Caldaia a combustibile solido su legno con un circuito idraulico installato in casa con la residenza permanente delle persone. Il periodo tra le schede del carburante di un’unità classica non supera le 4-8 ore. Una caldaia funzionante non viene lasciata incustodita. Per cambiare il tempo del focolare, le caldaie modernizzate a lungo bruciato su legno con le loro mani consentono un carico di 24 ore – il periodo ottimale del funzionamento dell’unità senza riempimento del carburante intermedio.
Caldaie a combustibile solido per il riscaldamento di una casa privata
I modelli base delle caldaie a combustione lunga con un circuito idraulico su legno per la casa si distinguono per il materiale di fabbricazione, il design del focolare, lo scambiatore di calore, il camino, il metodo di caricamento e combustione del combustibile.
Una caldaia a legna a combustione lunga con circuito idraulico è dotata di un registro tubolare (verticale) o di uno scambiatore di calore a camicia. Il design del corpo elimina virtualmente la possibilità di acqua bollente in sistemi con circolazione naturale.
Caldaia a legna in acciaio a combustione lunga per il riscaldamento domestico ha bassa inerzia termica. Il circuito della caldaia in acciaio resistente al calore sopporta sbalzi di temperatura e pressione nel sistema. La mancanza di materiale – la sensibilità alla corrosione, che aumenta lo stress termico del metallo. Il periodo tra le riparazioni di funzionamento dell’unità dall’acciaio – 15 anni.
Le pareti dello scambiatore di calore in ghisa di una caldaia a legna per il riscaldamento di una casa privata con batterie si riscaldano e si raffreddano a lungo. La lega fragile non è destinata a cambiamenti critici nei parametri operativi del sistema.
Il vantaggio della ghisa a causa del materiale amorfo alla corrosione dell’ossigeno. La vita della caldaia con uno scambiatore di calore in ghisa, con il corretto funzionamento dell’unità, raggiunge i 25 anni.
Il principio di funzionamento dell’unità a lungo bruciatore è la combustione in legno forzata, consistente, dall’alto verso il basso, in cui vengono emessi metano, monossido di carbonio e idrogeno. La mancanza di ossigeno rallenta la velocità di propagazione della fiamma. L’energia termica aggiuntiva viene generata durante la combustione dei gas di scarico. La corrente di uscita dei prodotti di combustione lava la superficie dello scambiatore di calore all’uscita della caldaia. Il design consente il caricamento di legna da ardere una volta al giorno.
Tabella 1. Prezzo delle caldaie a combustione lunga per combustibili solidi:
| Marchio della caldaia (paese di origine) | Prezzo, rubli |
| Zota Mix – 32 (Russia) | 38700 |
| Stropuva Mini S8 (Baltic) | 58240 |
| Rame solido propellente di lunga combustione OOROR N 412 (Repubblica Ceca) | 51731 |
Fai attenzione! Il prezzo medio delle caldaie a combustione lunga per il legno per una casa è di 50 mila rubli. La qualità degli ultimi sviluppi domestici delle caldaie a combustibile solido costituisce una degna competizione per gli analoghi esteri.
Unità di pirolisi – uno dei tipi di caldaie a combustione lunga. La separazione in fasi del processo di combustione aumenta l’efficienza e prolunga il tempo di funzionamento del generatore di gas. Il forno della caldaia di pirolisi è condiviso da un ugello speciale. Nel primo compartimento, sotto l’azione di alte temperature, la posa di legna da ardere emette un gas combustibile. Il secondo serve a bruciare i prodotti della decomposizione del legno. Una quantità minima di cenere si forma nel sottosuolo e la canna fumaria non si espande eccessivamente con i depositi di fuliggine.
Gli impianti di generazione di gas sono progettati per sistemi di riscaldamento di edifici residenziali con un’area di oltre 100 m?
Tabella 2. Prezzo delle caldaie a pirolisi di lunga combustione con circuito idrico:
| contrassegno | Prezzo, rubli |
| Caldaia a pirolisi a propellente solido MS-16 (Russia) | 132000 |
| Acciaio pirolisi rame di Buderus Logano S171-22 W (Repubblica Ceca) | 202250 |
| Caldaia a pirolisi a combustibile solido Bourgeois – K STANDARD-20 (Russia) | 49800 |
| Caldaia a gas generatore KO12 (Russia) | 52494 |
Le caldaie a legna pirolizzata funzionano fino a due giorni con un unico carico di carburante. Il costo del prodotto dipende dalla marca del produttore, dalla potenza e dal grado di equipaggiamento dell’unità automatica.
Caldaie a lungo bruciare sul legno con le proprie mani, caricando 24 ore
La potenza della caldaia viene selezionata in base alle caratteristiche di progettazione della casa (area, perdita totale di calore) e alla zona climatica del luogo di residenza. Di norma, l’efficienza di una caldaia casalinga a combustione lunga su legno non supera l’80% (cioè un quinto del calore proveniente dalla combustione del carburante viene perso nella caldaia).
La mancanza di potenza termica stimola il generatore nella modalità di masterizzazione intensiva. I carichi di picco costanti comportano un consumo eccessivo di legna da ardere, una perdita di calore in eccesso della metà e l’usura prematura della caldaia.
Il tipo di legno, la forma e la lunghezza della legna da ardere determina la dimensione e l’area equivalente della camera di combustione. La densità specifica e apparente del carico, il calore che il legno emette durante la combustione – valori di riferimento. Il calcolo del volume di carico aiuterà a calcolare il consumo di carburante per la stagione, per organizzare lo stoccaggio del carburante.
È importante! La qualità del legno influisce sul processo di combustione. L’alto contenuto di catrame nel legno delle conifere e l’elevata umidità del legno appena tagliato riducono l’efficienza della caldaia. La combustione incompleta del legno grezzo porta alla deposizione di fuliggine e catrame sulla superficie del circuito idraulico, sulle pareti del focolare e sul camino. Il metallo si ossida, trasferisce il calore in peggio, brucia rapidamente.
Tabella 3. Calore volumetrico di combustione di legno di specie diverse:
| Tipo di legno (umidità non superiore al 20%) | Potere calorifico, kWh / kg | Densità specifica di legna da ardere, kg / m? | Densità apparente, kg / dm? | Temperatura di combustione, ° С |
| abete rosso | 4.3 | 450 | 1.4 | 600 |
| pino ordinario | 4.3 | 520 | 1.6 | 660 |
| betulla | 4.2 | 650 | 1.9 | 890 |
| quercia | 4.2 | 720 | 2.0 | 900 |
Si consideri un esempio di calcolo del volume della camera di avvio di una caldaia a legna.
Background:
- potenza della caldaia 10 kW;
- il volume di un carico deve garantire il funzionamento dell’unità durante il giorno;
- combustibile – legna da ardere di betulla, lunghezza del ceppo 0,60-0,65 m;
- umidità del legno 20%.
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Quando si brucia 1 kg di legno di betulla, vengono rilasciati 4,2 kW di calore. Una determinata potenza (10 kW) garantirà la combustione di 2,4 kg di legna per ora (10 / 4,2 = 2,81).
Un metro cubo di legno di betulla pesa 650 kg. Il consumo orario di carburante sarà? 0,004 m / h (2,4 / 650 = 0,0037).
Il peso di un segnalibro che deve sopportare una griglia con un ugello? 60 kg (2,381х24 = 57,144).
La legna da ardere di betulla non si adatta perfettamente, quindi il volume del segnalibro aumenterà di 1,9 volte – a 0,008 m? / H (0,004 x 1,9 = 0,0076).
Per condizione – caricando 1 volta ogni 24 ore, rispettivamente, il volume del carburante è 0,2 m? (0,008×24 = 0,192).
Se teniamo conto della lunghezza dei registri 0,6-0,65 m, la profondità ottimale del focolare sarà di 0,7 m.
Prendi l’altezza della posa del combustibile 0,6 m La larghezza del forno 0,5 m (0, 2 / 0,7 / 0,6 = 0,476).
Le dimensioni di lavoro del focolare di una caldaia a legna per il riscaldamento di una casa (80 m? rimuovere i gas di scarico.
La combustione regolabile ed equilibrata ridurrà la velocità con cui la fiamma si diffonde naturalmente. La fornitura limitata di aria primaria e secondaria al focolare garantisce la mancanza di ossigeno e prolunga il tempo di funzionamento della caldaia fatta in casa 1,8 volte. A causa di ciò, è possibile ridurre il consumo stimato di legna da ardere e, di conseguenza, le dimensioni dell’unità.
Le caldaie a combustione lunga sono assemblate con le proprie mani in lamiera d’acciaio (spessore 4 × 6 mm), tubi a pareti spesse (DN 300 mm) e serbatoi cilindrici di dimensioni adeguate. Il design più semplice ("Slobozhanka" o "Bubafonya") viene raccolto da una bombola di gas o una canna. Il principio del dispositivo copia la caldaia baltica "Stropuva".
La capacità del forno verticale è utilizzata per la combustione dall’alto in basso di legna da ardere. Il processo accompagna la compattazione uniforme della carica, l’emissione e la post-combustione dei gas di legno e la rimozione dei prodotti della combustione nel camino.
L’aria primaria allo specchio in fiamme viene alimentata attraverso un tubo verticale. La costruzione statica o telescopica è montata nella parete superiore della caldaia. L’asse del pistone passa attraverso il centro del focolare cilindrico. Lo spazio tra il collare e il tubo di alimentazione d’aria primaria viene realizzato con un bordo saldato che fornisce il libero movimento dell’asta e un minimo afflusso d’aria nella camera d’aria per la post-combustione dei gas di legno.
La combustione dei gas di pirolisi aumenta l’efficienza della caldaia. Un coperchio del lembo nella parte superiore del tubo controlla la presa d’aria. Il fondo è un disco saldato con lame che tagliano il flusso d’aria nella zona di combustione. Il materiale per il distributore viene scelto tenendo conto della capacità termica. Il diametro del disco è leggermente più piccolo della dimensione del forno.
Proporzioni costruttive della caldaia "Bubafonya":
- il diametro ottimale del caso è 300 – 800 mm;
- altezza della caldaia – nella gamma di 3 × 5 diametri;
- spessore della parete 4 × 6 mm;
- diametro del disco inferiore alla sezione trasversale della camera di combustione del 10%;
- lo spessore del disco è inversamente proporzionale al diametro (una pesante frittella spinge la zona di combustione e spegne la fiamma, una leggera – porterà all’effetto di rovescio della fiamma);
- le pale curve formano un flusso d’aria diretto turbolento per la combustione dei gas di pirolisi;
- il diametro del tubo di alimentazione d’aria è preso come 0,55 da S (l’area della sezione trasversale del tubo di uscita dei fumi);
- lo spazio tra il tubo e il colletto non supera i 2,5 mm;
- l’altezza del tubo di aspirazione dell’aria (nella posizione inferiore) sale sopra il collare di 150 mm.
L’area della sezione trasversale della canna fumaria all’uscita della caldaia a combustione lunga è determinata da formule empiriche:
S = 1.75xN (m?), dove
S è l’area della sezione trasversale dell’uscita (cm? Or m?);
N è la potenza termica della caldaia (kW / h);
1,75 – coefficiente empiricamente derivato (m? H / kW).
N = m * qw (kW / h), dove
m è la massa di legna da ardere di un carico (kg);
qw è l’emissione di calore specifico del legno di una certa umidità (kW / kg).
La massa del carico per caldaie improvvisate a combustione lunga sulla legna da ardere è determinata dal volume di lavoro del focolare (Vk) e dal peso specifico della legna da ardere (md):
m = Vk * md (kg), dove
Vk =? D? / (4 * hт) (dm?), Dove
è l’altezza della camera di carico.
Tabella 4. Dimensioni bilanciate degli elementi nel sistema di distribuzione dell’aria primaria per la caldaia Bubafon:
| Il diametro del forno della caldaia, mm | Spessore disco, mm | L’altezza delle nervature di guida del distributore d’aria, mm |
| 300 | 8-10 | 40 |
| 400 | 6-8 | 50 |
| 600 | 4-6 | 60 |
| 800 | 2,5-4 | 80 |
Fai attenzione! È impossibile posizionare lo scambiatore di calore tubolare nella camera di combustione. È richiesto un corpo cilindrico esterno di diametro maggiore o una struttura integrata nel camino.
Unità di pirolisi autocostruite sono installate per riscaldare un’ampia area di case. Il design del focolare, degli ugelli e dei canali del fumo complica l’assemblaggio di generatori di gas improvvisati. La circolazione forzata del refrigerante e l’alimentazione dell’aria alla zona di combustione significa che il funzionamento della caldaia dipende da fattori esterni. La riduzione del rischio di rottura accidentale della caldaia consente al cancello di rilasciare energia termica e uno scambiatore di calore del tipo a camicia.
Il corpo della caldaia è saldato con lamiera d’acciaio spessa (4 × 5 mm). Caricamento legna da ardere – frontale. La radiazione termica viene trasmessa all’arco della caldaia, le pareti laterali della camera e riscalda l’aria che entra nella zona di combustione. La densità e la tenuta della camera di combustione forniscono un bullone con un riflettore e un bullone rotante sugli sportelli di carico e di cenere. L’aria è forzata nella camera di combustione da un ventilatore.
La camicia dello scambiatore di calore copre completamente il focolare e in parte il postcombustore dei gas di pirolisi. Lo spazio (3? 5 cm) è riempito d’acqua. Lo scambio termico della parete posteriore è aumentato: da un lato, lo scambiatore di calore è delimitato da un focolaio, l’altra parete della giacca è in contatto con il condotto del camino. Lo scambiatore di calore integrato nella direzione dei fumi abbassa la temperatura dei gas di scarico in uscita a 100 ° C. Il volume interno del circuito della caldaia prende il 5? 25% della capacità totale dell’impianto di riscaldamento.
Il tubo di alimentazione del refrigerante per il sistema del consumatore si trova nella parte superiore. Pipeline di ritorno nell’inset – sotto. Raffreddamento del ritorno del liquido di raffreddamento sotto i 65 ° C, condensazione pericolosa di condensa acida sulle pareti dello scambiatore di calore, che distrugge l’acciaio. Con una potenza ridotta della caldaia, la temperatura tra il flusso e le linee di ritorno è equalizzata con l’installazione di una valvola di bypass. Il circuito di caldaia di una grande casa è completato con un gruppo elevatore e una pompa di circolazione.
La griglia nelle caldaie improvvisate a combustione lunga funge da supporto per il carico di carburante. La legna arroventata giace sulle griglie, rivestita di argilla refrattaria. Gli ugelli nel corpo della griglia fungono da ugello attraverso il quale il gas combustibile entra nella zona di postcombustione del combustibile.
Cenere e ceneri si risvegliano nel cassetto della cenere. Caldaie a bassa potenza, con distribuzione uniforme del carico termico sullo specchio, si adattano alla griglia standard della ghisa.
I prodotti della combustione entrano nei canali e attraverso la bocca del camino fuori dalla caldaia (la formula per l’area della sezione trasversale della bocca del camino è riportata nell’esempio sopra). Il cancello di regolazione del camino viene aperto, se necessario.
Il design consente di ricaricare il carburante senza spegnere completamente la caldaia o scaricare energia termica durante un’interruzione di corrente. Il gas di legna arroventato lascia la camera di fuoco, scavalcando la camera di postcombustione ei canali del camino.
La sezione trasversale e l’altezza della canna fumaria prevedono il funzionamento di una caldaia casalinga non volatile su un tiraggio naturale. Il tiraggio normale della caldaia di pirolisi fornirà un’altezza del camino di 6 m.
I dati ottenuti riflettono su un disegno su grande scala di una caldaia a combustione lunga con le proprie mani, in base al quale viene determinato il volume e la quantità stimata per l’acquisto di materiale di consumo.
È importante! Se non riesci a capire da solo il calcolo dei parametri della caldaia, dovresti cercare l’aiuto di professionisti. Offerta di risorse online specializzate per la produzione delle proprie mani. Le esercitazioni video, con spiegazioni dettagliate sull’installazione, sono allegate al kit della documentazione tecnica.
La produzione indipendente della caldaia implica la disponibilità di capacità ed esperienza nella produzione di lavori di saldatura, elettrici e idraulici. La conoscenza della fisica, dell’ingegneria del calore, della scienza dei materiali, delle regole di installazione dei sistemi di riscaldamento è utile.
È necessario il rispetto delle pratiche e dei metodi di sicurezza. Per costruire la caldaia è necessario un locale attrezzato e uno strumento.
Materiale per la produzione della caldaia di pirolisi:
- lamiera d’acciaio con spessore di 6, 5 e 4 mm (focolaio, camicia e corpo scambiatore di calore);
- angolo con fianchi di ripiani 50 mm (elementi di rinforzo del telaio);
- tubo d’acciaio (reggispinta dello scambiatore di calore con un sistema di riscaldamento);
- adatto griglia in ghisa o asta tonda con diametro di 20 mm;
- mattone di chamotte;
- ventilatore centrifugo;
- porte prefabbricate con riflettore, supporto, maniglia e lucchetto;
- gruppo di sicurezza (sensore di temperatura, manometro).
Le parti saldate sono contrassegnate con il gesso (giunto, codice articolo, dimensioni). Organizzazioni specializzate offrono servizi per tagliare materiale nel luogo di acquisto.
Strumenti per fare la caldaia:
- Saldatrice a corrente continua;
- elettrodi (3 × 5 mm di diametro);
- trapano elettrico;
- smerigliatrici angolari (per un cerchio largo di 230 mm e un piccolo cerchio di 125 mm);
- pinza, metro a nastro, livello.
Il montaggio della caldaia inizia con il guscio interno. La qualità delle saldature dovrebbe garantire la resistenza e la densità della struttura che è a diretto contatto con il liquido di raffreddamento.
La caldaia di pirolisi per un sistema di riscaldamento autonomo si trova in una stanza appositamente adattata e protetta dal fuoco. Il locale caldaia è dotato di un sistema di ventilazione. L’unità deve essere distante almeno 20 cm dalle pareti.
Il valore di peso standard per le caldaie improvvisate a combustione lunga su legno è di 250 kg / m? Il rispetto delle condizioni consente l’installazione dell’unità su una superficie piana e stabile senza fondamenta. L’area del luogo di installazione viene estratta oltre la proiezione dell’alloggiamento dell’unità di 15 cm (30 cm davanti alla porta della combustione).
Il pavimento è rivestito in amianto o cartone di basalto (spessore 4 × 6 mm). Sopra mettere un foglio di ferro da tetto zincato (spessore 2 mm). Il contatto diretto del pavimento con il corpo esclude strutture di supporto – gambe della caldaia.
La superficie del camino deve essere coperta con isolamento termico. L’isolamento impedisce una brusca caduta di temperatura e la formazione di condensa nel camino. Lo spessore dello strato isolante dipende dalla temperatura dei fumi in uscita. Si consiglia di utilizzare un tubo sandwich in acciaio inossidabile resistente agli ambienti aggressivi. In assenza di trazione naturale installare l’aspiratore.
L’estetica della produzione artigianale è inferiore al design dei modelli di fabbrica, ma l’unità autoassemblata soddisfa i requisiti di un particolare sistema di riscaldamento. Non dimenticare che la produzione della caldaia di lunga durata in base al disegno finito (video) con le tue mani ridurrà i costi della sua sistemazione almeno 2 volte.
