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"Una caldera es realmente una estufa en un barril de agua" ... y la eficiencia de tal unidad estará en mejor caso 10%, o incluso 3-5%. Una especie de, pero una caldera de combustible sólido no es una estufa en absoluto, y una estufa de combustible sólido no es una caldera de agua caliente. El hecho es que el proceso de combustión del combustible sólido, en contraste con el gas o los líquidos combustibles, ciertamente se extenderá en el espacio y en el tiempo. El gas o el aceite se pueden quemar por completo inmediatamente en un pequeño espacio entre la boquilla y el difusor del quemador, pero el carbón de leña no. Por lo tanto, los requisitos para el diseño de una caldera de calefacción de combustible sólido son diferentes a los de horno de calentamiento, es imposible simplemente poner un calentador de agua del circuito de calefacción en circulación continua. ¿Por qué es esto y cómo se debe organizar una caldera de calefacción continua? Este artículo pretende explicarlo.

Su propia caldera de calefacción en una casa o apartamento privado se convierte en una necesidad. Los combustibles gaseosos y líquidos aumentan constantemente de precio y, a cambio, aparecen en el mercado combustibles alternativos económicos, por ejemplo. a partir de desechos de cultivos: paja, cáscaras, cáscaras. Esto es solo desde el punto de vista de los propietarios de la casa, sin mencionar que la transición a calefacción individual permitirá deshacerse de las pérdidas de energía en la red de cogeneración y las líneas de transmisión de energía, y no son pequeñas, hasta un 30%

No puede hacer una caldera de gas usted mismo, aunque solo sea porque nadie le dará permiso para su funcionamiento. Está prohibido el uso de calderas individuales de combustible líquido para calentar locales residenciales debido a su alto riesgo de incendio y explosión en uso descentralizado. Pero una caldera de combustible sólido se puede hacer con sus propias manos y formalizar, como una estufa de calefacción. Esto es quizás lo único que tienen en común.

Características del combustible sólido.

El combustible sólido no se quema muy rápido y no todos los componentes que transportan energía térmica se queman en su llama visible. Para la combustión completa de los gases de combustión, se requiere una temperatura alta pero bastante definida; de lo contrario, surgirán condiciones para la ocurrencia de reacciones endotérmicas (por ejemplo, oxidación de nitrógeno), cuyos productos llevarán la energía del combustible al interior. tubo.

¿Por qué la caldera no hornea?

El horno es un dispositivo cíclico. Se carga tanto combustible en su horno a la vez que su energía es suficiente hasta el próximo calentamiento. El exceso de energía de combustión de la carga de combustible se usa en parte para mantener la temperatura óptima para la poscombustión en la ruta de gas del horno (su sistema convectivo), y es parcialmente absorbido por el cuerpo del horno. A medida que la carga se quema, la proporción de estas partes de la energía del combustible cambia y un poderoso flujo de calor circula dentro del horno, varias veces más poderoso que las necesidades de calefacción actuales.

El cuerpo del horno es, por lo tanto, un acumulador de calor: el calentamiento principal de la habitación se produce debido a su enfriamiento después del calentamiento. Por lo tanto, es imposible eliminar el calor que circula en el horno, debido a esto, de una forma u otra, se alterará su equilibrio térmico interno y la eficiencia disminuirá drásticamente. Es posible, y aun así no en todos los lugares del sistema de convección, tomar hasta un 5% para reponer el acumulador de ACS. Además, el horno no necesita ajuste operativo de su potencia térmica, basta con cargar combustible en base al promedio horario requerido para el tiempo entre calentamientos.

Una caldera de agua, sin importar el combustible, es un dispositivo continuo. El refrigerante en el sistema circula todo el tiempo, de lo contrario no se calentará, y la caldera debe dar en un momento dado exactamente tanto calor como el que ha salido al exterior debido a la pérdida de calor. Es decir, el combustible debe cargarse periódicamente en la caldera o la potencia térmica debe regularse rápidamente dentro de un rango bastante amplio.

El segundo punto son los gases de combustión. Deben acercarse al intercambiador de calor, en primer lugar, lo más caliente posible para garantizar una alta eficiencia. En segundo lugar, deben quemarse por completo, de lo contrario, la energía del combustible se depositará en el registro con hollín, que también deberá limpiarse.

Finalmente, si el horno se calienta alrededor de sí mismo, entonces la caldera como fuente de calor y sus consumidores se separan. La caldera requiere una habitación separada (sala de calderas u horno): debido a la alta concentración de calor en la caldera, su riesgo de incendio es mucho mayor que el de las estufas.

Nota: una sala de calderas individual de un edificio residencial debe tener un volumen de al menos 8 metros cúbicos. m, techo de no menos de 2,2 m de altura, ventana que se abre no menos de 0,7 m2. m, una entrada constante (sin válvulas) de aire fresco, un canal de humos separado de otras comunicaciones y un intercambiador ignífugo del resto de las habitaciones.

De aquí se sigue, en primer lugar, Requisitos del horno de caldera:

• Debe garantizar una combustión rápida y completa del combustible sin un complejo sistema de convección. Esto solo se puede lograr en un horno hecho de materiales con la conductividad térmica más baja posible, porque. para la combustión rápida de gases se requiere alta concentración calor.
• El horno en sí y las partes de la estructura asociadas con él en términos de calor deben tener la capacidad calorífica más baja posible: todo el calor que se utilizó para calentarlos permanecerá en la sala de calderas.

Estos requisitos son inicialmente contradictorios: los materiales que conducen mal el calor, por regla general, lo acumulan bien. Por lo tanto, un horno de horno ordinario para una caldera no funcionará, se necesita algún tipo especial.

registro de intercambio de calor

El intercambiador de calor es la unidad más importante de la caldera de calefacción, básicamente determina su eficiencia. Según el diseño del intercambiador de calor, se llama toda la caldera. En las calderas de calefacción doméstica, se utilizan intercambiadores de calor: camisas de agua y tubulares, horizontales o verticales.

Una caldera con una camisa de agua es la misma "estufa en un barril", un registro de intercambio de calor en forma de tanque rodea el horno. Una caldera encamisada también puede ser bastante económica con una condición: si la combustión en el horno es sin llama. Un horno de combustible sólido ardiente ciertamente requiere postcombustión de los gases de escape y, en contacto con la camisa, su temperatura cae inmediatamente por debajo del valor requerido para esto. Como resultado, una eficiencia de hasta el 15 % y una mayor deposición de hollín, e incluso condensación ácida.

Los registros horizontales, en general, siempre están inclinados: su extremo caliente (suministro) debe elevarse por encima del frío (retorno), de lo contrario, el refrigerante se invertirá y la falla de la circulación forzada provocará de inmediato un accidente grave. En registros verticales, las tuberías están dispuestas verticalmente o en una ligera pendiente hacia un lado. Las tuberías aquí y allá, para que los gases "se enreden" mejor en ellas, están dispuestas en filas en un patrón de tablero de ajedrez.

En cuanto a las direcciones de movimiento de los gases calientes y del refrigerante, los registros de tuberías se dividen en:

1. Flujo: los gases pasan generalmente perpendiculares al flujo del refrigerante. En la mayoría de los casos, este esquema se usa en calderas industriales horizontales de alta potencia debido a su altura más baja, lo que reduce el costo de instalación. En la vida cotidiana, la situación se invierte: para que el registro capte correctamente el calor, debe estirarse hacia arriba por encima del techo.
2. Contracorriente: los gases y el refrigerante se mueven a lo largo de la misma línea uno hacia el otro. Tal esquema proporciona la transferencia de calor más eficiente y la mayor eficiencia.
3. Flujo: los gases y el refrigerante se mueven en paralelo en una dirección. Rara vez se usa en calderas para fines especiales, porque. En este caso, la eficiencia es pobre y el desgaste del equipo es alto.

Además, los intercambiadores de calor son de tubo de fuego y de tubo de agua. En los tubos de fuego, los tubos de humo con gases de combustión pasan a través de un tanque de agua. Los registros pirotubulares funcionan de manera estable, y los verticales brindan una buena eficiencia incluso en un circuito de flujo, porque. La circulación de agua interna está instalada en el tanque.

Sin embargo, si calculamos el gradiente de temperatura óptimo para transferir calor del gas al agua en función de la relación de su densidad y capacidad calorífica, resulta ser de unos 250 grados. Y para empujar este flujo de calor a través de la pared de una tubería de acero de 4 mm (es imposible hacer menos, se quemará muy rápido) sin pérdidas notables en la conductividad térmica del metal, se necesitan unos 200 grados. Como resultado, la superficie interna del tubo de humo debe calentarse a 500-600 grados; 50-150 grados - margen operativo para corte de agua de combustible, etc.

Debido a esto, la vida útil de los tubos de humos es limitada, especialmente en calderas grandes. Además, la eficiencia de una caldera pirotubular es baja, está determinada por la relación de las temperaturas de los gases calientes que ingresan al registro y los que salen de la chimenea. Es imposible permitir que los gases se enfríen por debajo de los 450-500 grados en una caldera pirotubular, y la temperatura en un horno convencional no supera los 1100-1200 grados. Según la fórmula de Carnot, resulta que no se puede obtener una eficiencia superior al 63 %, e incluso la eficiencia del horno no supera el 80 %, por lo que el total es del 50 %, lo cual es realmente malo.

En las calderas domésticas pequeñas, estas características son menos pronunciadas, porque. con una disminución en el tamaño de la caldera, aumenta la relación entre la superficie del registro y el volumen de gases de combustión, esto es lo que se llama. Ley del cubo cuadrado. En las calderas de pirosis modernas, la temperatura en la cámara de combustión alcanza los 1600 grados, la eficiencia de su horno es inferior al 100% y los registros de las calderas de marca están garantizados por 5 años o más solo con paredes delgadas de acero especial resistente al calor. En ellos, los gases se pueden enfriar a 180-250 grados, y la eficiencia general alcanza el 85-86%

Nota: el hierro fundido para tubos de fuego generalmente no es adecuado, se agrieta.

En los registros acuotubulares, el refrigerante fluye a través de tuberías colocadas en una cámara de fuego, donde ingresan gases calientes. Ahora los gradientes de temperatura y la ley del cuadrado-cubo actúan a la inversa: a 1000 grados en la cámara, la superficie exterior de las tuberías se calentará a solo 400 grados y la superficie interior a la temperatura del refrigerante. Como resultado, las tuberías de acero ordinarias sirven durante mucho tiempo y la eficiencia de la caldera es de aproximadamente el 80%.

Pero las calderas de tubos de agua de flujo horizontal son propensas a los llamados. "burbuja". El agua en las tuberías inferiores está mucho más caliente que en las superiores. En primer lugar, se empuja hacia el suministro, la presión cae y las tuberías superiores más frías "escupen" el agua. "Azotar" no solo brinda ruido, calidez y comodidad tanto como a un vecino, un borracho y un peleador, sino que también está cargado de un impulso en el sistema debido al golpe de ariete.

Las calderas acuotubulares verticales no se llenan, pero si se diseña una caldera acuotubular para la vivienda, el registro debe ubicarse en la chimenea aguas abajo, en la zona por donde van los gases calientes de arriba hacia abajo. En un tipo de flujo, con la misma dirección de movimiento de gases y refrigerante, una caldera acuotubular, la eficiencia cae bruscamente y el hollín se deposita intensamente en las tuberías cerca del suministro, y generalmente es inaceptable hacer un flujo de retorno por encima de el suministro.

Acerca de la capacidad del intercambiador de calor

La relación de las capacidades del intercambiador de calor y todo el sistema de refrigeración no se toma arbitrariamente. La tasa de transferencia de calor de los gases al agua no es infinita, el agua en el registro debe tener tiempo para absorber calor antes de salir del sistema. Por otro lado, la superficie exterior calentada del registro cede calor al aire y se desperdicia en la sala de calderas.

Un registro demasiado pequeño es propenso a la ebullición y requiere un ajuste rápido y preciso de la potencia del horno, lo que es inalcanzable en las calderas de combustible sólido. Un registro de gran volumen tarda mucho en calentarse y, si el aislamiento térmico externo de la caldera es deficiente o no existe, pierde mucho calor y el aire en la sala de calderas puede calentarse por encima de la temperatura permitida. seguridad contra incendios y especificaciones de la caldera.

El valor de la capacidad del intercambiador de calor de las calderas de combustible sólido oscila entre el 5 y el 25% de la capacidad del sistema. Esto debe tenerse en cuenta al elegir una caldera. Por ejemplo, para calefacción, según el cálculo, solo se obtuvieron 30 secciones de radiadores (baterías) de 15 litros cada una. Con agua en las tuberías y un vaso de expansión, la capacidad total del sistema será de unos 470 litros. La capacidad del registro de la caldera debe estar en el rango de 23.5-117.5 litros.

Nota: hay una regla: cuanto mayor es el poder calorífico del combustible sólido, mayor debe ser la capacidad relativa del registro de la caldera. Por lo tanto, si la caldera es de carbón, la capacidad de registro debe tomarse más cerca del valor superior y, para la madera, del valor inferior. Para calderas de combustión lenta, esta regla no es cierta, la capacidad de sus registros se calcula en función de la eficiencia más alta de la caldera.

¿De qué está hecho un intercambiador de calor?

El hierro fundido como material para el registro de la caldera no cumple con los requisitos modernos:

• La baja conductividad térmica del hierro fundido conduce a una baja eficiencia de la caldera, porque. es imposible enfriar los gases de escape por debajo de 450-500 grados, ya que la mayor cantidad de calor no pasará a través del hierro fundido al agua según sea necesario.
• La gran capacidad calorífica del hierro fundido también es su desventaja: la caldera debe entregar rápidamente calor al sistema antes de que se escape a otro lugar.
• Los intercambiadores de calor de hierro fundido no se ajustan a los requisitos modernos en términos de peso y dimensiones.

Por ejemplo, tomemos la sección M-140 de una antigua batería de hierro fundido soviética. Su superficie es de 0,254 m2. M. Para calentar 80 metros cuadrados. m de espacio habitable necesita una superficie de intercambio de calor en la caldera de aproximadamente 3 metros cuadrados. m, es decir 12 secciones. ¿Has visto una batería de 12 celdas? Imagina cómo debería ser un caldero en el que cabrá. Y la carga en el piso definitivamente excederá el límite según SNiP, y se deberá hacer una base separada debajo de la caldera. En general, 1-2 secciones de hierro fundido irán al intercambiador de calor que alimenta el tanque de almacenamiento de ACS, pero para la caldera de calefacción, el tema del registro de hierro fundido puede considerarse cerrado.

Los registros de las calderas de fábrica modernas están hechos de acero especial resistente al calor y resistente al calor, pero se necesitan condiciones de producción para su fabricación. El acero estructural habitual permanece, pero se corroe muy rápidamente a 400 grados o más, por lo que las calderas pirotubulares de acero deben elegirse para comprar o desarrollarse con mucho cuidado.

Además, el acero es un buen conductor del calor. Por un lado, esto no es malo, puede contar con medios simples para obtener una buena eficiencia. Por otro lado, no se debe permitir que la tubería de retorno se enfríe por debajo de los 65 grados, de lo contrario, el condensado ácido de los gases de combustión caerá en el registro de la caldera, que puede devorar las tuberías en una hora. Puede eliminar la posibilidad de su deposición de 2 maneras:

• Con una potencia de caldera de hasta 12 kW, una válvula de derivación entre el suministro y el retorno de la caldera es suficiente.
• Con una potencia superior y/o una superficie climatizada de más de 160 m2. necesito más unidad de ascensor, y la caldera debe funcionar en el modo de agua sobrecalentada bajo presión.

La válvula de derivación se controla eléctricamente desde un sensor de temperatura o de forma no volátil: desde una placa bimetálica con una varilla, desde la cera que se derrite en un recipiente especial, etc. Tan pronto como la temperatura de retorno cae por debajo de 70-75 grados, deja entrar agua caliente de sumisión.

La unidad del elevador, o simplemente el elevador (ver Fig.) actúa al revés: el agua en la caldera se calienta a 110-120 grados bajo una presión de hasta 6 atm, lo que elimina la ebullición. Para ello, se aumenta la temperatura de combustión del combustible, lo que aumenta la eficiencia y elimina la condensación. Y antes de ingresar al sistema, el agua caliente se diluye con una tubería de retorno.

En ambos casos es necesaria la circulación forzada de agua. Sin embargo, es bastante posible crear una caldera de circulación de termosifón de acero que no requiera fuente de alimentación para la bomba de circulación. Algunos diseños se discutirán a continuación.

Circulación y caldera

La circulación de agua por termosifón (gravitacional) no permite calentar una habitación con un área de más de 50-60 metros cuadrados. m.El punto no es solo que es difícil que el agua se filtre a través de un sistema desarrollado de tuberías y radiadores: si se abre una válvula de drenaje con un tanque de expansión lleno, el agua se precipitará en una corriente fuerte. El hecho es que la energía para empujar el agua a través de las tuberías se toma del combustible y la eficiencia de convertir el calor en movimiento en un sistema de termosifón es escasa. Por lo tanto, la eficiencia de la caldera en su conjunto cae.

Pero la bomba de circulación necesita electricidad (50-200 W), que se puede perder. SAI (fuente fuente de poder ininterrumpible) para 12-24 horas de duración de la batería es muy costoso, por lo que una caldera bien diseñada está diseñada para circulación forzada, y en caso de corte de energía, debe cambiar al modo termosifón sin interferencias externas, cuando la calefacción apenas está caliente, pero aún se calienta.

¿Cómo se instala la caldera?

Del requisito de la capacidad calorífica mínima propia de la caldera, se sigue directamente su pequeño peso en comparación con el horno y la carga de peso por unidad de superficie. Como regla general, no excede el mínimo permitido según SNiP para pisos 250 kg / sq. M. Por lo tanto, la instalación de la caldera está permitida sin una base e incluso analizando el piso, incl. y en los pisos superiores.

Coloque la caldera sobre una superficie plana y estable. Si el piso juega, todavía tendrá que ser desmontado en el sitio de instalación de la caldera para solera de hormigón con una extensión lateral de al menos 150 mm. La base debajo de la caldera está cubierta con asbesto o cartón de basalto de 4-6 mm de espesor, y se coloca sobre ella una lámina de hierro para techos de 1,5-2 mm de espesor. Además, si se desmontó el suelo, la parte inferior de la caldera se tapia con mortero de cemento y arena hasta el nivel del suelo.

Alrededor de la caldera que sobresale del piso, se realiza un aislamiento térmico, al igual que debajo del fondo: cartón de amianto o basalto, y hierro sobre él. Retirada del aislamiento a los lados de la caldera a partir de 150 mm, y delante de la puerta del hogar al menos 300 mm. Si la caldera permite una carga adicional de combustible hasta que se queme la porción anterior, entonces se necesita la eliminación frente al horno a partir de 600 mm. Debajo de la caldera, que se coloca directamente sobre el suelo, se coloca únicamente aislamiento térmico, revestido con una chapa de acero. Eliminación - como en el caso anterior.

Para una caldera de combustible sólido, se requiere una sala de calderas separada. Los requisitos se enumeran arriba. Además, casi todos calderas de combustible solido no permiten el ajuste de potencia en un amplio rango, por lo que necesitan una tubería completa, un conjunto de equipos adicionales que garanticen un funcionamiento eficiente y sin problemas. Hablaremos más sobre esto, pero en general, la tubería de la caldera es un gran tema aparte. Aquí mencionamos solo las reglas inmutables:

1. La instalación de las tuberías se realiza a contracorriente del agua, desde el retorno hasta el suministro.
2. Al final de la instalación, su corrección y calidad de las conexiones se verifican visualmente de acuerdo con el esquema.
3. La instalación del sistema de calefacción en la casa se inicia solo después de atar la caldera.
4. Antes de la carga de combustible y, si es necesario, del suministro de energía, todo el sistema se llena con agua fría y todas las uniones se controlan para detectar fugas durante el día. En este caso, el agua es agua y no otro refrigerante.
5. Si no hay fugas, o después de que se eliminan, la caldera se enciende con agua, monitoreando continuamente la temperatura y la presión en el sistema.
6. Al llegar a la temperatura nominal se controla la presión durante 15 minutos, no debe variar más de 0,2 bar, a este proceso se le llama prueba de presión.
7. Después de la prueba de presión, la caldera se apaga, el sistema se deja enfriar por completo.
8. Drene el agua, llene el refrigerante regular.
9. Una vez más, las juntas se revisan para detectar fugas durante un día. Si todo está en orden, encienda la caldera. No, elimine las fugas y controle nuevamente a diario antes de comenzar.

Elegir una caldera

Ahora sabemos lo suficiente como para elegir una caldera en función del tipo de combustible previsto y su finalidad. Empecemos.

Madera

El poder calorífico de la leña es bajo, en el mejor de los casos, menos de 5000 kcal / kg. La leña se quema con bastante rapidez, liberando una gran cantidad de componentes volátiles que requieren postcombustión. Por lo tanto, es mejor no contar con una alta eficiencia en la madera, pero se pueden encontrar en casi todas partes.

Quema de leña en la casa

Una caldera doméstica de leña sólo puede ser larga quema, de lo contrario le gana en todos los aspectos. Estructuras industriales, ej. conocido KVR, costo de 50,000 rublos, que aún es más barato que construir un horno, no requiere fuente de alimentación y permite el ajuste de potencia para calefacción fuera de temporada. Como regla general, funcionan tanto con carbón como con cualquier combustible sólido, excepto aserrín, pero con carbón, el consumo de combustible será mucho mayor: la transferencia de calor de una carga es de 60 a 72 horas, y para carbón especializado, hasta 20 días .

Sin embargo, una caldera de leña de larga duración puede ser útil en lugares donde no hay una entrega regular de carbón y un servicio de ingeniería de calor calificado. Cuesta una vez y media más barato que el carbón, el diseño de su camisa es muy confiable y le permite construir un sistema de calefacción por termosifón con un área de hasta 100 metros cuadrados. m .. En combinación con la combustión lenta del combustible con una capa delgada y un volumen bastante grande de la camisa, se excluye la ebullición del agua, por lo que la unión es bastante similar a la del titanio. Conectar una caldera de leña de larga duración tampoco es más difícil que el titanio, y un propietario no calificado puede hacerlo de forma independiente.

Sobre calderas de ladrillo.

Esquema del dispositivo de la caldera "Blago".

El ladrillo es amigo del horno y enemigo de la caldera debido a que confiere a la estructura una gran inercia térmica y peso. Quizás la única caldera de ladrillos en la que el ladrillo está en su lugar es la pirólisis "Blago" Belyaev, el diagrama en la fig. Y luego, su papel aquí es completamente diferente: el revestimiento de la cámara de combustión está hecho de ladrillos de arcilla refractaria. Intercambiador de calor agua-tubo horizontal; el problema del enrollamiento se resuelve por el hecho de que los tubos de registro son simples, planos, alargados en altura.

La caldera de Belyaev es realmente omnívora, y se proporcionan 2 búnkeres separados para cargar diferentes tipos combustible sin parar la caldera. En antracita, "Blago" puede funcionar durante varios días, en aserrín, hasta un día.

Desafortunadamente, la caldera Belyaev es bastante costosa, debido al revestimiento de arcilla refractaria, es difícil de transportar y, como todas las calderas de pirólisis, requiere tuberías complejas y costosas. Su potencia está regulada dentro de un pequeño rango por el bypass de gases de combustión, por lo que mostrará una buena eficiencia en promedio por temporada solo en lugares con heladas severas prolongadas.

Sobre calderas en el horno.

La caldera en el horno, sobre la cual tanto se está hablando y escribiendo ahora, es un intercambiador de calor de tubos de agua empotrado en la mampostería del horno, véase la fig. abajo. La idea es esta: la estufa después de calentar debe dar más calor al registro que al aire circundante. Digamos de inmediato: los informes de una eficiencia del 80-90% no solo son dudosos, sino simplemente fantásticos. El mejor horno de ladrillos en sí tiene una eficiencia no superior al 75%, y su superficie exterior será de al menos 10-12 metros cuadrados. m.La superficie del registro es de poco más de 5 metros cuadrados. m. En total, menos de la mitad del calor acumulado por el horno irá al agua y la eficiencia general será inferior al 40%

El siguiente momento - un horno con registro pierde inmediatamente su propiedad. En ningún caso debes ahogarlo fuera de temporada con un registro vacío. El TC (coeficiente de temperatura de expansión) del metal es mucho mayor que el de un ladrillo, y el intercambiador de calor hinchado por el sobrecalentamiento romperá el horno ante nuestros ojos. Las costuras térmicas no ayudarán en el caso, el registro no es una hoja o una viga, sino una estructura tridimensional, y estalla inmediatamente en todas las direcciones.

Aquí hay otros matices, pero la conclusión general es inequívoca: una estufa es una estufa y una caldera es una caldera. Y el fruto de su unión violenta y antinatural no será viable.

Tubería de caldera

Las calderas que excluyen el agua hirviendo (encamisadas, de combustión prolongada, titanio) no pueden fabricarse para una potencia de más de 15-20 kW y estirarse en altura. Por lo tanto, siempre proporcionan calentamiento de su área en modo termosifón, aunque bomba de circulación, por supuesto, no duele. Su tubería, además del tanque de expansión, incluye solo una válvula de drenaje de aire en el punto más alto de la tubería de suministro y una válvula de drenaje en el punto más bajo de retorno.

Las tuberías de calderas de combustible sólido de otros tipos deben proporcionar un conjunto de funciones, que se entiende mejor en la fig. a la derecha:

1. grupo de seguridad: llave de purga de aire, manómetro común y válvula de paso para evacuar el vapor en ebullición;
2. tanque de almacenamiento de refrigeración de emergencia;
3. su válvula de flotador, igual que en el inodoro;
4. válvula térmica para el arranque de la refrigeración de emergencia con su sensor;
5. Bloque MAG: una válvula de drenaje, una válvula de drenaje de emergencia y un manómetro, ensamblados en una carcasa y conectados a un tanque de expansión de membrana;
6. unidad de circulación forzada con válvula de retención, bomba de circulación y válvula de derivación de tres vías controlada eléctricamente por temperatura;
7. intercooler - radiador de refrigeración de emergencia.

pos. 2-4 y 7 conforman el grupo de restablecimiento de energía. Como ya se mencionó, las calderas de combustible sólido están reguladas en términos de potencia dentro de límites pequeños y, en caso de calentamiento repentino, todo el sistema puede sobrecalentarse de manera inaceptable, hasta una ráfaga. Entonces la válvula térmica 4 arranca agua del grifo en el intercooler, y enfría el suministro a la normalidad.

Nota: el dinero del amo para el combustible y el agua al mismo tiempo que fluye en silencio por el desagüe. Por lo tanto, las calderas de combustible sólido no son adecuadas para lugares con inviernos suaves y temporadas bajas largas.

El grupo de circulación forzada en modo normal desvía parte del suministro a la línea de retorno para que su temperatura no baje de 65 grados, ver arriba. Cuando se apaga la alimentación, la válvula térmica se cierra. Tanta agua ingresa a los radiadores de calefacción como la que dejan pasar en el modo termosifón, si solo fuera posible vivir en las habitaciones. Pero la válvula térmica del intercooler se abre por completo (se mantiene cerrada bajo voltaje), y el exceso de calor nuevamente lleva el dinero del propietario al desagüe.

Nota: si se pierde agua junto con la electricidad, la caldera debe apagarse con urgencia. Cuando salga el agua del tanque 2, el sistema hervirá.

Las calderas con protección contra sobrecalentamiento incorporada son entre un 10 y un 12 % más caras que las convencionales, pero esto compensa con creces la simplificación de las tuberías y el aumento de la fiabilidad de la caldera: el exceso de agua sobrecalentada se vierte en un conducto abierto. Tanque de expansión gran capacidad, ver fig., desde donde, habiéndose enfriado, fluye hacia la línea de retorno. El sistema, a excepción de la bomba de circulación 7, no es volátil y entra en modo termosifón sin problemas, pero con un calentamiento repentino, el combustible aún se desperdicia y el tanque de expansión debe instalarse en el ático.

En cuanto a las calderas de pirólisis, entonces esquema típico sus enlaces se dan solo como referencia. De todos modos, ella instalación profesional costar sólo una fracción del costo del componente. Como referencia: un acumulador de calor solo para una caldera de 20 kW cuesta alrededor de $ 5,000.

Nota: Los tanques de expansión de membrana, a diferencia de los abiertos, se instalan en la línea de retorno en su punto más bajo.

Chimeneas para calderas

Las chimeneas de las calderas de combustible sólido generalmente se calculan de la misma manera que las estufas. Principio general: una chimenea demasiado estrecha no dará el tiro deseado. Para la caldera, esto es especialmente peligroso, porque. se calienta continuamente y los residuos pueden irse por la noche. Una chimenea demasiado ancha provoca un "silbido": el aire frío desciende a través de ella hacia el horno, enfriando la estufa o el registro.

La chimenea de la caldera debe cumplir los siguientes requisitos: la distancia desde la cumbrera del techo y entre diferentes chimeneas es de al menos 1,5 mm, la extensión hacia arriba por encima de la cumbrera también es de al menos 1,5 m El acceso seguro a la chimenea debe estar previsto en el techo en cualquier época del año. En cada ruptura de la chimenea fuera de la sala de calderas debe haber una puerta de limpieza, cada paso de la tubería a través del techo debe estar aislado térmicamente. El extremo superior de la tubería debe estar equipado con una tapa aerodinámica, para la chimenea de la caldera, a diferencia de la estufa, es obligatoria. Además, se requiere un colector de condensados ​​para la chimenea de la caldera.

En general, el cálculo de la chimenea para la caldera es algo más simple que para el horno, porque. la chimenea de la caldera no es tan sinuosa, el intercambiador de calor se considera simplemente una barrera de celosía. Por lo tanto, es posible construir grafos generalizados para diferentes casos de diseño, por ejemplo. para una chimenea con una sección horizontal (flujo) de 2 m y un colector de condensados ​​de 1,5 m de profundidad, ver fig.

Según dichos gráficos, después de un cálculo preciso según los datos locales, es posible estimar si hubo un error grave. Si el punto calculado está en algún lugar alrededor de su curva generalizada, el cálculo es correcto. En casos extremos, deberá construir o cortar la tubería de 0,3 a 0,5 m.

Nota: si, por ejemplo, para una tubería con una altura de 12 m no hay curva para una potencia inferior a 9 kW, esto no significa que una caldera de 9 kW no pueda funcionar con una tubería más corta. Es solo que para las tuberías más bajas, ya no es posible un cálculo generalizado y debe calcular exactamente de acuerdo con los datos locales.

Video: un ejemplo de la construcción de una caldera de combustible sólido tipo mina.

recomendaciones

El agotamiento de los recursos energéticos y el aumento de los precios de los combustibles han cambiado radicalmente el enfoque del diseño de las calderas de calefacción doméstica. Ahora de ellos, así como de los industriales, se requiere alta eficiencia, baja inercia térmica y la posibilidad de controlar la potencia operativa en un amplio rango.

Hoy en día calderas de calefacción de acuerdo con los principios básicos establecidos en ellos, finalmente se separaron de los hornos y se dividieron en grupos para diferentes condiciones climáticas. En particular, considerado las calderas de combustible sólido son adecuadas para zonas con un clima duro y heladas severas prolongadas. Para lugares con un clima diferente, será preferible otro tipo de calentadores.

Al diseñar un sistema de calefacción para una casa privada, muchos propietarios, para reducir el costo de compra de equipos, prefieren las calderas de calefacción caseras a las de fábrica. De hecho, las unidades de fábrica son bastante caras, pero es muy posible hacerlo si tiene dibujos competentes y tiene las habilidades para manejar herramientas para mecanizado materiales, así como maquina de soldar.

El esquema de operación de las calderas de agua caliente, por regla general, es universal: energía térmica, que se libera durante la combustión del combustible, se transfiere al intercambiador de calor, desde donde pasa a los calentadores para calentar la casa. El diseño de las unidades puede ser muy diferente, al igual que el combustible utilizado y los materiales de fabricación.

Calderas de pirólisis de combustión prolongada

El esquema de funcionamiento de un dispositivo de pirólisis de combustión prolongada se basa en el proceso de pirólisis (destilación seca). Durante la combustión lenta de la leña, se libera gas de madera, que se quema a una temperatura muy alta. Al mismo tiempo, destaca un gran número de calor: va a calentar el intercambiador de calor de agua, desde donde ingresa a través de la línea principal a los calentadores para calentar la casa.

Las calderas de pirólisis de combustible sólido son bastante caras, por lo que muchos propietarios prefieren hacer una caldera de calefacción casera para su hogar.

El diseño de tal unidad es bastante simple. Las calderas de pirólisis de combustibles sólidos constan de los siguientes elementos:

• Cámara de carga de leña.
• Rallar.
• Cámara de combustión de gases volátiles.
• Un extractor de humo es un medio para proporcionar tiro forzado.
• Intercambiador de calor tipo agua.

Se coloca leña en la cámara de carga, se prende fuego y se cierra la compuerta. En un espacio hermético, cuando la leña arde sin llama, se forman nitrógeno, carbono e hidrógeno. Entran en un compartimento especial, donde se queman, mientras se libera una gran cantidad de calor. Se utiliza para calentar el circuito de agua, desde donde, junto con el refrigerante calentado, pasa a calentar la casa.

El tiempo de combustión del combustible para un dispositivo de calentamiento de agua de este tipo es de aproximadamente 12 horas; esto es bastante conveniente, ya que no es necesario visitarlo con frecuencia para cargar una nueva porción de leña. Por esta razón, las calderas de pirólisis de combustible sólido son muy valoradas entre los propietarios de viviendas del sector privado.

El dibujo en el diagrama demuestra claramente todas las características de diseño de las calderas de agua caliente de pirólisis.

Para fabricar de forma independiente un dispositivo de este tipo, necesitará una amoladora, una máquina de soldar y lo siguiente materiales fungibles:

• Hoja de metal de 4 mm de espesor.
• Tubo de metal con un diámetro de 300 mm con un espesor de pared de 3 mm.
• Tubos metálicos con un diámetro de 60 mm.
• Tubos metálicos con un diámetro de 100 mm.

El algoritmo de fabricación paso a paso es el siguiente:

• Cortamos una sección de 1 m de largo de una tubería con un diámetro de 300 mm.
• A continuación, debe unir la parte inferior de hoja de metal- para esto, debe cortar una sección del tamaño requerido y soldarla con la tubería. Los soportes se pueden soldar desde el canal.
• A continuación, hacemos una toma de aire. Recortamos un círculo con un diámetro de 28 cm de chapa metálica, en el medio perforamos un agujero con un tamaño de 20 mm.
• Colocamos un ventilador en un lado: las aspas deben tener 5 cm de ancho.
• A continuación, colocamos un tubo con un diámetro de 60 mm y una longitud de más de 1 m, adjuntamos una escotilla en la parte superior para que sea posible ajustar el flujo de aire.
• Se requiere un orificio de combustible en la parte inferior de la caldera. A continuación, debe soldar y colocar la escotilla para el cierre hermético.
• Coloque la chimenea en la parte superior. Se coloca verticalmente a una distancia de 40 cm, luego se pasa a través de un intercambiador de calor.

Los dispositivos de calentamiento de agua por pirólisis de combustible sólido proporcionan calefacción de manera muy efectiva para una casa privada. Hacerlos usted mismo ayuda a ahorrar una cantidad muy importante de dinero.

Cómo hacer una caldera de vapor con tus propias manos.

El esquema de operación de los sistemas de calefacción de vapor se basa en el uso de energía térmica de vapor caliente. Durante la combustión del combustible, se genera una cierta cantidad de calor, que ingresa a la sección de agua caliente del sistema. Allí, el agua se convierte en vapor que, a alta presión, ingresa desde la sección de agua caliente a la tubería principal de calefacción.

Dichos dispositivos pueden ser de un solo circuito y de doble circuito. El dispositivo de circuito único se usa solo para calefacción. El doble circuito también proporciona la presencia de suministro de agua caliente.

El sistema de calentamiento por vapor consta de los siguientes elementos:

• Dispositivo de vapor de agua caliente.
• Stoyakov.
• Carreteras.
• radiadores de calefacción.

El dibujo de la figura demuestra claramente todos los matices del diseño de la caldera de vapor.

Puede soldar una unidad de este tipo con sus propias manos si tiene algunas habilidades en el manejo de una máquina de soldar y herramientas para mecanizar materiales. La parte más importante del sistema es el tambor. Conectamos las tuberías del circuito de agua y los instrumentos para el control y la medición.

El agua se bombea a la parte superior de la unidad mediante una bomba. Las tuberías se dirigen hacia abajo, a través de las cuales el agua ingresa a los colectores y la tubería de elevación. Pasa por la zona de combustión del combustible y allí se calienta el agua. De hecho, aquí está implicado el principio de los vasos comunicantes.

Primero debe pensar bien en el sistema y estudiar todos sus elementos. Luego debe comprar todos los consumibles y herramientas necesarios:

• Tubos de acero inoxidable con un diámetro de 10-12 cm.
• Hoja de acero inoxidable de 1 mm de espesor.
• Tubos con un diámetro de 10 mm y 30 mm.
• Válvula de seguridad.
• Amianto.
• Herramientas para mecanizar.
• Maquina de soldar.
• Dispositivos de control y medida.

• Hacemos un cuerpo a partir de un tubo de 11 cm de largo con un espesor de pared de 2,5 mm.
• Hacemos 12 pipas de humo de 10 cm de largo.
• Hacemos un tubo de llama de 11 cm.
• Hacemos particiones de una hoja de acero inoxidable. Hacemos agujeros en ellos para tubos de humo: los unimos a la base mediante soldadura.
• Soldamos una válvula de seguridad y un colector al cuerpo.
• El aislamiento térmico se realiza con amianto.
• Equipamos la unidad con dispositivos de control y ajuste.

Conclusión

Como muestra la práctica, la fabricación de calderas para sistemas de calefacción de casas particulares es bastante común. Con la implementación correcta de todos los cálculos de ingeniería térmica, con un dibujo bien elaborado y un diagrama de cableado para la red principal, estos dispositivos hacen su trabajo de manera bastante efectiva y ahorran una cantidad significativa de dinero, ya que estos dispositivos fabricados en fábrica son bastante costosos.

Hacer dispositivos de calefacción por su cuenta es una tarea escrupulosa, compleja y que requiere mucho tiempo. Para hacerle frente, debe poder usar una máquina de soldar y tener las habilidades para usar herramientas para mecanizar materiales. Si no tiene tales habilidades, tal caso será una buena razón para aprender, y podrá brindarle a su hogar calidez y comodidad con sus propias manos.

Más allá de comprar equipo de calefacción, presentado en el mercado por fabricantes nacionales o globales, siempre existe la oportunidad de hacer una caldera de calefacción con sus propias manos, cuyos dibujos se pueden encontrar libremente en la red. Al mismo tiempo, puede ahorrar en una lista completa de opciones de las que su sistema de calefacción puede prescindir. Todo lo que se necesita para esto es el conocimiento del dispositivo y el principio de funcionamiento del tipo de caldera que ha elegido, materiales, herramientas y habilidades prácticas con ellos.

Los principales tipos de calderas de calefacción.

Si lo desea, puede hacer casi cualquier tipo de caldera de calefacción. Lo principal aquí es elegir el correcto, y para ello debe conocer las principales ventajas y desventajas de los tipos de equipos de calefacción más comunes. Entonces, las calderas de calefacción son:

• Gas. Es extremadamente indeseable participar en la fabricación de este tipo de calderas por su cuenta, para equipo de gas existen tales requisitos técnicos que es poco probable que pueda cumplir en condiciones artesanales.
• Eléctrico. La gran popularidad de las calderas en esta categoría se debe al diseño simple y los requisitos relativamente bajos de seguridad durante la operación y la instalación.

¡Importante! La principal desventaja de las calderas eléctricas es el alto precio de la electricidad. Como resultado, dicho equipo generalmente se usa para proporcionar calefacción periódica, por ejemplo, un garaje o una casa de verano.

• Combustible líquido. El diseño de tales calderas no es muy complicado. Sin embargo, las sutilezas y el costo de las boquillas que suministran combustible a la cámara de combustión harán que cualquiera se lo piense detenidamente antes de proceder a la fabricación de un calentador de gasóleo o fuel oil.
• Combustible sólido. Los representantes de este tipo de equipos de calefacción se adaptan de manera óptima tanto para casas privadas como para diversos objetos del sector industrial o comercial. La versatilidad de uso y la alta eficiencia hacen que estas calderas sean las más demandadas del mercado.

¡Importante! Según el principio de funcionamiento, las calderas de combustible sólido se dividen en pirólisis, madera, pellets y combustión prolongada. Las calderas de bricolaje más populares son las calderas de combustión prolongada, mientras que las calderas de pellets y pirólisis se usan con mucha menos frecuencia debido al alto costo de los elementos individuales.

¿De qué depende el diseño?

Algunas condiciones pueden influir en el diseño de la caldera de calefacción:

• Tipo de combustible.
• Disponibilidad y costo de los materiales.
• El método de circulación del refrigerante.

Materiales de montaje:

• El acero inoxidable resistente al calor muestra la mayor durabilidad. Sin embargo, solo tiene el costo más alto y su procesamiento es una tarea bastante difícil, que no se puede abordar sin un equipo especial. Lo mismo puede decirse del hierro fundido que, sin embargo, es mucho más económico que el acero inoxidable.

¡Importante! Tradicionalmente, para la fabricación de calderas de calefacción, se utiliza chapa de acero con un espesor de 4 mm o más; esta opción es relativamente fácil de procesar y, lo que es más importante, duradera y bastante confiable.

• Para garantizar la circulación natural del refrigerante, es necesario utilizar circuitos de calefacción y accesorios de conexión de gran diámetro, y colocar el tanque de almacenamiento en altura. Cuando esto no sea posible, deberá usar una bomba de circulación, ya que permitirá reducir el diámetro de las tuberías. Sin embargo, el sistema de bombeo de la caldera de calefacción es volátil, lo que debe tenerse en cuenta al elegir el diseño del aparato, así como su funcionalidad.

¡Importante! Las tuberías con las que estará equipada su caldera deben tener un diámetro de al menos 32 mm; se puede usar una tubería de acero de paredes gruesas para la fabricación. El circuito de calefacción debe ser de acero galvanizado, sin olvidar el sellado de las conexiones roscadas.

Características de diseño de las calderas de combustible sólido.

La opción más económica para hacer una caldera de calefacción de bricolaje es una caldera de leña. Estructuralmente, dicho dispositivo consta de dos contenedores que se colocan uno dentro del otro. El interior desempeña el papel de un horno y el exterior, la función de un tanque de calefacción.

¡Importante! El diseño de una caldera de leña es bastante simple y puede funcionar no solo con leña, sino también con otros tipos de combustibles sólidos.

El diseño de la caldera de leña incluye lo siguiente:

• Cámara de fuego de acero (con puerta).
• Cajas de fuego.
• Cenicero (con puerta).
• Chimenea.
• Colector de hollín.
• Tuberías de entrada y salida.
• Válvula de compuerta.
• Cubierta de hierro fundido.
• Piernas.

¡Importante! La principal desventaja de una caldera de madera es la baja eficiencia, es decir, un consumo excesivo de combustible o una falta constante de calor en la casa.

Características de diseño de las calderas de pirólisis.

Las calderas de pirólisis son más caras de fabricar, tienen dos cámaras de combustión, para gas de pirólisis y para combustible, y algunos de sus elementos no son baratos en sí mismos. Sin embargo, este equipo tiene una gran demanda debido a su rentabilidad: se amortiza por completo en solo 3-4 temporadas.

El esquema clásico del tipo de caldera de pirólisis incluye lo siguiente:

• Cámara de combustión con tobera.
• cámara de gasificación.
• Sistema de chimenea.
• Sistema de suministro de aire.
• Intercambiador de calor de agua.
• Cámara de carga.
• Sensores de presión y temperatura.
• Sistema de circulación de refrigerante.
• Válvula reguladora

Características de diseño de las calderas de pellets.

Las calderas de pellets se inventaron a finales del siglo XX. Funcionan con aserrín prensado y su principio fundamental La acción es transferir el calor del gas liberado por la combustión de este último, que calienta el refrigerante en el intercambiador de calor.

El diseño de la caldera de pellets incluye lo siguiente:

• Marco.
• Intercambiador de calor con circuito de agua.
• Cámara de combustión con ventana de aire y puerta de limpieza.
• Almohadilla de aislamiento térmico.
• Extractor de humo.
• Automatización de control y seguimiento.

¡Importante! En las calderas de pellets, es mejor utilizar intercambiadores de calor de hierro fundido: tienen una mayor tasa de transferencia de calor y no están sujetos a la corrosión.

Hacer una caldera eléctrica

Hacer una caldera de calefacción con sus propias manos es una tarea responsable. El elemento principal de un calentador eléctrico es un calentador termoeléctrico (TEN), que es necesario para convertir la electricidad en calor.

¡Importante! El cuerpo de una unidad de este tipo puede estar hecho de cualquier material, y los componentes necesarios para su funcionamiento (sensores, reguladores) se pueden comprar en cualquier tienda especializada.

El diseño de la caldera eléctrica consta de los siguientes elementos:

• Tanque de expansión.
• Válvula de seguridad.
• Bomba de circulación.
• Nodo de filtración.

El refrigerante en el sistema puede circular tanto de forma natural, para lo cual es necesario prever una diferencia de altura entre el depósito y los radiadores de la caldera, como forzada, mediante una bomba. La opción más fácil para una caldera eléctrica es instalar un elemento calefactor en el sistema de calefacción. Si dicho diseño no es adecuado, puede hacer una caldera eléctrica con un tubo extraíble; esto le permitirá llegar rápidamente al elemento calefactor si es necesario reemplazarlo o repararlo.

La solución más óptima para calentar, por ejemplo, una pequeña cabaña es una pequeña caldera eléctrica ubicada por separado. La tubería de dicha unidad tendrá un diámetro de aproximadamente 220 mm y la longitud del cuerpo no será más de medio metro, lo que permite instalarla en casi cualquier lugar (por supuesto, teniendo en cuenta las normas de seguridad).

¡Importante! El cuerpo de la caldera eléctrica debe ser estanco. Está equipado con un orificio para que el refrigerante calentado ingrese al sistema de calefacción y una tubería para devolver el agua ya enfriada.

Opciones alternativas para la autoconstrucción.

Además de las calderas eléctricas y de combustibles sólidos, para fabricación propia una gama de otros dispositivos de calefacción alternativos también es adecuada, por ejemplo:

1. Inducción: son transformadores que constan de un devanado primario y secundario. En una caldera de este tipo, la electricidad en el devanado externo se convierte en corriente de Foucault y el campo magnético creado se transfiere al interno, que transfiere energía al refrigerante.
2. Condensación: almacena la energía térmica del condensado, por lo que se considera más eficiente que el combustible sólido y el gas. La condensación de vapor en el intercambiador de calor se produce con un diseño especial, que proporciona a estas calderas una ventaja de eficiencia de alrededor del 20 % en comparación con los equipos de gas tradicionales.
3. Combustible líquido: evapore la minería y luego queme sus vapores. La energía así obtenida se envía a un intercambiador de calor, que calienta el agente calefactor del sistema de calefacción. Dicho equipo tiene dos inconvenientes importantes: una gran cantidad de emisiones a la atmósfera y una baja eficiencia.
4. Combinado - equipo universal en uso. Pero para su diseño independiente, se requerirá habilidad, así como un excelente conocimiento de los principios de operación. varios tipos equipo de calefacción. Los elementos individuales de tales dispositivos pueden ser bastante costosos, pero en general, los tipos combinados de calderas pueden dar sus frutos en solo 5-6 temporadas.

¡Importante! En la fabricación de una unidad de calefacción de cualquier tipo, es necesario guiarse por todos los requisitos de las normas de seguridad y las normas aplicables para la categoría de equipo que haya elegido.

Los sistemas y equipos de calefacción son bastante caros. No todas las familias pueden permitirse comprar una caldera nueva para instalarla en el país. Tendrás que gastar una cantidad importante en su compra y posterior instalación. Sin embargo, si lo desea, siempre puede hacer una caldera de leña con sus propias manos, capaz de calentar la sala de estar.

Según su diseño, hecho a sí mismo. calderas de madera Puede ser diferente. La eficiencia de calefacción y la facilidad de operación dependen de su dispositivo. Habiendo decidido hacer todo con sus propias manos, primero debe prestar atención a lo más diseño simple. Las calderas de madera de pirólisis requieren ciertos conocimientos y habilidades. Aunque su eficiencia es mucho mayor.

caldera ordinaria

Primero, descubramos cómo hacer uno simple con tus propias manos. El modelo consta de dos cilindros colocados uno dentro del otro. El primero se utiliza como caja de fuego. Con una disposición horizontal, puede revestirse con ladrillos refractarios desde el interior.

El segundo actúa como portador de convección o se utiliza para calentar el refrigerante. La leña se carga directamente en el hogar.

materiales improvisados

Para reducir la cantidad de trabajo de soldadura, puede usar un tubo o barril de paredes gruesas. También es posible utilizar otros materiales improvisados.

Una cámara de combustión rectangular soldada a partir de una lámina gruesa se puede colocar fácilmente dentro de un contenedor cilíndrico.

Caracteristicas de diseño

La caldera de leña está provista de un ventilador para la entrada de aire fresco y una chimenea para los gases de escape. El soplador está ubicado en la parte inferior de la tubería y permite que la fila inferior de leña arda sin llama, generando calor adicional. La leña se coloca por la parte superior. Para esto, se está preparando una escotilla especial.

Para que cada pila de leña se queme el mayor tiempo posible, a menudo se proporciona una carga especial, hecha en forma de disco con cuchillas y un orificio que tiene un diámetro de 20 mm. Cuando se presiona la carga, el combustible que se quema se comprime. Al mismo tiempo, el volumen de aire entrante se reduce significativamente, ya que solo puede pasar a través de la abertura existente.

Método de conexión

Dicha caldera se puede conectar al sistema de calefacción de dos maneras:

• embestir tuberías con agua directamente en el barril. Circulando entre las tuberías, se irá calentando, de forma que al entrar en el sistema de calefacción calienta los radiadores;
• cortando la chimenea en el tanque con el refrigerante. Los gases de escape calientes ingresarán al tanque, calentando gradualmente el refrigerante.

caldera de pirólisis

El principio de funcionamiento de las calderas de pirólisis de combustible sólido que funcionan con madera se basa en la destrucción de la madera bajo la acción de altas temperaturas con un bajo contenido de oxígeno. Se utilizan para la calefacción a largo plazo de locales para diversos fines.

Tal caldera consta de dos cámaras. El primero se utiliza para cargar combustible. El segundo recibe gases de escape y aire secundario para la combustión a largo plazo. Hacer una unidad de este tipo con sus propias manos es más difícil que una normal, pero es posible.

Elementos principales del dispositivo.

La caldera de leña está hecha de un barril de metal. Preferiblemente con una capacidad de 200 litros. Se corta la tapa del barril y se le suelda un lateral. Un pistón redondo está hecho de un tocho macizo o de cualquier otro agente densificante. Su diámetro debe ser ligeramente más pequeño que el diámetro interior del cañón.

Se corta un orificio en la cubierta para instalar una tubería de aire con un diámetro de 100 mm. En altura, la tubería debe ser al menos 20 cm más alta que el barril. Un tubo de chimenea está soldado en el barril desde un lado. También utiliza productos laminados con un diámetro de 100 mm.

El tubo de aire está soldado al pistón. En el extremo superior de la tubería, se proporciona un amortiguador que regula la cantidad de aire entrante. Las nervaduras están soldadas a la parte inferior del pistón, utilizadas para compactar la masa de combustible.

Durante el funcionamiento de la caldera, la leña se carga directamente en el horno y se enciende. Una tapa de pistón está instalada en la parte superior. A medida que se quema el combustible, el pistón se moverá hacia abajo, acumulando presión en la cámara inferior. Debido a esto y a la cantidad mínima de oxígeno, la leña arderá lentamente.

El gas liberado durante la pirólisis entrará en la cámara superior, cuya temperatura puede alcanzar los 900C. A través de la chimenea se eliminan a la atmósfera los residuos de los productos de la combustión.

Tales calderas caseras, hechas de acuerdo con todas las reglas, pueden funcionar en una pestaña durante más de un día debido a la combustión prolongada.

Preparamos material y herramientas

Al comenzar a hacer una caldera de leña con sus propias manos y tratar de completar todo en el menor tiempo posible, debe cuidar la disponibilidad de:

• esquemas de la futura caldera;
• tubos de acero de varias longitudes, diámetros (400, 500, 100 y 150 mm);
• chapa de acero con un espesor mínimo de 4 mm;
• productos laminados para la fabricación de patas;
• barril de doscientos litros;
• mezcla resistente al calor utilizada para colocar estufas y chimeneas;
• maquina de soldar;
• electrodos de marca y tamaño adecuados. Como regla general, se utilizan electrodos con un diámetro de 3 a 4 mm para soldar;
• búlgaros.

proceso de ensamblaje

El proceso de creación de una caldera incluye varias etapas. En la fabricación de cada elemento conviene tener en cuenta las condiciones especiales de funcionamiento del producto fabricado.

Cortamos un segmento de un tubo de paredes gruesas con un diámetro de 100 mm, cuya longitud será igual a la altura del horno. Suelde un perno en la parte inferior. De la lámina de acero cortamos un círculo del mismo diámetro que la tubería o más grande. Perforamos un agujero en el círculo, suficiente para el paso de un perno soldado a la tubería. Conectamos el círculo y el tubo de aire atornillando la tuerca al perno.

Como resultado, obtendremos una tubería de suministro de aire, cuya parte inferior se puede cerrar con un círculo de metal que se mueve libremente. Durante el funcionamiento, esto le permitirá regular la intensidad de la quema de leña y, en consecuencia, la temperatura en la habitación.

Mediante una amoladora y un disco metálico, realizamos cortes verticales en el tubo con un espesor aproximado de 10 mm. A través de ellos, el aire fluirá hacia la cámara de combustión.

Vivienda (horno)

La caja requiere un cilindro con fondo sellado con un diámetro de 400 mm y una longitud de 1000 mm. Las dimensiones pueden ser diferentes, según el espacio libre disponible, pero suficientes para colocar leña. Puede usar un barril prefabricado o soldar el fondo a un cilindro de acero de paredes gruesas.

A veces, las calderas de calefacción están hechas de cilindros de gas para más a largo plazo servicios.

Chimenea

En la parte superior del cuerpo formamos un orificio para la eliminación de gases. Su diámetro debe ser de al menos 100 mm. Soldamos una tubería al orificio a través del cual se eliminarán los gases de escape.

La longitud de la tubería se selecciona según las consideraciones de diseño.

Conectamos la caja y el dispositivo de suministro de aire.

En la parte inferior de la caja, cortamos un orificio con un diámetro igual al diámetro de la tubería de suministro de aire. Introducimos el tubo en el cuerpo para que el soplador sobrepase el fondo.

La tubería de suministro de aire debe terminar unos centímetros antes del inicio de la chimenea.

De una lámina de metal con un grosor de 10 mm, cortamos un círculo, cuyo tamaño es un poco más pequeño que el diámetro de la caja. Le soldamos un mango de refuerzo o alambre de acero.

Esto simplificará enormemente el funcionamiento posterior de la caldera.

campana de convección

Hacemos un cilindro de chapa de acero o cortamos un trozo de tubería, cuyo diámetro es varios centímetros más grande que el diámetro exterior del horno (cuerpo). Puede usar una tubería con un diámetro de 500 mm. Conectamos la carcasa de convección y la caja de fuego.

Esto se puede hacer usando puentes metálicos soldados a la superficie interior de la carcasa y la superficie exterior del horno, si el espacio es lo suficientemente grande. Con un espacio más pequeño, puede soldar la carcasa al horno en todo el perímetro.

De una lámina de acero cortamos un círculo del mismo diámetro que la caja de fuego o un poco más. Le soldamos manijas con electrodos, alambre u otros medios improvisados.

Teniendo en cuenta que durante el funcionamiento de la caldera, los mangos pueden calentarse mucho, vale la pena proporcionar una protección especial de un material con baja conductividad térmica.

piernas

Para garantizar una combustión prolongada, soldamos las patas al fondo. Su altura debe ser suficiente para elevar la caldera de leña al menos 25 cm por encima del suelo. Para hacer esto, puede usar un alquiler diferente (canal, esquina).

Enhorabuena, has hecho una quema de leña. Puedes empezar a calentar tu casa. Para ello basta con cargar leña y prenderle fuego abriendo la tapa y el disco disipador de calor.

La leña es el tipo de combustible más accesible, ecológico y económico que ha sido utilizado por el hombre desde el principio de los tiempos. Las principales ventajas de las instalaciones de calefacción de leña son la independencia energética, la alta eficiencia con una relativa facilidad de operación. A pesar de la variedad de sistemas de calefacción a gas y eléctricos, las calderas de calefacción a leña no han perdido su relevancia y son populares entre la mayoría de los rusos. Las instalaciones de leña tienen otra ventaja indiscutible: esta es la simplicidad del diseño, que le permite hacer fácilmente una caldera para calentar una casa con sus propias manos. Esto será discutido en esta publicación.

Diseño y principio de funcionamiento.

Antes de continuar directamente con las instrucciones para crear una caldera casera de combustible sólido, debe descubrir cómo funciona una planta de calderas de leña.

En la unidad de caldera de leña más simple con un intercambiador de calor, durante la combustión de la leña, se libera energía térmica que calienta las paredes del intercambiador de calor (camisa de agua) y el propio portador de calor. Los productos de la combustión, al pasar por el colector de hollín, se eliminan a través de la chimenea. El tiro está regulado por la posición de la puerta del cenicero y la compuerta de la chimenea. El intercambiador de calor está conectado al sistema de calefacción, que incluye tuberías principales, radiadores y un tanque de expansión. La circulación del refrigerante se puede realizar, tanto de forma natural como forzada, incorporando una bomba de circulación en el sistema de calefacción (CO).

La simplicidad de una caldera de este tipo se "compensa" con la baja eficiencia de este diseño: la mayor parte de la energía térmica literalmente "vuela hacia la chimenea" junto con los productos de combustión. Pero la principal desventaja es el bajo nivel de automatización: todas las operaciones para cargar combustible en el horno y mantener el proceso de combustión deben realizarse manualmente. Por lo tanto, las plantas de calderas de leña para la combustión por pirólisis se consideran las más populares. Hacer una caldera de calefacción de este tipo con sus propias manos no es difícil para ningún artesano doméstico.

Caldera de pirólisis casera.

El combustible se carga en la cámara de combustible inmediatamente por completo. En condiciones de falta de oxígeno en la cámara de gasificación, el combustible arde lentamente con la liberación de gas de pirólisis. La combustión lenta se produce con la liberación de calor, que se gasta en calentar el refrigerante en el intercambiador de calor. El gas de pirólisis, junto con los productos de combustión, ingresa a la cámara de poscombustión, que en este diseño también sirve como cenicero. Debido al hecho de que el acceso de oxígeno al dispositivo de poscombustión no está limitado, la combustión de gas combustible se produce con la liberación de alta temperatura, como resultado de lo cual la eficiencia del dispositivo aumenta significativamente. Todo el funcionamiento de la caldera de pirólisis se puede dividir en cuatro etapas:

1. En la primera etapa, la madera se seca y el gas de pirólisis se libera del combustible.
2. La segunda etapa de funcionamiento de esta instalación es la combustión de una mezcla de aire secundario con gas combustible en el postquemador.
3. La tercera etapa es el paso de gases calientes a través del intercambiador de calor.
4. Eliminación de los productos de combustión que dieron la "parte del león" de la energía térmica.

Una caldera casera de combustibles sólidos debe estar equipada con controles y automatización que permitan simplificar y asegurar al máximo su mantenimiento. Puede controlar el funcionamiento de la unidad cambiando la posición de la puerta del ventilador (cenicero) y el regulador de tiro de la chimenea. La automatización de una caldera de leña casera suele estar representada por un manómetro, un respiradero y una válvula de escape (grupo de seguridad). Muy a menudo, los "Kulibins" domésticos equipan sus instalaciones de calefacción con: un sensor de temperatura, por lo que el ventilador de aire primario se enciende y apaga, así como sensores de presión en el circuito de agua.

Vamos a desviarnos un poco, porque queremos informarle que hemos compilado una calificación de calderas de combustible sólido por modo. Puede obtener más información de los siguientes materiales:

Preparación de materiales y herramientas.

Antes de responder a la pregunta de cómo hacer usted mismo una caldera de combustible sólido, debe decidir el diseño del dispositivo. La opción más sencilla es una caldera de combustión clásica. En otras palabras, "estufa de barriga" con un intercambiador de calor de agua. Se considera que una unidad de caldera más eficiente es una instalación de combustión clásica, dividida en dos cámaras: en la inferior, tendrá lugar el proceso de quema de leña; en la parte superior: calefacción de agua para las necesidades del propietario.

Después de elegir el diseño óptimo de la madera. instalación de calefacción, debe determinar el tamaño del dispositivo. Idealmente, el siguiente paso para crear una caldera de calefacción de bricolaje son los dibujos que se pueden solicitar a una organización especializada.

¡Importante! Deliberadamente no publicamos dibujos de un sistema de calefacción a leña. Toda la información se proporciona únicamente con fines informativos.

Selección de materiales

Si conoce el arte de la soldadura y la posibilidad de cortar con plasma, entonces, para crear una caldera de leña, debe usar láminas de metal de 3-5 mm de espesor. Los espacios en blanco de la caldera se cortan de metal, que se sueldan de acuerdo con el esquema.

La versión más simple del cuerpo es una pieza de tubería de acero de paredes gruesas, de 4 a 6 mm de espesor; longitud 800 - 1000 mm; con un diámetro de 300 mm. Las rejillas y los soportes pueden estar hechos de refuerzo, metal laminado o canal. También necesitará metal para crear el fondo de la caldera (50 mm de espesor), la cubierta (3-5 mm de espesor), el distribuidor de aire (10 mm de espesor), las bisagras y las válvulas. Además, es necesario abastecerse de un tubo de metal con un diámetro de 60 mm. La altura del tubo debe ser 50 mm mayor que la altura del cuerpo. La chimenea necesitará tubo de acero, con un diámetro de 100 mm.

Para ensamblar la caldera de leña más simple, necesitará una herramienta, a saber:

• Maquina de soldar.
• Potente amoladora angular ("búlgaro").
• Taladro y brocas para metal.

El proceso de montaje se puede dividir en varias etapas:

1. Del metal de 50 mm, se debe cortar un círculo correspondiente al diámetro de la caja. Después de soldar, será la parte inferior de la caldera de leña.
2. Se debe cortar un círculo de metal, que tiene un diámetro 20 mm más pequeño que el cuerpo. Después de eso, en el medio del círculo es necesario perforar un agujero con un diámetro de 20 mm. Una sección de la tubería de distribución de aire (d 60 mm) debe soldarse al orificio. En el lado opuesto del círculo, se sueldan placas con forma de impulsor.
3. Se corta un círculo de chapa de 3-5 mm de espesor, que servirá como cubierta superior de la caldera. En el medio del círculo, se debe hacer un orificio en el que la tubería de distribución de aire (d 60 mm) se mueva libremente.
4. Una chimenea está soldada a la parte superior del cuerpo.

¡Importante! Para una evacuación adecuada de los humos, es necesario que un tramo de 50 cm de longitud del tubo de la chimenea quede estrictamente horizontal a la caldera.

El combustible se carga en dicha caldera a través de la cubierta superior. Es necesario cargar el espacio de la cámara de combustible lo más apretado posible para que no haya espacios. El encendido se realiza por la parte superior. Tan pronto como el combustible se encienda, debe instalar el distribuidor de aire y la tapa superior en sus lugares originales. A medida que se quema, el disco distribuidor de aire bajará, acumulando presión en la cámara inferior. Debido a esto, se reducirá la cantidad de oxígeno en la cámara de combustible, el proceso de combustión se convertirá en una combustión lenta. Toda la estructura de esta caldera de leña es la siguiente

Consejo: este esquema de una instalación de caldera casera requiere una chimenea. Si no hay posibilidad de organizar un conducto de escape de humo y se necesita un dispositivo de calefacción, entonces puede crear la caldera de calentamiento por inducción más simple con sus propias manos si tiene un inversor de soldadura a mano.

A partir de un cable de cobre con una sección transversal de 2 mm, se debe hacer un devanado de 50 a 100 vueltas, cuyo núcleo será un tubo de acero. Bajo la influencia de la inducción magnética, la sección de la tubería (núcleo) se calentará a lo largo de la cual se moverá el refrigerante.