холодное время года. Вопрос отопления в этом случае становится самым животрепещущим . Если воду можно принести из колодца или родника, то развести в доме костер при всем желании не получится .

Если размеры жилья позволяют , можно построить и установить классическую русскую печь , которая будет согревать Ваш дом теплом и уютом даже в самые суровые зимы. Ещё один вариант – или . Все бы хорошо, только вот эти приборы известны высоким расходом топлива, быстрым остыванием и требуют дополнительных затрат на эксплуатацию.

Но есть и третий вариант , совмещающий в себе достоинства , и «буржуйки» - это конвекторные печи . Одним из лучших представителей этого вида отопления являются печи Булерьян .

Из этой статьи Вы узнаете не только основной принцип работы и устройство этих печей, но и причины, по которым эти отопительные приборы так популярны во всем мире.

История создания

Согласно одной из версий, появлению Булерьяна способствовали профессиональные вальщики леса из Канады . Характер и условия их работы требовали создания отопительного прибора со следующими характеристиками :

• Компактность конструкции;
• Быстрый прогрев помещения : дачного домика, коттеджа; удачный пример .
• Минимальное количество закладок;
• Дровяное топливо .

Однако патент на изобретение печи, соответствующей желанным характеристикам получили немецкие инженеры . Немецкая компания «Bullerjan GMBH» , появившаяся в 80-ые гг XX века – первая начала серийный выпуск печей Булерьян. Приборы сразу завоевали огромную популярность благодаря надежности и простоте своей конструкции.

В России печи Булерьян производятся под маркой «Бренеран» . Уже более 10 лет их впускает российская компания «Лаотерм» по лицензии немецкого производителя.

Устройство печи Булерьян

Конструкция отопительного прибора довольно проста . Внешне - это стальной цилиндр с выходящими из него изогнутыми трубами. Более всего устройство напоминает печь-калорифер - устройство, чья работа основана на принципе конвекции потоков воздуха. И это не удивительно, ведь именно оно и было взято за основу .

Материал корпуса – конструкционная сталь , покрытая термоустойчивой краской. Толщина стали варьируется от 4 до 10 мм . Изогнутые к центру трубы , «утоплены» в буллер (корпус) на две трети, составляя, таким образом, часть основного механизма печи.

Внутри корпуса находится двухъярусная топка . Он не защищена, и ее объем напрямую зависит от объема основного цилиндра. Лист перфорированной стали делит топочную камеру на два яруса: верхний и нижний.
В нижнем ярусе происходят процессы тления древесного топлива и выработки генераторного газа.

Верхнее отделение занимает примерно 7% общей площади камеры. Здесь осуществляется дожиг летучих соединений, поступающих из нижней топки.

Топочная дверца Булерьяна, как и корпус изготавливается из стали . Хотя в последние годы очень популярны модели с вставками из жаропрочного стекла . Дверца довольно широкая (это необходимо для возможности закладки больших поленьев), герметичная , оборудована надежным замком. На ней расположен регулятор подачи воздуха с подвижным дросселем - дымовой заслонкой, регулирующей силу тяги и позволяющей выбрать режим работы печи.

Таких режимов у прибора два :

• Режим растопки . Благодаря этому режиму происходит быстрый разогрев печи. В топочной камере устанавливается рабочая температура, а вырабатываемое тепло равномерно распределяется по всей отапливаемой площади;
• Режим медленного горения или газификации . Топочная камера заполняется большим объемом дров, которые тлеют в результате настройки дымовой заслонки на минимальную подачу воздуха. Длительное горение способствует постоянной выработки тепла при экономичном расходе дровяного топлива (1 закладка на 10-12 часов ).

Принцип работы

Как уже упоминалась ранее, за основу Булерьяна была взята печь-калорифер. Главная особенность и отличие от других приборов конвекторного типа – эта специальная система труб, проходящих сквозь топочную камеру.

Поэтапно принцип работы выглядит следующим образом :

• • Основной корпус разогревается в режиме растопки и провоцирует всасывание холодного воздуха через трубы буллера;
  • Проходя через трубчатую систему, воздух нагревается до высоких температур и выбрасывается вверх через выпускные отводы;

• В результате происходит быстрый прогрев всего помещения. Остывая , воздух снова оседает на уровне пола и вновь попадает в систему нагрева Булерьяна.

Движение воздушных масс осуществляется только за счет естественной конвекции. Воздух, проходя через трубы, не вступает в контакт с огнем, сохраняя комфортную влажность и кислородное насыщение.

Преимущества и недостатки конструкции

Основные положительные характеристики Булерьяна:

• Быстрый и равномерный прогрев помещения;
• Простота установки , эксплуатации и обслуживания ;
• Высокий КПД - 80% ;
• Экономный расход топливных материалов;
• Один из самых долгих периодов работы среди печей (на одной топливной закладке);
• Универсальность использования (устройство может обслуживать дачи, загородные дома, гаражи, магазины, теплицы, оранжереи, фермы, ангары и многое другое).

Но есть у этого отопительного прибора и недостатки :

• Булерьян работает только на одном виде топлива – древесном ;
• Для понижения пожароопасности прибора следует в обязательном порядке утеплить трубу дымохода ;
• Горение пыли на корпусе печи вызывает неприятный запах ;
• В результате топки в дымовой трубе образовывается едкий конденсат , который требует удаления .

Обратите внимание: уровень конденсата в дымовой трубе печи Булерьян можно понизить, если использовать в качестве топлива только сухие дрова.

Вас также может заинтересовать статья о том, как сделать печь капельницу на солярке своими руками:

Выбор топлива

Два режима работы печи обуславливают и выбор топлива. Булерьян работает только на древесном топливе . Использование других видов, например, кокса может привести к поломке отопительного прибора.

В режиме растопки в печь закладывается быстрогорящий материал (картон, щепа, солома). Период быстрого прогрева составляет от 5 до 30 минут .

Режим длительного горения требует более «солидного» топлива: дрова, дровяные и торфяные брикеты, пеллеты. Причем чем крупнее топливо, тем лучше. Булерьян примет даже массивные чурки .

При правильно настроенной дымовой задвижке они будут медленно тлеть, не требуя дополнительных закладок.

Печь Булерьян – прекрасный пример автономного, неприхотливого и недорогого отопительного прибора. Конструкция устройства довольно проста , что позволяет изготовить его кустарным способом. Было бы желание, да пара «золотых» рук.
Смотрите видео про устройство и принцип работы печи Булерьян:

Скажите, а можно вот такой системой реально отапливать 2 эт.дом 7 на 10? Шум вентилятора - не проблема, можно ведь его в котельную убрать. А воздуховоды провести через пол. Самый главный вопрос - тепло-то будет ?

В котельную можно, но только вентилятор, а не саму печь, иначе будете топить в основном котельную. Несмотря на то, что мы от воздуховодов отказались, но в принципе такой вариант отопления возможен. Только обязательно нагретый воздух нужно собрать в один большой воздуховод, а затем раздавать по помещениям.

Чем больше сечение воздуховода, чем он короче и чем лучше он будет утеплён - тем лучше, но чтобы всё работало так, как вы хотите нужно обратиться к вентиляционщикам, чтобы они посчитали воздухообмен, сечения воздуховодов, мощность канального вентилятора, подобрали его тип.

После этого учитывая то, что через воздушные трубы "Булльерьян" отдаёт только треть выделяемого тепла (в случае естественной циркуляции), а две трубы, в которых стоят форсунки, использовать таким образом нельзя, то вы получите ту тепловую мощность, которую сможете распределить по комнатам. Реально это будет примерно четверть.

При принудительной циркуляции воздуха через трубы никто не скажет сколько тепла она вам отдаст (но гораздо больше).

В принципе, то, что вы хотите сделать вполне реально, но при условии, что первый этаж дома будет отапливаться самой печью, без воздуховодов и печь будет установлена не очень далеко от лестничного проёма на второй этаж, что необходимо для быстрого прогрева дома зимой после перерыва в отоплении.

Вообще не знаю, как в Канаде, но прошлй зимой, когда морозы были под 40, 02 печь не смогла на максимуме мощности поднять температуру в доме 120 кв.метров свыше 17 градусов. Дом: бревно 1 этаж с дополнительным утеплением 100мм URSA, 2 этаж каркасный с утеплением 150 мм URSA. Но это это была крайняя ситуация.

Хочу добавить, что если у вас несколько изолированных помещений на первом этаже, то вы полноценно отапливать их "Буллерьяном" не сможете (тёплый воздух вниз не хочет идти).

Гораздо лучше водяное отопление в этой ситуации, но замучаетесь топить кирпичную печь с водяным котлом или змеевиком. Как только огогь погас, так батареи остыли и в доме стало холодно. Опять ночью вставать дровишки подкидывать.

Есть решение получше - газогенераторная печь с водяным котлом.
Есть импортные и автоматические (где-то я их находил), а есть и попроще - "АкваБуллерьян", тот же буллерьян с заваренными воздушными трубами и соединёнными в единый котёл. Прелести - до 8-12 часов горячие батареи. Правда скажу честно, в работе я эту модель не видел.

Хочу предостеречь от умников вставляющих водяные котлы в кирпичные печи и не обеспечивающих естественную циркуляцию теплоносителя по трубам большого сечения, а устанавливающих циркуляционные насосы, прокачивающим теплоноситель по тонким трубам. Это крайне опасно при отключении электричества. Знаю случаи, когда такие самоделки взрывались, калечили дома и, самое главное, людей.