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"Une chaudière est vraiment un poêle dans un baril d'eau" ... et l'efficacité d'une telle unité sera dans meilleur cas 10%, voire 3-5%. Une sorte de, mais une chaudière à combustible solide n'est pas du tout un poêle, et un poêle à combustible solide n'est pas une chaudière à eau chaude. Le fait est que le processus de combustion du combustible solide, contrairement au gaz ou aux liquides combustibles, s'étendra certainement dans l'espace et dans le temps. Le gaz ou le mazout peuvent être complètement brûlés immédiatement dans un petit espace entre la buse et le diffuseur du brûleur, mais pas le charbon de bois. Par conséquent, les exigences pour la conception d'une chaudière à combustible solide sont différentes de celles pour four de chauffage, il est impossible d'y mettre simplement un chauffe-eau du circuit de chauffage en circulation continue. Pourquoi est-ce, et comment une chaudière à chauffage continu devrait-elle être agencée, et cet article est destiné à expliquer.

Votre propre chaudière de chauffage dans une maison ou un appartement privé devient une nécessité. Le prix du gaz et des carburants liquides ne cesse d'augmenter, et en retour, des carburants alternatifs bon marché apparaissent sur le marché, par exemple. à partir de déchets de culture - paille, balles, balles. Ce n'est que du point de vue des propriétaires de la maison, sans compter que la transition vers chauffage individuel permettra de se débarrasser des pertes d'énergie dans le réseau de la cogénération et des lignes de transport d'électricité, et elles ne sont en aucun cas minimes, jusqu'à 30%

Vous ne pouvez pas faire vous-même une chaudière à gaz, ne serait-ce que parce que personne ne donnera l'autorisation de son fonctionnement. Il est interdit d'utiliser des chaudières individuelles à combustible liquide pour le chauffage de locaux d'habitation en raison de leur fort risque d'incendie et d'explosion en utilisation décentralisée. Mais une chaudière à combustible solide peut être fabriquée de vos propres mains et formalisée, tout comme un poêle de chauffage. C'est peut-être la seule chose qu'ils ont en commun.

Caractéristiques du combustible solide

Le combustible solide ne brûle pas très rapidement et tous les composants qui transportent l'énergie thermique ne brûlent pas dans sa flamme visible. Pour la combustion complète des gaz de combustion, une température élevée mais bien définie est nécessaire, sinon des conditions se produiront pour l'apparition de réactions endothermiques (par exemple, l'oxydation de l'azote), dont les produits transporteront l'énergie du combustible dans le tuyau .

Pourquoi la chaudière ne cuit-elle pas ?

Le four est un appareil cyclique. Tant de combustible est chargé dans son four à la fois pour que son énergie soit suffisante jusqu'au prochain chauffage. L'énergie excédentaire de combustion de la charge combustible est en partie utilisée pour maintenir la température optimale de postcombustion dans le trajet des gaz du four (son système convectif), et est partiellement absorbée par le corps du four. Au fur et à mesure que la charge brûle, le rapport de ces parties de l'énergie du combustible change et un puissant flux de chaleur circule à l'intérieur du four, plusieurs fois plus puissant que les besoins de chauffage actuels.

Le corps du four est donc un accumulateur de chaleur: le chauffage principal de la pièce est dû à son refroidissement après chauffage. Par conséquent, il est impossible d'évacuer la chaleur circulant dans le four, de ce fait, d'une manière ou d'une autre, son équilibre thermique interne sera perturbé et le rendement chutera fortement. Il est possible, et même alors pas à tous les endroits du système de convection, de prélever jusqu'à 5% pour remplir le ballon de stockage ECS. De plus, le four n'a pas besoin d'ajustement opérationnel de sa puissance thermique, il suffit de charger le combustible en fonction de la moyenne horaire requise pour le temps entre les chauffages.

Une chaudière à eau, quel que soit le combustible, est un appareil continu. Le liquide de refroidissement dans le système circule tout le temps, sinon il ne chauffera pas, et la chaudière doit à tout moment donner exactement autant de chaleur qu'elle est sortie à cause de la perte de chaleur. C'est-à-dire que le combustible doit être chargé périodiquement dans la chaudière ou que la puissance thermique doit être rapidement régulée dans une plage assez large.

Le deuxième point concerne les gaz de combustion. Ils doivent s'approcher de l'échangeur de chaleur, dans un premier temps, le plus chaud possible afin d'assurer un rendement élevé. Deuxièmement, ils doivent être complètement brûlés, sinon l'énergie du carburant se déposera sur le registre avec de la suie, qui devra également être nettoyée.

Enfin, si le four chauffe autour de lui-même, la chaudière en tant que source de chaleur et ses consommateurs sont séparés. La chaudière nécessite un local séparé (chaufferie ou fournaise) : en raison de la forte concentration de chaleur dans la chaudière, son risque d'incendie est beaucoup plus élevé que celui des poêles.

Noter: une chaufferie individuelle d'un immeuble d'habitation doit avoir un volume d'au moins 8 mètres cubes. m, plafond d'au moins 2,2 m de haut, fenêtre ouvrante d'au moins 0,7 m². m, un apport constant (sans vannes) d'air frais, un canal de fumée séparé des autres communications et un échangeur coupe-feu du reste des pièces.

Il en résulte, premièrement, exigences du four de la chaudière :

• Il doit assurer une combustion rapide et complète du combustible sans système de convection complexe. Ceci ne peut être réalisé que dans un four composé de matériaux ayant la conductivité thermique la plus faible possible, car. pour la combustion rapide des gaz est nécessaire haute concentration Chauffer.
• Le four lui-même et les parties de la structure qui lui sont associées en termes de chaleur doivent avoir la capacité calorifique la plus faible possible : toute la chaleur qui a servi à les chauffer restera dans la chaufferie.

Ces exigences sont initialement contradictoires: les matériaux qui conduisent mal la chaleur l'accumulent généralement bien. Par conséquent, un four ordinaire pour une chaudière ne fonctionnera pas, une sorte de four spécial est nécessaire.

Registre d'échange de chaleur

L'échangeur de chaleur est l'unité la plus importante de la chaudière de chauffage, il détermine essentiellement son efficacité. Selon la conception de l'échangeur de chaleur, toute la chaudière est appelée. Dans les chaudières de chauffage domestique, des échangeurs de chaleur sont utilisés - chemises d'eau et tubulaires, horizontaux ou verticaux.

Une chaudière avec une chemise d'eau est le même «poêle dans un baril», un registre d'échange de chaleur sous la forme d'un réservoir entoure le four. Une chaudière à double enveloppe peut aussi être assez économique à une condition : si la combustion dans le four est sans flamme. Un four à combustible solide ardent nécessite certes une post-combustion des gaz d'échappement, et au contact de la chemise, leur température descend immédiatement en dessous de la valeur requise pour cela. En conséquence - efficacité jusqu'à 15% et dépôt de suie accru, et même condensat acide.

Les registres horizontaux, d'une manière générale, sont toujours inclinés: leur extrémité chaude (alimentation) doit être élevée au-dessus de la froide (retour), sinon le liquide de refroidissement s'inversera et l'échec de la circulation forcée entraînera immédiatement un accident grave. Dans les registres verticaux, les tuyaux sont disposés verticalement ou en légère pente sur le côté. Les tuyaux ici et là, pour que les gaz «s'emmêlent» mieux, sont disposés en rangées en damier.

En ce qui concerne les sens de circulation des gaz chauds et du liquide de refroidissement, les registres de tuyauterie sont divisés en:

1. Écoulement - les gaz passent généralement perpendiculairement à l'écoulement du liquide de refroidissement. Le plus souvent, un tel schéma est utilisé dans les chaudières industrielles horizontales de forte puissance en raison de leur faible hauteur, ce qui réduit les coûts d'installation. Dans la vie de tous les jours, la situation est inversée : pour que le registre capte correctement la chaleur, il faut le faire étiré vers le haut au-dessus du plafond.
2. Contre-courant - les gaz et le liquide de refroidissement se déplacent le long de la même ligne les uns vers les autres. Un tel schéma donne le transfert de chaleur le plus efficace et le rendement le plus élevé.
3. Débit - les gaz et le liquide de refroidissement se déplacent en parallèle dans une direction. Il est rarement utilisé dans les chaudières à des fins spéciales, car. Dans ce cas, l'efficacité est médiocre et l'usure de l'équipement est élevée.

De plus, les échangeurs de chaleur sont à tube de feu et à tube d'eau. Dans les tubes de fumée, les tubes de fumée avec les gaz de combustion traversent un réservoir d'eau. Les registres à tubes de fumée fonctionnent de manière stable, et les registres verticaux donnent une bonne efficacité même dans un circuit d'écoulement, car. une circulation d'eau interne est installée dans le réservoir.

Cependant, si nous calculons le gradient de température optimal pour transférer la chaleur du gaz à l'eau en fonction du rapport de leur densité et de leur capacité thermique, il s'avère alors être d'environ 250 degrés. Et pour pousser ce flux de chaleur à travers la paroi d'un tuyau en acier de 4 mm (il est impossible de faire moins, il brûlera très rapidement) sans pertes notables de conductivité thermique du métal, il faut environ 200 degrés. En conséquence, la surface intérieure du tube de fumée doit être chauffée à 500-600 degrés ; 50-150 degrés - marge de fonctionnement pour coupure d'eau de carburant, etc.

De ce fait, la durée de vie des tubes de fumée est limitée, en particulier dans les grosses chaudières. De plus, le rendement d'une chaudière à tubes de fumée est faible, il est déterminé par le rapport des températures des gaz chauds entrant dans le registre et ceux sortant de la cheminée. Il est impossible de laisser les gaz refroidir en dessous de 450-500 degrés dans une chaudière à tubes de fumée, et la température dans un four conventionnel ne dépasse pas 1100-1200 degrés. Selon la formule de Carnot, il s'avère que vous ne pouvez pas obtenir un rendement supérieur à 63%, et même le rendement du four ne dépasse pas 80%, donc le total est de 50%, ce qui est vraiment mauvais.

Dans les petites chaudières domestiques, ces caractéristiques sont moins prononcées, car. avec une diminution de la taille de la chaudière, le rapport de la surface du registre au volume de gaz de combustion qu'il contient augmente, c'est ce qu'on appelle. loi du cube carré. Dans les chaudières à pyrosis modernes, la température dans la chambre de combustion atteint 1600 degrés, l'efficacité de leur four est inférieure à 100% et les registres des chaudières de marque sont garantis pendant 5 ans ou plus uniquement à paroi mince en acier spécial résistant à la chaleur. En eux, les gaz peuvent être autorisés à refroidir à 180-250 degrés, et l'efficacité globale atteint 85-86%

Noter: la fonte pour les tubes de fumée est généralement inadaptée, elle se fissure.

Dans les registres à tubes d'eau, le liquide de refroidissement circule dans des tuyaux placés dans une chambre de combustion, où pénètrent les gaz chauds. Désormais, les gradients de température et la loi du cube carré agissent en sens inverse: à 1000 degrés dans la chambre, la surface extérieure des tuyaux ne sera chauffée qu'à 400 degrés et la surface intérieure à la température du liquide de refroidissement. En conséquence, les tuyaux en acier ordinaires durent longtemps et le rendement de la chaudière est d'environ 80%.

Mais les chaudières à tubes d'eau à circulation horizontale sont sujettes à ce qu'on appelle. "bulle". L'eau dans les tuyaux inférieurs est beaucoup plus chaude que dans les supérieurs. Il est poussé vers l'alimentation en premier lieu, la pression chute et les tuyaux supérieurs plus froids «crachent» l'eau. "Fouetter" donne non seulement du bruit, de la chaleur et du confort autant qu'un voisin - un ivrogne et un bagarreur, mais est également chargé d'une impulsion dans le système en raison d'un coup de bélier.

Les chaudières à tubes d'eau verticales ne se remplissent pas, mais si une chaudière à tubes d'eau est conçue pour la maison, le registre doit être situé sur la cheminée en aval, dans la zone où les gaz chauds vont de haut en bas. Dans un type d'écoulement, avec le même sens de circulation des gaz et du liquide de refroidissement, une chaudière à tubes d'eau, l'efficacité chute fortement et la suie se dépose intensément sur les tuyaux près de l'alimentation, et il est généralement inacceptable de faire un retour au-dessus la provision.

À propos de la capacité de l'échangeur de chaleur

Le rapport des capacités de l'échangeur de chaleur et de l'ensemble du système de refroidissement n'est pas pris arbitrairement. Le taux de transfert de chaleur des gaz à l'eau n'est pas infini, l'eau dans le registre doit avoir le temps d'absorber la chaleur avant de quitter le système. D'autre part, la surface extérieure chauffée du registre dégage de la chaleur dans l'air et celle-ci est gaspillée dans la chaufferie.

Un registre trop petit est sujet à l'ébullition et nécessite un réglage précis et rapide de la puissance du four, ce qui est inaccessible dans les chaudières à combustible solide. Le registre d'un grand volume se réchauffe longtemps et, si l'isolation thermique externe de la chaudière est mauvaise ou absente, elle perd beaucoup de chaleur et l'air de la chaufferie peut se réchauffer au-dessus de la température autorisée. la sécurité incendie et spécifications de la chaudière.

La valeur de la capacité de l'échangeur de chaleur des chaudières à combustible solide varie de 5 à 25% de la capacité du système. Ceci doit être pris en compte lors du choix d'une chaudière. Par exemple, pour le chauffage, selon le calcul, seules 30 sections de radiateurs (batteries) de 15 litres chacune ont été obtenues. Avec de l'eau dans les canalisations et un vase d'expansion, la capacité totale du système sera d'environ 470 litres. La capacité du registre de la chaudière doit être comprise entre 23,5 et 117,5 litres.

Noter: il existe une règle - plus la valeur calorifique du combustible solide est élevée, plus la capacité relative du registre de la chaudière doit être élevée. Par conséquent, si la chaudière est au charbon, la capacité du registre doit être rapprochée de la valeur supérieure et, pour le bois, de la valeur inférieure. Pour les chaudières à combustion lente, cette règle n'est pas vraie ; la capacité de leurs registres est calculée en fonction du rendement le plus élevé de la chaudière.

De quoi est composé un échangeur de chaleur ?

La fonte en tant que matériau pour le registre de la chaudière ne répond pas aux exigences modernes:

• La faible conductivité thermique de la fonte entraîne un faible rendement de la chaudière, car. il est impossible de refroidir les gaz d'échappement en dessous de 450-500 degrés, car la chaleur ne passera pas à travers la fonte dans l'eau au besoin.
• La grande capacité calorifique de la fonte est également son inconvénient : la chaudière doit rapidement dégager de la chaleur vers le système avant qu'elle ne s'échappe ailleurs.
• Les échangeurs de chaleur en fonte ne répondent pas aux exigences modernes en termes de poids et de dimensions.

Par exemple, prenons la section M-140 d'une ancienne batterie soviétique en fonte. Sa superficie est de 0,254 m². m.Pour chauffer 80 m². m de surface habitable il faut une surface d'échange thermique dans la chaudière d'environ 3 m². m, c'est-à-dire 12 rubriques. Avez-vous vu une batterie 12 cellules? Imaginez ce que devrait être un chaudron dans lequel il ira. Et sa charge sur le sol dépassera définitivement la limite selon SNiP, et une fondation séparée devra être réalisée sous la chaudière. En général, 1 à 2 sections en fonte iront à l'échangeur de chaleur qui alimente le ballon de stockage ECS, mais pour la chaudière de chauffage, la question du registre en fonte peut être considérée comme close.

Les registres des chaudières d'usine modernes sont en acier spécial résistant à la chaleur et à la chaleur, mais pour leur fabrication, ils ont besoin les conditions de travail. L'acier de construction habituel reste, mais il se corrode très rapidement à 400 degrés et plus, de sorte que les chaudières à tubes de fumée en acier doivent être choisies à l'achat ou développées avec beaucoup de soin.

De plus, l'acier est un bon conducteur de chaleur. D'une part, ce n'est pas mal, on peut compter sur des moyens simples pour obtenir une bonne efficacité. D'autre part, le tuyau de retour ne doit pas refroidir en dessous de 65 degrés, sinon le condensat acide des gaz de combustion tombera sur le registre de la chaudière, ce qui peut ronger les tuyaux en une heure. Vous pouvez éliminer la possibilité de son dépôt de 2 manières:

• Avec une puissance de chaudière allant jusqu'à 12 kW, une vanne de dérivation entre l'alimentation et le retour de la chaudière est suffisante.
• Avec une puissance supérieure et/ou une surface chauffée de plus de 160 m². j'ai besoin de plus ascenseur, et la chaudière doit fonctionner en mode eau surchauffée sous pression.

La soupape de dérivation est commandée soit électriquement à partir d'un capteur de température, soit de manière non volatile : à partir d'une plaque bimétallique avec une tige, à partir de la fonte de la cire dans un récipient spécial, etc. Dès que la température de retour descend en dessous de 70-75 degrés, elle laisse entrer eau chaude dès la soumission.

L'unité d'ascenseur, ou simplement l'ascenseur (voir Fig.) agit dans l'autre sens: l'eau de la chaudière est chauffée à 110-120 degrés sous pression jusqu'à 6 atm, ce qui élimine l'ébullition. Pour ce faire, la température de combustion du carburant est augmentée, ce qui augmente l'efficacité et élimine la condensation. Et avant d'être introduite dans le système, l'eau chaude est diluée avec un tuyau de retour.

Dans les deux cas, une circulation forcée de l'eau est nécessaire. Cependant, il est tout à fait possible de créer une chaudière à circulation à thermosiphon en acier qui ne nécessite pas d'alimentation électrique pour la pompe de circulation. Certaines conceptions seront discutées ci-dessous.

Circulation et chaudière

La circulation d'eau par thermosiphon (gravitationnel) ne permet pas de chauffer une pièce d'une superficie supérieure à 50-60 mètres carrés. M. Le point n'est pas seulement qu'il est difficile pour l'eau de se faufiler à travers un système développé de tuyaux et de radiateurs: si un robinet de vidange est ouvert avec un vase d'expansion plein, l'eau se précipitera dans un fort courant. Le fait est que l'énergie nécessaire pour pousser l'eau dans les tuyaux provient du carburant et que l'efficacité de la conversion de la chaleur en mouvement dans un système à thermosiphon est faible. Par conséquent, l'efficacité de la chaudière dans son ensemble diminue.

Mais la pompe de circulation a besoin d'électricité (50-200 W), qui peut être perdue. ASI (source Alimentation sans interruption) pour 12-24h d'autonomie coûte très cher, donc une chaudière bien conçue est conçue pour une circulation forcée, et en cas de coupure de courant, elle doit passer en mode thermosiphon sans interférence extérieure, alors que le chauffage est à peine chaud, mais chauffe quand même.

Comment la chaudière est-elle installée ?

De l'exigence de la capacité calorifique minimale de la chaudière, son faible poids par rapport au four et sa charge pondérale par unité de surface au sol en découlent directement. En règle générale, il ne dépasse pas le minimum autorisé selon SNiP pour les revêtements de sol de 250 kg / m². M. Par conséquent, l'installation de la chaudière est autorisée sans fondation et même en analysant le sol, incl. et aux étages supérieurs.

Placez la chaudière sur une surface plane et stable. Si le sol joue, il faudra quand même le démonter sur le site d'installation de la chaudière pour Chape en béton avec une extension latérale d'au moins 150 mm. La base sous la chaudière est recouverte d'amiante ou de carton de basalte de 4 à 6 mm d'épaisseur, et une feuille de fer de toiture de 1,5 à 2 mm d'épaisseur est placée dessus. De plus, si le sol a été démonté, le bas de la chaudière est maçonné avec un mortier ciment-sable jusqu'au niveau du sol.

Autour de la chaudière dépassant du sol, une isolation thermique est réalisée, la même que sous le fond: carton d'amiante ou de basalte, et fer dessus. Enlèvement de l'isolation sur les côtés de la chaudière à partir de 150 mm et devant la porte du foyer au moins 300 mm. Si la chaudière permet un chargement supplémentaire de combustible jusqu'à l'épuisement de la partie précédente, le retrait devant le four est nécessaire à partir de 600 mm. Sous la chaudière, qui est placée directement sur le sol, seule une isolation thermique est placée, recouverte d'une tôle d'acier. Suppression - comme dans le cas précédent.

Pour une chaudière à combustible solide, une chaufferie séparée est nécessaire. Les exigences sont énumérées ci-dessus. De plus, presque tous chaudières à combustible solide ne permettent pas le réglage de la puissance sur une large plage, ils ont donc besoin d'une tuyauterie à part entière - un ensemble d'équipements supplémentaires qui garantit un fonctionnement efficace et sans problème. Nous en reparlerons plus loin, mais en général, la tuyauterie de la chaudière est un gros sujet distinct. Nous ne mentionnons ici que les règles immuables :

1. L'installation de la tuyauterie s'effectue à contre-courant de l'eau, du retour à l'alimentation.
2. À la fin de l'installation, son exactitude et la qualité des connexions sont vérifiées visuellement selon le schéma.
3. L'installation du système de chauffage dans la maison ne commence qu'après le raccordement de la chaudière.
4. Avant le chargement du combustible et, si nécessaire, l'alimentation électrique, l'ensemble du système est rempli d'eau froide et tous les joints sont surveillés pour détecter les fuites pendant la journée. Dans ce cas, l'eau est de l'eau et non un autre liquide de refroidissement.
5. S'il n'y a pas de fuites ou après leur élimination, la chaudière est démarrée à l'eau, en surveillant en permanence la température et la pression dans le système.
6. Après avoir atteint la température nominale, la pression est contrôlée pendant 15 minutes, elle ne doit pas changer de plus de 0,2 bar, ce processus est appelé test de pression.
7. Après le test de pression, la chaudière est éteinte, le système est autorisé à refroidir complètement.
8. Vidangez l'eau, remplissez le liquide de refroidissement ordinaire.
9. Une fois de plus, les joints sont vérifiés pour les fuites pendant une journée. Si tout est en ordre, démarrez la chaudière. Non - éliminer les fuites, et encore un contrôle quotidien avant de commencer.

Choisir une chaudière

Maintenant, nous en savons assez pour choisir une chaudière en fonction du type de combustible prévu et de son objectif. Commençons.

Bois

La valeur calorifique du bois de chauffage est faible, pour le mieux - moins de 5000 kcal / kg. Le bois de chauffage brûle assez rapidement, libérant une grande quantité de composants volatils qui nécessitent une postcombustion. Par conséquent, il vaut mieux ne pas compter sur une efficacité élevée sur le bois, mais on en trouve presque partout.

Chauffage au bois dans la maison

Une chaudière à bois domestique ne peut être longue combustion, sinon le bat sur tous les points. Structures industrielles, par ex. KVR bien connu, coûtant à partir de 50 000 roubles, ce qui est encore moins cher que la construction d'un four, ne nécessite pas d'alimentation électrique et permet un réglage de la puissance pour le chauffage hors saison. En règle générale, ils fonctionnent à la fois au charbon et à tout combustible solide, à l'exception de la sciure de bois, mais sur le charbon, la consommation de combustible sera beaucoup plus élevée: le transfert de chaleur d'une charge est de 60 à 72 heures, et pour le charbon spécialisé - jusqu'à 20 jours .

Cependant, une chaudière à bois à combustion longue peut être utile dans les endroits où il n'y a pas de livraison régulière de charbon et un service de génie thermique qualifié. Il coûte une fois et demie moins cher que le charbon, sa conception de chemise est très fiable et vous permet de construire un système de chauffage par thermosiphon d'une superficie allant jusqu'à 100 mètres carrés. m .. En combinaison avec la combustion lente du carburant avec une couche mince et un volume assez important de la chemise, l'ébullition de l'eau est exclue, de sorte que la liaison est à peu près la même que pour le titane. Le raccordement d'une chaudière à bois à combustion longue n'est pas non plus plus difficile que le titane et peut être effectué indépendamment par un propriétaire non qualifié.

À propos des chaudières en brique

Schéma de l'appareil de la chaudière "Blago"

La brique est une amie du four et une ennemie de la chaudière du fait qu'elle confère à la structure une inertie thermique et un poids importants. La seule chaudière à briques dans laquelle la brique est à sa place est peut-être la pyrolyse "Blago" Belyaev, le schéma de la fig. Et puis, son rôle ici est tout autre : le garnissage de la chambre de combustion est en briques réfractaires. Échangeur de chaleur à tube d'eau horizontal ; le problème de l'enroulement est résolu par le fait que les tuyaux de registre sont simples, plats, allongés en hauteur.

La chaudière de Belyaev est vraiment omnivore et 2 bunkers séparés sont prévus pour le chargement différents types combustible sans arrêter la chaudière. Sur l'anthracite "Blago" peut fonctionner pendant plusieurs jours, sur la sciure de bois - jusqu'à un jour.

Malheureusement, la chaudière Belyaev est assez chère, en raison du revêtement en argile réfractaire, elle est peu transportable et, comme toutes les chaudières à pyrolyse, nécessite une tuyauterie complexe et coûteuse. Sa puissance est régulée dans une petite plage par le by-pass des gaz de combustion, de sorte qu'il montrera une bonne efficacité en moyenne par saison uniquement dans les endroits avec des gelées sévères prolongées.

À propos des chaudières dans le four

La chaudière dans le four, sur laquelle tant de choses sont dites et écrites maintenant, est un échangeur de chaleur à tubes d'eau encastré dans la maçonnerie du four, voir fig. dessous. L'idée est la suivante : après le chauffage, le poêle doit émettre davantage de chaleur vers le registre que vers l'air ambiant. Disons tout de suite : les rapports d'une efficacité de 80 à 90 % sont non seulement douteux, mais tout simplement fantastiques. Le meilleur four à briques lui-même a une efficacité ne dépassant pas 75% et sa surface extérieure sera d'au moins 10 à 12 mètres carrés. M. La surface du registre ne dépasse guère 5 mètres carrés. M. Au total, moins de la moitié de la chaleur accumulée par le four ira dans l'eau, et l'efficacité globale sera inférieure à 40 %

L'instant d'après - un four avec registre perd immédiatement sa propriété. Il ne faut en aucun cas le noyer hors saison avec une caisse vide. Le TC (coefficient de dilatation en température) du métal est bien supérieur à celui d'une brique, et l'échangeur de chaleur gonflé par la surchauffe va déchirer le four sous nos yeux. Les coutures thermiques n'aideront pas le cas, le registre n'est pas une feuille ou une poutre, mais une structure tridimensionnelle, et il éclate immédiatement dans toutes les directions.

Il y a d'autres nuances ici, mais la conclusion générale est sans ambiguïté: un poêle est un poêle et une chaudière est une chaudière. Et le fruit de leur union violente contre nature ne sera pas viable.

Tuyauterie de chaudière

Les chaudières qui excluent l'eau bouillante (gaine longue combustion, titane) ne peuvent pas être réalisées pour une puissance supérieure à 15-20 kW et étirées en hauteur. Par conséquent, ils assurent toujours le chauffage de leur zone en mode thermosiphon, bien que pompe de circulation, bien sûr, ne fait pas de mal. Leur reliure sauf vase d'expansion comprend uniquement un robinet de purge d'air au point le plus haut de la canalisation d'alimentation et un robinet de purge au point le plus bas du retour.

La tuyauterie des chaudières à combustible solide d'autres types doit fournir un ensemble de fonctions, mieux comprises dans la fig. sur la droite:

1. groupe de sécurité : robinet de purge d'air, manomètre commun et soupape de percée pour évacuer la vapeur lors de l'ébullition ;
2. réservoir de stockage de refroidissement d'urgence ;
3. sa valve à flotteur, la même que dans les toilettes ;
4. vanne thermique pour démarrer le refroidissement d'urgence avec son capteur ;
5. Bloc MAG - une vanne de vidange, une vanne de vidange d'urgence et un manomètre, assemblés dans un boîtier et connectés à un vase d'expansion à membrane;
6. unité de circulation forcée avec un clapet anti-retour, une pompe de circulation et une vanne de dérivation à trois voies commandée électriquement par la température ;
7. intercooler - radiateur de refroidissement d'urgence.

Pos. 2-4 et 7 constituent le groupe de réinitialisation de l'alimentation. Comme déjà mentionné, les chaudières à combustible solide sont régulées en termes de puissance dans de petites limites, et en cas de réchauffement soudain, l'ensemble du système peut surchauffer de manière inacceptable, jusqu'à une rafale. Ensuite la vanne thermique 4 démarre eau du robinet dans le refroidisseur intermédiaire, et il refroidit l'alimentation à la normale.

Noter: l'argent du maître pour le carburant et l'eau coule en même temps tranquillement dans les égouts. Par conséquent, les chaudières à combustible solide ne conviennent pas aux endroits où les hivers sont doux et les longues saisons mortes.

Le groupe à circulation forcée en mode normal contourne une partie de l'alimentation de la ligne de retour afin que sa température ne descende pas en dessous de 65 degrés, voir ci-dessus. Lorsque l'alimentation est coupée, la vanne thermique se ferme. Autant d'eau entre dans les radiateurs de chauffage qu'ils en laissent passer en mode thermosiphon, si seulement il était possible de vivre dans les pièces. Mais la vanne thermique du refroidisseur intermédiaire s'ouvre complètement (elle est maintenue fermée sous tension) et l'excès de chaleur entraîne à nouveau l'argent du propriétaire dans le drain.

Noter: en cas de perte d'eau et d'électricité, la chaudière doit être éteinte de toute urgence. Lorsque l'eau du réservoir 2 s'écoule, le système bout.

Les chaudières avec protection intégrée contre la surchauffe sont 10 à 12 % plus chères que les chaudières conventionnelles, mais cela est plus que rentable en simplifiant la tuyauterie et en augmentant la fiabilité de la chaudière : l'eau surchauffée en excès est versée dans un vase d'expansion ouvert de grande capacité, voir Fig. ligne de retour. Le système, à l'exception de la pompe de circulation 7, est non volatil et passe en mode thermosiphon en douceur, mais avec un réchauffement soudain, le carburant est toujours gaspillé et le vase d'expansion doit être installé dans le grenier.

Quant aux chaudières à pyrolyse, alors schéma typique leurs fixations sont données à titre indicatif. Quoi qu'il en soit, elle montage professionnel ne coûte qu'une fraction du coût du composant. Pour référence : un accumulateur de chaleur seul pour une chaudière de 20 kW coûte environ 5 000 $.

Noter: les vases d'expansion à membrane, contrairement aux vases ouverts, sont installés sur la ligne de retour à son point le plus bas.

Cheminées pour chaudières

Les cheminées des chaudières à combustible solide sont généralement calculées de la même manière que les poêles. Principe général: une cheminée trop étroite ne donnera pas le tirage souhaité. Pour la chaudière, c'est particulièrement dangereux, car. il est chauffé en permanence et les déchets peuvent partir la nuit. Une cheminée trop large provoque un "sifflement": l'air froid descend à travers elle dans la fournaise, refroidissant le poêle ou le registre.

La cheminée de la chaudière doit répondre aux exigences suivantes : la distance entre le faîte du toit et entre les différentes cheminées est d'au moins 1,5 mm, l'extension vers le haut au-dessus du faîtage est également d'au moins 1,5 m. Un accès sûr à la cheminée doit être prévu sur le toit à à tout moment de l'année. A chaque rupture de la cheminée à l'extérieur de la chaufferie il doit y avoir une porte de nettoyage, chaque passage du tuyau à travers le plafond doit être isolé thermiquement. L'extrémité supérieure du tuyau doit être équipée d'un capuchon aérodynamique; pour la cheminée de la chaudière, contrairement au poêle, elle est obligatoire. De plus, un collecteur de condensat est nécessaire pour la cheminée de la chaudière.

En général, le calcul de la cheminée pour la chaudière est un peu plus simple que pour le four, car. la cheminée de la chaudière n'est pas si sinueuse, l'échangeur de chaleur est simplement considéré comme une barrière en treillis. Par conséquent, il est possible de construire des graphes généralisés pour différents cas de conception, par exemple. pour une cheminée avec une section horizontale (carneau) de 2 m et un collecteur de condensat de 1,5 m de profondeur, voir fig.

Selon de tels graphiques, après un calcul précis en fonction des données locales, il est possible d'estimer s'il y a eu une erreur grossière. Si le point calculé se situe quelque part autour de sa courbe généralisée, le calcul est correct. Dans les cas extrêmes, vous devrez construire ou couper le tuyau de 0,3 à 0,5 m.

Noter: si, par exemple, pour un tuyau d'une hauteur de 12 m, il n'y a pas de courbe pour une puissance inférieure à 9 kW, cela ne signifie pas qu'une chaudière de 9 kW ne peut pas fonctionner avec un tuyau plus court. C'est juste que pour les tuyaux inférieurs, un calcul généralisé n'est plus possible, et vous devez calculer exactement en fonction des données locales.

Vidéo: un exemple de construction d'une chaudière à combustible solide de type mine

conclusions

L'épuisement des ressources énergétiques et la hausse des prix des combustibles ont radicalement changé l'approche de la conception des chaudières de chauffage domestique. Maintenant, d'eux, ainsi que des industriels, un rendement élevé, une faible inertie thermique et la possibilité de contrôler la puissance opérationnelle sur une large plage sont nécessaires.

De nos jours chaudières de chauffage selon les principes de base qui y sont énoncés, ils se sont finalement séparés des fours et divisés en groupes pour différentes conditions climatiques. En particulier, considéré les chaudières à combustible solide conviennent aux zones au climat rigoureux et aux fortes gelées prolongées. Pour les endroits avec un climat différent, d'autres types de radiateurs seront préférables.

Lors de la conception d'un système de chauffage pour une maison privée, de nombreux propriétaires, afin de réduire le coût d'achat de l'équipement, préfèrent les chaudières de chauffage faites maison aux chaudières d'usine. En effet, les unités d'usine sont assez chères, mais c'est tout à fait possible si vous avez des dessins compétents et avez les compétences pour manipuler des outils pour usinage matériaux, ainsi que Machine de soudage.

Le schéma de fonctionnement des chaudières à eau chaude, en règle générale, est universel - l'énérgie thermique, qui est libéré lors de la combustion du combustible, est transféré à l'échangeur de chaleur, d'où il va aux appareils de chauffage pour chauffer la maison. La conception des unités peut être très différente, comme le combustible utilisé et les matériaux de fabrication.

Chaudières à pyrolyse à combustion longue

Le schéma de fonctionnement d'un dispositif de pyrolyse à combustion longue est basé sur le processus de pyrolyse (distillation sèche). Lors de la combustion lente du bois de chauffage, du gaz de bois est libéré, qui brûle à très haute température. En même temps, il met en évidence un grand nombre de chaleur - elle va chauffer l'échangeur de chaleur à eau, d'où elle entre par la ligne principale dans les appareils de chauffage pour chauffer la maison.

Les chaudières à pyrolyse à combustible solide sont assez chères, c'est pourquoi de nombreux propriétaires préfèrent fabriquer une chaudière de chauffage maison pour leur maison.

La conception d'une telle unité est assez simple. Les chaudières à pyrolyse à combustible solide se composent des éléments suivants :

• Chambre de chargement du bois de chauffage.
• Grille.
• Chambre de combustion des gaz volatils.
• Un extracteur de fumée est un moyen de fournir un tirage forcé.
• Échangeur de chaleur à eau.

Le bois de chauffage est placé dans la chambre de chargement, incendié et le registre est fermé. Dans un espace hermétique, lorsque le bois de chauffage couve, de l'azote, du carbone et de l'hydrogène se forment. Ils entrent dans un compartiment spécial, où ils brûlent - tandis qu'une grande quantité de chaleur est libérée. Il est utilisé pour chauffer le circuit d'eau, d'où, avec le liquide de refroidissement chauffé, il va chauffer la maison.

Le temps de combustion du combustible pour un tel appareil de chauffage à eau est d'environ 12 heures - c'est très pratique, car il n'est pas nécessaire de le visiter souvent pour charger une nouvelle portion de bois de chauffage. Pour cette raison, les chaudières à pyrolyse à combustible solide sont très appréciées des propriétaires du secteur privé.

Le dessin du diagramme montre clairement toutes les caractéristiques de conception des chaudières à eau chaude à pyrolyse.

Afin de fabriquer indépendamment un tel appareil, vous aurez besoin d'une meuleuse, d'une machine à souder et des éléments suivants matériaux consommables:

• Tôle de métal de 4 mm d'épaisseur.
• Tuyau métallique d'un diamètre de 300 mm avec une épaisseur de paroi de 3 mm.
• Tuyaux métalliques d'un diamètre de 60 mm.
• Tuyaux métalliques d'un diamètre de 100 mm.

L'algorithme de fabrication étape par étape est le suivant :

• Nous avons coupé une section de 1 m de long d'un tuyau d'un diamètre de 300 mm.
• Ensuite, vous devez attacher le bas de tôle- pour cela, vous devez couper une section de la taille requise et la souder avec le tuyau. Les supports peuvent être soudés à partir du canal.
• Ensuite, nous faisons une prise d'air. Nous découpons un cercle d'un diamètre de 28 cm dans une tôle et perçons au milieu un trou d'une taille de 20 mm.
• Nous plaçons un ventilateur d'un côté - les pales doivent avoir une largeur de 5 cm.
• Ensuite, nous mettons un tube d'un diamètre de 60 mm et d'une longueur supérieure à 1 M. Nous fixons une trappe sur la face supérieure afin qu'il soit possible de régler le débit d'air.
• Un trou de combustible est nécessaire au bas de la chaudière. Ensuite, vous devez souder et fixer la trappe pour une fermeture hermétique.
• Placez la cheminée sur le dessus. Il est placé verticalement à une distance de 40 cm, après quoi il passe à travers un échangeur de chaleur.

Les chauffe-eau à pyrolyse à combustible solide assurent très efficacement le chauffage d'une maison privée. Les fabriquer soi-même permet d'économiser une somme d'argent très importante.

Comment faire une chaudière à vapeur de vos propres mains

Le schéma de fonctionnement des systèmes de chauffage à vapeur est basé sur l'utilisation de l'énergie thermique de la vapeur chaude. Lors de la combustion du carburant, une certaine quantité de chaleur est générée, qui pénètre dans la section d'eau chaude du système. Là, l'eau se transforme en vapeur, qui haute pression s'écoule de la section d'eau chaude vers le réseau de chauffage.

De tels dispositifs peuvent être à circuit unique et à double circuit. L'appareil à circuit unique est utilisé uniquement pour le chauffage. Le double circuit fournit également la présence d'une alimentation en eau chaude.

Le système de chauffage à la vapeur se compose des éléments suivants :

• Appareil à vapeur d'eau chaude.
• Stoyakov.
• Autoroutes.
• radiateurs de chauffage.

Le dessin de la figure montre clairement toutes les nuances de la conception de la chaudière à vapeur.

Vous pouvez souder une telle unité de vos propres mains si vous avez des compétences dans la manipulation d'une machine à souder et d'outils pour l'usinage des matériaux. La partie la plus importante du système est le tambour. Nous y connectons les tuyaux du circuit d'eau et les instruments de contrôle et de mesure.

L'eau est pompée dans la partie supérieure de l'unité à l'aide d'une pompe. Les tuyaux sont dirigés vers le bas, à travers lesquels l'eau pénètre dans les collecteurs et la canalisation de levage. Il passe dans la zone de combustion du combustible et l'eau y est chauffée. En fait, le principe des vases communicants est ici en cause.

Vous devez d'abord bien réfléchir au système et étudier tous ses éléments. Ensuite, vous devez acheter tous les consommables et outils nécessaires :

• Tuyaux en acier inoxydable d'un diamètre de 10-12 cm.
• Tôle d'acier inoxydable de 1 mm d'épaisseur.
• Tuyaux d'un diamètre de 10 mm et 30 mm.
• Soupape de sécurité.
• Amiante.
• Outils pour l'usinage.
• Machine de soudage.
• Appareils de contrôle et de mesure.

• Nous fabriquons un corps à partir d'un tuyau de 11 cm de long avec une épaisseur de paroi de 2,5 mm.
• Nous fabriquons 12 tuyaux de fumée de 10 cm de long.
• Nous fabriquons un tube à flamme de 11 cm.
• Nous fabriquons des cloisons à partir d'une feuille d'acier inoxydable. Nous y faisons des trous pour les tubes de fumée - nous les fixons à la base par soudage.
• Nous soudons une soupape de sécurité et un collecteur au corps.
• L'isolation thermique est réalisée à l'aide d'amiante.
• Nous équipons l'unité de dispositifs de contrôle et de réglage.

Conclusion

Comme le montre la pratique, la fabrication de chaudières pour les systèmes de chauffage de maisons privées est assez courante. Avec la mise en œuvre correcte de tous les calculs d'ingénierie thermique, avec un dessin bien dessiné et un schéma de câblage pour le principal, de tels appareils font leur travail assez efficacement et permettent d'économiser beaucoup d'argent, car ces appareils fabriqués en usine sont assez chers.

Fabriquer soi-même des appareils de chauffage est une tâche minutieuse, complexe et chronophage. Pour y faire face, vous devez être capable d'utiliser une machine à souder et avoir les compétences nécessaires pour utiliser des outils pour l'usinage des matériaux. Si vous ne possédez pas de telles compétences, un tel cas sera une bonne raison d'apprendre - et vous pourrez fournir à votre maison chaleur et confort de vos propres mains.

Au-delà de l'achat équipement de chauffage, présenté sur le marché par des fabricants nationaux ou mondiaux, il est toujours possible de fabriquer soi-même une chaudière de chauffage, dont les dessins peuvent être trouvés librement sur le net. En même temps, vous pouvez économiser sur toute une liste d'options dont votre système de chauffage peut se passer. Pour cela, il suffit de connaître l'appareil et le principe de fonctionnement du type de chaudière que vous avez choisi, les matériaux, les outils et les compétences pratiques avec eux.

Les principaux types de chaudières de chauffage

Si vous le souhaitez, vous pouvez fabriquer presque tous les types de chaudières de chauffage. L'essentiel ici est de choisir le bon, et pour cela, vous devez connaître les principaux avantages et inconvénients des types d'équipements de chauffage les plus courants. Ainsi, les chaudières de chauffage sont:

• Gaz. Il est extrêmement indésirable de se lancer seul dans la fabrication de ce type de chaudières - pour équipement à gaz tel les pré-requis techniques, qu'il est peu probable que vous puissiez effectuer dans des conditions artisanales.
• Électrique. La popularité plutôt élevée des chaudières de cette catégorie est due à la conception simple et aux exigences relativement faibles en matière de sécurité pendant le fonctionnement et l'installation.

Important! Le principal inconvénient des chaudières électriques est le prix élevé de l'électricité. En conséquence, un tel équipement est généralement utilisé pour fournir un chauffage périodique, par exemple un garage ou une maison d'été.

• Carburant liquide. La conception de telles chaudières n'est pas très compliquée. Cependant, les subtilités et le coût des gicleurs qui alimentent la chambre de combustion en carburant inciteront quiconque à bien réfléchir avant de procéder à la fabrication d'un réchauffeur diesel ou mazout.
• Combustible solide. Les représentants de ce type d'équipement de chauffage conviennent parfaitement aux maisons privées et à divers objets du secteur industriel ou commercial. La polyvalence d'utilisation et le rendement élevé confèrent à ces chaudières la plus forte demande du marché.

Important! Selon le principe de fonctionnement, les chaudières à combustible solide sont divisées en pyrolyse, bois, granulés et combustion longue durée. Les chaudières à faire soi-même les plus populaires sont les chaudières à combustion longue, tandis que les chaudières à granulés et à pyrolyse sont beaucoup moins utilisées en raison du coût élevé des éléments individuels.

De quoi dépend la conception ?

Certaines conditions peuvent influencer la conception de la chaudière de chauffage :

• Type de carburant.
• Disponibilité et coût des matériaux.
• Le mode de circulation du liquide de refroidissement.

Matériel de montage :

• L'acier inoxydable résistant à la chaleur présente la plus grande durabilité. Cependant, c'est juste qu'il a le coût le plus élevé et que son traitement est une tâche assez difficile, qui ne peut être effectuée sans équipement spécial. On peut dire la même chose de la fonte, qui est cependant beaucoup moins chère que l'acier inoxydable.

Important! Traditionnellement, pour la fabrication de chaudières de chauffage, on utilise une tôle d'acier d'une épaisseur de 4 mm ou plus - cette option est relativement facile à traiter et, surtout, durable et assez fiable.

• Pour assurer la circulation naturelle du fluide caloporteur, il est nécessaire d'utiliser des circuits de chauffage et des raccords de gros diamètre, et de placer le ballon de stockage en hauteur. Lorsque cela n'est pas possible, vous devrez utiliser une pompe de circulation - elle permettra de réduire le diamètre des tuyaux. Cependant, le système de pompage de la chaudière de chauffage est volatil, ce qui doit être pris en compte lors du choix de la conception de l'appareil, ainsi que de sa fonctionnalité.

Important! Les tuyaux dont votre chaudière sera équipée doivent avoir un diamètre d'au moins 32 mm - un tuyau en acier à paroi épaisse peut être utilisé pour la fabrication. Le circuit de chauffage doit être en acier galvanisé, sans oublier l'étanchéité des raccords filetés.

Caractéristiques de conception des chaudières à combustible solide

L'option la moins chère pour fabriquer une chaudière de chauffage à faire soi-même est une chaudière à bois. Structurellement, un tel dispositif est constitué de deux conteneurs placés l'un dans l'autre. L'intérieur joue le rôle d'un four et l'extérieur - la fonction d'un réservoir de chauffage.

Important! La conception d'une chaudière à bois est assez simple et peut fonctionner non seulement avec du bois de chauffage, mais également avec d'autres types de combustibles solides.

La conception de la chaudière à bois comprend les éléments suivants :

• Foyer en acier (avec une porte).
• Foyers.
• Cendrier (avec une porte).
• Cheminée.
• Collecteur de suie.
• Tuyaux d'entrée et de sortie.
• Robinet-vanne.
• Couvercle en fonte.
• Les jambes.

Important! Le principal inconvénient d'une chaudière à bois est son faible rendement, c'est-à-dire une trop grande consommation de combustible ou un manque constant de chaleur dans la maison.

Caractéristiques de conception des chaudières à pyrolyse

Les chaudières à pyrolyse sont plus chères à fabriquer, elles ont deux chambres de combustion - pour le gaz de pyrolyse et pour le combustible, et certains de leurs éléments ne sont pas bon marché en eux-mêmes. Néanmoins, cet équipement est très demandé en raison de sa rentabilité - il est entièrement rentabilisé en seulement 3-4 saisons.

Le schéma classique du type de chaudière à pyrolyse comprend les éléments suivants:

• Chambre de combustion avec buse.
• chambre de gazéification.
• Système de cheminée.
• Système d'alimentation en air.
• Échangeur de chaleur à eau.
• Chambre de chargement.
• Capteurs de pression et de température.
• Système de circulation du liquide de refroidissement.
• Vanne de régulation

Caractéristiques de conception des chaudières à granulés

Les chaudières à pellets ont été inventées à la fin du XXe siècle. Ils fonctionnent sur de la sciure de bois pressée, et leur principe de base l'action est de transférer la chaleur du gaz dégagé de la combustion de ce dernier, qui chauffe le fluide caloporteur dans l'échangeur de chaleur.

La conception de la chaudière à granulés comprend les éléments suivants :

• Cadre.
• Échangeur de chaleur avec circuit d'eau.
• Chambre de combustion avec fenêtre d'aération et porte de nettoyage.
• Coussin d'isolation thermique.
• Extracteur de fumée.
• Automatisation du contrôle et de la surveillance.

Important! Dans les chaudières à pellets, il est préférable d'utiliser des échangeurs de chaleur en fonte : ils ont un taux de transfert de chaleur plus élevé et ne sont pas sujets à la corrosion.

Fabrication d'une chaudière électrique

Fabriquer une chaudière de chauffage de vos propres mains est une tâche responsable. L'élément principal d'un radiateur électrique est un radiateur thermoélectrique (TEN), qui est nécessaire pour convertir l'électricité en chaleur.

Important! Le corps d'une telle unité peut être constitué de n'importe quel matériau et les composants nécessaires à son fonctionnement - capteurs, régulateurs - peuvent être achetés dans n'importe quel magasin spécialisé.

La conception de la chaudière électrique comprend les éléments suivants:

• Vase d'expansion.
• Soupape de sécurité.
• Pompe de circulation.
• Noeud de filtrage.

Le liquide de refroidissement dans le système peut circuler à la fois naturellement, pour lequel il est nécessaire de prévoir une différence de hauteur entre le réservoir et les radiateurs de la chaudière, et forcé, à l'aide d'une pompe. L'option la plus simple pour une chaudière électrique consiste à installer un élément chauffant dans le système de chauffage. Si une telle conception ne convient pas, vous pouvez fabriquer une chaudière électrique avec un tuyau amovible - cela vous permettra d'accéder rapidement à l'élément chauffant si un remplacement ou une réparation est nécessaire.

La solution la plus optimale pour le chauffage, par exemple, un petit chalet est une petite chaudière électrique située séparément. Le tuyau d'une telle unité aura un diamètre d'environ 220 mm et la longueur du corps ne dépassera pas un demi-mètre, ce qui permettra de l'installer presque n'importe où (bien sûr, en tenant compte des règles de sécurité).

Important! Le corps de la chaudière électrique doit être étanche. Il est équipé d'un trou pour que le liquide de refroidissement chauffé pénètre dans le système de chauffage et d'un tuyau pour renvoyer l'eau déjà refroidie.

Options alternatives pour l'auto-construction

En plus des chaudières électriques et à combustible solide, pour auto-fabrication une gamme d'autres appareils de chauffage alternatifs convient également, par exemple :

1. Induction - sont des transformateurs constitués d'un enroulement primaire et secondaire. Dans une chaudière de ce type, l'électricité sur l'enroulement externe est convertie en courant de Foucault et le champ magnétique créé est transféré à l'intérieur, qui transfère l'énergie au liquide de refroidissement.
2. Condensation - stocke l'énergie thermique des condensats, grâce à laquelle ils sont considérés comme plus efficaces que les combustibles solides et le gaz. La condensation de vapeur dans l'échangeur de chaleur se produit avec une conception spéciale, qui offre à ces chaudières un avantage d'efficacité d'environ 20% par rapport aux équipements à gaz traditionnels.
3. Combustible liquide - évaporez l'exploitation minière, puis brûlez ses vapeurs. L'énergie ainsi obtenue est envoyée à un échangeur de chaleur, qui chauffe l'agent chauffant du système de chauffage. Un tel équipement présente deux inconvénients importants : une grande quantité d'émissions dans l'atmosphère et un faible rendement.
4. Combiné - équipement universel utilisé. Mais pour sa conception indépendante, des compétences seront nécessaires, ainsi qu'une excellente connaissance des principes de fonctionnement. diverses sorteséquipement de chauffage. Les éléments individuels de ces appareils peuvent être assez coûteux, mais en général, les types combinés de chaudières peuvent être rentables en seulement 5 à 6 saisons.

Important! Lors de la fabrication d'une unité de chauffage de tout type, il est nécessaire d'être guidé par toutes les exigences des règles de sécurité et des normes applicables pour la catégorie d'équipement que vous avez choisie.

Les systèmes et équipements de chauffage sont assez chers. Toutes les familles ne peuvent pas se permettre d'acheter une nouvelle chaudière à installer dans le pays. Vous devrez dépenser une somme importante pour son achat et son installation ultérieure. Cependant, si vous le souhaitez, vous pouvez toujours fabriquer vous-même une chaudière à bois, capable de chauffer la pièce à vivre.

Selon leur conception, self-made chaudières à bois peut être différent. L'efficacité du chauffage et la facilité d'utilisation dépendent de leur appareil. Après avoir décidé de tout faire de vos propres mains, vous devez d'abord faire attention au plus conception simple. Les chaudières à bois à pyrolyse nécessitent certaines connaissances et compétences. Bien que leur efficacité soit beaucoup plus élevée.

chaudière ordinaire

Voyons d'abord comment en créer un simple de vos propres mains. Le modèle se compose de deux cylindres placés l'un dans l'autre. Le premier sert de foyer. Avec une disposition horizontale, il peut être revêtu de briques réfractaires de l'intérieur.

Le second agit comme un vecteur de convection ou est utilisé pour chauffer le liquide de refroidissement. Le bois de chauffage est chargé directement dans le foyer.

matériaux improvisés

Pour réduire la quantité de travaux de soudage, vous pouvez utiliser un tuyau ou un baril à paroi épaisse. Il est également possible d'utiliser d'autres matériaux improvisés.

Une chambre de combustion rectangulaire soudée à partir d'une tôle épaisse peut être facilement placée à l'intérieur d'un conteneur cylindrique.

Caractéristiques de conception

La chaudière à bois est équipée d'un ventilateur pour l'apport d'air frais et d'une cheminée pour les gaz d'échappement. Le ventilateur est situé au bas du tuyau et permet à la rangée inférieure de bois de chauffage de couver, générant de la chaleur supplémentaire. Le bois de chauffage est posé par le haut. Pour cela, une trappe spéciale est en cours de préparation.

Pour que chaque pile de bois de chauffage brûle le plus longtemps possible, une charge spéciale est souvent fournie, réalisée sous la forme d'un disque avec des lames et un trou d'un diamètre de 20 mm. Lorsque la charge est pressée, le combustible en combustion est comprimé. Dans le même temps, le volume d'air entrant est considérablement réduit, car il ne peut passer que par l'ouverture existante.

Méthode de connexion

Une telle chaudière peut être connectée au système de chauffage de deux manières:

• enfoncer des tuyaux avec de l'eau directement dans le baril. En circulant entre les tuyaux, il va chauffer, de sorte que lorsqu'il entre dans le système de chauffage, il chauffe les radiateurs ;
• couper la cheminée dans le réservoir avec le liquide de refroidissement. Les gaz d'échappement chauds entreront dans le réservoir, chauffant progressivement le liquide de refroidissement.

chaudière à pyrolyse

Le principe de fonctionnement des chaudières à pyrolyse à combustible solide fonctionnant au bois repose sur la destruction du bois sous l'action de haute températureà de faibles niveaux d'oxygène. Ils sont utilisés pour le chauffage à long terme des locaux à diverses fins.

Une telle chaudière se compose de deux chambres. Le premier est utilisé pour charger du carburant. Le second reçoit les gaz d'échappement et l'air secondaire pour une combustion longue durée. Faire une telle unité de vos propres mains est plus difficile qu'une unité ordinaire, mais c'est possible.

Principaux éléments de l'appareil

La chaudière à bois est fabriquée à partir d'un fût métallique. De préférence avec une capacité de 200 litres. Le couvercle du baril est coupé et un côté y est soudé. Un piston rond est fabriqué à partir d'une billette massive ou de tout autre agent alourdissant. Son diamètre doit être légèrement inférieur au diamètre intérieur du canon.

Un trou est découpé dans le couvercle pour l'installation d'un tuyau d'air d'un diamètre de 100 mm. En hauteur, le tuyau doit être au moins 20 cm plus haut que le fût. Un tuyau de cheminée est soudé dans le canon par le côté. Elle utilise également des produits laminés d'un diamètre de 100 mm.

Le tuyau d'air est soudé au piston. À l'extrémité supérieure du tuyau, un registre est prévu pour réguler la quantité d'air entrant. Des nervures sont soudées au bas du piston, utilisées pour compacter la masse de carburant.

Pendant le fonctionnement de la chaudière, le bois de chauffage est chargé directement dans le four et enflammé. Un capuchon de piston est installé sur le dessus. Au fur et à mesure que le carburant brûle, le piston descend, créant une pression dans la chambre inférieure. En raison de cela et de la quantité minimale d'oxygène, le bois de chauffage se consumera lentement.

Le gaz libéré lors de la pyrolyse entrera dans la chambre supérieure, dont la température peut atteindre 900C. Par la cheminée, les résidus de produits de combustion sont évacués dans l'atmosphère.

Ces chaudières artisanales, fabriquées selon toutes les règles, peuvent fonctionner sur un seul onglet pendant plus d'une journée en raison d'une longue combustion.

Nous préparons le matériel et les outils

Lorsque vous commencez à fabriquer une chaudière à bois de vos propres mains et que vous essayez de tout terminer dans les plus brefs délais, vous devez veiller à la disponibilité de :

• schémas de la future chaudière;
• tuyaux en acier de différentes longueurs, diamètres (400, 500, 100 et 150 mm);
• tôle d'acier d'une épaisseur minimale de 4 mm;
• produits laminés pour la fabrication de pattes;
• baril de deux cents litres;
• mélange résistant à la chaleur utilisé lors de la pose de poêles et de cheminées;
• Machine de soudage;
• électrodes d'une marque et d'une taille appropriées. En règle générale, des électrodes d'un diamètre de 3 à 4 mm sont utilisées pour le soudage;
• Bulgares.

processus d'assemblage

Le processus de création d'une chaudière comprend plusieurs étapes. Lors de la fabrication de chaque élément, il convient de prendre en compte les conditions de fonctionnement particulières du produit fabriqué.

Nous coupons un segment d'un tuyau à paroi épaisse d'un diamètre de 100 mm, dont la longueur sera égale à la hauteur du four. Souder un boulon au fond. Dans la tôle d'acier, nous découpons un cercle du même diamètre que le tuyau ou plus grand. Nous forons un trou dans le cercle, suffisant pour le passage d'un boulon soudé au tuyau. Nous connectons le cercle et le tuyau d'air en vissant l'écrou sur le boulon.

En conséquence, nous obtiendrons un tuyau d'alimentation en air dont la partie inférieure peut être fermée avec un cercle métallique en mouvement libre. Pendant le fonctionnement, cela vous permettra de réguler l'intensité de la combustion du bois de chauffage et, par conséquent, la température de la pièce.

À l'aide d'une meuleuse et d'un disque métallique, nous réalisons des coupes verticales dans le tuyau d'une épaisseur d'environ 10 mm. À travers eux, l'air s'écoulera dans la chambre de combustion.

Logement (fournaise)

Le boîtier nécessite un cylindre à fond étanche d'un diamètre de 400 mm et d'une longueur de 1000 mm. Les dimensions peuvent être différentes, en fonction de l'espace libre disponible, mais suffisantes pour la pose de bois de chauffage. Vous pouvez utiliser un baril prêt à l'emploi ou souder le fond à un cylindre en acier à paroi épaisse.

Parfois, les chaudières de chauffage sont fabriquées à partir de bouteilles de gaz pour plus long terme prestations de service.

Cheminée

Dans la partie supérieure du corps, nous formons un trou pour l'évacuation des gaz. Son diamètre doit être d'au moins 100 mm. Nous soudons un tuyau au trou à travers lequel les gaz d'échappement seront évacués.

La longueur du tuyau est choisie en fonction des considérations de conception.

Nous connectons le boîtier et le dispositif d'alimentation en air

Au fond du boîtier, nous découpons un trou d'un diamètre égal au diamètre du tuyau d'alimentation en air. Nous insérons le tuyau dans le corps pour que le ventilateur dépasse le fond.

Le tuyau d'arrivée d'air doit se terminer quelques centimètres avant le début de la cheminée.

Dans une tôle d'une épaisseur de 10 mm, nous découpons un cercle dont la taille est légèrement inférieure au diamètre du boîtier. Nous y soudons une poignée en renfort ou en fil d'acier.

Cela simplifiera grandement le fonctionnement ultérieur de la chaudière.

hotte à convection

Nous fabriquons un cylindre en tôle d'acier ou coupons un morceau de tuyau dont le diamètre est supérieur de plusieurs centimètres au diamètre extérieur du four (corps). Vous pouvez utiliser un tuyau d'un diamètre de 500 mm. Nous connectons ensemble le boîtier de convection et le foyer.

Cela peut être fait à l'aide de cavaliers métalliques soudés à la surface intérieure du boîtier et à la surface extérieure du four, si l'écart est suffisamment grand. Avec un espace plus petit, vous pouvez souder le boîtier au four sur tout le périmètre.

Dans une tôle d'acier, nous découpons un cercle du même diamètre que le foyer ou un peu plus. Nous y soudons des poignées à l'aide d'électrodes, de fil ou d'autres moyens improvisés.

Considérant que pendant le fonctionnement de la chaudière, les poignées peuvent devenir très chaudes, il vaut la peine de prévoir une protection spéciale à partir d'un matériau à faible conductivité thermique.

les jambes

Pour assurer une longue combustion, nous soudons les jambes au fond. Leur hauteur doit être suffisante pour surélever la chaudière à bois d'au moins 25 cm au-dessus du sol. Pour ce faire, vous pouvez utiliser une location différente (canal, coin).

Félicitations, vous avez réalisé un poêle à bois. Vous pouvez commencer à chauffer votre maison. Pour ce faire, il suffit de charger du bois de chauffage et d'y mettre le feu en ouvrant le couvercle et le disque dissipateur de chaleur.

Le bois de chauffage est le type de combustible le plus accessible, le plus écologique et le moins cher utilisé par l'homme depuis la nuit des temps. Les principaux avantages des installations de chauffage au bois sont l'indépendance énergétique, un rendement élevé et une facilité d'utilisation relative. Malgré la variété des systèmes de chauffage au gaz et à l'électricité, les chaudières à bois n'ont pas perdu de leur pertinence et sont populaires parmi la plupart des Russes. Les installations de chauffage au bois ont un autre avantage incontestable - c'est la simplicité de conception, qui vous permet de fabriquer facilement une chaudière pour chauffer une maison de vos propres mains. Cela sera discuté dans cette publication.

Conception et principe de fonctionnement

Avant de passer directement aux instructions de création d'une chaudière à combustible solide maison, vous devez comprendre le fonctionnement d'une chaudière à bois.

Dans la chaudière à bois la plus simple avec échangeur de chaleur, lors de la combustion du bois de chauffage, de l'énergie thermique est libérée, ce qui chauffe les parois de l'échangeur de chaleur (chemise d'eau) et le caloporteur lui-même. Les produits de combustion, passant par le collecteur de suie, sont évacués par la cheminée. Le tirage est régulé par la position de la porte du cendrier et du clapet de la cheminée. L'échangeur de chaleur est relié au système de chauffage, qui comprend des tuyaux principaux, des radiateurs et un vase d'expansion. La circulation du liquide de refroidissement peut être effectuée, à la fois naturellement et de manière forcée, en incluant une pompe de circulation dans le système de chauffage (CO).

La simplicité d'une telle chaudière est «compensée» par le faible rendement de cette conception: la majeure partie de l'énergie thermique «vole littéralement dans la cheminée» avec les produits de combustion. Mais le principal inconvénient est le faible niveau d'automatisation : toutes les opérations de chargement du combustible dans le four et de maintien du processus de combustion doivent être effectuées manuellement. Par conséquent, les chaufferies à bois pour la combustion par pyrolyse sont considérées comme les plus populaires. Fabriquer une telle chaudière de vos propres mains n'est pas difficile pour tout artisan à la maison.

Chaudière à pyrolyse maison

Le carburant est chargé immédiatement dans la chambre à carburant. Dans des conditions de manque d'oxygène dans la chambre de gazéification, le combustible couve avec la libération de gaz de pyrolyse. La combustion lente se produit avec la libération de chaleur, qui est dépensée pour chauffer le liquide de refroidissement dans l'échangeur de chaleur. Le gaz de pyrolyse, ainsi que les produits de combustion, pénètrent dans la post-combustion, qui dans cette conception sert également de cendrier. Du fait que l'accès de l'oxygène à la post-combustion n'est pas limité, la combustion de gaz combustible se produit avec le dégagement de haute température, ce qui augmente considérablement l'efficacité de l'appareil. L'ensemble du fonctionnement de la chaudière à pyrolyse peut être divisé en quatre étapes :

1. Lors de la première étape, le bois est séché et le gaz de pyrolyse est libéré du combustible.
2. La deuxième étape de fonctionnement de cette installation est la combustion d'un mélange d'air secondaire avec des gaz combustibles dans la post-combustion.
3. La troisième étape est le passage des gaz chauds à travers l'échangeur de chaleur.
4. Élimination des produits de combustion qui donnaient la "part du lion" de l'énergie thermique.

Une chaudière à combustible solide de fabrication artisanale doit être équipée de commandes et d'automatismes permettant de simplifier et de sécuriser au maximum son entretien. Vous pouvez contrôler le fonctionnement de l'appareil en changeant la position de la porte du ventilateur (bac à cendres) et du registre de la cheminée. L'automatisation d'une chaudière à bois artisanale est généralement représentée par un manomètre, un purgeur d'air et une vanne de soufflage (groupe de sécurité). Assez souvent, les "Kulibins" domestiques équipent leurs installations de chauffage avec: un capteur de température, grâce auquel le ventilateur d'air primaire est allumé et éteint, ainsi que des capteurs de pression dans le circuit d'eau.

Faisons une petite digression, car nous voulons vous informer que nous avons compilé une évaluation des chaudières à combustible solide par mode. Vous pouvez en apprendre davantage à partir des documents suivants :

Préparation des matériaux et des outils

Avant de répondre à la question de savoir comment fabriquer vous-même une chaudière à combustible solide, vous devez décider de la conception de l'appareil. L'option la plus simple est une chaudière à combustion classique. En d'autres termes, "Potbelly poêle" avec un échangeur de chaleur à eau. Une chaudière plus efficace est considérée comme une installation de combustion classique, divisée en deux chambres : dans la chambre inférieure, le processus de combustion du bois de chauffage aura lieu ; en haut - eau de chauffage pour les besoins du propriétaire.

Après avoir choisi la conception optimale du bois installation de chauffage, vous devez déterminer la taille de l'appareil. Idéalement, la prochaine étape dans la création d'une chaudière de chauffage de vos propres mains consiste en des dessins pouvant être commandés auprès d'une organisation spécialisée.

Important! Nous ne publions délibérément pas les dessins d'un système de chauffage au bois. Toutes les informations sont données à titre informatif uniquement.

Sélection des matériaux

Si vous connaissez l'art du soudage et la possibilité de découpe au plasma, pour créer une chaudière à bois, vous devez utiliser une tôle de 3 à 5 mm d'épaisseur. Les ébauches de chaudière sont découpées dans du métal, qui sont soudées selon le schéma.

La version la plus simple du corps est un morceau de tuyau en acier à paroi épaisse, de 4 à 6 mm d'épaisseur; longueur 800 - 1000 mm; d'un diamètre de 300 mm. Les grilles et les supports peuvent être fabriqués à partir de renfort, de métal laminé ou de canal. Vous aurez également besoin de métal pour créer le fond de la chaudière (épaisseur 50 mm), le couvercle (épaisseur 3-5 mm), le répartiteur d'air (épaisseur 10 mm), les charnières et les vannes. De plus, il est nécessaire de s'approvisionner en tuyau métallique d'un diamètre de 60 mm. La hauteur du tuyau doit être supérieure de 50 mm à la hauteur du corps. La cheminée aura besoin tuyaux en acier, d'un diamètre de 100 mm.

Pour assembler la chaudière à bois la plus simple, vous aurez besoin d'un outil, à savoir:

• Machine de soudage.
• Meuleuse d'angle puissante ("bulgare").
• Perceuses et mèches pour le métal.

Le processus d'assemblage peut être divisé en plusieurs étapes :

1. À partir de métal de 50 mm, un cercle doit être découpé correspondant au diamètre du boîtier. Après soudure, ce sera le fond de la chaudière à bois.
2. Un cercle doit être découpé dans du métal, dont le diamètre est inférieur de 20 mm au corps. Après cela, au milieu du cercle, il est nécessaire de percer un trou d'un diamètre de 20 mm. Une section du tuyau de distribution d'air (d 60 mm) doit être soudée au trou. De l'autre côté du cercle, des plaques en forme de roue sont soudées.
3. Un cercle est découpé dans une tôle de 3 à 5 mm d'épaisseur, qui servira de capot supérieur de la chaudière. Au milieu du cercle, un trou doit être percé dans lequel le tuyau de distribution d'air (d 60 mm) se déplacera librement.
4. Une cheminée est soudée sur le dessus du corps.

Important! Pour un bon désenfumage, il est nécessaire qu'une section de 50 cm de long du conduit de cheminée soit strictement horizontale par rapport à la chaudière.

Le combustible est chargé dans une telle chaudière à travers le capot supérieur. Il est nécessaire de charger l'espace de la chambre à carburant aussi étroitement que possible afin qu'il n'y ait pas d'espace. L'allumage se fait par le haut. Dès que le carburant s'enflamme, vous devez installer le répartiteur d'air et le capot supérieur à leur emplacement d'origine. Au fur et à mesure qu'il brûle, le disque du distributeur d'air s'abaisse, créant une pression dans la chambre inférieure. De ce fait, la quantité d'oxygène dans la chambre à combustible sera réduite, le processus de combustion se transformera en une combustion lente. L'ensemble de la structure de cette chaudière à bois est la suivante

Astuce : ce schéma d'installation de chaudière maison nécessite une cheminée. S'il n'y a aucune possibilité d'aménager un conduit d'évacuation des fumées et qu'un appareil de chauffage est nécessaire, vous pouvez créer de vos propres mains la chaudière à induction la plus simple si vous avez un onduleur de soudage à portée de main.

À partir d'un fil de cuivre d'une section de 2 mm, un enroulement de 50 à 100 tours doit être réalisé, dont le noyau sera un tuyau en acier. Sous l'influence de l'induction magnétique, la section de tuyau (noyau) sera chauffée le long de laquelle le liquide de refroidissement se déplacera.