Calderas de pirólisis para calentar casas

las estadísticas medias determinan la necesidad estacional de leña para calentar una casa con una superficie de 200 metros cuadrados dentro de los 19-26 metros cúbicos, es decir, unos 5-6 metros cúbicos en los meses más fríos. Si se instala una caldera de pirólisis en una casa de este tipo, se necesitarán aproximadamente 1,2 metros cúbicos. metros. El «secreto» reside en el principio de funcionamiento de este sistema de calefacción, que puede hacer frente a casi cualquier combustible sólido.

Caldera de pirólisis con combustible de madera

Dispositivo.

El siguiente diagrama muestra un esquema condicionado de un dispositivo para la pirólisis de madera en funcionamiento.

Esquema de construcción de la caldera de pirólisis

Para la aplicación práctica del efecto de pirólisis en calderas de combustible sólido con sus propias manos, una cámara de combustión con dos compartimentos (S O-CALLED FIREBOX) está equipado con sus propias manos.

1. El primer compartimento es una cámara de gasificación, en la vida cotidiana de la cámara de carga diseñado para trabajar con combustible de madera cargada. Aquí, el combustible se piroliza y la madera se divide en residuos sólidos de carbono y gases combustibles.
2. El segundo compartimento está destinado a quemar las fracciones de gas recibidas de la cámara de carga (cámara de combustión).

La combustión principal de los combustibles de madera se produce en el intervalo de temperaturas de 200-800 °C a C, debido al agotamiento artificial del oxígeno atmosférico que se produce. Durante la pirólisis, se produce una fracción volátil en el segundo compartimento. Al mezclarse con aire secundario, los gases de pirólisis arden. Parte del calor excretado dirige el proceso de pirólisis de vuelta al primer compartimento.

Para evitar que la caldera sobrecaliente el intercambiador de calor, se introduce agua por unas tuberías especiales durante el funcionamiento.

Principio de funcionamiento.

La pirólisis es la descomposición de una sustancia en componentes más simples cuando se expone al calor. Cuando se descomponen compuestos orgánicos, aparecen gases inflamables. Estos se inflaman al mezclarse con el oxígeno atmosférico entre las fracciones formadas. El calor específico de combustión de los gases de pirólisis es muy elevado, por lo que puede utilizarse para calentar locales residenciales.

Los sistemas de calefacción basados en el principio de la pirólisis requieren que se garanticen dos procesos funcionales. La producción de gases combustibles y la combustión posterior.

Los gases combustibles obtenidos durante la combustión liberan más calor que en el caso del uso convencional de combustibles sólidos en hornos simples.

Debido a su función generadora de gas, los sistemas de calefacción de combustibles sólidos también se denominan calderas generadoras de gas. La destilación en seco de los combustibles sólidos se produce a temperaturas de hasta 800°C. Estas condiciones vienen dadas en gran medida por la temperatura de la fracción de gas de combustión. Esto significa que con el dispositivo adecuado de la caldera autónoma, se puede secar al mismo tiempo la reserva de combustible. .

Algoritmo.

• La materia prima de madera se deposita en la cámara de carga.
• Poner el regulador en modo de combustión hasta que se alcance la temperatura específica requerida.

En esta fase, la caldera funciona de forma similar a una estufa normal.

• Calentamiento del hogar.
• Paso del regulador al modo de funcionamiento de pirólisis para impedir el acceso de aire libre a la cámara.
• Arranque lento de la leña con emisiones masivas de CO
• Suministro de gas a la cámara de combustión;.
• Enriquecimiento de los gases con oxígeno;.
• Combustión de los gases de pirólisis.

Proceso de combustión del combustible en las calderas de pirólisis.

Ventajas e inconvenientes

Las ventajas de las calderas de pirólisis incluyen

• Posibilidad de ajustar el proceso de combustión en el sentido de aumentar la duración de la combustión completa.

Las calderas de upirolita con combustible de madera, la duración del período de combustión puede llegar a 30 horas, el combustible de carbón será de 7 días, mientras que las calderas de madera normales necesitan encender cada 3-4 horas.

• Capacidad de garantizar el principio de regulación automática de los parámetros de calefacción y control (por analogía con las calderas de gas y líquido).
• Economía de combustión garantizada, el combustible se quema completamente.
• Pequeña cantidad de residuos de cenizas.
• Como la chimenea sólo está representada por una mezcla de dióxido de carbono y vapor, la proporción de liberación de sustancias gaseosas nocivas en el aire ambiente es menor. Además, el propio dióxido de carbono es tres veces menor que el del horno análogo de combustión normal.
• Posibilidad de utilizar fuego sin resolver.

Entre los inconvenientes, cabe destacar

• Costes más elevados (casi el doble) en comparación con los calentadores de agua convencionales.
• Dependientes energéticamente, lo que obliga a los equipos a funcionar sólo en zonas con infraestructura establecida.
• Requisitos especiales en cuanto a la humedad del combustible.
• Cambios significativos de potencia (hasta un 40%) debido al aumento y atenuación de la salida de la fracción volátil en el curso de la pirólisis del combustible hipotecado.
• Combustión inestable a baja carga.
• Formación de TAR en los motores de gas.
• Cumplimiento del régimen de temperatura de remanso para evitar la condensación.

Tipo de combustible.

En teoría, las calderas de pirólisis pueden hacer frente a los componentes sólidos orgánicos convencionales del combustible.

• Coque, lignito o carbón.
• Madera — del fuego a los pellets.
• Turba;.
• Residuos de madera.

Tipos de combustible para calderas de pirólisis

Cada tipo de combustible determina el tiempo para la combustión completa.

• En fuego de madera blanda — en 5 horas.
• En madera maciza — en 6 horas.
• El lignito arde en 8 horas.
• El carbón arde el más largo — 10 horas.

A pesar de estas discrepancias en los indicadores de la duración de la combustión completa, la madera se considera el más rentable para su uso en Pyrolyznomkotla. En los dibujos para la producción de calentadores de gas, los calentadores en sus propias manos se centran en troncos de los siguientes tamaños: diámetro — 200 mm, longitud — 400 mm.

Cuando se utilizan briquetas de madera, el tamaño óptimo es de 300×30 mm.

Requisitos de la madera.

Los sistemas de pirólisis son muy sensibles a los cambios de humedad del combustible. El exceso de humedad provoca la liberación de grandes cantidades de vapor. Como consecuencia, se reducen las propiedades térmicas del sistema de calefacción y se reduce la potencia de la caldera hasta que ésta deja de funcionar. La relación del calor de combustión del combustible con la humedad de la madera se muestra en el siguiente gráfico.

Gráfico de dependencia del calor de la humedad

El deterioro del trabajo va acompañado de humo y hollín. Para el funcionamiento normal de la caldera, el contenido de humedad del combustible de madera recomendado es inferior al 45%. El valor óptimo de humedad es del 20%.

El combustible al 50% es la mitad que la madera con un contenido de humedad del 20%.

Fabricación de bricolaje.

Las calderas que funcionan por pirólisis ocupan un lugar destacado en el mercado de los equipos de calefacción. Sin embargo, el coste relativamente elevado de las calderas obliga a los artesanos a fabricar dispositivos generadores de gas en casa con sus propias manos. Los profesionales técnicamente competentes que reciben el estatus de «Maestro Samodelkin» en su vida diaria desarrollan de forma independiente planos de productos y realizan cálculos térmicos. Con respecto a su experiencia práctica, se basan algunas recomendaciones universales para aquellos que quieren hacer una caldera de pirólisis para sus propias necesidades.

Carcasa de la caldera de pirólisis

Herramientas y materiales

Materiales y herramientas típicos para construir una caldera con tus propias manos:

• Chapas de acero de 4 mm de espesor. Para unidades con una potencia de 45-55 kW, se necesitan tres chapas de 1250×2500 mm.
• Acero de 2 mm de grosor o acero galvanizado (para la carcasa de convección), dimensionado como 2 planchas de 1250×2500 mm.
• En presencia de residuos de proyecto de obras realizadas anteriormente, tubos con diámetros de 32-159 mm, tubos de perfil con secciones rectangulares de 60×30 mm y 80×40 mm, flejes de acero con anchuras de 20-80 mm. 5 mm de espesor;.
• Varillas de acero;.
• Musgo de ladrillo;.
• Cordón de amianto;.
• Elementos de fijación Elementos de fijación (pernos, tuercas, tornillos);.
• Electrodos de soldadura — 10 kg;.
• Círculos se cortan y se muelen — por lo menos 25 piezas de 125-230 mm de diámetro.
• Los ventiladores son centrífugos. En función de los parámetros especificados en el plano, se selecciona la productividad adecuada del ventilador.
• Unidades automatizadas para regular la temperatura.
• Taladros y amoladoras eléctricos.
• Equipos de soldadura (mejor de corriente continua).

Etapa.

• Adquisición de materiales según las especificaciones de los planos de trabajo y montaje.
• Corte de chapas en piezas brutas para elementos de calderas, gasificación y algunos elementos de cámaras de combustión.
• Ejecución en formatos de chapa de los orificios de las tuberías.
• Montaje preliminar en tachuelas de soldadura para ambas cámaras.
• Instalación de las tuberías en los orificios de trabajo previamente grabados.
• Realización a partir de varillas de acero de la parrilla en el lugar de premontaje y posterior instalación en la célula.
• Exclusión final del diseño ensamblado de la cámara y los objetos internos.
• Endurecimiento de la estructura resultante con material de hoja según los planos de la carcasa. Los expertos recomiendan el uso de espaciadores temporales para minimizar la deformación de la carcasa durante la soldadura.
• Colocación de ladrillos de chamota en las habitaciones.
• Fabricación en el lugar de las puertas de carga, ajustar las fijaciones a la carcasa y colgar las puertas.
• Instalación de tuberías desde el exterior de la carcasa (suministro de aire, canal de humos); y
• «Cosmética»: cosido de costuras, recubrimiento de la superficie exterior de la caldera con una capa de pintura introductoria y resistente al calor.
• Instalación de ventiladores centrífugos.
• Instalación y conexión de unidades de automatización para controlar el funcionamiento de los productos ensamblados.

Requisitos.

1. Las dimensiones óptimas influyen notablemente en la calidad de los hornos de dos zonas, por lo qu e-las rejillas golsnik deben tratarse con especial cuidado.
2. Para crear las condiciones para una combustión eficaz del combustible, es necesario cubrir con agua las superficies internas de la carga del producto y de la combustión.
3. La carcasa metálica de la caldera debe instalarse sobre una base de hormigón a una distancia mínima de 20 cm de la pared.
4. Antes de un incendio de la caldera se recomienda a mentir sobre su propia mano de placas de metal con un espesor de 1,5-2,0 mm.

De acuerdo con los requisitos de seguridad contra incendios, las calderas de pirólisis se instalan en locales no residenciales separados con orificios de ventilación.

Mito y realidad. Vídeo.

El autor de este vídeo cuenta toda la verdad y las especulaciones sobre las calderas de pirólisis.

Las calderas domésticas de pirólisis de bricolaje están muy bien consideradas entre los propietarios de edificios privados. Son fiables y eficaces en su trabajo. Sin embargo, para que funcionen perfectamente hay que asegurarse de la fiabilidad energética del calentador, además de asegurarse en caso de corte del suministro eléctrico en la zona de la casa. Los cortes frecuentes del suministro energético hacen que los propietarios instalen un generador o SAI además de la caldera.

Instalación de una caldera de pirólisis autoconstruida en una sala especial

Fecha de actualización: 11-20-2023

A: admin

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