Les propriétaires de maisons privées qui décident d'installer une chaudière à combustible solide sont principalement concernés par 3 paramètres - la capacité thermique de l'unité, son prix et la durée de combustion à partir d'une charge. Ces paramètres sont interdépendants, plus la puissance et la durée sont élevées, plus le coût du générateur de chaleur est élevé. La seule façon de réduire les coûts est de fabriquer soi-même une chaudière à longue durée de vie ou de confier le travail aux artisans. Présentation de 2 conceptions de chaudières TT, de dessins détaillés et de procédures de fabrication pour les appareils de chauffage.
Comment la durée de combustion du combustible solide augmente-t-elle
Le rêve de nombreux propriétaires est de mettre une chaudière à combustible solide, qui ne doit pas tourner avec du bois de chauffage toutes les 4 à 6 heures. Grâce à cela, les fabricants et les vendeurs d'équipements de chauffage appliquent le préfixe «durée de combustion» à tous les générateurs de chaleur consécutifs, y compris ceux à pellets, fonctionnant indépendamment jusqu'à 7 jours.
Il est d'usage de justifier la durée du processus de combustion en utilisant un régime fumant avec une alimentation en air limitée. Mais brûler du bois et du charbon de cette manière est inefficace, et voici pourquoi:
- Les chaudières à bois et à charbon atteignent leur efficacité de 70 à 75% lors d'une combustion maximale. Lors de la combustion lente, l'efficacité de l'agrégat diminue à 40–50% (comme avec un poêle à ventre ordinaire).
- Le bois de chauffage qui couve produit peu d'énergie thermique. Qui a besoin d'un générateur de chaleur «à longue durée de vie» qui ne chauffe pas complètement la maison?
- Le bois fraîchement coupé de certaines essences (par exemple le peuplier, le saule) et le combustible hypocalorique ne peuvent pas être brûlés normalement en mode de combustion lente.
En fait, les chaudières à combustible solide de longue durée sont celles qui ont une chambre de combustible agrandie, seule sa taille affecte la durée du processus, toutes choses égales par ailleurs. Le principe est simple: plus il y a de bois de chauffage dans le four, plus ils brûlent et dégagent de la chaleur.
Les chaudières domestiques pouvant fonctionner d'un seul onglet de 8 à 12 heures sur le bois et jusqu'à 24 heures sur le charbon sont des types suivants:
- classique, avec alimentation en air forcé;
- agissant sur le principe de la combustion supérieure (comme le "Stropuva" baltique).
Il est tout à fait réaliste de réaliser ces conceptions de chaudières TT à la maison avec les outils et la pratique nécessaires en soudage. Même sur Internet, vous pouvez trouver des dessins de chaudières pour les combustibles solides et la sciure de bois, mais ces appareils de chauffage sont assez encombrants et difficiles à fabriquer, et méritent donc un sujet distinct.
Chaudière à combustion continue classique
La fiabilité et l'efficacité des chaudières ont déjà été testées par le temps dans diverses installations. Les caractéristiques techniques du modèle présenté de l'unité sont les suivantes:
- puissance - 22-24 kW;
- le temps de combustion (en moyenne) sur le bois est de 10 à 12 heures, au moins 8 heures;
- la même chose, sur le charbon - jusqu'à 1 jour;
- Efficacité - 75-77%;
- pression de service maximale dans le système de chauffage - 3 bar, nominal - 1,5 bar;
- la quantité d'eau dans le réservoir de la chaudière - 50 l;
- poids du produit - 150 kg;
- taille de l'ouverture de chargement (largeur x hauteur) 360 x 250 mm;
- le volume total du four est de 112 l, utile (pour le chargement de combustible) - 83 l;
- la profondeur du four est de 46 cm, la longueur de bûche optimale est de 40 cm.
Pour référence. Le maître fabrique des chaudières à longue combustion de puissance différente, la ligne comprend des unités de 16, 24, 36 et 130 kW. Le prix du produit fini pour 24 kW lors de la commande auprès du maître est d'environ 450 u. e. Toutes les questions et clarifications liées à la conception d'une chaudière à combustible solide et à sa fabrication peuvent être discutées personnellement avec Vitaly, dont les contacts sont listés sur la page "Nos Experts".
Le dispositif et les dimensions globales d'une chaudière à bois à combustion longue pour la fabrication de bricolage sont illustrés dans le dessin:
Le générateur de chaleur fonctionne avec succès à la fois au bois et au charbon. La capacité utile du foyer est calculée jusqu'au bord inférieur de l'ouverture de chargement, car il n'est pas souhaitable de remplir la chambre vers le haut. La chaudière fonctionne dans l'ordre suivant:
- Après avoir posé et allumé du combustible solide, les portes se ferment hermétiquement.
- Au niveau de l'unité de commande électronique, la température de liquide de refroidissement souhaitée est réglée, il est recommandé de ne pas être inférieur à 50 ° C. Ensuite, l'unité est allumée en appuyant sur le bouton approprié, le ventilateur démarre.
- Lorsqu'il est chauffé à la température réglée, le ventilateur s'arrête, l'air dans le foyer s'arrête. La chaudière TT est en mode veille, le bois de chauffage brûle très faiblement et ne produit pratiquement pas de chaleur.
- Après que la température baisse dans le réservoir de la chaudière, le contrôleur donne une commande pour démarrer le ventilateur et le processus de combustion dans le four reprend.
Le contrôleur modifie les performances du ventilateur comme bon lui semble pour maximiser l'efficacité de la combustion. Cette chaudière artisanale ne brûle pas par décomposition, elle est soit en veille, soit elle brûle du bois et du charbon en mode intensif.
La structure interne de l'unité est représentée sur les dessins de la chaudière dans le cadre de:
Le système de chauffage met en œuvre la méthode classique de combustion de combustibles solides avec transfert direct de chaleur vers les parois de la chemise d'eau et vers le toit, qui est le fond du réservoir de la chaudière. Un échangeur de chaleur à tube de fumée est immergé dans ce réservoir, absorbant la chaleur des fumées. L'air chauffé dans le canal est fourni au four par le bas, à travers la grille. La durée de la gravure est fournie en raison de:
- Foyer de grand volume.
- Blocage complet de l'accès de l'air au four en mode veille. Après avoir éteint le ventilateur, l'amortisseur à gravité se ferme, fermant le conduit et empêchant ainsi le tirage de la cheminée de gonfler les charbons.
Le dispositif de la partie arrière et l'échangeur de chaleur à tube de combustion sont illustrés dans le dessin suivant:
Outils et matériaux pour la fabrication
Les nuances d'acier à faible teneur en carbone St 3, 10, 20 sont généralement utilisées pour les ébauches pour l'assemblage d'une chaudière à combustible solide à longue durée de vie. La meilleure option est St 20, les générateurs de chaleur fabriqués à partir de celle-ci durent jusqu'à 15 ans. L'acier contenant plus de carbone (St 35, 45) a tendance à chauffer à haute température et n'est donc pas adapté au soudage d'un générateur de chaleur.
Si vous avez une expérience de soudage suffisante et la possibilité d'acheter du métal à un prix plus élevé, la chambre de combustion peut être en acier résistant à la chaleur allié au chrome et au molybdène (par exemple, 12XM, 12X1MF). Comment déterminer indépendamment la nuance d'acier avec une approximation suffisante est décrite dans cet article.
La liste des ébauches à partir de laquelle vous assemblerez vous-même une chaudière à combustible solide est présentée sous forme de tableau:
Pointe. Il est préférable de couper les billettes avec une cisaille à guillotine quelque part dans l'atelier. Vous économisez donc beaucoup de temps sur la coupe et l'ébavurage manuels.
De plus, ces documents seront nécessaires:
- coin à angle égal 50 x 4 mm pour la fabrication de grilles;
- tuyau DN50 - vers l'échangeur de chaleur et les tuyaux pour connecter le système de chauffage;
- tuyau DN150 - au tuyau de cheminée;
- tube profilé 60 x 40 mm pour le canal d'air;
- bande d'acier 20 x 3 mm;
- isolation basaltique d'une densité de 100 kg / m³ et d'une épaisseur de 2 cm;
- tôle lisse 0,3-0,5 mm avec coloration polymère;
- poignées toutes faites sur la porte;
- cordon, carton amiante.
Parmi les outils, il convient de noter la machine à souder, la meuleuse et la perceuse; pour le soudage, les électrodes ANO-21 ou MR-3C sont utilisées. Le reste est un ensemble standard d'appareils de mesure et d'outils disponibles dans chaque maison.
Le kit d'automatisation utilisé dans la chaudière TT, composé d'une unité de contrôle, d'un ventilateur et d'un capteur de température, est fabriqué en Pologne (ne pas mélanger avec du chinois, il a la même apparence). Le marquage de l'unité de commande est KG Elektronik SP-05, le ventilateur est DP-02.
Montage de l'unité de chauffage
Premier pas La fabrication d'une chaudière à combustion longue consiste à assembler un caisson de foyer en métal d'une épaisseur de 4 mm par soudage sur pointes. Tout commence par le bas de l'unité, sur lequel les parois latérales, le toit et les ouvertures de porte sont accrochés, comme le montre la photo:
La feuille inférieure est produite dans chaque direction conformément au dessin, en même temps qu'elle sert de cadre inférieur à la porte du cendrier. À l'intérieur de la chambre pour le soudage, les étagères des coins sont fixées, où la grille sera supportée. La chambre de combustion assemblée est soigneusement bouillie à tous les joints et vérifiée pour les fuites.
Seconde phase - installation d'une chemise d'eau en métal de 3 mm. Son épaisseur sur les parois latérales est de 2 cm, par conséquent, des morceaux de bande d'acier doivent être soudés au boîtier du foyer, en les libérant de 20 mm. Des feuilles de revêtement en acier y sont accrochées.
Attention! La chemise d'eau commence au niveau de la grille et ne lave pas la chambre à cendres.
Les soi-disant clips sont décalés au milieu. Il s'agit d'un cercle en acier, passé à travers des trous dans la paroi du réservoir de la chaudière et soudé bout à bout au four. La deuxième extrémité du clip est échaudée autour du trou, comme indiqué sur la photo:
Quelques mots sur la façon de faire des clips supplémentaires sur les bords de la chemise d'eau d'une chaudière à combustible solide maison. Il est nécessaire de prendre une bande de 20 mm et de l'insérer de l'extrémité entre les murs à une profondeur de 50-100 mm, puis de souder des deux côtés.
Troisième étape - installation de tubes de flamme dans la partie supérieure du réservoir de la chaudière. Pour ce faire, dans la paroi arrière et avant selon le dessin, des trous sont découpés à l'endroit où les tuyaux sont insérés. Leurs extrémités sont hermétiquement bouillies, comme toutes les articulations d'une veste d'eau.
Quatrième étape - fabrication de portes et de grilles. Une bande en 2 rangées est soudée aux portes de l'intérieur, et un cordon d'amiante est inséré entre elles, ce sera le joint du narthex. Les fers à grille sont fabriqués à partir des coins n ° 5, soudés avec un coin extérieur vers le bas. Ils servent donc de diffuseurs d'air fournis par le ventilateur au cendrier.
Dans la cinquième étape Des raccords pour le raccordement des tuyaux d'alimentation et de retour découpés dans les parois du réservoir de la chaudière, un tuyau de cheminée et un canal d'air à partir d'un tuyau de 60 x 40 mm avec une bride de montage de ventilateur sont installés. Le conduit pénètre dans la chambre à cendres au milieu de la paroi arrière, immédiatement sous la chemise d'eau.
Étape six - soudage des charnières de porte et des pièces encastrées de 2 cm de large pour fixer le revêtement décoratif de la chaudière pour une longue combustion.
Septième étape, dernier. Le réservoir de la chaudière est doublé sur les côtés et sur le dessus avec une isolation en basalte, ce dernier est fixé avec un cordon. Après cela, il reste à visser les feuilles de métal peint avec des vis aux pièces encastrées et à installer les portes.
À la fin, un ventilateur est fixé à la contre-bride du conduit et l'unité de commande est montée sur la chaudière par le haut. Le capteur de température doit être inséré sous l'isolation en basalte à l'arrière de l'unité. De plus, un certain nombre d'ajouts utiles peuvent être apportés à la conception d'une chaudière à combustion interne faite maison, selon votre désir:
- intégrer dans le ballon de la chaudière un circuit d'eau pour chauffer l'eau sur l'alimentation en eau chaude;
- Fournir un manchon d'immersion pour l'installation du thermomètre - en cas de panne de courant lorsque l'affichage du contrôleur s'éteint;
- de même pour le montage d'un groupe de sécurité;
- installer un radiateur électrique, chauffer le liquide de refroidissement après avoir brûlé du bois.
Quelques mots sur la façon de faire circuler l'eau chaude dans une chaudière à combustible solide afin de la chauffer pour les besoins des ménages. Il faut prendre 10 m d'un tube en cuivre d'un diamètre de 8-12 mm et en courber une bobine en forme de spirale. Ce dernier est enroulé à l'intérieur du réservoir de la chaudière autour des tubes de flamme, et les extrémités sont sorties de l'arrière de l'unité. Nous obtenons une chaudière à double circuit de longue durée.
Remarque. La pratique de faire fonctionner ces générateurs de chaleur a montré que l'installation d'un radiateur électrique est nécessaire pour les propriétaires qui souhaitent chauffer la maison à un taux nocturne.Dans d'autres cas, le temps de combustion est suffisant pour ne pas courir dans la chaufferie au milieu de la nuit afin de jeter du bois de chauffage.
Les pieds de l'unité peuvent être fixés à tout moment en choisissant des sections de métal appropriées. Pour plus de détails et les secrets de l'assemblage d'une chaudière TT, voir la vidéo de l'auteur du maître - créateur de l'unité de chauffage:
Chaudière à combustion supérieure
Dans l'espace post-soviétique, ces générateurs de chaleur sont connus en deux variétés:
- Unités baltes de la société "Stropuva" (Stropuva) et leurs dérivés d'autres fabricants.
- Poêles à bois comme "Bubafonya".
On ne sait pas lequel des radiateurs est apparu plus tôt, mais le poêle Bubafonya a gagné une grande popularité en tant que radiateur pour maisons d'été, garages et autres bâtiments avec de faibles exigences pour l'esthétique du produit. Ce qui ne peut pas être dit sur les chaudières à combustion supérieure, bien que beaucoup pour une raison quelconque les considèrent comme la seule version possible de générateurs de chaleur à combustible solide à combustion continue. En fait, leur seul atout est le même: un grand foyer.
Le principe de fonctionnement de ces chaudières est de brûler de haut en bas le combustible écrasé par la charge. De plus, l'air est fourni à la zone de combustion également par le haut, via un tuyau télescopique relié à la charge. Le schéma de fonctionnement de l'unité est illustré dans la figure:
Lors du fonctionnement des chaudières Stropuva, de nombreuses lacunes se sont manifestées, comme en témoignent les avis des propriétaires sur les forums:
- Vous ne pouvez pas jeter de bûches dans la fournaise tant que l'onglet précédent n'a pas brûlé. Physiquement, cela est possible, mais alors le principe de la combustion supérieure est violé, la flamme couvrira toutes les couches de carburant.
- Lorsque vous travaillez sur de la sciure fraîche et d'autres petits débris, le carburant restant «pend» sur les murs.
- L'efficacité de la chaudière TT n'est pas trop élevée, car elle n'a pas d'échangeur de chaleur. En raison de la chambre de chauffage de l'air et du grand foyer, il n'y a plus d'espace pour l'échangeur de chaleur.
Préparation des matériaux
Le corps rond crée des inconvénients dans la fabrication, mais vous ne le rendrez pas non plus carré - le carburant «pendra» dans les coins. Il y a un problème avec l'assemblage d'un tuyau télescopique avec une charge, il est donc préférable de prendre cette pièce du four Bubafoni. Un dessin d'une chaudière à combustion longue, de taille comparable à la version classique, ressemble à ceci:
Avant de faire une chaudière, nous sélectionnons les matériaux selon le dessin:
- tuyau DN 400 avec une paroi de 5 mm - sur le foyer;
- le même, DN 50 - pour l'alimentation en air et les conduites d'eau;
- le même, DN 100 - pour la cheminée;
- un flan d'une feuille de 10 mm d'épaisseur ronde d'un diamètre de 38 cm;
- bande 40 x 4 mm - pour les distributeurs d'air;
- renforcement avec un diamètre de 16-20 mm d'un profil périodique - sur des grilles;
- coton basalte d'une épaisseur de 3 cm et d'une densité de 100 kg / m³;
- tôle avec revêtement polymère.
Le choix du matériau de la chemise d'eau dépend de la méthode d'installation, car il est peu probable que l'artisan amateur ait des rouleaux en stock qui peuvent donner au métal une épaisseur de 3 mm en forme de cylindre. Les options sont les suivantes (illustrées ci-dessous dans le diagramme):
- Schéma numéro 1. Prenez un tuyau à paroi mince de plus grand diamètre, bien qu'il ne soit pas facile d'en trouver un, mais le tuyau ordinaire alourdira fortement la chaudière.
- Schéma numéro 2. Pliez deux feuilles de métal en 2 endroits à un angle de 60 °, puis soudez deux moitiés ensemble. Vous aurez besoin d'une liste de presse.
- Schéma n ° 2 dans une autre conception. Faites cuire une chemise de 6 feuilles - segments sur des clips.
- Numéro de schéma 3. Souder une boîte rectangulaire, ce qui augmentera le volume du réservoir de la chaudière.
Vous aurez également besoin d'une tôle de 3 mm sur le cadre de la porte, le fond avec un couvercle et un volet d'air.
Fabrication de générateurs de chaleur
Le travail commence par la découpe d'ébauches et d'ouvertures dans la paroi du tuyau selon les dimensions du dessin. Les portes sont faites de pièces coupées, des auvents et des poignées achetées leur sont montés. Du renfort, la grille est montrée, montrée sur la photo:
En général, l'algorithme d'assemblage de la chaudière à combustion supérieure ressemble à ceci:
- Découpez un trou dans la pièce ronde pour la charge, insérez-y le tuyau et ébouillantez.
- Souder 6 bandes incurvées au fond de la charge, qui serviront de répartiteurs d'air.
- Fixez le bas au foyer, installez-le à l'intérieur de la grille.
- Après avoir percé un trou au centre du couvercle du tuyau d'air, placez-le dans la chambre de combustion. Avant cela, vous devez mettre le tuyau avec la charge en place.
- Souder le tuyau de cheminée.
- Montez la chemise d'eau selon le schéma sélectionné, ébouillantez hermétiquement tous les joints.
- Attachez les buses de liquide de refroidissement.
- Effectuer l'isolation et le boîtier de la chaudière, installer les portes.
- Placez un volet sur le dessus du tuyau d'air.
Il est difficile d'installer l'automatisation et la pressurisation sur une chaudière à longue combustion supérieure, car vous ne pouvez pas mettre un ventilateur sur un tuyau en mouvement. Il est nécessaire de réaliser un manchon souple, et de prévoir un manchon d'immersion pour le capteur de température. Il est impossible de le placer sous l'isolation, car la zone de combustion de ce type de radiateurs se déplace constamment vers le bas.
Conclusion
Les deux modèles de chaudières à combustible solide à longue durée de vie ont droit à la vie. Mais faire une unité de chauffage fiable n'est pas facile - les joints métalliques doivent être bouillis de haute qualité et de manière étanche. On ne peut pas se passer de l'expérience et des qualifications d'un soudeur. D'où la conclusion: si vous voyez que vous ne pouvez pas surmonter l'auto-assemblage ou si vous n'avez pas le temps pour cela, contactez les maîtres. Vous économiserez ainsi jusqu'à 50% de l'argent par rapport à l'achat d'une chaudière TT d'usine.