Chaudière à pyrolyse bricolage

Le principe de fonctionnement des chaudières à pyrolyse et leurs caractéristiques

En créant des chaudières à pyrolyse de leurs propres mains, les gens ont tendance à économiser de l'argent dans leur portefeuille. Si l'équipement à gaz est assez bon marché, le prix des unités à combustible solide est tout simplement frappant. Un modèle plus ou moins décent d'une capacité de 10 kW coûtera entre 50 000 et 60 000 roubles - il est moins cher de conduire du gaz si une conduite de gaz passait à proximité. Mais s'il n'y est pas, il existe deux solutions: acheter du matériel d'usine ou le faire vous-même.

Il est possible de fabriquer une chaudière à pyrolyse pour une longue combustion de vos propres mains, mais c'est difficile. Voyons d'abord à quoi sert la pyrolyse. Dans les chaudières et les poêles ordinaires, le bois de chauffage est brûlé de manière traditionnelle - à haute température, avec libération de produits de combustion dans l'atmosphère. La température dans la chambre de combustion est d'environ + 800-1100 degrés et dans la cheminée - jusqu'à + 150-200 degrés. Ainsi, une partie substantielle de la chaleur s'envole simplement.

La combustion directe du bois est utilisée dans de nombreuses unités de chauffage :

Les chaudières à pyrolyse à combustible solide peuvent utiliser plusieurs types de combustible, y compris les déchets de la production de bois et de la transformation agricole.

• Chaudières à combustible solide;
• Poêles de cheminée;
• Cheminées avec circuits d'eau.

Le principal avantage de cette technique est qu'elle est simple - il suffit de créer une chambre de combustion et d'organiser l'évacuation des produits de combustion à l'extérieur de l'équipement. Le seul régulateur ici est la porte du ventilateur - en ajustant le jeu, nous pouvons ajuster l'intensité de la combustion, affectant ainsi la température.

Dans une chaudière à pyrolyse, assemblée à la main ou achetée en magasin, le processus de combustion du combustible est quelque peu différent. Le bois de chauffage brûle ici à basse température. On peut dire qu'il ne s'agit même pas d'une combustion, mais d'une lente décroissance. Dans ce cas, le bois se transforme en une sorte de coke, tout en libérant simultanément des gaz de pyrolyse inflammables. Ces gaz sont envoyés à la postcombustion, où ils sont brûlés en dégageant une grande quantité de chaleur.

S'il vous semble que cette réaction ne donnera pas d'effet spécial, alors vous vous trompez profondément - si vous regardez dans la postcombustion, vous verrez une flamme rugissante de couleur jaune vif, presque blanche. La température de combustion est légèrement supérieure à +1000 degrés, et plus de chaleur est libérée dans ce processus qu'avec la combustion de bois standard.

Pour que cette chaudière à pyrolyse auto-assemblée a pu montrer une efficacité maximale, du bois de chauffage à faible teneur en humidité est nécessaire. Le bois humide empêchera l'équipement d'atteindre sa pleine capacité.

La réaction de pyrolyse nous est familière depuis le cours de physique de l'école. Dans un manuel (et peut-être dans une salle de laboratoire), beaucoup d'entre nous ont vu une réaction intéressante - du bois a été placé dans un flacon en verre scellé avec un tube, après quoi le flacon a été chauffé sur un brûleur. Après quelques minutes, le bois a commencé à s'assombrir et des produits de pyrolyse ont commencé à sortir du tube - ce sont des gaz inflammables qui pourraient s'enflammer et regarder la flamme jaune-orange.

La chaudière à pyrolyse, assemblée à la main, fonctionne de manière similaire :

Les chaudières à pyrolyse fonctionnent avec une seule charge de combustible pendant environ 4 à 6 heures. Ainsi, un stock important et stable de bois de chauffage doit être pris en charge à l'avance.

• Le bois de chauffage est allumé dans la chambre de combustion jusqu'à ce qu'une flamme constante apparaisse;
• Après cela, l'accès de l'oxygène est bloqué, la flamme s'éteint presque complètement ;
• Le ventilateur de soufflage démarre - une flamme à haute température apparaît dans la postcombustion.

Le dispositif de chaudière à pyrolyse est assez simple. Les éléments principaux sont ici : une chambre de combustion, dans laquelle est stocké le bois de chauffage, et une chambre de post-combustion, dans laquelle sont brûlés les produits de pyrolyse. Le transfert de chaleur vers le système de chauffage s'effectue via un échangeur de chaleur

Dans le schéma d'une chaudière à pyrolyse, une attention particulière lui est accordée.

Le fait est que les échangeurs de chaleur dans les chaudières à pyrolyse auto-assemblées ne sont pas disposés de la même manière que dans les équipements à gaz. Les produits de combustion avec l'air passent ici à travers de nombreux tuyaux métalliques lavés par l'eau. Pour augmenter l'efficacité, l'eau de la chaudière lave non seulement l'échangeur de chaleur lui-même, mais également toutes les autres unités - une sorte de chemise d'eau est créée ici, qui élimine l'excès de chaleur des éléments chauds de l'unité de chaudière.

Instructions pour la fabrication d'une chaudière à pyrolyse

Le plus optimal pour l'assemblage est une chaudière à pyrolyse d'une capacité de 25 kW ou plus. Il est capable de chauffer de grandes pièces à partir de 180 m2.

Pour sa fabrication, les matériaux suivants sont nécessaires:

• tôles d'une épaisseur d'au moins 0,8 mm;
• 15-20 morceaux d'argile réfractaire (briques réfractaires);
• système de capteur de température;
• grille;
• 3 tuyaux d'un diamètre de 5,7 cm, 3,2 cm et 16 cm (pour l'alimentation en eau froide et chaude, ainsi que pour la conduite d'alimentation du circuit chaudière);
• 2 tuyaux professionnels (pour conduite d'urgence et tuyaux de dérivation de sortie);
• ventilateur;
• capteur de température;
• dessin et tableau des dimensions pour le montage de la chaudière ;
• 2 portes pour le foyer et le cendrier;
• attaches en fil de fer cuit pour portes;
• meules -10 pièces.

Outils requis :

• machine à souder électrique;
• Bulgare;
• meuleuse d'angle.

Processus de fabrication

1. 4 parois de la chaudière doivent être découpées dans des tôles d'acier. Percez des trous dans la paroi avant pour la chambre de combustion et le bac à cendres situé en dessous.
2. Découpez les trous pour l'extracteur de fumée et pour les raccords de tuyauterie. Reliez toutes les parois métalliques (sauf celle du dos) à l'aide d'une machine à souder, et les joints entre les côtés de la future chaudière doivent être poncés.
3. Ensuite, l'échangeur de chaleur est assemblé, comme indiqué sur la figure. Les tuyaux sont soudés à l'aide d'une machine à souder. Avant le soudage, les tuyaux eux-mêmes doivent être "mis sur" des meules pour éliminer les joints et les coutures entre eux.
4. Ensuite, il est nécessaire de monter l'échangeur de chaleur dans la future chaudière comme indiqué sur la figure. Avant de fermer l'appareil avec la paroi arrière, il est nécessaire de vérifier l'étanchéité avec un compresseur. S'il n'y en a pas, l'arrière de la chaudière est soudé.
5. Ensuite, il est nécessaire d'installer une grille qui séparera le lieu de gazéification et de combustion du carburant. La section inférieure, où le combustible sera brûlé, est équipée d'un conduit d'air et revêtue de briques en argile réfractaire (réfractaire) de tous les côtés, y compris le fond.
6. Ensuite, il est nécessaire de fixer les portes aux compartiments correspondants pour l'alimentation en carburant et pour le cendrier. Ils doivent être bien ajustés contre les côtés de la chaudière.
7. À la fin, la chaudière finie est installée sur une surface en brique et fixée à un tuyau isolé avec un isolant non combustible (par exemple, de la laine minérale en feuille). Sans cela, le goudron se déposera sur les parois du tuyau, ce qui raccourcira considérablement la durée de vie de la chaudière. Un circuit d'eau et une pompe à fumée sont connectés à l'appareil.
8. Pour que la chaudière fonctionne automatiquement, tout comme celle de production, il est nécessaire d'installer un système de contrôle de la température. Il est nécessaire pour réguler le fonctionnement de l'extracteur de fumée, ainsi que l'alimentation en air.
9. L'installation de la chaudière ne s'arrête pas là. Il est nécessaire de vérifier son efficacité. Si, après avoir allumé la chaudière, vous n'avez pas détecté l'odeur de monoxyde de carbone de la fumée qui s'échappe, alors son efficacité est suffisamment élevée et l'équipement est sûr à utiliser.

Ainsi, si vous avez les compétences initiales pour travailler avec un broyeur et un broyeur, si vous comprenez les dessins de base, vous pouvez facilement assembler vous-même une chaudière à pyrolyse. Et ce n'est pas seulement le confort et la chaleur dans votre maison, mais aussi une économie de ressources financières très rentable.

Tableau des tailles des chaudières à pyrolyse

• Régulateur A, circuit chaudière
• B - porte de chargement
• C-cendrier porte
• D - aspirateur de fumée
• E-couplage
• F - ligne d'urgence
• G - ligne d'alimentation de la chaudière
• H - alimentation en eau froide
• K - Alimentation en eau chaude
• L - Conduite de retour du circuit de chauffage
• M - Vidange et vase d'expansion

Tableau des tailles (dépendance de la puissance de la future chaudière sur la taille des pièces).

Guide de fabrication de chaudière à combustion longue

Chaudière à pyrolyse RMNT

La première étape est la préparation des appareils nécessaires. Il est préférable de collecter tous les matériaux et outils à l'avance, afin de ne pas être distrait par cela à l'avenir.

Set pour faire une chaudière à pyrolyse maison

1. Baril. Un conteneur en métal d'un volume de 200 litres fera l'affaire.
2. Canaliser.
3. Tuyaux en acier. Divisez-le immédiatement en 2 sections.
4. Marteau.
5. Fil à plomb.
6. Niveau.
7. L'indicateur.
8. Scie à métaux.
9. Hache.
10. Machine à souder avec un jeu d'électrodes.
11. Tôles d'acier.
12. Maillet.
13. Brique rouge.
14. Mélange pour la pose de briques.
15. Réflecteur. Pas obligatoire, mais hautement souhaitable.

La deuxième étape est la préparation du contenant. Équipez-vous d'un outil de coupe, par exemple un broyeur, et coupez le haut du fût. Faites-le avec précaution, la partie coupée sera toujours utile à l'avenir. En l'absence de fût, le corps de la chaudière peut être fabriqué à partir d'un morceau de tuyau. Il suffit de sélectionner un produit du diamètre approprié.

La deuxième étape est la préparation du contenant

Si vous utilisez un tuyau, soudez-y un fond rond, préalablement découpé dans une tôle d'acier. Si vous le souhaitez, le fond peut être carré. C'est une option encore plus préférable, car la plaque carrée apportera plus de stabilité à la chaudière.

La troisième étape est la préparation des principaux éléments internes. Prenez une tôle d'acier et découpez-y un cercle dont le diamètre serait légèrement inférieur au diamètre intérieur du tuyau ou du canon. Dans le cercle préparé, vous devez couper un autre cercle d'un diamètre d'environ 100 mm. Un tuyau entrera dans ce trou, alors soyez guidé par les dimensions du produit que vous avez. En pratique, il a été constaté que c'est un tuyau de 10 centimètres qui est l'option la plus optimale.

Soudez un morceau de tuyau à la galette d'acier que vous avez préparée plus tôt. A ce stade, vous aurez besoin d'une machine à souder.

Soudez les sections de canal au fond de la "crêpe" en acier. Ils devraient passer dans le corps de la future chaudière sans aucun effort. Ces canaux exerceront une pression sur le carburant pendant le fonctionnement de l'équipement. Sélectionnez la longueur du tuyau (celui d'un diamètre de 10 cm) de sorte qu'il soit environ 20 cm plus long que le canon ou le tuyau principal.

Schéma de chaudière

La quatrième étape est la préparation du couvercle. Faites un couvercle de chaudron à partir du haut du baril coupé au tout début. Le couvercle peut être articulé ou laissé libre.

La cinquième étape est la construction du foyer. Faites un trou dans le boîtier pour le chargement du carburant. À la trappe préparée, vous devez souder une porte faite maison ou achetée précédemment. Au-dessous du trou dans la chambre de combustion, faites un autre trou à travers lequel vous pouvez éliminer les déchets de combustion. Placez la grille dans le récipient de manière à diviser le baril ou le tuyau en deux sections verticales.

Fabriquer une chaudière à pyrolyse

Épaisseur de la crêpe

Cette valeur est inversement proportionnelle au diamètre intérieur D. Il est nécessaire d'obtenir une pression optimale du piston sur la pastille de carburant. Si la pression est insuffisante, cela entraînera une diminution du coefficient de retour. En conséquence, le retour de flamme du four peut se produire avec un dégagement supplémentaire de fumée à travers la cheminée. Si le piston est très lourd, cela réduira sensiblement l'entrefer nécessaire à une combustion de haute qualité : de ce fait, la flamme s'éteindra.

La relation entre le diamètre intérieur et l'épaisseur des crêpes est approximativement la suivante :

• 30cm - 6-10mm.
• 40cm - 6-8mm.
• 60cm - 4-6mm.
• 80 cm - 2,5-4 mm.

Instructions étape par étape sur la fabrication d'une chaudière à pyrolyse de vos propres mains

Pour travailler, vous aurez besoin d'une liste impressionnante d'outils. Vous aurez besoin d'une perceuse, d'une machine à souder, d'une meuleuse, d'un ventilateur, d'un capteur thermique. Vous aurez également besoin d'électrodes, de tôles, d'un ensemble de divers tuyaux et de bandes d'acier.

L'épaisseur de l'acier doit être de 4 mm.Pour économiser de l'argent sur le corps de la chaudière, un matériau plus fin est utilisé. Assez 3 mm d'épaisseur.

En utilisant des instructions étape par étape, vous pouvez fabriquer vous-même une chaudière à pyrolyse

Après avoir étudié tous les plans et dessins, vous pouvez réaliser une chaudière à hydrolyse. Toutes les parties du système sont coupées avec une meuleuse. Une machine à souder est utilisée pour les attacher ensemble. Mais des instructions pas à pas, prenant en compte toutes les nuances, aideront à faire le travail correctement.

Recommandations pour l'équipement de la chambre de pyrolyse :

1. La trémie d'alimentation doit être positionnée plus haut que les structures à combustible conventionnelles ;
2. Le brûleur prévoit un restricteur spécial pour contrôler l'alimentation en air;
3. Le limiteur est constitué d'un tuyau d'une section de 70 mm, la longueur doit être supérieure au corps de l'appareil;
4. Un disque en acier est soudé au compartiment inférieur du limiteur, ce qui crée un écart de 4 cm avec les parois des tuyaux ;
5. L'installation du limiteur prévoit un trou dans le couvercle de la chaudière ;
6. La trémie d'alimentation doit avoir une forme rectangulaire ;
7. Une plaque d'acier sert de porte;
8. L'attache inférieure a un trou pour l'élimination des produits de combustion;
9. Pour améliorer le transfert de chaleur du tuyau à l'intérieur de la chaudière, il est réalisé avec un léger coude;
10. Le contrôle de la quantité de liquide de refroidissement est effectué à l'aide d'une vanne.

L'exactitude de l'installation est déterminée après le premier démarrage de la chaudière. Les produits de combustion doivent être exempts de monoxyde de carbone. Le fonctionnement de la chaudière nécessite un contrôle régulier de l'étanchéité des soudures. Vous devrez également nettoyer le poêle à bois ou à charbon des cendres et de la suie.

Les chaudières à pyrolyse sont souvent utilisées en conjonction avec le chauffage de l'eau. Mais vous pouvez essayer le fonctionnement en parallèle avec un système de chauffage à air. L'air circule dans les tuyaux et revient le long du sol.

Comment faire une chaudière à pyrolyse de vos propres mains

Travaux de soudure dans la fabrication de la chaudière

L'unité de chauffage finie a un prix assez élevé : certaines chaudières coûtent plus de 2 000 $. Si vous construisez vous-même une chaudière, les économies s'élèveront à plus de 1 400 $.

Matériaux pour une chaudière maison

1. Tôle pour les parties internes de la chaudière, d'une épaisseur d'au moins 0,4 cm.Pour la fabrication de la chaudière, vous aurez besoin de 8 m2. Vous pouvez économiser sur l'épaisseur du métal en utilisant une feuille de 0,3 cm pour le corps.
2. Un tuyau métallique d'un diamètre de 6 cm, avec une épaisseur de paroi d'au moins 3,5 mm. Longueur du tuyau - 8 m.
3. Un tuyau métallique ayant un diamètre de 16 cm et une épaisseur de paroi de 4,5 mm. La longueur du tuyau est d'un demi-mètre.
4. Briques réfractaires pour grille - 15-18 pièces.
5. Un tuyau métallique d'un diamètre de 3,2 cm et d'une épaisseur de paroi de 3,2 mm. La longueur du tuyau est de 1 mètre.
6. Une bande d'acier ayant une largeur de 2 cm et une épaisseur de 4 mm. Au total, 8 mètres de bande sont nécessaires.
7. Protuba 6 cm × 3 cm, ayant une épaisseur de paroi de 2 mm. Longueur - 1,5 mètres.
8. Protruba 8cm × 4cm avec une épaisseur de paroi de 2 mm - 1 mètre. Bande d'acier de 3 cm de large et 4 mm d'épaisseur - 1,5 mètre.
9. Bande d'acier d'une largeur de 8 cm et d'une épaisseur de 5 mm. Il vous faut 1 mètre.
10. De plus, pour souder la structure, 6 paquets d'électrodes sont nécessaires.
11. Des meules de coupe et de meulage sont nécessaires pour couper et meuler le métal.
12. Il est recommandé d'acheter un ventilateur pour créer une traction.
13. Vous avez également besoin d'une sonde de température pour régler la puissance de la chaudière.

Il est possible que d'autres matériaux soient nécessaires pendant le processus d'assemblage de la chaudière, ce qui n'affectera pas de manière significative le coût et la vitesse d'assemblage de l'unité.

Chaudières à pyrolyse industrielles

Outils de chaudronnerie

1. Percer.
2. Broyeur professionnel.
3. Machine à souder à courant continu.

Représentation schématique d'une chaudière à pyrolyse artisanale

Représentation schématique d'une chaudière à pyrolyse artisanale

Explications pour le schéma

A - contrôleur qui maintient la température de consigne ;

B - la porte de la chambre de chargement, dans laquelle le combustible solide est placé;

C - porte du bac à cendres, dans laquelle les cendres s'accumulent ;

D - cheminée ou ventilateur créant un tirage artificiel ;

E - embrayage dans lequel se trouve le capteur de température fusible;

F - tuyau de dérivation pour connecter la soupape d'urgence;

G - fenêtre pour l'alimentation en air;

H - alimentation en liquide froid de l'échangeur de chaleur;

K - alimentation en liquide chaud;

L - sortie d'air secondaire dans la chambre de combustion ;

M - ballon d'eau chaude et distributeur pour raccordement au système de chauffage de la maison.

Lors de la fabrication d'une chaudière à pyrolyse, il est recommandé de respecter ce schéma. Cette chaudière est conçue pour chauffer une surface habitable de 100 m². m

De plus, lors du développement de votre propre schéma de chaudière, il est important de calculer la puissance appropriée pour chauffer une pièce définie par la zone. La puissance optimale est de 1 kW par 5 m2 de pièce chauffée

Exigences de sécurité et règles d'exploitation

Les chaudières à combustion longue, comme tout autre équipement de chauffage, présentent un risque d'incendie, car les processus de combustion dans un tel appareil peuvent atteindre des indicateurs de température très élevés. Lors de son installation et de son utilisation, les recommandations suivantes doivent être respectées :

• la chaudière est placée sur une base en béton ou en brique, une tôle d'une épaisseur de 2 mm ou plus est placée devant le foyer pour protéger le sol des charbons tombés accidentellement;
• la distance aux murs est d'au moins 20 cm, et aussi loin que possible des meubles;
• il est souhaitable d'avoir une chaufferie séparée, l'ouverture pour la ventilation doit être d'au moins 100 m². cm;
• il est également recommandé d'isoler soigneusement la cheminée par laquelle les produits de combustion sont évacués. Le manque d'isolation thermique va non seulement entraîner des déperditions de chaleur, mais aussi provoquer la formation de goudron et de condensation, qui contribuent à une usure prématurée des équipements et à de nombreuses pannes ;
• un équipement automatique avec des capteurs de température permettra d'établir un fonctionnement autonome de la chaudière et d'assurer la sécurité incendie. C'est l'automatisation qui régule le mélange correct du gaz combustible avec l'air selon un schéma spécial ;
• le groupe de sécurité chaudière doit être installé : un manomètre, un purgeur d'air automatique et une vanne de secours qui libérera l'air en cas de surpression ;

Construire ou assembler une chaudière à combustion longue n'est ni facile ni bon marché. Après avoir effectué tous les coûts, les calculs et effectué tous les travaux strictement selon la technologie une fois, le propriétaire zélé reçoit une chaudière économique et performante qui, en cours de travail, économisera le budget et le temps de la famille, rendra la maison chaleureuse et confortable dans le froid de l'hiver. Sous réserve des règles de fonctionnement, ce poêle chauffera les pièces et chauffera l'eau, il fonctionnera correctement pendant de nombreuses années.

Effectuer des calculs

La première étape consiste à sélectionner les dimensions de l'ouverture de la buse. Le moyen le plus simple est d'acheter un produit fini conçu pour une certaine puissance, tels qu'ils sont disponibles dans le commerce pour les installations de différents fabricants, par exemple, ATMOS. Un autre moyen est un peu plus difficile, mais beaucoup moins cher : faire une ouverture de la section requise en brique réfractaire, qui sera posée sur le fond du four. Les dimensions globales de l'ouverture fendue pour différentes valeurs de puissance sont présentées dans le tableau 1.

Tableau 1

Une chaudière à pyrolyse maison pour une longue combustion peut être fabriquée avec des dimensions arbitraires du four, qui sont calculées selon le schéma suivant:

• La chaleur de combustion du bois est de 2,8 kW/kg, la densité est de 400 kg/m3. Pour fournir une puissance de 10 kW, il faut brûler 10 / 2,8 = 3,6 kg de bois de chauffage en 1 heure.
• Étant donné qu'il y a un espace vide entre les bûches dans la chambre de combustion, vous devez prendre un facteur de remplissage de 0,5. Alors le volume utile de la chambre pour 1 heure de fonctionnement sera : 3,6 / 400 / 0,5 = 0,018 m3.
• En prenant la longueur de la bûche à 0,6 m, et la hauteur de la chambre primaire - 0,5 m, sa largeur utile pour 1 heure de fonctionnement est calculée : 0,018 / 0,6 / 0,5 = 0,06 m.
• Pour charger du carburant toutes les 10 heures, le volume utile doit être : 0,018 x 10 = 0,18 m3. Alors, avec les mêmes valeurs de profondeur et de hauteur, la largeur utile sera : 0,18 / 0,6 / 0,5 = 0,6 m.Les dimensions finales sont de 0,6 mx 0,6 mx 0,5 m.

Chaudière à pyrolyse maison

L'étape suivante est la sélection d'un ventilateur-souffleur, qui est installé sur des chaudières à pyrolyse artisanales et fournit une alimentation en air aux deux chambres. Les appareils sont sélectionnés en fonction de leurs performances, qui dépendent de la capacité de l'installation, ces données peuvent être extraites du tableau 2.

Tableau 2

Les fumées sortant de la chambre secondaire sont à une température assez élevée. Afin de ne pas gaspiller cette chaleur dans la rue, un schéma de tube de fumée pour la fabrication d'une chaudière à pyrolyse est utilisé. Conformément à cela, les gaz de combustion traversant les tubes de fumée de l'échangeur de chaleur sont refroidis à une température de 150-200 , donnant leur chaleur à la chemise d'eau. Pour calculer la surface utile d'échange thermique, vous devez déterminer les données initiales suivantes:

• température du liquide de refroidissement dans les conduites d'alimentation et de retour t₁ et T₂;
• température des fumées à l'entrée de l'échangeur de chaleur et à la sortie de celui-ci Т₁ et T₂.

De plus, la différence de température ∆t = t₁ - t₂ et =₁ - T₂... Après cela, vous pouvez calculer la valeur de la tête de température τ, ⁰С :

= (∆Т - t) / ln (∆Т / t)

La surface d'échange thermique S (m2) se trouve par la formule :

S = Q / k /

Dans cette formule :

• Q– puissance requise de la chaudière ;
• k - coefficient de transfert de flux thermique, pris comme 30 W / m2 ⁰С.

Vous pouvez vérifier le résultat selon le tableau 3, qui montre les valeurs agrandies de la surface d'échange thermique en fonction de la puissance de l'unité.

Tableau 3

En fabriquant des chaudières à pyrolyse pour une longue combustion de leurs propres mains, les artisans installent souvent le tuyau de cheminée "à l'œil", tandis que l'efficacité de l'unité elle-même dépend du bon fonctionnement de la cheminée. Par conséquent, la section transversale du tuyau, puis son diamètre, sont mieux déterminées par la formule:

F = L / 3600ϑ

Dans cette formule :

• ϑ - vitesse des fumées, prise égale à 0,5 m/s ;
• L - consommation de gaz, correspond à la capacité du ventilateur, m3 / h;
• F - section transversale du tuyau de cheminée, m2.

Grâce à la formule de l'aire d'un cercle, la valeur du diamètre du tuyau est trouvée.

Matériel de fabrication

Les chaudières à pyrolyse se caractérisent par une augmentation de la température de la zone de travail. La combustion ne se produit pas dans la chambre de gazéification ; cependant, le flux de chaleur de retour est capable de chauffer les parois à 500-600 ° C. Le fond du compartiment générateur de gaz est exposé au plus grand effet de température - c'est cette partie qui entre en contact avec des gaz inflammables et subit une charge thermique importante. Il est recommandé de réaliser le fond de la chambre des signets sous la forme d'une grille en fonte ou d'un produit réfractaire spécial avec une fente mince ou un certain nombre de petits trous.

La principale difficulté de la fabrication indépendante d'équipements de chaudière est le choix d'une nuance d'acier appropriée pouvant être traitée à la maison sans équipement spécial. Les plus appropriés à cet égard sont considérés comme les aciers de la classe austénitique et austénite-ferritique avec une teneur modérée en chrome et nickel. Des exemples de nuances de ces aciers comprennent 12X18H9T, 08X22H6T ou AISI 304.

La technologie de soudage de ces métaux est reconnue comme moyennement complexe, mais reproductible dans des conditions artisanales en utilisant le soudage à l'arc avec des électrodes enrobées sans milieu protecteur. Le principal facteur qui dégrade la qualité d'une structure soudée est la formation de fissures à chaud et à froid en raison d'une différence de température élevée dans une section linéaire relativement petite d'un produit métallique.

Pour éliminer les facteurs négatifs des effets thermiques, les méthodes technologiques suivantes sont utilisées:

1. Couper des pièces avec une alimentation douce de l'outil de coupe, ce qui exclut la surchauffe des bords.
2. Limiter la densité du courant de soudage de 20 à 25 % par rapport à l'acier de construction, soudage en modes doux.
3. Limitation de la température du bain de soudure, réalisation d'un cordon multi-passes à grande vitesse sans vibrations latérales.
4. Coupe correcte des bords joints selon GOST 5264 et leur nettoyage avec une brosse métallique.
5. Doublure sous la couture de la couture du dissipateur thermique en métal, forgeant la couture en cours de refroidissement.

Et, bien sûr, le choix correct de la teneur en ajouts d'alliage dans la tige d'électrode doit être fait afin de garantir la teneur en ferrite dans la structure de soudure de l'ordre de 5 à 8 %. Il est recommandé d'utiliser les électrodes des marques TsT-15 et TsT-16, ainsi que les électrodes spéciales 6816 MoLC ou ROST 1913.

Après avoir soudé les structures, il est recommandé de les recuites initialement à une température d'au moins 700 ° C pendant 2,5 à 3 heures. Il suffit de charger l'intérieur du corps soudé avec du charbon et d'allumer le combustible, en fournissant un faible soufflage forcé. Avant le recuit, il est conseillé de décaper les cordons de soudure avec une pâte spéciale correspondant à la nuance d'acier utilisée.

Quel carburant utiliser

Pour un fonctionnement économique et efficace d'une chaudière à pyrolyse, vous pouvez utiliser n'importe quel combustible solide : bois, charbon, tourbe, granulés et autres matériaux combustibles. La principale condition nécessaire pour maintenir le processus de combustion par pyrolyse est un indicateur de faible humidité, pas plus de 20%. Le carburant plus humide doit être spécialement séché au niveau requis.
La possibilité d'utiliser des déchets de bois, de couture, d'huilerie et d'autres types de production, rend ce four encore plus rentable en fonctionnement. Dans ce cas, la teneur en bois doit être d'au moins 70 %.

Pour le fonctionnement de la chaudière à pyrolyse, il est recommandé de choisir du combustible solide

Dans les fours conventionnels, le bois de chauffage doit être ajouté toutes les deux à trois heures. Pour la période hivernale, environ 10 mètres cubes de bois de chauffage sont utilisés. Dans les chaudières à pyrolyse, la combustion du bois dure 12 heures, économisant jusqu'à 40 % pendant l'hiver.
Le charbon brûle beaucoup plus longtemps, jusqu'à cinq jours, économisant ainsi non seulement du carburant, mais aussi du temps. Il existe des modèles équipés d'un dispositif automatique d'alimentation en pastilles de combustible, c'est-à-dire qu'ils fonctionnent de manière autonome pendant longtemps.

Le dispositif et le principe de fonctionnement de la chaudière

Il a déjà été dit que les chaudières de ce type ont des chambres. Le four est divisé en une chambre de gazéification, dans laquelle le combustible est chargé et directement dans une chambre de combustion.

Le schéma montre la structure interne d'une chaudière à combustible solide de type pyrolyse

La première chambre, où le débit d'air est limité, est chargée en carburant. La chaudière démarre et fonctionne normalement. Avec une combustion lente, le combustible commence à pyrolyser, du gaz de bois est libéré, qui pénètre dans la deuxième partie du four, dans la chambre de combustion. A partir de ce moment, la chaudière à combustible solide se met en marche. Commence alors les processus qui distinguent fondamentalement le type de combustion pyrolyse, les chaudières de chauffage à combustible solide pour une longue combustion du processus de combustion directe et des chaudières traditionnelles.

Les pertes de chaleur dans la première chambre sont minimisées. Habituellement, dans les modèles de chaudières à combustible solide à combustion longue, l'espace entre la première et la deuxième chambre est rempli d'une grille sur laquelle le combustible est déposé.

La deuxième partie du foyer est la chambre de combustion, où le gaz de bois combustible est fourni. La chambre est remplie d'air secondaire chauffé. Le principe du double soufflage est déjà à l'œuvre ici.

Une fois que la chaudière a atteint son mode de fonctionnement normal, l'accès de l'air à la première chambre est considérablement limité. Le processus de combustion s'arrête pratiquement, passant à un état de décomposition. Le carburant s'épuise progressivement.Chaque couche précédente de carburant utilise progressivement la couche suivante dans le processus de combustion lente. La combustion lente s'accompagne d'un dégagement constant de gaz de bois. En raison de ce processus, les chaudières à pyrolyse à combustible solide sont également appelées chaudières à combustion longue.

Dans la seconde, la chambre de combustion principale, ne brûle que du gaz de bois qui, au contact de l'air secondaire (chauffé à t 3000 C), fournit une énorme quantité d'énergie thermique. Ce n'est que maintenant que l'énergie thermique entre en fonction, chauffant le liquide de refroidissement circulant dans l'échangeur de chaleur. C'est-à-dire que dans la construction de chaudières à combustible solide de type pyrolyse, le chauffage du liquide de refroidissement n'est pas dû à la combustion directe de combustible solide, mais déjà à la combustion du produit de combustion secondaire - le gaz de pyrolyse, un gaz combustible substance. C'est la principale différence entre les chaudières de ce type et les chaudières à combustible solide d'autres types.

Que signifie le nom pyrolyse

La pyrolyse - la génération de gaz combustible et sa combustion ultérieure - se produit dans toutes les chaudières à combustible solide, dans une mesure plus ou moins grande. Le même processus se déroule dans un poêle ordinaire - lors de la combustion de bois ou de charbon, il n'y a pas assez d'oxygène à un endroit, du monoxyde de carbone apparaît, puis il trouve l'oxygène manquant et brûle, libérant de la chaleur, se transformant du poison en dioxyde de carbone ordinaire - CO2 ...

Comme expériences dans les années 1950, un schéma d'équipement de chaudière a été développé, où d'abord le combustible couvait avec un manque d'oxygène, puis le CO résultant était post-combustion dans la chambre secondaire. Mais les idées n'ont pas été mises en œuvre, car elles n'offraient aucun avantage avec des inconvénients importants et étaient coûteuses.

Maintenant, dans les publicités, le monoxyde de carbone toxique CO est appelé - "gaz de bois".

Principes de travail

Toutes les chaudières fonctionnant sur le principe de la pyrolyse fonctionnent de la même manière :

• Dans la chambre où s'effectue la gazéification, le combustible couve. L'air primaire y pénètre de l'extérieur.
• Un certain volume d'oxygène présent dans celui-ci est dépensé pour s'assurer que la combustion lente ne s'arrête pas et fournit la température nécessaire à la gazéification.
• Les gaz qui traversent la pyrolyse haute pression sont transférés vers la chambre de combustion.
• L'air secondaire y pénètre et le processus de combustion des gaz de pyrolyse a lieu.
• En présence d'un catalyseur, qui est le carbone du carburant, une réaction de réduction d'une partie du gaz de pyrolyse a lieu. Il en résulte du monoxyde de carbone et des oxydes d'azote. Ce processus nécessite une consommation d'énergie thermique.
• Dans la postcombustion, les composants obtenus lors de la réduction sont oxydés avec dégagement de chaleur.
• Les produits de combustion qui ont réagi circulent dans l'échangeur de chaleur du registre d'eau chaude, puis sont envoyés dans la cheminée.
• Pour maintenir la température requise à laquelle la combustion complète se produit, un système spécial de contrôle de la température est utilisé.

Chaudière à pyrolyse

Caractéristiques de la fabrication d'une chaudière à pyrolyse

Matériaux (modifier)

Le corps de la chaudière à pyrolyse est de préférence en tôle d'acier (à partir de 2 mm, selon la puissance de conception). Les modèles de chaudières assemblés à partir d'un tuyau à paroi épaisse ne conviennent guère à l'organisation du chauffage d'une maison privée. Fondamentalement, de telles installations sont utilisées pour chauffer diverses pièces de service, garages ou huttes temporaires.

Les chaudières à pyrolyse plus grandes sont montées sur le modèle de la plupart des générateurs de chaleur - rectangulaires. Dans certains cas, si le modèle est puissant, il est conseillé de disposer ses murs (de l'intérieur) avec des briques en argile réfractaire.

Dimensions des chaudières à pyrolyse

L'une des questions les plus intéressantes et "mystérieuses" sur ce sujet. Tous les calculs sont faits par rapport à une maison spécifique, son système de chauffage, avec toutes ses nuances, ses schémas, etc. L'auteur ne donnera pas de calculs mathématiques et demande à prendre un mot. Il vaut mieux confier la conception d'une chaudière à pyrolyse à un spécialiste. Le développement de la documentation coûte de l'argent, mais dans tous les cas, cela coûtera moins cher que l'achat d'une installation industrielle.

Et si l'on considère que les erreurs dans les calculs entraîneront des coûts supplémentaires (et très tangibles) associés à toutes sortes de modifications et de modernisations, alors l'opportunité d'une telle décision est plus qu'évidente.

Les spécificités du fonctionnement des chaudières à pyrolyse

Sans connaître certaines des nuances de l'utilisation d'un tel équipement, cela n'a aucun sens de commencer à fabriquer un tel modèle de générateur de chaleur.

Critères assez "rigoureux" pour la teneur en humidité du combustible brûlé. Par exemple, pour le bois de chauffage, la valeur maximale est de 33 ± 2 %. Quelle est la raison pour ça? Une augmentation de la température initie l'évaporation de l'humidité contenue dans le produit. Naturellement, la vapeur commencera à se mélanger aux gaz de pyrolyse et affectera négativement l'intensité du processus de combustion. L'utilisation de combustible humide réduit fortement l'efficacité de l'installation.

Tous les combustibles solides ne conviennent pas à la combustion dans les chaudières à pyrolyse. Compte tenu des spécificités de leur travail, il est possible d'utiliser uniquement des matériaux caractérisés par une production élevée de gaz lors de la combustion. Le manque de substances volatiles affecte l'efficacité des modèles de pyrolyse. En termes simples, beaucoup de bois de chauffage est consommé, mais le sens est minime.

Pour chauffer une maison avec une telle chaudière, il est conseillé d'utiliser du bois sec et ses déchets, pellets, briquettes, charbon (mais uniquement brun). L'introduction d'améliorations de conception individuelles dans le schéma de chaudière à pyrolyse vous permet de chauffer avec du coke et certaines marques de charbon (par exemple, "Orekh1").

En conclusion, on peut souligner que le modèle le moins cher (avec une petite capacité) coûte environ 48 000 roubles. En conclusion, on peut souligner que le modèle le moins cher (avec une petite capacité) coûte environ 48 000 roubles. Et ce n'est pas un fait qu'une telle installation de pyrolyse conviendra parfaitement au propriétaire. Par exemple, des dimensions en fonction du lieu d'installation choisi. Si vous y réfléchissez, fabriquer vous-même une chaudière à pyrolyse, selon des dessins individuels, est une bonne solution au problème du chauffage d'une maison privée, surtout s'il est impossible de la connecter à la conduite d'alimentation en gaz.

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Préparation de la fondation et installation de la cheminée

La chaudière en question doit être équipée d'une cheminée. Pour sa fabrication, utilisez un tuyau d'un diamètre de 150 mm. Sélectionnez la longueur de ce tuyau de manière à ce qu'il soit légèrement plus long que la longueur du corps. Faire un trou dans le couvercle de la chaudière d'un diamètre approprié et y souder la cheminée. La cheminée peut être pliée si nécessaire. La courbure maximale autorisée est de 45. Le tuyau est conduit à travers le toit ou le mur. Essayez de garder la cheminée aussi peu de coudes que possible.

Cheminée pour chaudière à pyrolyse

Si la chaudière est installée dans une pièce de petite surface, il est recommandé de la compléter avec un réflecteur spécial. Grâce à cet élément, la répartition la plus efficace des flux de chaleur sera assurée, ce qui contribuera à créer des conditions de fonctionnement confortables pour la chaudière.

Auparavant, il a été noté que les unités d'usine nécessitent pour la plupart une connexion au secteur. Une chaudière à pyrolyse artisanale est indépendante de l'électricité.

Pour un chauffage plus efficace dans la chambre de combustion du gaz, des raccords peuvent être soudés, ce qui accumulera de la chaleur supplémentaire, augmentant ainsi l'intensité de chauffage.

Un tel équipement peut être fondu avec de la sciure de bois, du charbon et d'autres matériaux appropriés.