Económico y fiable, pero ¿es seguro? Cómo hacer una caldera de pirólisis con tus propias manos.

Detrás de la hermosa llama de la madera ardiendo se esconde un complejo proceso químico.

De hecho, No es madera maciza la que arde, sino gases., que se liberan a altas temperaturas. Este proceso se denomina pirólisis.

¿En qué consiste una caldera de pirólisis?

El principio de descomposición del combustible y combustión de los gases resultantes se utiliza en las calderas de pirólisis. La combustión se produce a altas temperaturas y de forma completa.

Diseño tales calderas Más complicado que la rejilla convencional, son más caros, pero mucho más efectivos.

La caldera de pirólisis consta de:

1. De la cámara primaria. Se asemeja a una cámara de combustión de una caldera convencional, en la que se carga el combustible. Según el diseño, la combustión puede ocurrir en la parte inferior de la cámara de combustible o de arriba a abajo.
2. Cámara secundaria. En él, los gases de pirólisis se mezclan con aire secundario calentado y la mezcla resultante se quema a alta temperatura. Debido a la alta temperatura, se produce la oxidación completa del carbono a dióxido de carbono.
3. Sistemas de suministro de aire, separación y calefacción. Existen calderas con tiro natural o con aporte de aire forzado.
4. Sistemas de intercambio de calor y eliminación de humos.
5. Control automático.

¿Cómo funciona un equipo gasificador de carga superior?

La leña en una caldera de pirólisis de carga superior arde así:

• La caja de fuego cargada se enciende, la llama de tiro natural calienta la caja de fuego a una temperatura en la cámara primaria 60 °C.
• La puerta se cierra y se enciende el suministro de aire primario. En pocos minutos la temperatura en la cámara de combustión alcanza 600 °C — El modo óptimo de descomposición de gases. La leña arde cuando hay falta de oxígeno.

Foto 1. El hogar de la caldera de pirólisis se carga con leña, la llama la calienta hasta 60 °C bajo tiro natural.

• El aire que previamente pasó por la llama de la cámara primaria se alimenta a la cámara secundaria. Los gases calientes se mezclan para producir una mezcla con un número estequiométrico: la proporción óptima de aire y gas combustible.
• Al pasar por la boquilla, la mezcla se enciende y arde, liberando una gran cantidad de calor. Parte del calor se gasta en mantener la combustión en la cámara primaria.
• El calor es captado por un sistema de intercambiadores de calor y el dióxido de carbono liberado se elimina a través de la chimenea.

Fabricación de un dispositivo con tus propias manos: instrucciones paso a paso.

El alto coste de una caldera de pirólisis fabricada en fábrica anima a los artesanos populares a construir copias de calderas fabricadas en fábrica con sus propias manos o Búsqueda independiente de soluciones técnicas innovadoras. El proceso de construcción de este tipo de equipos es complejo, pero interesante.

Seleccionar un diagrama y dibujarlo

Antes de empezar a trabajar, la etapa más importante es selección de proyectosSi es posible, vale la pena comprar un proyecto ya preparado y probado, para no aprender de la propia experiencia.

Foto 2. Esquema de automontaje de una caldera de pirólisis con canal de humos y puerta de carga superior.

Qué hay que tener en cuenta a la hora de diseñar y crear un dibujo:

• Potencia del quemador. Depende del área de la cámara de combustión primaria y del tamaño de la caja de fuego, así como de la intensidad de la inyección de oxígeno.
• Tamaño de la caja de fuego. Determina la cantidad de combustible que se añadirá y, por tanto, cuánto tiempo funcionará la caldera sin recargarse.
• Tipo de sobrealimentación. Existen calderas de tiro natural, pero no proporcionan una combustión estable de gases. Se puede instalar un ventilador y un extractor de humos en la caldera.
• Tipo de intercambiador de calor. El calor del escape debe capturarse eficientemente. Una camisa de agua o un intercambiador de calor de placas en el escape funcionarán bien.
• Revestimiento de cámaras primarias y secundarias, así como un método para regular el aire primario y secundario.

Foto 3. Ejemplo de plano de una caldera de pirólisis de combustión prolongada con las dimensiones especificadas. Vistas lateral y frontal.

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Materiales y herramientas

Para construir una caldera de pirólisis con nuestras propias manos necesitaremos:

• Chapas de acero de alta aleación de 4 mm de espesor. Son más fáciles de soldar y no se queman por las altas temperaturas.
• Ventilador de soplado forzado y automatización.

• Material de revestimiento. La cámara de combustión secundaria debe estar revestida con una capa refractaria, ya que la temperatura de combustión de los gases de pirólisis es 1200 °CPodría ser lana de caolín o ladrillo de arcilla refractaria.

• Sensor de presión y temperatura.
• Tuberías, accesorios, varillas, cortinas, válvulas de bola, pintura resistente al calor.

Para construir una caldera, se necesita un taller de metalistería equipado. El artesano deberá tener habilidades para marcar y ajustar piezas, así como capacidad para leer planos y cortar metal.

Necesitaremos:

• Herramientas para el procesamiento y unión de metales. Amoladora angular, soldadora, electrodos. Lo ideal es cortar las piezas a medida con una máquina láser CNC; esto embellecerá y facilitará la tarea.

• Instrumentos de medición: compás, regla, escuadra, cinta métrica.
• Herramientas para procesar ladrillos refractarios: Disco de amoladora angular con puntas de carburo.

Avance de la obra

Instrucciones de construcción paso a paso:

1. Marcado de piezas de cámara primaria y secundaria. El tamaño de la cámara secundaria se selecciona de modo que los ladrillos refractarios se coloquen sin recortes. El fondo de la cámara primaria es estrecho y termina con una boquilla ranurada para la combustión de gases.
2. Señalización y ordenación del acceso aéreo. Por un lado se coloca un ventilador en el conducto de aire hecho de tubo cuadrado, por el otro lado el aire se divide en primario y secundario.

La cantidad de aire suministrado se regula mediante una válvula (una bola de gran diámetro soldada a un perno o válvula de bola). Esta cierra el suministro de aire.

3. Instalación de conductos de aire primario y secundario. Se debe tener en cuenta que la boquilla de gas de pirólisis se calienta considerablemente, por lo que esta energía debe ser evacuada eficazmente mediante conductos de aire. El aire secundario debe estar caliente; de ​​lo contrario, la combustión será irregular. Las boquillas de aire deben estar paralelas al movimiento de los gases de pirólisis.
4. La caldera de pirólisis tiene dos salidas de chimenea: la de la cámara primaria y la secundaria. Después del encendido y el suministro de aire, el conducto de humos de la cámara primaria se cierra: es necesario planificar una compuerta sellada con un mecanismo de sujeción.
5. Revestimiento de la cámara secundaria.
6. Cubrimos la estructura con una camisa de agua de 3 cm de espesor. Para aumentar la resistencia, se pueden proporcionar conexiones; todas las costuras deben estar selladas.
7. En la base de la chimenea se instala un intercambiador de calor adicional de placas o tubular. Se pueden utilizar radiadores prefabricados, pero debido a la posible acumulación de hollín, su limpieza será más difícil.
8. La carcasa contiene conectores tecnológicos para sensores de temperatura. - En la camisa de agua, el termopar se puede instalar en la zona de combustión lenta y en la cámara secundaria.
9. Las puertas de la cámara de carga y secundaria están colgadas. Frente al intercambiador de calor se fija mediante pernos una trampilla de limpieza.
10. Para una apariencia estética, es necesario pintar la caldera. Es mejor utilizar pintura resistente al calor con efecto martillo.

Foto 4. Caldera de pirólisis de suelo en interior, pintada de color azul con pintura resistente al calor.

Conexión correcta

La caldera de pirólisis tiene varias Características al conectarse. La descomposición del combustible se ve dificultada por la baja temperatura del refrigerante, por lo que se instala una válvula de tres vías en la tubería.

Equipos de sala de calderas

Para operar una caldera de pirólisis casera, necesitará una habitación equipada separada - sala de calderas.

La sala de calderas debe tener una salida de chimenea y ventilación natural.

La ubicación para instalar la caldera se elige de manera que haya acceso a todas las superficies y limpieza.

Delante del hogar se encuentra una plataforma hecha de materiales no combustibles, para instalar la caldera se necesitará base. La conexión de la chimenea debe ser lo más corta posible.

Dificultades en el montaje de la caldera

La principal dificultad en la construcción de una caldera de pirólisis es Elegir el diseño y los materiales adecuados. Sin comprender los procesos que ocurren en los hornos, es imposible construir correctamente una caldera.

Los principales errores que se cometen al diseñar por cuenta propia:

• Revestimiento insuficiente de las zonas de combustión. Los ladrillos refractarios son importantes porque mantienen una temperatura constante en la zona de combustión y protegen la rejilla y las paredes de la caja de fuego para que no se quemen.
• Eliminación excesiva de calor. El intercambiador de calor debe captar el calor innecesario para mantener los procesos internos de la caldera. La ubicación de la camisa de agua cerca de la zona de combustión es inaceptable.
• Desajuste entre las dimensiones de la cámara de carga y la cámara de gasificación. Una cámara de gasificación demasiado pequeña puede provocar que troncos grandes se atasquen.
• Tamaño o dirección incorrectos de las boquillas de aire. La mezcla de aire y gases de pirólisis debe ser lo más uniforme posible.
• Ajuste mal realizado de los flujos de aire primario y secundarioNo hay suministro forzado de oxígeno. Es necesario instalar un extractor de humos o un ventilador con control de potencia.

¿Cómo comprobar el funcionamiento de equipos caseros?

El resultado de un trabajo a largo plazo en la elección de un proyecto de caldera y su implementación será Fuente de calor económica y confiable. Una caldera que funcione bien tiene las siguientes cualidades:

• Potencia correctamente seleccionada. La pirólisis tiene un rango de ajuste limitado. La caldera no puede ser "estrangulada" ni "acelerada" con fuerza. En este caso, la combustión se detiene por completo o se inicia en la cámara de gasificación. Por lo tanto, la capacidad de la caldera debe corresponder a la pérdida de calor de la vivienda.
• Posibilidad de funcionamiento a largo plazo en modo forzado. Un solo marcador debería ser suficiente por mucho tiempo.
• Fácil acceso a la gasificación, ya se debe observar la antorcha de pirólisis en la cámara de postcombustión 15–20 minutos después del encendido.
• La temperatura de los gases en la chimenea no debe ser superior a 40–60 °C. Si la temperatura es mayor, aumentamos el área del intercambiador de calor.
• Al probar la caldera Después de salir del proceso de pirólisis, sólo debe salir dióxido de carbono y vapor de la chimenea. La presencia de humo oscuro y olor indica una combustión incompleta del combustible.

Vídeo útil

El vídeo demuestra cómo fabricar usted mismo una caldera de pirólisis a partir de materiales previamente preparados.

Conclusión

Al elegir un sistema de calefacción, conviene prestar atención a los diferentes tipos de calderas y elementos adicionales. Una caldera de pirólisis es perfecta. Para obtener una temperatura constante del refrigerante durante la temporada de calefacciónNo requiere añadir leña con frecuencia. Sin embargo, es importante saber que necesita electricidad para funcionar, ya que la caldera exige mucha leña de buena calidad.