Feu-ho vosaltres mateixos calderes de llarga durada a la fusta, carregant les 24 hores

Caldera de combustible sòlid per a calefacció de locals domèstics i industrials

Calderes de combustible sòlid per escalfar una casa particular

Els models bàsics de calderes de llarga durada amb circuit d’aigua sobre fusta per a la llar es distingeixen pel material de fabricació, el disseny del forn, l’intercanviador de calor, la xemeneia i el mètode de càrrega i crema de combustible.

Una caldera de llenya de llarga durada amb circuit d’aigua està equipada amb un registre tubular (vertical) o un intercanviador de calor tipus jaqueta. El disseny de la caixa pràcticament exclou la possibilitat de bullir aigua en sistemes amb circulació natural.

La caldera de combustible sòlid es basa en el principi de combustió a llarg termini i econòmica del combustible

Una caldera de llenya d’acer de llenya per escalfar una casa té una inèrcia tèrmica baixa. El circuit de la caldera d’acer resistent a la calor suporta canvis sobtats de temperatura i pressió del sistema. La manca de material és la seva sensibilitat a la corrosió, que es veu reforçada per l’estrès tèrmic del metall. El període de revisió de la unitat d’acer és de 15 anys.

Les parets d’un intercanviador de calor de ferro colat d’una caldera de llenya per escalfar una casa privada amb bateries s’escalfen i es refreden durant molt de temps. L’aliatge fràgil no està dissenyat per a canvis crítics en el rendiment del sistema.

Caldera de combustible sòlid en mode semiautomàtic

L'avantatge del ferro colat es deu a l'amorfitat del material a la corrosió de l'oxigen. La vida útil d’una caldera amb un intercanviador de calor de ferro colat, amb el funcionament correcte de la unitat, arriba als 25 anys.

El principi de funcionament d’una unitat de combustió a llarg termini és la fosa forçada, seqüencial, de dalt a baix de la fusta, en la qual s’allibera metà, monòxid de carboni i hidrogen. La manca d’oxigen disminueix la velocitat de propagació de la flama. L’energia calorífica addicional es genera en cremar gasos de combustió. El flux de gasos de combustió renta la superfície de l'intercanviador de calor a la sortida de la caldera. El disseny permet carregar llenya un cop al dia.

Taula 1.El preu de les calderes de combustible sòlid de llarga durada:

Nota! El preu mitjà de les calderes per cremar llargues a la llar per a una llar és de 50 mil rubles. La qualitat dels darrers desenvolupaments nacionals de calderes de combustible sòlid és un competidor digne de les seves contraparts estrangeres.

Calderes de piròlisi de llarga durada

Les unitats de piròlisi són un dels tipus de calderes de llarga durada. La separació per fases del procés de combustió augmenta l'eficiència i amplia el temps de funcionament del gasificador. La llar de foc de la caldera de piròlisi està separada per un broquet especial. Al primer compartiment, sota la influència de les altes temperatures, la posada de llenya desprèn gas inflamable. El segon s’utilitza per a la postquema de productes de descomposició de la fusta. Es forma una quantitat mínima de cendra a la safata de cendra i la xemeneia no està coberta de dipòsits de sutge.

Les unitats generadores de gas estan destinades a sistemes de calefacció d’edificis residencials, amb una superfície superior als 100 m².

Taula 2. Preu de les calderes de piròlisi de llarga durada amb circuit d’aigua:

Les calderes de llenya amb piròlisi funcionen fins a dos dies amb una sola càrrega de combustible. El cost del producte depèn de la marca del fabricant, la potència i el grau d’equipament de la unitat amb automatització.

Feu-ho vosaltres mateixos calderes de llarga durada a la fusta, carregant les 24 hores

La potència de la caldera es selecciona d’acord amb les característiques estructurals de la casa (superfície, pèrdues de calor totals) i la zona climàtica del lloc de residència. Com a regla general, l’eficiència d’una caldera casolana per cremar llargues sobre llenya no supera el 80% (és a dir, es perd una cinquena part de la calor de la combustió a la caldera).

La manca d’energia tèrmica estimula el funcionament del generador en mode de combustió intensiva. Les càrregues màximes constants comporten un consum excessiu de llenya, una pèrdua de calor doble i un desgast prematur de la caldera.

Dispositiu de caldera de combustible sòlid

Càlcul de les dimensions del forn per a una caldera de llarga durada sobre llenya

El tipus de fusta, la forma i la longitud de la fusta determina la mida i l’àrea equivalent de la cambra de combustió. La densitat específica i a granel de la càrrega, la calor que allibera la llenya durant la combustió són valors de referència. El càlcul del volum de càrrega ajudarà a calcular el consum de combustible de la temporada, a organitzar els llocs d’emmagatzematge de combustible.

Important! La qualitat de la fusta afecta el procés de combustió. L’alt contingut de resina de la llenya de fusta tova i l’alt contingut d’humitat de la fusta acabada de tallar redueixen l’eficiència de la caldera. La combustió incompleta de fusta crua condueix a la deposició de sutge i quitrà a la superfície del circuit de l’aigua, les parets del forn i la xemeneia. El metall s’oxida, empitjora la calor i es crema ràpidament.

Taula 3. Calor volumètric de combustió de fusta de diferents espècies:

Considerem un exemple de càlcul del volum de la cambra de càrrega d’una caldera de llenya.
Dades inicials:

• potència de la caldera 10 kW;
• el volum d'una càrrega ha de garantir el funcionament de la unitat durant el dia;
• combustible - llenya de bedoll, longitud del tronc 0,60 ÷ 0,65 m;
• contingut d'humitat de la fusta 20%.

Article relacionat:

Opcions de calefacció per a una casa de camp: triar una caldera. Avantatges i desavantatges de l’escalfament de l’aigua d’una estufa de llenya. Característiques del combustible sòlid, gas, unitats elèctriques: descripció i preus.

En cremar 1 kg de llenya de bedoll, s’allibera 4,2 kW d’energia tèrmica. La potència donada (10 kW) proporcionarà la crema de 2,4 kg de fusta per hora (10 / 4,2 = 2,381).

Un metre cúbic de llenya de bedoll pesa 650 kg. El consum horari de combustible serà de ≈ 0,004 m³ / h (2,4 / 650 = 0,0037).

El pes del marcador que ha de suportar la reixa amb el broquet és de ± 60 kg (2.381x24 = 57.144).

La llenya de bedoll no cau fortament, per tant, el volum del marcador augmentarà 1,9 vegades, fins a 0,008 m³ / h (0,004x1,9 = 0,0076).

Segons la condició: càrrega cada 24 hores, respectivament, el volum de combustible és de 0,2 m³ (0,008x24 = 0,192).

Heu de tenir en compte l’elecció de la llenya per a una caldera de combustible sòlid

Si tenim en compte la longitud dels troncs de 0,6 ÷ 0,65 m, la profunditat òptima del foc serà de 0,7 m.

Suposem que l’alçada de la càrrega de combustible és de 0,6 m. L’amplada del forn és de 0,5 m (0,2 / 0,7 / 0,6 = 0,476).

La mida de treball de la llar de foc d’una caldera de llenya per escalfar una casa (superfície 80 m2, llenya de bedoll) és de 0,7x0,6x0,5 m. eliminació de gasos de combustió.

La combustió regulada i equilibrada reduirà la velocitat de propagació de la flama natural. El subministrament limitat d’aire primari i secundari al forn proporcionarà manca d’oxigen i ampliarà el temps de funcionament d’una caldera casolana 1,8 vegades. Això pot reduir el consum estimat de llenya i, en conseqüència, la mida de la unitat.

Una caldera de combustible sòlid de llenya és una bona alternativa a la calefacció de gas

Caldera de llenya feta a casa amb llar de foc vertical (Bubafonya)

Les calderes de llarga durada bricolatge estan muntades en xapa d’acer (gruix 4 ÷ 6 mm), canonades de parets gruixudes (DN 300 mm) i contenidors cilíndrics d’una mida adequada. El disseny més senzill ("Slobozhanka" o "Bubafonya") està muntat a partir d'una bombona o barril de gas. El principi del dispositiu és copiat per la caldera bàltica "Stropuva".

La capacitat de la llar de foc vertical s’utilitza per a la crema de llenya dirigida de dalt a baix. El procés s'acompanya d'una compactació uniforme de la càrrega, l'alliberament i la postcombustió de gasos de fusta i l'eliminació de productes de combustió a la xemeneia.

L’aire primari es subministra al mirall de combustió a través d’una canonada vertical. A la paret superior de la caldera es munta una estructura estàtica o telescòpica. L'eix del pistó recorre el centre de la llar de foc cilíndrica. La bretxa entre el coll i la canonada principal d’alimentació d’aire es forma amb un cordó soldat, que proporciona un traç lliure de la tija i una mínima fuga d’aire a la cambra d’aire per cremar gasos de fusta.

Dibuix d’un forn metàl·lic amb un forn de combustió contínua

La combustió de gasos de piròlisi augmenta l’eficiència de la caldera. Una tapa d'amortiment a la part superior de la canonada regula la presa d'aire. Per sota es solda un disc amb fulles, que talla el flux d’aire a la zona de combustió. El material per al distribuïdor es selecciona tenint en compte la capacitat tèrmica. El diàmetre del disc és lleugerament inferior a la mida del foc.

Proporcions constructives de la caldera Bubafonya:

• diàmetre òptim del cos 300 ÷ 800 mm;
• alçada de la caldera: entre 3 i 5 diàmetres;
• gruix de paret 4 ÷ 6 mm;
• el diàmetre del disc és un 10% inferior a la secció transversal de la cambra de combustió;
• el gruix del disc és inversament proporcional al diàmetre (un panell pesat empeny la zona de combustió i apagarà la flama, un panell lleuger conduirà a un efecte de combustió inversa);
• les fulles corbes formen un flux d’aire turbulent dirigit per cremar gasos de piròlisi;

Caldera casolana de llarga durada "Bubafonya" amb llar de foc vertical

• el diàmetre de la canonada de subministrament d'aire es pren com a 0,55 de S (àrea de la secció transversal de la canonada de sortida de la xemeneia);
• la bretxa entre la canonada i el coll no supera els 2,5 mm;
• l’alçada del tub d’entrada d’aire (a la posició inferior) s’eleva per sobre del coll 150 mm.

L’àrea de la secció transversal del tub de la xemeneia a la sortida de la caldera de llarga durada està determinada per fórmules empíriques:

S = 1,75xN (m2)on

S és l'àrea de la secció transversal del tub de sortida (cm² o m²);

N - potència tèrmica de la caldera (kW / h);

1,75 - coeficient obtingut empíricament (m2h / kW).

Dibuix de forn de llarga durada

N = m * qw (kWh)on

m és la massa de llenya d'una càrrega (kg);

qw: transferència de calor específica de la fusta amb un contingut d'humitat determinat (kW / kg).

El pes de la càrrega per a les calderes de fabricació pròpia per a una llarga crema a la fusta ve determinat pel volum de treball del forn (Vk) i la densitat específica de la fusta (md):

m = Vk * md (kg)on

Vk = πD² / (4 * ht) (dm³), on

hт és l'alçada de la cambra de càrrega.

Taula 4. Mida equilibrada dels elements del sistema primari de distribució d'aire per a la caldera Bubafonya:

Nota! No és possible col·locar l'intercanviador de calor tubular a la cambra de combustió. Es requereix una carcassa cilíndrica exterior de diàmetre més gran o una estructura incorporada a la xemeneia.

El principi de funcionament i els dibuixos de les calderes de piròlisi amb les seves pròpies mans

Les instal·lacions de piròlisi casolanes s’instal·len per escalfar cases grans. El disseny de la llar de foc, el broc i els conductes de fum complica el muntatge de generadors de gas casolans. Circulació forçada refrigerant i el subministrament d'aire a la zona de combustió significa la dependència del funcionament de la caldera de factors externs. Per reduir el risc d’avaria d’emergència de la caldera, es permet un amortidor per a l’alliberament d’energia tèrmica i un intercanviador de calor tipus jaqueta.

Esquema d'un generador de gas casolà amb subministrament d'aire forçat a la zona de combustió: 1 - cos de la caldera; 2 - porta de càrrega; 3 - porta de la safata de cendra; 4 - un ventilador que subministra aire a la zona de combustió; 5 - cambra de càrrega i zona de combustió primària; 6 - un forat tecnològic per netejar els canals de la xemeneia; 7 - cambra de combustió de gasos de fusta; 8 - jaqueta intercanviador de calor; 9 - canal de sortida de gasos de combustió; 10 - coll de sortida de la xemeneia; 11 - porta d'ajust de la xemeneia (11а - mànec de la porta); 12 - sortida a la canonada de distribució; 13 - tub de retorn per on flueix el refrigerant refrigerat del sistema de calefacció; 14 - màniga de la unitat de control (termomanòmetre); 15 - Lluc per netejar canals de fum

El cos de la caldera està soldat amb xapa d’acer de parets gruixudes (4 ÷ 5 mm). La càrrega de llenya és frontal. La radiació tèrmica es transfereix al sostre de la caldera, a les parets laterals de la cambra i escalfa l’aire que entra a la zona de combustió. L'estanquitat i l'estanquitat de la cambra de combustió està assegurada per un obturador amb reflector i un pern giratori a les portelles de càrrega i cendres. Un ventilador subministra aire a la cambra de combustió per força.

La jaqueta de l’intercanviador de calor cobreix completament el forn i parcialment la cambra de combustió dels gasos de piròlisi. El buit (3 ÷ 5 cm) s'omple d'aigua. S'incrementa l'intercanvi de calor de la paret posterior: d'un costat, l'intercanviador de calor voreja la llar de foc, l'altra paret de la jaqueta està en contacte amb el canal de la xemeneia. Un intercanviador de calor construït en la direcció del flux de gasos de combustió redueix la temperatura dels gasos de combustió a 100 ° C. El volum intern del circuit de la caldera es considera com a 5 ÷ 25% de la capacitat total del sistema de calefacció.

Esquema típic de fleixos caldera de piròlisi

El tub de subministrament de refrigerant al sistema de consum es troba a la part superior. Connexió de canonada de retorn - inferior. El refredament del portador de calor de retorn per sota de 65 ° C és perillós a causa de la caiguda de condensat àcid a les parets de l'intercanviador de calor, que destrueix l'acer. A una potència de caldera baixa, la temperatura entre les línies de cabal i de retorn s’iguala instal·lant una vàlvula de derivació. El circuit de la caldera d’una casa gran es complementa amb un ascensor i una bomba de circulació.

La reixa de les calderes casolanes de llarga durada serveix de suport per a la càrrega de combustible. A la reixa hi ha llenya calenta, folrada amb gres. Els broquets del cos de la reixa serveixen com a broquet a través del qual el gas combustible entra a la zona de postcombustió del combustible.

Cendra i cendra es desperten al cendrer. Per a calderes de baixa potència, amb una distribució uniforme de la càrrega de calor sobre el mirall, són adequades les reixes de ferro colat estàndard.

Esquema de calefacció de caldera en una casa particular

Els productes de combustió entren als canals i surten de la caldera pel coll de la xemeneia (la fórmula de l'àrea de la secció transversal del coll de la xemeneia es dóna a l'exemple anterior). Si s’escau, s’obri l’amortidor de control de xemeneia.

El disseny permet una càrrega addicional de combustible sense l’extinció completa de la caldera ni una descàrrega forçada d’energia tèrmica en cas d’aturada de corrent. El gas de fusta calenta surt del forn obviant els conductes de la postcombustió i la xemeneia.

La secció transversal i l'alçada de la xemeneia permeten el funcionament d'una caldera no volàtil casolana de tiratge natural. El calat normal de la caldera de piròlisi serà proporcionat per una alçada de la xemeneia de 6 m.

Les dades obtingudes es reflecteixen en un dibuix a escala d’una caldera de llarga durada amb les seves pròpies mans, segons el qual es determina el volum i la quantitat aproximada per a la compra de consumibles.

Esquemes del dispositiu de calderes de piròlisi de diferents tipus

Important! Si no podeu esbrinar el càlcul dels paràmetres de la caldera pel vostre compte, heu de demanar ajuda a professionals. Els recursos d'Internet especialitzats ofereixen dibuixos per fer una caldera de piròlisi de llarga durada amb les vostres mans. Els videotutorials, amb explicacions detallades sobre la instal·lació, s’adjunten al conjunt de documentació tècnica.

Instal·lació de calderes de llenya al sistema de calefacció

L’autoproducció d’una caldera implica les habilitats i l’experiència en la producció de soldadura, instal·lació elèctrica i treball de serralleria. Seran útils coneixements de física, enginyeria tèrmica, ciència de materials, normes per instal·lar sistemes de calefacció.

Cal respectar les tècniques i mètodes de seguretat. Es necessita una sala equipada i eines per muntar la caldera.

Material per fer una caldera de piròlisi:

• xapa d'acer de 6, 5 i 4 mm de gruix (llar de foc, jaqueta de l'intercanviador de calor i cos);
• cantonada amb laterals de prestatges de 50 mm (reforços del marc);

Caldera de combustible sòlid de doble circuit amb dipòsit d'emmagatzematge d'aigua calenta

• canonada d'acer (canonada d'un bescanviador de calor amb sistema de calefacció);
• una reixa de ferro colat de mida adequada o una vareta rodona de 20 mm de diàmetre;
• maó petard;
• ventilador centrífug;
• portes confeccionades amb reflector, subjecció, mànec i pany;
• grup de seguretat (sensor de temperatura, manòmetre).

Les parts soldades estan marcades amb guix (junta, núm. De peça, dimensions). Les organitzacions especialitzades ofereixen serveis de tall al punt de compra.

Eines de fabricació de calderes:

• Màquina de soldar de CC;
• elèctrodes (3 ÷ 5 mm de diàmetre);
• trepant elèctric;

Esquema de connexió de la caldera de calefacció

• rectificadores angulars (per a cercles grans de 230 mm i petits de 125 mm);
• pinça vernier, cinta mètrica, nivell.

El muntatge de la caldera comença des de la carcassa interior. La qualitat de les soldadures ha de garantir la resistència i la densitat de l’estructura, que està en contacte directe amb el refrigerant.

Instal·lació feta per tu mateix de calderes de llarga durada a la fusta

Una caldera de piròlisi per a un sistema de calefacció autònom es troba en una sala independent, especialment adaptada, protegida contra incendis. La sala de calderes està equipada amb un sistema de ventilació. La unitat ha d’estar a una distància mínima de 20 cm de les parets.

El valor estàndard del pes de les calderes de llenya de llar fetes a casa és de 250 kg / m². El compliment de la condició permet instal·lar la unitat en una superfície plana i estable sense fonaments. La zona del lloc d’instal·lació s’elimina 15 cm més enllà de la projecció del cos de la unitat (30 cm davant de la porta de foc).

El dispositiu d'una caldera d'acer sòlid Buderus Logano

El terra està cobert amb cartró d’amiant o basalt (gruix 4 ÷ 6 mm). A la part superior es col·loca una làmina de ferro de sostre galvanitzat (2 mm de gruix). El contacte directe del terra amb el cos exclou les estructures de suport: potes de la caldera.

La superfície de la xemeneia s’ha de cobrir amb aïllament tèrmic. L’aïllament evitarà una forta baixada de temperatura i la formació de condensació a la xemeneia. El gruix de la capa d’aïllament depèn de la temperatura dels gasos de combustió d’escapament. Es recomana utilitzar una canonada sandvitx d’acer inoxidable que sigui resistent a suports agressius. En absència de corrent natural, s’instal·la un aspirador de fum.

L’estètica de la producció artesanal és inferior al disseny de models de fàbrica, però la unitat autoassemblada compleix els requisits d’un sistema de calefacció específic. No oblideu que fer una caldera de llarga durada segons dibuixos ja fets (vídeo) amb les vostres mans reduirà el cost de la seva disposició almenys 2 vegades.