Печь Булерьян (Бернеран): устройство и принцип работы

В этой статье расскажу о такой отопительной печи с интересным названием как Булерьян. Этот необычный и экономичный прибор был изобретен в Канаде, но на сегодняшний день завоевал популярность во многих странах. Печь Булерьян имеет особую уникальную конструкцию, однако если постараться, то можно её сделать своими руками использую чертежи и необходимые материалы.

Почему такая печь лучше обычной печи и какие основные отличия и многое другое вы прочитаете далее…

Печь Булерьян и её особенности применения

Булерьян – это отопительная печь, представляющая собой цельнометаллический корпус, с вваренными в него трубами, обеспечивающими принудительную конвекцию, благодаря которой воздух в помещении прогревается очень быстро.

Печь Булерьян, была придумана канадскими лесорубами, и в дальнейшем уже подверглась современным модификациям, для более комфортной эксплуатации.

Данное приспособление представляет собой металлическую жаропрочною конструкцию. Такой тип печи предназначен для отопления частных домов, разных цехов и помещений.

Булерьяны быстро завоевали признание покупателей, потеснив на рынке другие типы печей и разного рода отопительные системы. Такой ажиотаж и симпатия среди потребителей обусловлены внушительными характеристиками печи, среди которых можно сразу отметить высокий КПД 75-80%.

Следовательно, расход топлива будет меньше, при этом нагретый воздух будет распространяться по всей площади. Немаловажной особенностью является также, что печь не раскаляется.

Еще одно преимущество не высокие цены на такие печи, всё благодаря тому, что она полностью состоит из метала, без каких-либо двигателей и дополнительных деталей.

Сверху печи выступают ряды труб, также и снизу расположены трубы. За счет этих труб происходит конвективное отопление – холодный воздух, поступая в нижние трубы, переходит в камеру сгорания, и на выходе воздух исходит из верхних труб уже нагретым.

В Булерьяне есть две камеры.

В одну из них делается закладка твердого топлива. а именно: дрова, брикеты из торфа, бурый уголь, картон и разного рода бумажная промышленность.

В этой камере наличие воздуха минимально, благодаря чему дрова не сразу сгорают, а постепенно, к тому же эти тлеющие дрова, вырабатывают горючий газ, который сгорает уже во второй камере.

Печь Булерьян направлена на обогрев воздуха, который способен вследствие конвекции быстрее прогревать помещение.

Уникальная конструкция Булерьяна позволяет одновременно выполнять функции таких устройств, как:

• печь,
• калорифер,
• газогенератор.

Данную печь используют для обогрева помещений:

• жилого дома,
• недостроенного дома в момент строительства,
• дачи,
• предприятия,
• в теплице и т.д.

Печь Булерьян может работать в двух режимах:

• Режим растопки печи – выводит печь до нужной рабочей температуры.

  В этом режиме в помещение с помощью интенсивной конвекции происходит быстрое нагревание помещения. Для быстрого розжига печи вначале следует уложить в топку мелкие сухие дрова (щепки) с бумагой, которые потом поджигают.

  После этого дверь топки закрывается, а заслонка открывается на максимум, обеспечивая интенсивную тягу воздуха в топку. В режиме растопки в печи температура поднимается до +700-800°С, что хорошо прогревает теплообменные трубы, по которым начинает перемещаться интенсивно воздух. На выходе с теплообменных труб в режиме растопки температура воздуха достигает +130-140°С.

  Когда печь Булерьян работает в режиме растопки КПД котла очень низкое, что не выгодно, поэтому при достижении нужной температуры необходимо печь перевести в режим газификации (режим длительного горения).

• Режим газификации печи – это последующий режим, на который может перейти печь после режима растопки (примерно через 30 минут с момента растопки).

  После сгорания первой партии дров, для перехода в режим газификации необходимо загрузить полностью топку новой партией дров, затем закрыть дверь и прикрыть заслонки для ограничения доступа воздуха в топку.

  В таком режиме дрова практически не горят, а только тлеют, что приводит к снижению температуры выхода до 55-60°C. В таком режиме при полной загрузке топки дровами печь Булерьян может проработать 10-12 ч.

Можно выделить основные функции и особенности использования печей Булерьян:

• Прогрев помещения за короткий промежуток времени,
• Эксплуатация, не зависимая от коммуникаций (газа, электричества, воды и пр.),
• Равномерный прогрев помещения,
• Неприхотливость в использовании, функционирование практически на любом твердом топливе,
• Экономичная работа,
• Простота в обслуживании,
• Высокий показатель КПД (80%),
• Способность поддерживать стабильную температуру до 12 часов от одной закладки топлива.

Чудо-печка очень экономична. Топливо в ней сжигается в две стадии.

В первой камере происходит процесс тления и образования печных газов, а во второй эти газы дожигаются до конца благодаря подаче воздуха во вторичную камеру. В результате, достигается полное сгорание (или так называемое чистое горение). Температура уходящих газов, при этом, достигает 200 300 С, а КПД увеличивается до показателя 70— 75 %.

Таким образом, при полной закладке объема Булерьян может работать 8 -12 часов, а иногда и больше в зависимости от качества топлива.

За сутки достаточно трижды удостоить его вниманием, а остальное время он работает без присмотра. Так как топочная дверца закрывается очень герметично, а температура самой печи низкая, то Булерьян соответствует нормам пожаробезопасности, что подтверждено протоколом испытаний.

Кроме отопления жилья, производственных и складских помещений, его можно использовать и для сушки древесины и пиломатериалов, что при использовании в качестве топлива отходов от распиловки леса приводит к очень низкой себестоимости высушенных пиломатериалов.

При наличии встроенного дымохода можно установить Булерьян и в квартире с печным отоплением.

Если Вас устроит дизайн Булерьяна, он впишется в квартиру, коттедж или дачу в первозданном виде. Если нет, можно оформить его в виде камина.

Причем, как отмечалось, КПД лучших открытых каминов достигает 35%, а закрытых до 80%. Кстати, при проектировании дачных коттеджей, можно предусмотреть систему воздухопроводов для отдельных помещений 1-го и 2-го этажа.

Булерьян может применяться и как резервное отопление. Его установка достаточно проста. Необходимо подключиться к дымовой трубе или установить новую.

Особенно актуально использование Булерьяна там, где нет других источников энергии (энергоснабжение, центральное отопление, газа) или тепло подается непостоянно.

Существует пять видов агрегатов, отличающихся своей мощностью. Каждый из них рассчитан на определенный объем помещения: 100, 200, 400 , 600 , 1000 и 1200 м. куб.

Твердое топливо полностью сгорает в Булерьяне в две стадии, каждая из которых протекает в одной из двух топочных камер.

Этот процесс начинается с традиционной закладки древесины, торфа или других подходящих горючих материалов в топку печи и ее разжигания. Помещенное таким образом в первую камеру, топливо начинает тлеть и выделять большое количество печных газов.

Далее эти газы попадают во вторую камеру, где смешиваются с поступающим туда же воздухом, после чего полученная смесь сгорает.

Таким образом, реализуется процесс полного или чистого горения топлива, благодаря которому выделяется большое количество теплоты. При этом температура уходящих газов достигает 200-300°С, а КПД Булерьяна растет до уровня 70-75%, что выше аналогичного коэффициента обыкновенных печек и каминов.

Описанный принцип функционирования обеспечивает канадской печи важное преимущество – возможность работать на одной полной закладке до 8, и иногда и до 12 часов, в зависимости от качества сжигаемого топлива.

Соответственно, загружать его придется 2-3 раза в сутки, что значительно меньше, чем при использовании классического твердотопливного котла, наполнять топку которого надо каждые 4 часа. Соответственно, Булерьян на дровах гораздо удобнее и экономичнее.

Дополнительными достоинствами канадских буллеров являются – достаточно низкая температура корпуса и наличие герметичной топочной дверцы.

Благодаря этому, данные теплогенераторы соответствуют нормам пожарной безопасности, что подтверждено соответствующими испытаниями. Помимо частных домов, дач и коттеджей, установить Булерьян также можно в магазинах, теплицах, производственных, ремонтных и складских помещениях.

Такие нагреватели подходят для просушивания изделий из древесины и пиломатериалов. А использование отходов деревообрабатывающей промышленности, в качестве топлива для булерьянов, позволяет значительно сократить расходы на отопление таких производственных цехов и складов.

Наличие встроенного дымохода дает возможность устанавливать печь буллер даже в квартирах с отсутствующим централизованным отоплением. Для тех, кого не устраивает специфический внешний вид такого теплогенератора, существует технология превращения его в камин при помощи специальной отделки. При этом КПД полученного нагревателя будет превышать аналогичный коэффициент классического открытого камина в два раза.

Важным является и то, что при помощи дровяного котла буллер можно отапливать сразу несколько помещений, используя гибкие металлорукава, надетые на выходные концы труб и разведенные по разным комнатам.

Существуют специальные модели Булерьянов с плоской поверхностью, которую можно использовать для приготовления пищи или нагрева воды, что делает их особенно удобными в быту.

Преимущества и недостатки печи

Преимущества печи:

• Быстрота нагрева помещения. Температура настраивается за счет регулирования мощности, подходящего сорта древесины. В течение 2-3 часов помещение полностью нагревается.
• Для квартиры достаточно иметь небольшой Булерьян, нужная температура постоянно поддерживается путем подкладывания дополнительных дров. Способна отапливать крупные помещения.
• Равномерно разогревает площадь помещения, без остатков холодного пространства.
• Не сушит воздух, сохраняется допустимая влажность в атмосфере, устраняет дым, сажу дома. Безопасное использование.
• Имеет небольшой размер, обогревает объемную площадь. Регулирование температуры, в зависимости от желания, прогреваемой площади.
• Быстро, равномерно обогревает жилое помещение.
• Экономный расход топлива (дров). Одной закладки хватает до восьми часов.
• Удобство в использовании, эксплуатации. В наличии удобная дверца, через которую загружаются дрова или другое топливо.
• Не требует использования электроприборов, экономит электроэнергию, газ.
• Высокая производительность благодаря двухкамерной топке.

Основные недостатки печи Булерьен:

• Работа только на одном виде топлива – на дровах (хотя возможно использовать топливные пеллеты).
• Большой процент потери генераторного газа, который не участвует в процессе горения.
• Образование конденсата в виде твердых отложений внутри трубы. Дымоходную трубу необходимо обязательно хорошо утеплять.
• Занимает достаточно много места.
• Для получения пиролизного газа необходимы только сухие дрова.
• При работе печи Булерьян происходит горение пыли, которая оседает на внешнюю поверхность корпуса.
• Постоянное выделение дыма вследствие неполного сгорания дров. Для предотвращения интенсивного дымления трубу надо устанавливать высотой 3-5 м от поверхности земли.
• При работе печи существует запах гари.

Дымоход для печи Булерьян

Периодически дымоходную трубу необходимо чистить от копоти и конденсационной сажи (рекомендовано 2 раза в год). Игнорирование чистки дымохода и использование мокрых дров приведет к засорению трубы и уменьшению силы тяги.

Частое использование печи в режиме растопки (на максимальных температурах) приводит к быстрому ее износу буквально за 1-2 сезона (прогорает металл). При соблюдении всех предписаний инструкции по текущему содержанию печь может прослужить 5-10 лет и более.

Одним из преимуществ дровяных печей является простота установки. В этом процессе возникает всего одна сложность, которая заключается в правильном подключении теплогенератора к дымоходу.

Очевидно, что функционирование нагревателя без подходящего канала отвода продуктов горения невозможно.

Дымоход для печи Булерьян является одной из самых важных частей такой системы обогрева, поэтому он должен соответствовать определенным требованиям, которые будут рассмотрены далее.

Стоит сразу отметить, что неправильный подбор или монтаж дымоходной трубы может не только значительно снизить эффективность работы котла и теплообмена, но и спровоцировать появление в помещении крайне опасной концентрации дыма.

Поэтому необходимо очень ответственно подходить к обустройству отводных каналов и доверять их установку только профессионалам соответствующего профиля.

Выбор дымоходной трубы для Булерьяна начинается с подбора подходящего материала, из которого она будет изготовлена.

На современном рынке можно найти различные изделия такого назначения, но не каждое из них может использоваться в сочетании с печью конвекционного типа.

Основные материалы для дымовых каналов и их характеристики таковы:

• Дымоходы из нержавеющей стали.

  Представляют собой готовые части труб, преимуществами которых являются простота монтажа, надежность и долговечность. Они бывают одинарными (устанавливаются внутрь кирпичных шахт) и двойными (предназначены для сооружения внешних каналов отвода газов).

  Качество стальных дымоходов для Булерьянов определяется толщиной их стенок, которая должна быть не меньше 1 мм. Благодаря своей универсальности, данные изделия хорошо подходят для подключения к рассматриваемым нагревателям,



• Дымоходы из керамики.

  Второй вид отводных каналов, совместимых с современными теплогенераторами, какими как печи буллер. Конструктивно они состоят из трех слоев – внутренней керамической трубы, изоляции и внешней бетонной оболочки.

  Керамические дымоходы для Булерьяна отличаются отсутствием коррозии, легкостью очистки, отменной тягой, высокой огнеупорностью, простотой монтажа, а также устойчивостью к погодным воздействиям и влиянию конденсата. Все эти качества делают их хорошим выбором для функционирования в сочетании с канадскими печами,



• Дымоход из кирпича.

  Является традиционным и самым распространенным уже многие века. Однако этот материал имеет один существенный недостаток – он плохо подходит для работы с современными котлами длительного горения, к которым относится и Булерьян.

  Дело в том, что такое оборудование производит малое количество продуктов сгорания с относительно небольшой температурой, результатом чего становится образование внутри кирпичного дымохода для Булерьяна водяного пара и конденсата, постепенно разрушающих кладку.

  Избежать этих проблем можно, если вставить в существующую шахту одинарную отводную трубу из стали,

• Дымоход из асбеста.

  Еще один вид дымоотводных каналов, неподходящих для печей Булерьян. При этом он имеет сразу несколько серьезных недостатков. Асбестовый дымоход для Булерьяна, даже будучи хорошо утепленным, характеризуется постоянным образованием большого количества разрушительного конденсата.

  Кроме того, асбест выделяет очень неприятный запах, способный распространятся по всей площади отапливаемого помещения.

Печь Булерьян своими руками

Изготовить подобное отопительное устройство самостоятельно сложно, но вполне возможно. Достаточно понимать принцип её работы и иметь необходимые инструменты и расходные материалы.

Как правило, перед началом самостоятельного изготовления печи, выполняется её чертёж.

А любой правильно выполненный чертёж отопительного устройства содержит спецификацию, в которой перечислены требуемые материалы, погонаж трубного проката и площадь стальных листов.

Перечень основных инструментов, без которых выполнить его невозможно:

• В первую очередь потребуется оборудование сварочное в комплекте, включая расходные материалы (электроды и т.п.) – потребуется при выполнении сборки печи,
• Оборудование монтажное (трубогибы и труборезы, деревянные клинья, струбцины, шлифовальная машинка и т.п.) – нужны при раскрое заготовок и выполнении черновой сборки отдельных узлов,
• Оборудование контрольно-измерительное.

Далее необходимо выполнить:

• Изготовление согнутых отрезков трубы.
• Изготовление устройства для отвода дыма и сбора конденсата.
• Изготовление заслонок для поддувала и отвода.
• Изготовление дверки для топочной камеры.
• Сварку каркаса из согнутых труб и установить в него перегородку.
• Приваривание листов металла в пространстве между трубами.
• Монтаж дверцы с замком.
• Изготовление и приваривание металлических ножек.

Этапы работы:

1. Работа начинается с того, что мерные отрезки отделяются от трубчатого погонажа. Обратите внимание на то, что длина мерных отрезков должна равняться длине дуги, которая из него сгибается.
2. Следующий шаг – отделение овальных заготовок, предназначенных для изготовления торцевых стенок печи, от металлического листа. Из остатков последнего следует нарезать ленты, которыми потом будут закрыты просветы в стенке печи (между трубами). Кроме этого не следует забывать о подготовке заслонки поддувала и поддона U-образного сечения.
3. После разметки и вырезания основных деталей, остатки листовой стали пускают на изготовление дверки печи и полос, требующихся для сборки вытяжной трубы и сборки круглого патрубка, устанавливаемого на поддувало.

4. После этого выполняются гибка полос и труб. Причём и полосы, и трубы для их последующей установки на корпус, гнут по заданной дуге, сверяя с имеющимся калибром (в нашем варианте длина трубы 1200 миллиметров, а радиус – 225 миллиметров.).

   Для выполнения указанной работы прекрасно подходит трубогиб вальцовый. А для изготовления патрубков для дымохода и поддувала трубы гнут в кольцо (тем же инструментом). Если такой возможности не имеется, то просто нарезают их от трубы большого диаметра.



5. Первоначально изготавливается корпус.

   Для этого:

   • Укладываем на сварочный стол первую трубу (если считать от задней стенки), кладём рядом деревянный брус, равный по толщине диаметру трубы,
   • На данный брус кладётся вторая труба, причём таким образом, чтобы её края легли на первую сверху,
   • После этого кладём рядом второй брус (по отношению к первому – внахлёст) и с упором к трубе № 2,
   • Далее в шахматном порядке повторяем данные операции до момента выхода на высоту передней стенки,
   • После этого наша трубная пирамида выравнивается и точечно прихватывается сваркой в узлах сопряжений.

Таким образом, мы сформировали скелетную основу тела нашего корпуса.

6. После этого ввариваем внутрь на необходимой высоте поддон U-образный. Он будет отсекать первичную камеру топливника от вторичной. Также точечно прихватываем места сопряжения указанного поддона и внешней части будущей камеры сгорания, после чего проходим сплошным швом всю плоскость.
7. Затем над тем местом, куда будет установлен патрубок поддувала, обустраивается перфорированная либо трубчатая полочка.
8. Следующий этап работы предусматривает закрывание просветов, оставшихся между трубами, металлическими полосами, которые выгнуты с теми же радиусами. После чего кантуем свою конструкцию в горизонтальное положение и провариваем линии сопряжения по всей их длине постоянными швами.
9. После этого приступаем к изготовлению торцевых стенок, задней и передней.

10. Передняя стенка:

    • Укладываем нашу овальную заготовку на лицевую часть, после чего маркируем границы, с целью максимально точного выполнения подгонки,

    • В полуфабрикате, из которого изготавливается стенка передняя, вырезаем отверстие для обустройства поддувала, навариваем патрубок для последующей установки дроссельной заслонки. Можно установить заводскую, а можно изготовить самостоятельно.

      Для этого потребуется по осевым линиям прорезать стенки изготовленного патрубка, вставив туда штырь и наварив на него плоский диск, диаметр которого должен совпадать с внутренним проходным сечением патрубка, установленного на поддувало,

    • Следующие шаги: обустройство отверстия круглой формы под дверку топливника и монтаж небольшого «воротника».

    • Дверца топки будет представлять собой имеющий двойную стенку короткий цилиндр. Она, при правильном изготовлении, надевается прямо на воротник, выполненный на передней стенке. При этом она входит в имеющуюся между наружным и внутренними кольцами щель.

      Кольца предварительно навариваются на торец дверки (её плоской плиты). Для обеспечения более высокой герметичности между данными кольцами дополнительно прокладывается асбестовый шнур.

    • Дверка фиксируется специально установленной защёлкой эксцентрикового типа, в которой фиксируется наваренный на внешнюю сторону плинты штырь. А с противоположной от защёлки стороны у дверцы имеются установочные петли.
11. Собрав лицевую часть печи, привариваем её к основной конструкции. После чего переходим к задней стенке, которая представляет собой обычный круг, имеющий отверстие, которое выполняется выше места размещения внутреннего поддона. Здесь устанавливается патрубок газоотведения. На предпоследнем этапе сборки его просто вваривают в заднюю стенку.
12. После этого монтируются Г-образные опоры, на которых будет стоять наша конструкция. Они ввариваются в корпус снизу.

Правила эксплуатации печи

Для того чтобы эксплуатация печи была безопасной, надежной, требуется тщательно подготовить основание, соблюсти все требования, предъявляемые к монтажу дымохода и обеспечить регулярное обслуживание.

Во время использования печи, владельцам следует обращать внимание на работу конструкции, появление некоторых признаков, указывающих на неисправность.

Вот несколько типовых причин, по которым начинает дымить печь:

• Недостаточное утепление дымохода. Конвекционный вид печи накладывает требования к дымоотводной системе. Рекомендуется использовать керамические или сэндвич трубы,
• Скопление дегтя на стенках труб дымохода. Необходимо выполнять чистку дымохода хотя бы раз в год.
  
  низкий уровень высоты дымохода. Ее минимальный показатель равняется 3 метрам. Также важно правильно высчитать высоту между коньком кровли и зонтиком.

Если выполнять все эти условия, регулярно проводить обслуживающие работы, то можно избежать проблем с плохой тягой и задымленностью.