I proprietari di case private che decidono di installare una caldaia per riscaldamento a combustibile solido si occupano principalmente di 3 parametri: la capacità termica dell'unità, il suo prezzo e la durata della combustione da 1 carico. Questi parametri sono correlati, maggiore è la potenza e la durata, maggiore è il costo del generatore di calore. L'unico modo per ridurre i costi è realizzare una caldaia a combustione lunga con le proprie mani o affidare il lavoro agli artigiani. Presentazione di 2 progetti di caldaie TT, disegni dettagliati e procedure di fabbricazione per riscaldatori.
Come aumenta la durata della combustione di combustibile solido
Il sogno di molti proprietari di case è quello di mettere una caldaia a combustibile solido, che non debba correre con legna da ardere ogni 4-6 ore. Usando questo, produttori e venditori di apparecchiature di riscaldamento applicano il prefisso "durata della combustione" a tutti i generatori di calore di fila, compresi quelli a pellet, che funzionano in modo indipendente fino a 7 giorni.
È consuetudine giustificare la durata del processo di combustione utilizzando un regime di combustione senza alimentazione d'aria. Ma bruciare legna e carbone in questo modo è inefficiente, ed ecco perché:
- Le caldaie a legna e carbone raggiungono un'efficienza del 70-75% durante la massima combustione. Quando si brucia, l'efficienza dell'aggregato diminuisce al 40-50% (come con una normale stufa a ventosa).
- La legna da ardere fumante produce poca energia termica. Chi ha bisogno di un generatore di calore "long-play" che non riscaldi completamente la casa?
- Il legno appena tagliato di alcune specie (ad esempio pioppo, salice) e il combustibile a basso contenuto calorico non possono essere bruciati normalmente in modalità fumante.
In effetti, le caldaie a combustibile solido a lunga combustione sono quelle che hanno una camera del combustibile allargata, solo le sue dimensioni influiscono sulla durata del processo, ceteris paribus. Il principio è semplice: più legna è nella fornace, più a lungo bruciano e rilasciano calore.
Le caldaie domestiche che possono funzionare da una scheda 8-12 ore su legno e fino a 24 ore su carbone sono dei seguenti tipi:
- classico, con alimentazione d'aria forzata;
- agire secondo il principio della combustione superiore (come la "Stropuva" baltica).
È abbastanza realistico realizzare questi progetti di caldaie TT a casa con gli strumenti e la pratica necessari nella saldatura. Anche su Internet, puoi trovare disegni delle caldaie da miniera per combustibile solido e segatura, ma tali riscaldatori sono piuttosto voluminosi e difficili da fabbricare, e quindi meritano un argomento separato.
Caldaia a combustione continua classica
L'affidabilità e l'efficienza delle caldaie sono già state testate da tempo in varie strutture. Le caratteristiche tecniche del modello presentato dell'unità sono le seguenti:
- potenza - 22-24 kW;
- il tempo di combustione (in media) su legno è di 10-12 ore, almeno 8 ore;
- lo stesso, sul carbone - fino a 1 giorno;
- Efficienza: 75-77%;
- massima pressione di esercizio nell'impianto di riscaldamento - 3 Bar, nominale - 1,5 Bar;
- la quantità di acqua nel serbatoio della caldaia - 50 l;
- peso del prodotto - 150 kg;
- dimensioni apertura di caricamento (larghezza x altezza) 360 x 250 mm;
- il volume totale del forno è di 112 l, utile (per caricare il carburante) - 83 l;
- la profondità del forno è di 46 cm, la lunghezza ottimale del tronco è di 40 cm.
Per riferimento. Il master produce caldaie a lunga combustione di diversa potenza, la linea comprende unità da 16, 24, 36 e 130 kW. Il prezzo del prodotto finito per 24 kW all'ordine dal master è di circa 450 u. e) Tutte le domande e i chiarimenti relativi alla costruzione di una caldaia a combustibile solido e alla sua fabbricazione possono essere discussi personalmente con Vitaly, i cui contatti sono elencati nella pagina "I nostri esperti".
Il dispositivo e le dimensioni complessive di una caldaia a legna a combustione lunga per la produzione fai-da-te sono mostrati nel disegno:
Il generatore di calore funziona con successo sia sul legno che sul carbone. La capacità utile del focolare viene calcolata sul bordo inferiore dell'apertura di caricamento, poiché non è desiderabile riempire la camera verso l'alto. La caldaia funziona nel seguente ordine:
- Dopo aver posato e acceso il combustibile solido, le porte si chiudono ermeticamente.
- Sull'unità di controllo elettronica, viene impostata la temperatura del liquido di raffreddamento desiderata, si consiglia non inferiore a 50 ° C. Quindi l'unità viene accesa premendo il pulsante appropriato, la ventola si avvia.
- Quando viene riscaldato alla temperatura impostata, la ventola si spegne, l'aria nel focolaio si arresta. La caldaia TT è in modalità standby, i bruciatori di legna da ardere sono molto deboli e praticamente non produce calore.
- Dopo che la temperatura scende nel serbatoio della caldaia, il controller invia un comando per avviare il ventilatore e riprende il processo di combustione nel forno.
Il controller modifica le prestazioni della ventola come ritiene opportuno al fine di ottenere la massima efficienza di combustione. Non c'è combustione per decadimento in questa caldaia fatta in casa, o è in uno stato di standby o brucia legna e carbone in modalità intensiva.
La struttura interna dell'unità è mostrata nei disegni della caldaia nel contesto di:
Il sistema di riscaldamento implementa il metodo classico di combustione di combustibili solidi con trasferimento diretto di calore alle pareti della camicia d'acqua e al tetto, che è il fondo del serbatoio della caldaia. Uno scambiatore di calore a tubi di fuoco è immerso in questo serbatoio, assorbendo il calore dei gas di combustione. L'aria riscaldata nel canale viene fornita al forno dal basso, attraverso la griglia. La durata della combustione è fornita a causa di:
- Focolare di grande volume.
- Blocco completo dell'accesso dell'aria al forno in modalità standby. Dopo aver spento la ventola, la serranda a gravità si chiude, chiudendo il condotto e impedendo così al tiraggio del camino di gonfiare i carboni.
Il dispositivo della parte posteriore e lo scambiatore di calore a tubi di fuoco sono mostrati nel seguente disegno:
Strumenti e materiali per la produzione
Le qualità di acciaio a basso tenore di carbonio St 3, 10, 20 vengono solitamente utilizzate per gli spazi vuoti per l'assemblaggio di una caldaia a combustibile solido a combustione lunga.L'opzione migliore è St 20, i generatori di calore realizzati da essa durano fino a 15 anni. L'acciaio contenente più carbonio (St 35, 45) ha la tendenza a riscaldarsi ad alta temperatura e quindi non è adatto per la saldatura di un generatore di calore.
Se si dispone di un'esperienza di saldatura sufficiente e della capacità di acquistare metallo a un prezzo più elevato, la camera di combustione può essere realizzata in acciaio resistente al calore legato con cromo e molibdeno (ad esempio 12XM, 12X1MF). In questo articolo viene descritto come determinare autonomamente il grado di acciaio con un'approssimazione sufficiente.
L'elenco degli spazi vuoti da cui monterai una caldaia a combustibile solido con le tue mani è dato sotto forma di una tabella:
Mancia. Le billette vengono tagliate meglio con cesoie a ghigliottina da qualche parte in officina. In questo modo risparmi molto tempo sul taglio e sulla sbavatura manuali.
Inoltre, saranno richiesti tali materiali:
- angolo di angolo uguale 50 x 4 mm per la fabbricazione di griglie;
- tubo DN50 - allo scambiatore di calore e tubi per il collegamento del sistema di riscaldamento;
- tubo DN150 - al tubo del camino;
- tubo profilato 60 x 40 mm per il canale dell'aria;
- nastro d'acciaio 20 x 3 mm;
- isolamento di basalto con una densità di 100 kg / m³ e uno spessore di 2 cm;
- lamiera liscia 0,3-0,5 mm con colorazione polimerica;
- maniglie già pronte sulla porta;
- cordone, cartone di amianto.
Tra gli strumenti, vale la pena notare una saldatrice, una smerigliatrice e un trapano; per la saldatura vengono utilizzati gli elettrodi ANO-21 o MR-3C. Il resto è un set standard di strumenti e strumenti di misurazione disponibili in ogni casa.
Il kit di automazione utilizzato nella caldaia TT, composto da un'unità di controllo, un ventilatore e un sensore di temperatura, è realizzato in Polonia (non confonderlo con il cinese, sembra lo stesso). La marcatura dell'unità di controllo è KG Elektronik SP-05, il ventilatore è DP-02.
Assemblaggio dell'unità di riscaldamento
Primo passo La fabbricazione di una caldaia a combustione lunga consiste nell'assemblare una cassa del focolare in metallo con uno spessore di 4 mm mediante saldatura su puntine. Tutto inizia con il fondo dell'unità, a cui vengono catturate le pareti laterali, la copertura del tetto e le aperture della porta, come mostrato nella foto:
Il foglio inferiore è prodotto in ciascuna direzione secondo il disegno, allo stesso tempo funge da telaio inferiore della porta della cenere. All'interno della camera per la saldatura, gli scaffali dagli angoli sono fissi, dove sarà supportata la griglia. Il focolare assemblato viene bollito con cura su tutti i giunti e controllato per eventuali perdite.
Seconda fase - installazione di una camicia d'acqua in metallo 3 mm. Il suo spessore alle pareti laterali è di 2 cm, quindi pezzi di nastro d'acciaio devono essere saldati all'alloggiamento del focolare, liberandoli di 20 mm. Lamiere d'acciaio di rivestimento sono attaccate a loro.
Attenzione! La camicia d'acqua inizia a livello della griglia e non lava la camera della cenere.
Le cosiddette clip sono sfalsate nel mezzo. Questo è un cerchio d'acciaio, fatto passare attraverso i fori nella parete del serbatoio della caldaia e saldato il calcio al forno. La seconda estremità della clip viene scottata attorno al foro, come mostrato nella foto:
Alcune parole su come realizzare ulteriori clip attorno ai bordi della camicia d'acqua di una caldaia a combustibile solido fatta in casa. È necessario prendere una striscia di 20 mm e inserirla dall'estremità tra le pareti ad una profondità di 50-100 mm, quindi saldare su entrambi i lati.
Terzo stadio - installazione di tubi di fiamma nella parte superiore del serbatoio della caldaia. Per fare questo, nella parete posteriore e anteriore secondo il disegno, i fori vengono tagliati dove vengono inseriti i tubi. Le loro estremità sono ermeticamente bollite, come tutte le articolazioni di una camicia d'acqua.
Quarta tappa - fabbricazione di porte e grate. Una striscia in 2 file è saldata alle porte dall'interno e una corda di amianto è inserita tra di loro, questo sarà il sigillo del nartece. I ferri da griglia sono realizzati dagli angoli n. 5, saldati con un angolo esterno verso il basso. Quindi fungono da diffusori d'aria forniti dal ventilatore alla bacinella.
Nel quinto stadio Sono installati raccordi per il collegamento dei tubi di alimentazione e di ritorno tagliati nelle pareti del serbatoio della caldaia, un tubo del camino e un canale dell'aria da un tubo di 60 x 40 mm con una flangia di montaggio del ventilatore. Il condotto entra nella camera di cenere al centro della parete posteriore, immediatamente sotto la camicia d'acqua.
Fase sei - saldatura di cerniere di porte e parti incassate larghe 2 cm per il fissaggio dell'involucro decorativo della caldaia per una lunga combustione.
Settima tappa, scorso. Il serbatoio della caldaia è rivestito sui lati e sulla parte superiore con un riscaldatore di basalto, quest'ultimo è fissato con un cavo. Successivamente, resta da avvitare i fogli di metallo verniciato con viti alle parti incastonate e installare le porte.
Alla fine, un ventilatore è attaccato alla flangia di ritorno del condotto e l'unità di controllo è montata sulla caldaia dall'alto. Il sensore di temperatura deve essere inserito sotto l'isolamento di basalto dal retro dell'unità. Inoltre, è possibile apportare una serie di utili aggiunte alla progettazione di una caldaia a combustione lunga fatta in casa, secondo il tuo desiderio:
- integrare nel serbatoio della caldaia un circuito idrico per il riscaldamento dell'acqua sulla fornitura di acqua calda;
- Fornire un manicotto ad immersione per l'installazione del termometro - in caso di mancanza di corrente quando il display del controller si spegne;
- lo stesso per il montaggio di un gruppo di sicurezza;
- installare una stufa elettrica, riscaldando il liquido di raffreddamento dopo aver bruciato legna.
Qualche parola su come far circolare l'acqua calda in una caldaia a combustibile solido per riscaldarla per le esigenze domestiche. È necessario prendere 10 m di un tubo di rame con un diametro di 8-12 mm e piegare una bobina sotto forma di una spirale da esso. Quest'ultimo è avvolto all'interno del serbatoio della caldaia attorno ai tubi di fiamma e le estremità vengono estratte dal retro dell'unità. Otteniamo una caldaia a doppio circuito a lunga combustione.
Nota. La pratica di utilizzare questi generatori di calore ha dimostrato che l'installazione di una stufa elettrica è necessaria per quei proprietari di case che vogliono riscaldare la casa a una tariffa notturna.In altri casi, il tempo di combustione è sufficiente per non correre nel locale caldaia nel bel mezzo della notte per gettare legna da ardere.
Le gambe dell'unità possono essere fissate in qualsiasi momento scegliendo opportune sezioni di metallo. Per dettagli e segreti sull'assemblaggio di una caldaia TT, guarda il video dell'autore del master - creatore dell'unità di riscaldamento:
Caldaia a combustione elevata
Nello spazio post-sovietico, questi generatori di calore sono noti in due varietà:
- Unità baltiche della società "Stropuva" (Stropuva) e loro derivati da altri produttori.
- Stufe a legna come "Bubafonya".
Non è noto quale dei riscaldatori sia apparso prima, ma la stufa Bubafonya ha guadagnato una grande popolarità come riscaldatore per case estive, garage e altri edifici con bassi requisiti per l'estetica del prodotto. Questo non si può dire delle caldaie della combustione superiore, anche se molti per qualche ragione le considerano l'unica versione possibile di generatori di calore a combustibile solido a combustione continua. In effetti, la loro unica carta vincente è la stessa: un grande focolare.
Il principio di funzionamento di tali caldaie è quello di bruciare il combustibile, schiacciato dal carico, dall'alto verso il basso. Inoltre, l'aria viene fornita alla zona di combustione anche dall'alto, attraverso un tubo telescopico collegato al carico. Lo schema di funzionamento dell'unità è mostrato nella figura:
Durante il funzionamento delle caldaie Stropuva, si sono manifestate molte carenze, come evidenziato dalle recensioni dei proprietari sui forum:
- Non è possibile lanciare i log nel forno fino a quando la scheda precedente non viene masterizzata. Fisicamente, questo è possibile, ma poi verrà violato il principio della combustione superiore, la fiamma coprirà tutti gli strati di combustibile.
- Quando si lavora su segatura fresca e altri piccoli detriti, il carburante rimanente "si blocca" sulle pareti.
- L'efficienza della caldaia TT non è troppo elevata, poiché non ha uno scambiatore di calore. A causa della camera di riscaldamento dell'aria e del grande focolare, non c'è più spazio per lo scambiatore di calore.
Preparazione dei materiali
Il corpo tondo crea qualche inconveniente nella fabbricazione, ma non lo farai nemmeno quadrato: il carburante si "appende" negli angoli. C'è un problema con l'assemblaggio di un tubo telescopico con un carico, quindi questa parte è meglio prendere dalla fornace Bubafoni. Il disegno di una caldaia a combustione lunga, paragonabile per dimensioni alla versione classica, si presenta così:
Prima di realizzare una caldaia, selezioniamo i materiali in base al disegno:
- tubo DN 400 con una parete di 5 mm - sul focolare;
- lo stesso, DN 50 - per l'alimentazione dell'aria e i tubi dell'acqua;
- lo stesso, DN 100 - per il camino;
- un pezzo grezzo di un foglio spesso 10 mm di diametro con un diametro di 38 cm;
- nastro 40 x 4 mm - per distributori d'aria;
- rinforzo con un diametro di 16-20 mm di un profilo periodico - su griglie;
- cotone idrofilo di basalto con uno spessore di 3 cm e una densità di 100 kg / m³;
- lamiera con rivestimento polimerico.
La scelta del materiale per la camicia d'acqua dipende dal metodo di installazione, poiché è improbabile che l'artigiano domestico abbia in stock rulli in grado di conferire al metallo uno spessore di 3 mm a forma di cilindro. Le opzioni sono le seguenti (mostrate sotto nel diagramma):
- Schema numero 1. Prendi un tubo a parete sottile di diametro maggiore, anche se non è facile trovarne uno, ma quello ordinario peserà pesantemente la caldaia.
- Schema numero 2. Piegare due fogli di metallo in 2 punti con un angolo di 60 °, quindi saldare insieme due metà. Avrai bisogno di un elenco di stampa.
- Schema n. 2 in un altro design. Cucinare una camicia di 6 fogli - segmenti su clip.
- Schema numero 3. Saldare una scatola rettangolare, che aumenterà il volume del serbatoio della caldaia.
Avrai anche bisogno di una lamiera di 3 mm sul telaio della porta, sul fondo con un coperchio e una serranda dell'aria.
Produzione di generatori di calore
Il lavoro inizia con il taglio di spazi vuoti e aperture nella parete del tubo in base alle dimensioni nel disegno. Le porte sono realizzate con parti tagliate, pensiline e montate su maniglie acquistate. Dal rinforzo, viene mostrata la griglia, mostrata nella foto:
In generale, l'algoritmo di assemblaggio della caldaia a combustione superiore si presenta così:
- Praticare un foro nel pezzo tondo per il carico, inserire il tubo al suo interno e scottarlo.
- Saldare 6 strisce curve sul fondo del carico, che fungeranno da distributori d'aria.
- Attacca il fondo al focolare, installalo all'interno della griglia.
- Dopo aver praticato un foro al centro del coperchio del tubo dell'aria, inserirlo nel focolare. Prima di ciò, è necessario posizionare il tubo con il carico in posizione.
- Saldare il tubo di scarico.
- Montare la camicia d'acqua secondo lo schema selezionato, scaldare ermeticamente tutte le articolazioni.
- Collegare gli ugelli del refrigerante.
- Eseguire l'isolamento e l'involucro della caldaia, installare le porte.
- Posizionare un otturatore sulla parte superiore del tubo dell'aria.
È difficile installare apparecchiature automatiche e pressurizzazione su una caldaia con una lunga combustione superiore, poiché il ventilatore non può essere collegato a un tubo mobile. È necessario realizzare un manicotto flessibile e fornire un manicotto ad immersione per il sensore di temperatura. È impossibile metterlo sotto l'isolamento, perché la zona di combustione in questo tipo di riscaldatori si sposta costantemente verso il basso.
Conclusione
Entrambi i progetti di caldaie a combustibile solido fai-da-te a lunga combustione hanno il diritto alla vita. Ma realizzare un'unità di riscaldamento affidabile non è facile: i giunti metallici devono essere bolliti in modo stretto e di alta qualità. Non si può fare a meno dell'esperienza e delle qualifiche di un saldatore. Da qui la conclusione: se vedi che non riesci a superare l'auto-assemblaggio o se non hai tempo per questo, contatta i maestri. In questo modo risparmierai fino al 50% del denaro rispetto all'acquisto di una caldaia TT di fabbrica.