Chaudières maison pour une longue combustion sur bois

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De soixante-dix à cent mille roubles – c’est le prix moyen des chaudières à combustible solide avec une durée de combustion quotidienne. Mais, ayant les compétences de soudage à l’arc, vous pouvez fabriquer une chaudière à combustion longue de vos propres mains. Ce sera beaucoup moins cher et il existe un nombre suffisant de schémas et de conceptions. Parlons d’eux.

Chaudières maison pour une longue combustion sur bois

Comment ça marche: pourquoi tout le bois de chauffage ne brûle-t-il pas en même temps?

De nombreux concepteurs se sont longtemps battus pour cette tâche: comment rendre les chaudières à combustibles solides plus pratiques, augmenter leur autonomie et réduire le temps consacré à la maintenance. L’une des premières solutions a été le développement de dispositifs d’alimentation par lots et automatique de carburant. Cependant, cette approche ne se justifiait que dans les unités qui brûlent du carburant formaté sous forme de granulés et de briquettes..

Chaudières maison pour une longue combustion sur bois

Après cela, d’autres caractéristiques du processus de combustion du bois ont été notées. Nous savons que le foyer de la flamme est soutenu par un courant d’air frais. L’air entrant, brûlant, forme un gaz à haute température, qui chauffe rapidement les bûches situées au-dessus de la flamme. Et plus la pile est élevée, plus vite elle s’embrase.

Évidemment, en neutralisant ces deux phénomènes, un travail plus long peut être réalisé. Par exemple, si vous brûlez le bois de chauffage placé dans le puits de la chaudière non pas de bas en haut, mais seulement du haut. Une autre innovation a été mise en œuvre dans les chaudières de type générateur. Le bois qu’ils contiennent brûle, mais se réchauffe fortement, formant un gaz de pyrolyse. Il, à sa température élevée, n’a besoin que d’une petite quantité d’oxygène pour s’enflammer et s’enflammer encore plus..

Chaudières maison pour une longue combustion sur bois

La génération de gaz de pyrolyse n’est possible qu’avec une alimentation limitée en oxygène, suffisante pour maintenir une combustion lente dans le four, et pas trop importante pour que le gaz ne brûle pas prématurément. Les deux principes décrits peuvent être mis en œuvre relativement facilement dans des appareils artisanaux..

Inconvénients du bricolage

Veuillez noter cependant que le calcul de la puissance finale et des paramètres de combustion n’est pas si simple. En particulier, l’efficacité de la production dépend à la fois de la force de traction et du bois de chauffage utilisé (humidité, race). En outre, il existe un certain nombre de nuances purement technologiques qui sont difficiles à mettre en œuvre dans un atelier à domicile..

Tout d’abord, c’est le matériau de fabrication. La température de combustion du gaz du générateur est légèrement supérieure à celle du bois et peut atteindre 800 ° C. Dans ces conditions, l’acier de construction ne peut fonctionner qu’avec une capacité thermique intrinsèque importante, c’est-à-dire que l’épaisseur des parois des chambres de combustion doit être d’environ 12 mm voire plus. Des aciers résistants à la chaleur peuvent également être utilisés, mais uniquement si des moyens de traitement et de liaison appropriés sont disponibles. Malheureusement, il n’y a pas d’autre moyen: tous les autres produits ont une courte durée de vie jusqu’à ce qu’ils brûlent (pas plus de 10 ans), et subissent un changement de forme en raison de contraintes internes.

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Un autre problème est qu’une forme spéciale des chambres et de leurs séparateurs est nécessaire pour un fonctionnement stable. Dans les conditions d’emboutissage en usine et de soudage automatique, il est possible de créer des formes arbitrairement complexes, mais dans la production à domicile, un système de canaux fantaisie ne peut pas être réalisé. Cela conduit à une résistance aérodynamique accrue de la chaudière et ne permet pas un tirage normal. Le débit inverse du souffle supérieur peut être compensé soit par un tuyau d’échappement très haut (environ 10–12 m), soit par un tirage forcé dû à un extracteur de fumée électrique.

L’installation de ce dernier est strictement recommandée pour toutes les chaudières à combustion longue sans exception. Pendant la journée, la force du tirage naturel peut changer, ce qui conduit à une combustion incomplète du gaz du générateur et à son accumulation dans une concentration explosive même à l’intérieur de la chaufferie..

Chaudière de mine – nous démontons le schéma

La chaudière à chargement vertical d’axe a un corps en forme de colonne haute (jusqu’à 2 mètres) de profil carré ou rond avec une section interne d’environ 0,3 m2. Cette colonne présente un fond blanc et, éventuellement, une enveloppe extérieure qui limite le rayonnement thermique des parois chaudes..

Une structure très similaire au piston d’une seringue jetable est abaissée dans la chambre de combustion. La large dalle à la base suit exactement le profil interne du puits, créant des espaces aux parois de 4 à 6 mm. L’espace agit comme une buse et restreint le flux d’air à travers la chambre de combustion, donc un ajustement précis est important ici. Tige de piston – tuyau en acier de 100 mm d’une longueur non inférieure à la hauteur totale de l’arbre, soudé au centre de la plaque.

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Le conduit de fumée est situé du côté de la gaine avec un décalage de 200 mm par rapport au bord supérieur. Il s’agit d’un manchon en acier ordinaire soudé à travers l’une des parois de l’arbre. Encore 250 mm plus bas à l’intérieur du puits le long de ses parois, un arceau en fil de 4 à 5 mm d’épaisseur est soudé. Le jeu de l’arbre est donc limité, mais il suffit quand même au piston de passer.

Une plaque d’acier repose sur le côté résultant, exactement comme sur un piston. Un trou de 250 à 300 mm a été pratiqué en son centre, le long du bord duquel une bande d’acier pliée en anneau a été soudée pour former un côté de 70 à 80 mm de hauteur. Il y a un côté similaire le long du bord extérieur..

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Maintenant, nous avons le fond de la chambre pour mélanger et brûler les gaz de pyrolyse. Sa fonction est de localiser la combustion secondaire, car sinon, le volume du foyer augmentera avec l’affaissement du piston lorsque le combustible brûle avec une baisse conséquente de l’efficacité de la chaudière. Un autre détail est le couvercle de la chaudière. C’est la troisième dalle, mais avec des dimensions le long des contours extérieurs de l’arbre. Sur les bords, il a un petit côté (30–40 mm) pour un vestibule serré, et un trou de 120 mm a été fait au centre et un manchon a été inséré, dépassant de 250 à 300 mm.

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Intégration dans la conception d’un échangeur de chaleur à eau

La chambre résultante a un volume d’environ 0,15-0,2 m3, tout échangeur de chaleur peut y être placé relativement librement, mais des serpentins tubulaires étirés à froid résistants à la chaleur sont principalement utilisés. Ses extrémités traversent les parois de la chaudière et sont fournies avec 5-6 tours de filetage de tuyau – tout est comme d’habitude.

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Il est beaucoup plus important de résoudre un autre problème: après l’installation de l’échangeur de chaleur, le piston ne peut plus être retiré, mais alors comment poser du bois de chauffage? A ces fins, deux trous sont percés dans la paroi avant de la chaudière et deux manchons rectangulaires en acier sont soudés pour le montage des portes battantes..

L’un d’eux est petit, d’environ 200 mm de haut, et il est installé dans la partie supérieure de la chaudière, exactement en face de la chambre de combustion de pyrolyse au-dessus de l’anneau de support. Avec son aide, vous pouvez contrôler le processus de combustion et ajuster le tirage, il est donc préférable de choisir des options avec du verre trempé..

La deuxième porte doit être presque aussi large que le puits de la chaudière. Il est destiné au chargement et à l’allumage du carburant, ainsi qu’à l’élimination des cendres après qu’il a brûlé. L’ouverture doit être placée sous l’anneau de support.

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Il existe également des alternatives. La chaudière, par exemple, peut avoir un réservoir circonférentiel autour du corps, ou elle peut être enveloppée avec un tuyau en acier sans soudure conventionnel pendant 3-4 tours. Il est nécessaire de placer l’échangeur de chaleur dans la partie supérieure de la chaudière, bien que le reste de la surface extérieure (y compris la cheminée) soit adapté à la prise de chaleur de toutes sortes d’économiseurs.

Équipement optionel

Il ne reste plus qu’à apporter quelques améliorations. Pour commencer, rendons plus efficace la distribution de l’air primaire sur le foyer du générateur. Pour ce faire, souder 6 à 8 pétales paraboliques perpendiculairement sur la plaque de piston pour former une sorte de roue.

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Le deuxième ajout utile à une telle chaudière est sa tuyauterie correcte. Une unité de recirculation doit être installée entre l’arrivée et le retour de l’échangeur de chaleur interne, ce qui ne permettra pas à la température de l’eau dans la chaudière de descendre en dessous de 50–60 ° С. Sinon, la formation de condensation due à l’humidité résiduelle et à la corrosion rapide des parois est inévitable..

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Souder un petit goujon sur le dessus du tuyau de piston et mettre un amortisseur avec un trou dessus pour réguler la quantité d’air fournie au générateur. De plus, vous ne devez pas remplacer l’exhalateur de fumée par un ventilateur soufflant, qui est beaucoup plus difficile à régler. Une pompe d’évacuation doit être installée en un point du conduit de fumée, à 2 mètres de la chaudière. Il est optimal que des ailettes de radiateur soient installées dans cette section du tuyau..

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