Cómo hacer una caldera de pirólisis con tus propias manos

¿Cómo calentar la casa en los fríos días de invierno? El acceso al gasoducto no está en todas partes, y los precios del "combustible azul" están en constante crecimiento. Leña o carbón, incómodo, electricidad, demasiado caro. Cuando es posible utilizar madera o aparatos especiales extruidos como combustible, la instalación que utiliza los principios de la combustión de pirólisis se considera la salida óptima. La eficiencia de dicho agregado es bastante alta, pero los precios de los modelos industriales "muerden" significativamente. Una solución obvia al problema es hacer una caldera de pirólisis con sus propias manos. Muchos artesanos han completado con éxito este complejo proceso. Permítanos tratar con usted en este asunto.

¿Qué es la combustión de pirólisis?

La quema de leña no es muy conveniente, ya que en condiciones normales, la madera se quema muy rápidamente y no se usa una parte significativa del calor. Tienes que cargar constantemente combustible en una caldera u horno. La pirólisis sugiere crear condiciones en las que el combustible se queme mucho más lentamente, mientras que deja una cantidad notablemente mayor de calor. Este efecto se logra cuando la madera se quema con un bajo contenido de oxígeno, es decir, muy lentamente. Como resultado, se forman cenizas, coque y gas combustible.

Este gas en una planta de pirólisis se mezcla con el aire y también arde a temperaturas muy altas, liberando una cantidad significativa de energía térmica. Por lo tanto, el principio de funcionamiento de la caldera de pirólisis incluye dos etapas de combustión:

• primero, con un suministro limitado de oxígeno, leña, emisión de gas combustible;
• luego la combustión de la mezcla aire-gas.

Un principio similar de combustión en dos etapas se utiliza en varias instalaciones caseras, por ejemplo, en una estufa de leña de combustión lenta e incluso en generadores de combustible sólido que permiten el uso de leña como combustible para automóviles. Sin embargo, el funcionamiento de la caldera de pirólisis debe ajustarse correctamente para no dañar el sistema de calefacción de la casa.

El alto precio de las calderas industriales está justificado. En primer lugar, porque se crean con materiales de alta calidad que pueden soportar altas temperaturas de combustión (hierro resistente al calor, acero de aleación de 8 mm, arcilla de chamota, etc.). En segundo lugar, debido al complejo sistema de control automático, que garantiza una alta eficiencia del equipo.

Para garantizar el máximo efecto de combustión, se tienen en cuenta la temperatura de calentamiento de la leña y su humedad inicial, ya que el proceso de evaporación del agua afecta notablemente la cantidad de energía liberada.Para controlar el proceso de combustión, es necesario controlar cuidadosamente la cantidad de aire suministrado a la instalación. El suministro de aire se realiza mediante un ventilador, para cuyo funcionamiento necesitará un acceso constante a la electricidad. La presencia de un ventilador convierte la caldera de pirólisis en una instalación eléctricamente dependiente. Cuando se recomienda un corte de energía, utilice una fuente de alimentación ininterrumpida UPS u otro dispositivo similar.

Ventajas y desventajas de usar una caldera de pirólisis

Las calderas de pirólisis tienen las siguientes ventajas:

• falta de hollín y humo cáustico, emisión mínima de residuos de combustión; Este es uno de los tipos de estufas más ecológicos;
• cualquier combustible seco sólido, por ejemplo, desperdicio de ropa, puede usarse para el trabajo;
• el combustible de alta calidad proporciona 12 horas de funcionamiento continuo de la caldera en una porción de combustible, es decir, la leña tendrá que cargarse solo dos veces al día;
• tecnología económica, los costos de servicios públicos se reducen en un promedio de 60% por año;
• El uso de la tecnología de pirólisis permite automatizar el control del proceso de combustión, lo que aumenta la seguridad del horno.

Las desventajas también deben considerarse:

• antes de que el equipo valga la pena, tendrá que invertir mucho dinero en la compra de la caldera y su instalación, pero desde los primeros días de funcionamiento su eficiencia se hará notable;
• el combustible utilizado debe tener una humedad de aproximadamente el 20%, de lo contrario, la combustión se detendrá. Por lo tanto, el combustible húmedo debe secarse;
• la caldera puede apagarse si la temperatura del refrigerante no es lo suficientemente alta. Este problema se resuelve instalando una tubería de derivación. Tal cambio complica el diseño y reduce la eficiencia del trabajo.
• Si se utiliza una bomba eléctrica para bombear aire, el funcionamiento de la caldera depende de la red eléctrica.

Análisis del esquema, dibujos y cálculos.

Para comprender mejor el principio de funcionamiento del dispositivo, se recomienda estudiar el circuito de caldera de pirólisis.

Antes de comenzar a trabajar, se recomienda que estudie cuidadosamente el diseño de la caldera de pirólisis para comprender los principios de su funcionamiento y evitar errores.

Refleja la posición de elementos tan necesarios como:

• agujero de aire;
• la cámara de combustión
• canales de humo;
• tuberías para el suministro y descarga de agua;
• reguladores;
• ubicación de instalación del ventilador, etc.

Dado que el dispositivo de caldera de pirólisis es bastante complejo, se recomienda adherirse al dibujo en su fabricación. A continuación se presenta uno de los modelos más comunes del dispositivo, que es adecuado para la fabricación propia:

Este dibujo muestra en detalle el diseño de una caldera de pirólisis, que puede hacerse con sus propias manos. Se recomienda que cumpla estrictamente con todas las dimensiones especificadas por el desarrollador.

Por lo general, una caldera de 40 kW se utiliza para una casa privada. Si es necesario aumentar o disminuir este indicador, se recomienda cambiar los parámetros del dispositivo en consecuencia. Los datos necesarios se presentan en la tabla:

Para hacer una caldera de pirólisis de capacidad adecuada con sus propias manos, debe hacer elementos del tamaño adecuado. La relación de aspecto correcta garantiza un resultado exitoso.

Una caldera de 25-30 kW puede ser la mejor opción para una casa pequeña. Hacer una unidad pequeña ahorrará tiempo y dinero.

Cómo hacer la unidad usted mismo

Para hacer un dispositivo tan complejo, necesitará una gama bastante amplia de herramientas y materiales. Aquí hay una lista de muestra de ellos:

• taladro eléctrico;
• máquina de soldar (modelo recomendado de corriente continua);
• varios paquetes de electrodos;
• Búlgaro;
• muela abrasiva de 125 mm;
• Rueda de corte de 230 mm;
• láminas de metal de 4 mm;
• un conjunto de tubos de varios diámetros;
• juego de tubos profesionales de 2 mm;
• varias tiras de acero de diferentes anchos y espesores;
• ventilador;
• sensor termal.

De chapas

1. Puede comprar láminas y tubos de acero, cortarlos en trozos del tamaño correcto en la base metálica. El corte con guillotina asegurará la precisión dimensional, haciendo cortes perfectos e incluso soldaduras.
   

   Cortar la hoja de acero en pedazos

2. Primero debe soldar la cámara de combustión y el gas, para esto tomamos láminas de acero. Entre las cámaras arreglamos los soportes para la rejilla, que servirá como partición.
   

   Suelde el cuerpo de la caldera.

3. Suelde la pared posterior a las cámaras terminadas y las ventilas a las laterales. Pueden estar hechos de un canal o una tubería profesional, habiendo hecho previamente agujeros para ventilación. Corte un orificio en la cámara de combustión para asegurar la tubería de aire y suelde una tubería. Instale un escape de humo entre la tubería y la chimenea. La tubería de aire está conectada a la caldera de pirólisis con una tubería profesional especial de 20x20.
4. Luego suelde el intercambiador de calor tubular. Para ello, debe tomar dos hojas rectangulares y cortar agujeros en ellas para tuberías. El diámetro de los tubos es de 57 mm. Divida la tubería de 57 mm en segmentos iguales, inserte y suelde los agujeros en las placas alrededor del perímetro, se obtiene un diseño terminado. El acelerador y el intercambiador de calor deben estar unidos a la caldera.
   

   Hacer intercambiador de calor

5. Suelde la pared frontal con orificios redondos precortados para las tuberías de entrada y salida de aire. Ahora puede montar la cubierta y fijar el cerdo en lugar del amortiguador. Cepille todas las soldaduras con un cepillo metálico o amoladora con una boquilla especial. El interior está listo. La caldera debe estar completamente apretada, por lo tanto, en esta etapa, es necesario verificar la calidad de la soldadura con agua, habiendo cerrado previamente las aberturas para la entrada de refrigerante con tapas. Los puntos de fuga deben marcarse y elaborarse.
   

   Moler la vivienda

6. Montar la carcasa exterior a partir de una lámina de metal con un espesor de 4 mm y una esquina. Conecte las varillas roscadas para abrir el acelerador y calentar la cubierta superior. Afuera, cubra toda la estructura con una carcasa exterior, luego monte el tubo de ventilación.
   

   Instalar conducto

7. Luego, suelde las bisagras, coloque una puerta sobre ellas, forrándolas con ladrillos de arcilla refractaria, coloque también el ladrillo en la cámara inferior. Corte el espacio de gas de la boquilla, cuyas dimensiones dependen de la capacidad planificada de la caldera.
8. Una vez más, verificamos la estanqueidad con la ayuda del compresor y eliminamos los defectos de la soldadura. El rendimiento de la caldera se puede mejorar conectando un ventilador a la tubería de oxígeno para bombear oxígeno. El cuerpo está cubierto con una capa de pintura refractaria de un cilindro. Fijamos el grupo de seguridad para el control de temperatura y la automatización para el control.

De una botella de gas

Si la granja tiene un viejo cilindro de gas usado, entonces usted mismo puede hacer una excelente caldera de pirólisis. El volumen óptimo del cilindro para la operación es de 50 litros. Además, se necesitan accesorios, una tira de acero.

El principio de funcionamiento de la caldera de pirólisis desde un cilindro de gas.

1. Corte el cilindro en la parte superior, retire la parte redondeada de la que será posible hacer una cubierta. Para moler, en el lado debe cortar el orificio de carga, donde fluirá el combustible. La leña quemada caerá a través de la rejilla de los accesorios, dejando un mínimo de cenizas y hollín.
   

   Cortar la parte superior del cilindro de gas.

2. Soldar la chimenea. Para una mejor tracción, está hecha de diferentes diámetros al principio y al final. Cubra la estructura con pintura refractaria.
   

   Instalar la chimenea

3. Haga un pistón con la tubería y el disco de hierro al que se sueldan las cuchillas. Cuando se quema, las cuchillas giran y crean vórtices de aire, y el disco evita la aparición de una llama abierta. La leña arde lentamente y se obtiene un efecto de pirólisis.
   

   Hacer un pistón para la caldera.

Hecho de ladrillos

Un horno de ladrillos será más engorroso, para lo cual es necesario asignar un lugar especial.Para que el piso resista el peso significativo del horno y no sufra deformación, es necesario hacer una base de concreto, después de haber desmontado parte del revestimiento del piso acabado.
Es importante comprender que una caldera de metal está revestida de ladrillo, por lo que no solo se realizarán trabajos de albañilería, sino también trabajos de soldadura.

Para la construcción del horno, el maestro debe preparar materiales y herramientas:

• ladrillo ordinario para colocar los cimientos, 100 piezas ladrillos de arcilla refractaria, 350 piezas ladrillos cerámicos refractarios. La cantidad puede variar según el tamaño de la caldera;
• puertas de soplado y horno;
• cartón basalto;
• chapa de acero con dimensiones de 6000x1500 mm y un espesor de 3-4 mm;
• tubería profesional 800x400 y tuberías de 57 mm, 32 mm y 159 mm;
• rejilla de hierro fundido - 3 piezas .;
• ventilador con una potencia de al menos 300 vatios;
• regulador de palanca de temperatura;
• maquina de soldar;
• perforar;
• una amoladora con un diámetro de círculo grande y pequeño;
• conjunto de electrodos;
• sensor termal.

Instrucciones paso a paso para instalar un horno de pirólisis de ladrillo:

1. Es muy importante elegir un esquema de diseño adecuado y sin complicaciones y elaborar un dibujo de trabajo en él. De acuerdo con el esquema elegido, llevar la base a cero con un ladrillo ordinario, esperando que la base de concreto se seque por completo.
   

   Esquema de operación del horno de pirólisis de ladrillo

2. Los ladrillos refractarios conducen la mampostería utilizando un mortero nivelado y de arcilla, que es adecuado para altas temperaturas. En la fila delantera, haga varias ranuras en la costura gruesa para convección. Inserte un marco alrededor de las puertas y coloque cartón de basalto, que compensa la expansión térmica de las piezas metálicas.
3. Para realizar particiones internas con ladrillos de arcilla refractaria. Construya una chimenea, superponga, sobrescribiendo constantemente el interior de la mampostería. Termine de colocar según el esquema, monte elementos metálicos.

Además, se deben seguir una serie de recomendaciones:

• El espesor recomendado del acero utilizado en la fabricación independiente de la caldera de pirólisis es de 4 mm. Sin embargo, para ahorrar dinero, se puede usar un acero de tres milímetros para la carcasa del dispositivo;
• el orificio de carga de combustible en los modelos caseros generalmente se coloca un poco más alto que en las calderas de combustible sólido convencionales;
• es necesario instalar un limitador que le permita controlar la cantidad de aire que ingresa a la cámara de combustible, así como colocar leña o briquetas a tiempo;
• Para la fabricación del limitador, puede usar una tubería con un diámetro de aproximadamente 70 mm, una longitud ligeramente mayor que el cuerpo del dispositivo;
• se debe soldar un disco de acero al fondo del limitador, formando un espacio de aproximadamente 40 mm con las paredes de la tubería;
• para instalar el limitador en la cubierta de la caldera, haga un agujero apropiado;
• El orificio de carga de la leña debe hacerse rectangular. Cubra este agujero con una puerta, con una placa de acero especial que proporcione un ajuste seguro;
• debajo tienes que hacer un agujero para eliminar las cenizas;
• la tubería a través de la cual se mueve el refrigerante dentro de la caldera se debe doblar para maximizar la transferencia de calor;
• La cantidad de refrigerante que ingresa a la caldera se puede ajustar con una válvula externa.

El cuerpo de la caldera de pirólisis debe estar hecho de acero suficientemente fuerte capaz de soportar altas temperaturas. El espesor del metal debe ser de al menos 3 mm.

Que combustible usar

Para un funcionamiento económico y eficiente de la caldera de pirólisis, se puede utilizar cualquier combustible sólido: leña, carbón, turba, pellets y otros materiales combustibles. La condición principal necesaria para mantener el proceso de combustión de pirólisis es un indicador de baja humedad, no más del 20%. El combustible más húmedo debe secarse especialmente al nivel deseado.
La posibilidad de utilizar residuos de madera, costura, molino de aceite y otros tipos de producción hace que este horno sea aún más rentable en operación. El contenido de madera debe ser al menos del 70%.

Para el funcionamiento de la caldera de pirólisis, se recomienda elegir combustible sólido

En estufas convencionales, la leña necesita ser plantada cada dos o tres horas. Para el período de invierno, se consumen unos 10 metros cúbicos de leña. En las calderas de pirólisis, la leña dura 12 horas, ahorrando hasta un 40% durante el invierno.
El carbón se quema mucho más tiempo, hasta cinco días, respectivamente, no solo se ahorra combustible, sino también tiempo. Hay modelos que están equipados con equipos automáticos para alimentar pellets, es decir, funcionan sin conexión durante mucho tiempo.

Requisitos de seguridad y reglas de operación

Las calderas de combustión prolongada, como cualquier otro equipo de calefacción, son peligrosas para el fuego, ya que los procesos de combustión en dicho dispositivo pueden alcanzar valores de temperatura muy altos. Al instalarlo y usarlo, se deben observar las siguientes recomendaciones:

• coloque la caldera sobre una base de concreto o ladrillo, coloque una lámina de metal de 2 mm de espesor frente a la caja de fuego para proteger el piso de los carbones que se caen accidentalmente;
• la distancia a las paredes es de al menos 20 cm, y lo más lejos posible de los muebles;
• Es deseable tener una sala de calderas separada, la abertura para la ventilación debe ser de al menos 100 metros cuadrados. cm;
• También se recomienda aislar cuidadosamente la chimenea a través de la cual se descargan los productos de combustión. La falta de aislamiento térmico no solo conducirá a la pérdida de calor, sino que también causará la formación de alquitrán y condensado, lo que contribuye al desgaste prematuro del equipo y numerosas averías;
• La automatización con sensores de temperatura permitirá establecer el funcionamiento autónomo de la caldera y garantizar la seguridad contra incendios. Es la automatización que regula la mezcla correcta de gas combustible con aire de acuerdo con un esquema especial;
• Asegúrese de configurar el grupo de seguridad de la caldera: manómetro, ventilación automática y válvula de emergencia, que ventila el aire en caso de sobrepresión;

La construcción o montaje de una caldera de larga duración no es simple ni barata. Después de hacer todos los costos, los cálculos y hacer todo el trabajo estrictamente de acuerdo con la tecnología, el celoso propietario obtiene una caldera económica y de alto rendimiento, que en el proceso de trabajo ahorrará el presupuesto familiar y el tiempo, hace que la casa sea cálida y acogedora en invierno. Sujeto a las reglas de operación, esta estufa calentará habitaciones y agua, y funcionará adecuadamente por muchos años.