De setenta a cem mil rublos – este é o preço médio das caldeiras de combustível sólido com uma duração de queima diária. Mas, tendo as habilidades de soldagem a arco, você pode fazer uma caldeira de longa duração com suas próprias mãos. Será muito mais barato e há um número suficiente de esquemas e projetos. Vamos falar sobre eles.
Como funciona: por que nem toda a lenha queima de uma vez?
Muitos projetistas lutam há muito tempo por essa tarefa: como tornar mais convenientes as caldeiras de combustível sólido, aumentar sua autonomia e reduzir o tempo de manutenção. Uma das primeiras soluções foi o desenvolvimento de dispositivos para abastecimento de combustível em lote e automático. No entanto, essa abordagem se justificou apenas em unidades que queimam combustível formatado por tamanho na forma de grânulos e briquetes..
Depois disso, outras características do processo de combustão da madeira foram observadas. Sabemos que o lar da chama é sustentado por uma corrente de ar fresco. O ar que entra, queimando, forma um gás de alta temperatura, que aquece rapidamente as toras acima da chama. E quanto mais alta a pilha, mais rápido ela aumenta.
Obviamente, neutralizando esses dois fenômenos, um trabalho mais longo pode ser alcançado. Por exemplo, se você queimar a lenha colocada no poço da caldeira não de baixo para cima, mas apenas de cima. Outra inovação foi implementada em caldeiras do tipo gerador. A madeira neles queima, mas aquece fortemente, formando um gás de pirólise. Ele, em sua alta temperatura, só precisa de uma pequena quantidade de oxigênio para queimar e inflamar ainda mais..
A geração de gás de pirólise só é possível com um fornecimento limitado de oxigênio, suficiente para manter a combustão lenta na fornalha, e não muito grande para que o gás não se queime prematuramente. Ambos os princípios podem ser implementados com relativa facilidade em dispositivos caseiros..
Desvantagens do DIY
Observe, entretanto, que não é fácil calcular a potência final e os parâmetros de combustão. Em particular, a eficiência da geração depende tanto da força de tração quanto da lenha usada (umidade, raça). Além disso, há uma série de nuances puramente tecnológicas que são difíceis de implementar em uma oficina doméstica..
Em primeiro lugar, é o material de fabricação. A temperatura de combustão do gás do gerador é ligeiramente superior à da madeira e pode chegar a 800 ° C. Nessas condições, o aço estrutural só pode trabalhar com capacidade térmica intrínseca significativa, ou seja, a espessura das paredes das câmaras de combustão deve ser de cerca de 12 mm ou mais. Aços resistentes ao calor também podem ser usados, mas apenas se meios de processamento e ligação adequados estiverem disponíveis. Infelizmente, não há outra maneira: todos os outros produtos têm uma vida útil curta antes de queimar (não mais do que 10 anos) e estão sujeitos a alterações na forma devido a tensões internas.
Outro problema é que uma forma especial das câmaras e seus separadores é necessária para uma operação estável. Nas condições de estampagem de fábrica e soldagem automática, é possível criar formas arbitrariamente complexas, mas na produção doméstica, um sistema de canal sofisticado não pode ser executado. Isso leva a um aumento da resistência aerodinâmica da caldeira e não permite a tiragem normal. O fluxo inverso da explosão superior pode ser compensado por um tubo de duto de exaustão muito alto (cerca de 10-12 m) ou por tiragem forçada devido a um exaustor de fumaça elétrico.
A instalação deste último é estritamente recomendada para todas as caldeiras de longa duração, sem exceção. Durante o dia, a força da tiragem natural pode mudar, o que leva à combustão incompleta do gás do gerador e seu acúmulo em uma concentração explosiva mesmo dentro da sala da caldeira.
Caldeira de mina – desmontamos o esquema
A caldeira com eixo de carregamento vertical possui um corpo em forma de coluna alta (até 2 metros) de perfil quadrado ou redondo com seção interna de cerca de 0,3 m2. Essa coluna tem um fundo vazio e, possivelmente, um revestimento externo que limita a radiação de calor das paredes quentes..
Uma estrutura que é muito semelhante ao pistão de uma seringa descartável é baixada para a fornalha. A laje larga na base segue exatamente o perfil interno do fuste, criando vãos nas paredes de 4 a 6 mm. A lacuna atua como um bico e restringe o fluxo de ar através da câmara de combustão, portanto, um ajuste preciso é importante aqui. Haste do pistão – tubo de aço de 100 mm com comprimento não inferior à altura total do eixo, soldado no centro da placa.
O duto de combustão está localizado na lateral do poço, com um deslocamento de 200 mm da borda superior. Esta é uma luva de aço comum soldada através de uma das paredes do eixo. Outro 250 mm abaixo dentro do poço, ao longo de suas paredes, um aro de arame com espessura de 4–5 mm é soldado. A folga do eixo é, portanto, limitada, mas ainda é suficiente para o pistão passar.
Uma placa de aço repousa no lado resultante, assim como em um pistão. Um furo de 250–300 mm foi feito em seu centro, ao longo da borda do qual uma tira de aço dobrada em um anel foi soldada para formar um lado de 70–80 mm de altura. Existe o mesmo lado ao longo da borda externa..
Agora temos o fundo da câmara para misturar e queimar os gases de pirólise. A sua função é localizar a combustão secundária, pois caso contrário o volume da lareira aumentará com o afundamento do pistão à medida que o combustível vai queimando com a consequente diminuição do rendimento da caldeira. Outro detalhe é a tampa da caldeira. Esta é a terceira laje, mas com dimensões ao longo dos contornos externos do eixo. Nas bordas, tem um lado pequeno (30–40 mm) para um vestíbulo apertado, e um orifício de 120 mm foi feito no centro e uma manga foi inserida, projetando-se para cima e para baixo em 250–300 mm.
Integração no projeto de um trocador de calor de água
A câmara resultante tem um volume de cerca de 0,15-0,2 m3, qualquer trocador de calor pode ser colocado de forma relativamente livre nele, mas bobinas tubulares trefiladas a frio resistentes ao calor são usadas principalmente. Suas extremidades atravessam as paredes da caldeira e são fornecidas com 5-6 voltas de rosca de tubo – tudo como de costume.
É muito mais importante resolver outro problema: depois de instalar o trocador de calor, o pistão não pode mais ser puxado, mas como colocar a lenha? Para isso, são feitos dois furos na parede frontal da caldeira e duas mangas retangulares de aço soldadas para a montagem das portas com dobradiças..
Um deles é pequeno, com cerca de 200 mm de altura, e está instalado na parte superior da caldeira, exatamente em frente à câmara de combustão de pirólise acima do anel de suporte. Com sua ajuda, você pode controlar o processo de combustão e ajustar a tiragem, por isso é melhor escolher opções com vidro temperado..
A segunda porta deve ser quase tão larga quanto o poço da caldeira. Destina-se a carregar e acender combustível, bem como remover cinzas após sua queima. A abertura deve ser colocada abaixo do anel de suporte.
Também existem alternativas. A caldeira, por exemplo, pode ter um tanque ao redor do corpo, ou pode ser envolvida com um tubo de aço sem costura comum por 3-4 voltas. É necessário colocar o trocador de calor na parte superior da caldeira, embora o resto da superfície externa (incluindo a chaminé) seja adequada para receber calor de todos os tipos de economizadores.
Equipamento opcional
Resta apenas fazer algumas melhorias. Para começar, vamos tornar a distribuição de ar primário sobre a lareira do gerador mais eficiente. Para fazer isso, solde 6-8 pétalas parabólicas perpendicularmente à placa do pistão para formar uma espécie de impulsor.
A segunda adição útil a tal caldeira é sua tubulação correta. Uma unidade de recirculação deve ser instalada entre a alimentação e o retorno do trocador de calor interno, o que não permitirá que a temperatura da água na caldeira caia abaixo de 50–60 ° С. Caso contrário, a formação de condensação por umidade residual e a rápida corrosão das paredes são inevitáveis..
Solde um pequeno pino na parte superior do tubo do pistão e coloque um amortecedor com um orifício sobre ele para regular a quantidade de ar fornecida ao gerador. Além disso, você não deve substituir o exaustor de fumaça por um ventilador, que é muito mais difícil de ajustar. Deve ser instalada uma bomba de exaustão em um ponto da chaminé, a 2 metros da caldeira. É ideal se as aletas do radiador forem instaladas nesta seção do tubo..
Caldeiras caseiras para longa queima em madeira
As caldeiras caseiras para longa queima em madeira são perfeitas para aquecer o lar e economizar dinheiro. Estas caldeiras são eficientes e versáteis, proporcionando amplas possibilidades de instalação, sistemas de aquecimento eficazes e econômicos e o benefício adicional de segurança. Mais ainda, são de fácil manutenção e uso, tornando-as a escolha ideal para qualquer lar.
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Qual é o melhor modelo de caldeira caseira para longa queima em madeira? Estou interessado em adquirir uma para minha casa, mas gostaria de saber qual é a opção mais eficiente e econômica. Alguém tem alguma recomendação?
Existem diversas opções de caldeiras caseiras para longa queima em madeira. Uma opção muito eficiente e econômica é o modelo de caldeira a lenha com trocador de calor. Esse tipo de caldeira utiliza a queima da madeira para aquecer a água que circula em um sistema de tubos. Assim, a energia térmica gerada é aproveitada para aquecer a casa ou fornecer água quente, reduzindo o consumo de combustíveis fósseis e gerando economia. É importante procurar por caldeiras com boa isolamento térmico e eficiência energética, além de considerar o tamanho compatível com a sua necessidade. É recomendado consultar especialistas ou buscar a opinião de outros usuários para obter recomendações mais específicas.