Chaudière à combustible solide en bois avec circuit d’eau installée dans la maison avec la résidence permanente des personnes. La période entre les onglets du carburant d’une unité classique ne dépasse pas 4 à 8 heures. Une chaudière en fonctionnement n’est pas laissée sans surveillance. Pour modifier l’heure de la chambre de combustion, vous pouvez utiliser vous-même des chaudières améliorées à bois à combustion longue; le chargement pendant 24 heures est la période optimale de fonctionnement de l’unité sans remplissage intermédiaire en combustible.
Chaudières à combustibles solides pour chauffer une maison privée
Les modèles de base des chaudières à combustion lente avec circuit d’eau sur bois pour la maison se distinguent en fonction du matériau utilisé, du design du four, de l’échangeur thermique, de la cheminée, du mode de chargement et de la combustion du combustible.
La chaudière à bois avec un circuit d’eau long est équipée d’un registre tubulaire (vertical) ou d’un échangeur de chaleur du type à chemise. La conception de la carrosserie élimine pratiquement le risque d’ébullition d’eau dans les systèmes à circulation naturelle
La chaudière à bois en acier à combustion longue pour le chauffage domestique a une faible inertie thermique. Le circuit de la chaudière en acier résistant à la chaleur résiste aux changements soudains de température et de pression dans le système. Le manque de matériau – sensibilité à la corrosion, ce qui augmente la contrainte thermique du métal. La période de fonctionnement entre les réparations de l’appareil en acier – 15 ans.
Les parois de l’échangeur de chaleur en fonte d’une chaudière à bois permettant de chauffer une maison privée avec des batteries chauffent et refroidissent longtemps. L’alliage fragile n’est pas destiné aux changements critiques des paramètres de fonctionnement du système.
L’avantage de la fonte due au matériau amorphe à la corrosion par l’oxygène. La durée de vie de la chaudière avec échangeur de chaleur en fonte et bon fonctionnement de l’appareil atteint 25 ans.
Le principe de fonctionnement de l’unité à combustion longue consiste en une combustion lente et uniforme du bois, dans laquelle du méthane, du monoxyde de carbone et de l’hydrogène sont émis. Le manque d’oxygène ralentit la vitesse de propagation de la flamme. Une énergie thermique supplémentaire est générée lors de la combustion des gaz de combustion. Le flux de produits de combustion sortants lave la surface de l’échangeur de chaleur à la sortie de la chaudière. La conception permet le chargement du bois de chauffage une fois par jour.
Tableau 1. Prix des chaudières à combustion longue à combustibles solides:
| Marque de la chaudière (pays d’origine) | Prix, roubles |
| Zota Mix – 32 (Russie) | 38700 |
| Stropuva Mini S8 (Baltique) | 58240 |
| Cuivre à propergol solide de combustion longue OOROR N 412 (République tchèque) | 51731 |
Faites attention! Le prix moyen des chaudières à bois à combustion lente pour une maison est de 50 000 roubles. La qualité des derniers développements nationaux en matière de chaudières à combustibles solides mérite la concurrence de leurs homologues étrangers.
Unités de pyrolyse – un des types de chaudières à combustion longue. La séparation en phases du processus de combustion augmente l’efficacité et prolonge la durée de fonctionnement du générateur de gaz. Le four de la chaudière à pyrolyse est séparé par une buse spéciale. Dans le premier compartiment, sous l’action de températures élevées, la pose de bois de chauffage produit un gaz combustible. La seconde sert à brûler les produits de décomposition du bois. Dans la fosse à cendres, une quantité minimale de cendres est formée et la cheminée ne prolifère pas avec des dépôts de suie.
Les installations de production de gaz sont conçues pour les systèmes de chauffage des bâtiments résidentiels d’une superficie supérieure à 100 m².
Tableau 2. Prix des chaudières à pyrolyse à combustion longue avec circuit d’eau:
| Marque | Prix, roubles |
| Chaudière à pyrolyse à propergol MS-16 (Russie) | 132 000 |
| Acier de pyrolyse de Buderus Logano S171-22 W (République tchèque) | 202250 |
| Chaudière à pyrolyse à combustible solide Bourgeois – K STANDARD-20 (Russie) | 49800 |
| Chaudière à gaz KO12 (Russie) | 52494 |
Les chaudières à bois à pyrolyse fonctionnent jusqu’à deux jours avec une seule charge de combustible. Le coût du produit dépend de la marque du fabricant, de la puissance et du degré d’équipement de l’appareil à automatique.
Chaudières à combustion longue sur le bois avec leurs propres mains, chargement 24 heures
La puissance de la chaudière est choisie en fonction des caractéristiques de conception de la maison (superficie, perte de chaleur totale) et de la zone climatique du lieu de résidence. En règle générale, l’efficacité d’une chaudière à bois à combustion lente faite maison n’excède pas 80% (c’est-à-dire qu’un cinquième de la chaleur produite par la combustion du combustible est perdu dans la chaudière).
Le manque de puissance thermique stimule le générateur en mode de gravure intensive. Des charges de pointe constantes entraînent une consommation excessive de bois de chauffage, une perte de chaleur excessive de moitié et une usure prématurée de la chaudière.
Le type de bois, la forme et la longueur du bois de chauffage déterminent la taille et la superficie équivalente de la chambre de combustion. La densité spécifique et apparente de la charge, la chaleur émise par le bois lors de la combustion – valeurs de référence. Le calcul du volume de chargement aidera à calculer la consommation de carburant pour la saison, à organiser le stockage de carburant.
C’est important! La qualité du bois affecte le processus de combustion. La teneur élevée en goudron du bois de conifères et l’humidité élevée du bois fraîchement coupé réduisent l’efficacité de la chaudière. La combustion incomplète du bois brut entraîne le dépôt de suie et de goudron sur la surface du circuit d’eau, les parois de la chambre de combustion et la cheminée. Le métal s’oxyde, transmet moins bien la chaleur, brûle rapidement.
Tableau 3. Chaleur volumétrique de combustion de bois d’essences différentes:
| Type de bois (humidité maximum de 20%) | Valeur calorifique, kWh / kg | Densité spécifique du bois de chauffage, kg / m? | Masse volumique apparente, kg / dm? | Température de combustion, ° С |
| épicéa | 4.3 | 450 | 1.4 | 600 |
| pin ordinaire | 4.3 | 520 | 1,6 | 660 |
| bouleau | 4.2 | 650 | 1,9 | 890 |
| chêne | 4.2 | 720 | 2.0 | 900 |
Prenons un exemple de calcul du volume de la chambre de démarrage d’une chaudière à bois.
Niveau de référence:
- puissance de la chaudière 10 kW;
- le volume d’une charge doit assurer le fonctionnement de l’unité pendant la journée;
- combustible: bois de chauffage de bouleau, longueur de la bûche de 0,60 à 0,65 m;
- humidité du bois 20%.
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Lors de la combustion de 1 kg de bois de bouleau, 4,2 kW de chaleur sont dégagés. Une puissance donnée (10 kW) assurera la combustion de 2,4 kg de bois de chauffage par heure (10 / 4.2 = 2.81).
Un mètre cube de bois de bouleau pèse 650 kg. La consommation de carburant horaire sera? 0,004 m / h (2,4 / 650 = 0,0037).
Poids d’un marque-page qu’une grille avec une buse doit supporter? 60 kg (2,381х24 = 57,144).
Le bois de chauffage de bouleau n’adapte pas parfaitement, de sorte que le volume du signet augmentera de 1,9 fois – pour atteindre 0,008 m? / H (0,004 x1,9 = 0,0076).
Par condition – chargement 1 fois par 24 heures, respectivement, le volume de carburant est de 0,2 m? (0,008 x 24 = 0,192).
Si nous tenons compte de la longueur des bûches de 0,6 à 0,65 m, la profondeur optimale de la chambre de combustion sera de 0,7 m.
Nous prenons la hauteur de la pose de combustible 0,6 m, la largeur du four 0,5 m (0, 2 / 0,7 / 0,6 = 0,476).
La taille de travail de la chambre de combustion d’une chaudière à bois pour chauffer une maison (80 m? éliminer les gaz de combustion.
Une combustion ajustable et équilibrée réduira la vitesse à laquelle la flamme se propage naturellement. L’approvisionnement limité en air primaire et secondaire de la chambre de combustion assurera le manque d’oxygène et allongera la durée de fonctionnement de la chaudière faite maison 1,8 fois. De ce fait, il est possible de réduire la consommation estimée de bois de chauffage et, par conséquent, la taille de l’unité.
Les chaudières à combustion longue sont assemblées avec leurs propres mains en tôle d’acier (épaisseur 4 × 6 mm), des tuyaux à paroi épaisse (DN 300 mm) et des réservoirs cylindriques de taille appropriée. La conception la plus simple ("Slobozhanka" ou "Bubafonya") est collectée à partir d’une bouteille de gaz ou d’un baril. Le principe de l’appareil copie la chaudière baltique "Stropuva".
La capacité du four vertical est utilisée pour la combustion descendante du bois de chauffage. Ce processus accompagne le compactage uniforme de la charge, l’émission et la post-combustion des gaz de bois, ainsi que l’évacuation des produits de combustion dans la cheminée.
L’air primaire dans le miroir en combustion est fourni par un tuyau vertical. Une construction statique ou télescopique est montée dans la paroi supérieure de la chaudière. L’axe du piston traverse le centre du four cylindrique. L’espace entre le collier et le tube d’alimentation en air primaire est constitué d’un rebord soudé qui garantit la libre circulation de la tige et un apport d’air minimal dans la chambre à air pour la combustion des gaz du bois.
La combustion de gaz de pyrolyse augmente l’efficacité de la chaudière. Un couvercle à rabat en haut du tuyau régule l’admission d’air. Un disque avec des lames qui coupent le flux d’air dans la zone de combustion est soudé en dessous. Le matériau pour le distributeur est choisi en tenant compte de la capacité thermique. Le diamètre du disque est légèrement inférieur à la taille de la chambre de combustion.
Proportions constructives de la chaudière «Bubafonya»:
- diamètre optimal du boîtier est 300 × 800 mm;
- la hauteur de la chaudière est comprise entre 3 et 5 diamètres;
- épaisseur de paroi 4 × 6 mm;
- diamètre du disque inférieur de 10% à la section transversale de la chambre de combustion;
- l’épaisseur du disque est inversement proportionnelle au diamètre (une crêpe épaisse pousse la zone de combustion et éteint la flamme, une flamme légère provoque un effet de combustion inverse);
- les aubes incurvées forment un flux d’air turbulent dirigé pour la combustion des gaz de pyrolyse;
- le diamètre du tuyau d’alimentation en air est pris à 0,55 de S (la section du tuyau de sortie du conduit de fumée);
- la distance entre le tube et le collier ne dépasse pas 2,5 mm;
- la hauteur du tuyau d’admission d’air (en position basse) s’élève au dessus du collet de 150 mm.
La section du tuyau de cheminée à la sortie de la chaudière à combustion longue est déterminée par des formules empiriques:
S = 1,75xN (m?), où
S est l’aire de la section transversale de la sortie (cm? Ou m?);
N est la puissance thermique de la chaudière (kW / h);
1,75 – coefficient déduit empiriquement (m? H / kW).
N = m * qw (kW / h), où
m est la masse de bois de chauffage d’une charge (kg);
qw – émission de chaleur spécifique du bois de chauffage d’une certaine humidité (kW / kg).
La masse de charge des chaudières à bois à combustion longue improvisées est déterminée par le volume de travail de la chambre de combustion (Vk) et par le poids spécifique du bois de chauffage (md):
m = Vk * md (kg), où
Vk =? D? / (4 * hт) (dm?), Où
hт est la hauteur de la chambre de chargement.
Tableau 4. Taille équilibrée des éléments dans le système de distribution d’air primaire de la chaudière Bubafon:
| Le diamètre du four de la chaudière, mm | Epaisseur du disque, mm | La hauteur des nervures de guidage du répartiteur d’air, mm |
| 300 | 8-10 | 40 |
| 400 | 6-8 | 50 |
| 600 | 4-6 | 60 |
| 800 | 2.5-4 | 80 |
Faites attention! Il n’est pas possible de placer l’échangeur de chaleur tubulaire dans la chambre de combustion. Un corps cylindrique externe de plus grand diamètre ou une structure intégrée à la cheminée est nécessaire.
Des unités de pyrolyse fabriquées par nos soins sont installées pour chauffer une grande surface de maisons. La conception du four, des buses et des canaux de fumée complique le montage de générateurs de gaz improvisés. La circulation forcée du liquide de refroidissement et l’alimentation en air de la zone de combustion signifient que le fonctionnement de la chaudière dépend de facteurs externes. En réduisant les risques de panne accidentelle de la chaudière, la porte libère de l’énergie thermique et un échangeur de chaleur à chemise.
Le corps de la chaudière est soudé à partir de tôle d’acier à parois épaisses (4 × 5 mm). Chargement du bois de chauffage – frontal. Le rayonnement thermique est transmis à la voûte de la chaudière, aux parois latérales de la chambre et réchauffe l’air entrant dans la zone de combustion. La densité et l’étanchéité de la chambre de combustion fournissent un boulon avec un réflecteur et un boulon tournant sur les trappes de chargement et de cendres. L’air est forcé dans la chambre de combustion par un ventilateur.
La chemise de l’échangeur de chaleur recouvre complètement la chambre de combustion et partiellement la post-combustion des gaz de pyrolyse. La fente (3-5 cm) est remplie d’eau. L’échange de chaleur de la paroi arrière est augmenté: d’une part, l’échangeur de chaleur se situe à proximité de la chambre de combustion, l’autre paroi de la chemise est en contact avec le conduit de cheminée. L’échangeur de chaleur intégré dans le sens des gaz de combustion abaisse la température des gaz de combustion sortants à 100 ° C. Le volume interne du circuit de la chaudière représente 5 à 25% de la capacité totale du système de chauffage.
Le tuyau d’alimentation calorifique du système consommateur est situé en haut. Pipette de retour insérée – ci-dessous. Refroidissement du retour du liquide de refroidissement en dessous de 65 ° C, dangereuse condensation d’acide condensé sur les parois de l’échangeur thermique, détruisant l’acier. Avec une petite chaudière, la température entre les lignes de retour et d’écoulement est équilibrée à l’aide d’une soupape de trop-plein. Le circuit de chaudière d’une grande maison est complété par un ascenseur et une pompe de circulation.
La grille dans les chaudières improvisées à longue combustion sert de support à la charge de combustible. Le bois de chauffage chauffé au rouge se trouve sur les grilles, tapissé d’argile réfractaire. Les buses dans le corps de la grille servent de buse à travers laquelle le gaz combustible entre dans la zone de post-combustion du combustible.
Les cendres et les cendres se réveillent dans le cendrier. Les chaudières à faible puissance, avec une répartition uniforme de la charge thermique sur le miroir, conviennent à la grille standard en fonte.
Les produits de combustion entrent dans les canaux et sortent de la chaudière par l’embouchure de la cheminée (la formule pour la section transversale de l’embouchure de la cheminée est donnée dans l’exemple ci-dessus). La porte de réglage de la cheminée est ouverte si nécessaire.
La conception permet de recharger le combustible sans éteindre complètement la chaudière ni évacuer de force l’énergie thermique lors d’une panne de courant. Le gaz de bois chauffé au rouge sort de la chambre de combustion en contournant les canaux de la chambre de post-combustion et de la cheminée.
La section et la hauteur de la cheminée permettent l’utilisation d’une chaudière domestique non volatile à tirage naturel. Le tirage normal de la chaudière à pyrolyse donnera une hauteur de cheminée de 6 m.
Les données obtenues reflètent un dessin à grande échelle d’une chaudière à combustion longue avec leurs propres mains, qui déterminent le volume et le montant estimé pour l’achat de consommables.
C’est important! Si vous ne parvenez pas à calculer vous-même les paramètres de la chaudière, vous devriez faire appel à des professionnels. Des ressources en ligne spécialisées proposent, pour la fabrication de leurs propres mains, des dessins de combustion à chaud à pyrolyse. Des didacticiels vidéo, avec des explications détaillées sur l’installation, sont joints au kit de documentation technique.
La fabrication indépendante de la chaudière implique la disponibilité de compétences et d’expérience dans la production de travaux de soudage, d’électricité et de plomberie. La connaissance de la physique, de la thermotechnique, de la science des matériaux, des règles d’installation des systèmes de chauffage est utile.
Le respect des pratiques et des méthodes de sécurité est nécessaire. Pour construire la chaudière, vous avez besoin d’une pièce équipée et d’un outil.
Matériel pour la fabrication de chaudière à pyrolyse:
- tôle d’acier d’une épaisseur de 6, 5 et 4 mm (chambre de combustion, chemise et corps de l’échangeur thermique);
- coin avec les côtés des étagères 50 mm (nervures de renforcement du cadre);
- tuyau d’acier (feuillard de l’échangeur de chaleur avec le système de chauffage);
- grille ou tige ronde en fonte appropriée d’un diamètre de 20 mm;
- brique de chamotte;
- ventilateur centrifuge;
- portes prêtes à l’emploi avec réflecteur, monture, poignée et serrure;
- groupe de sécurité (sonde de température, manomètre).
Les pièces soudées sont marquées à la craie (joint, numéro de pièce, dimensions). Des organisations spécialisées offrent des services de découpe de matériel sur le lieu d’achat.
Outils pour la fabrication de la chaudière:
- Machine à souder à courant continu;
- électrodes (diamètre de 3 à 5 mm);
- perceuse électrique;
- meuleuses d’angle (pour un grand cercle de 230 mm et un petit cercle de 125 mm);
- calibre, ruban à mesurer, niveau.
L’assemblage de la chaudière commence par l’enveloppe intérieure. La qualité des soudures doit assurer la résistance et la densité de la structure en contact direct avec le liquide de refroidissement.
La chaudière à pyrolyse pour système de chauffage autonome est située dans une pièce séparée spécialement adaptée, protégée du feu. La chaufferie est équipée d’un système de ventilation d’air frais. L’unité doit être à au moins 20 cm des murs.
La valeur de poids standard pour les chaudières improvisées à combustion longue sur bois est de 250 kg / m²?. Le respect des conditions permet l’installation de l’unité sur une surface plane et stable sans fondation. La zone du site d’installation est dépassée de 15 cm (30 cm devant la porte du four) au-delà de la projection du boîtier de l’unité.
Le sol est recouvert d’amiante ou de carton basaltique (épaisseur 4 × 6 mm). Placez en haut une tôle de fer galvanisé (épaisseur 2 mm). Le contact direct du sol avec le corps exclut les structures de soutien – jambes de la chaudière.
La surface de la cheminée doit être recouverte d’un isolant thermique. L’isolation empêchera une chute brusque de la température et la condensation dans la cheminée. L’épaisseur de la couche d’isolation dépend de la température des gaz de combustion. Il est conseillé d’utiliser un tuyau sandwich en acier inoxydable résistant aux environnements agressifs. En l’absence de poussée naturelle, installez l’extracteur.
L’esthétique de la production artisanale est inférieure à la conception des modèles d’usine, mais l’unité auto-assemblée répond aux exigences d’un système de chauffage particulier. N’oubliez pas que la fabrication d’une chaudière prête à l’emploi longue selon les dessins finis (vidéo) réduira les coûts de son agencement d’au moins 2 fois.
