Chaudière à combustion longue à faire soi-même

Les chaudières à combustion longue sont devenues très demandées avec la croissance de la construction de logements privés. L’achat d’un appareil de chauffage industriel coûte une somme importante. Les chaudières à faire soi-même peuvent réduire les coûts. Un dessin compétent, la capacité de le comprendre correctement et le respect scrupuleux des instructions aideront tout utilisateur potentiel à accomplir cette tâche.

Comment faire une chaudière à combustion longue

Ce groupe comprend les générateurs de chaleur dotés d'un foyer dont les dimensions sont augmentées par rapport aux modèles ordinaires. Une plus grande quantité de combustible solide garantit un temps de combustion plus long et un plus grand volume de chaleur générée. Les fabricants proposent des chaudières prêtes à l'emploi avec les indicateurs suivants pour la durée de combustion du combustible jusqu'au prochain remplissage de combustible :

• bois de chauffage et déchets de l'industrie du bois – jusqu'à 12 heures ;
• charbon - jusqu'à 24 heures.

D’autres combustibles alternatifs sont utilisés pour le chauffage :

• tourbe briquetée;
• déchets de bois pressés en sacs – sciure, copeaux, écorces ;
• charbon de bouleau;
• déchets emballés mis en décharge.

Référence! Le combustible le moins cher est considéré comme la sciure de bois ordinaire, à condition que sa teneur en humidité ne dépasse pas 20 %.

Vous pouvez fabriquer vous-même une chaudière avec les mêmes paramètres de fonctionnement. Au début des travaux, vous devez décider des caractéristiques de la future unité. Les paramètres suivants sont considérés comme des paramètres importants pour les chaudières :

• pouvoir;
• durée de combustion ;
• coefficient de performance (efficacité);
• pression de service maximale admissible ;
• pression nominale dans le système ;
• volume total et utile du foyer ;
• profondeur du foyer ;
• longueur maximale du journal ;
• volume du réservoir ;
• poids de la chaudière.

Ces paramètres seront individuels pour chaque type de chaudière.

Référence! La surface de chauffage dépend de la puissance de la chaudière. Une chaudière de puissance insuffisante ne pourra pas chauffer complètement l’ensemble du bâtiment.

Le fonctionnement de ce type de générateur de chaleur repose sur la propriété physique de la chaleur générée lors de la combustion du combustible étant transférée vers un échangeur de chaleur. La méthode de transfert de chaleur dépend de la conception de l'échangeur de chaleur.

La durée de combustion est affectée par :

• volume du réservoir de carburant ;
• le degré d'isolation du tirage de la cheminée de l'air qui y pénètre (le combustible solide dans la chambre de combustion doit couver lentement et ne pas s'enflammer).

La fabrication d'une chaudière commence par le choix de sa conception et du problème qu'elle doit résoudre :

• Pour les petits locaux (garage, maison de campagne, dépendance), une simple chaudière sans chemise d'eau convient, fonctionnant sur le principe d'un four ordinaire, lorsque la chaleur est transférée à travers les parois de la structure par convection de l'air thermique.
• Pour chauffer une maison, une conception plus complexe et plus fiable est nécessaire. Dans ce cas, il faut tenir compte du fait que le générateur de chaleur fonctionnera en continu pendant une longue période.

Selon l'emplacement du foyer, les chaudières sont :

• à combustion haute;
• avec une combustion plus faible (moins productive en termes de volume de chargement et de durée de combustion jusqu'au prochain remplissage).

Selon la forme du corps :

• cylindre;
• rectangle.

Matériel et outils requis

La première étape du travail est la préparation matériaux et composants. Pour travailler, vous aurez besoin de :

• acier à faible teneur en carbone de 3 à 4 mm d'épaisseur ;

Important! Les nuances d'acier St 35 et supérieures ne conviennent pas au soudage conventionnel en raison de leur teneur élevée en carbone.

• tuyau DN50, 150 – pour les modèles avec échangeur de chaleur tubulaire ;
• tuyau rectangulaire 60x40 mm - pour réaliser un canal d'air;
• coin à angle égal - pour les grilles ;
• bande d'acier 20x3 mm;
• isolation en basalte de 2 cm d'épaisseur (densité d'au moins 100 kg/m³) ;
• tôle (peut être recouverte de polymères) de 4 à 5 mm d'épaisseur - pour la fabrication de portes ;

Attention! Vous pouvez acheter des portes en fonte prêtes à l'emploi, adaptées à la taille du foyer.

• carton d'amiante - pour l'isolation thermique des portes;
• corde d'amiante;
• électrodes;
• Panneau de contrôle;
• ventilateur;
• capteur de température;
• poignées de porte.

Référence! Le panneau de commande, le capteur et le ventilateur serviront à contrôler automatiquement le fonctionnement de la chaudière.

Outils de base dont vous aurez besoin pour travailler :

• Bulgare;
• meules;
• Machine de soudage;

Attention! Il est préférable de découper la tôle en flans par découpe guillotine en atelier de production. La découpe manuelle prend du temps et nécessite un ponçage supplémentaire des bords coupés.

• percer;
• roulette;
• marqueur;
• étriers;
• compresseur (pour tester la chaudière).

Chaudière simple à combustion longue : dessin

En figue. La figure 1 montre un dessin d'une chaudière simple avec un foyer inférieur.Des tôles d'acier à faible teneur en carbone sont utilisées pour fabriquer le corps rectangulaire et l'échangeur de chaleur. L'échangeur de chaleur est conçu comme une « chemise d'eau ». Le coefficient de transfert de chaleur (efficacité) est augmenté en raison de la conception des saillies à l'intérieur de la chaudière, qui reflètent la flamme et le gaz de chauffage.

Riz. 1 Chaudière avec une « chemise d'eau »

En figue. La figure 2 montre un échangeur thermique combiné de type « chemise d'eau » (2), formé autour de la chambre de combustion plus un registre à fentes (3) en tôle d'acier. Les produits de combustion sortent par le conduit de fumée (1). Le combustible solide (5) brûle au fond de la chambre. En dessous se trouve le régulateur d'alimentation en air (8).

Riz. 2 Chaudière avec registre à fente

Chaudière à combustion haute

Le dessin de la caméra est illustré à la Fig. 3. Une chaudière en forme de cylindre est constituée de tuyaux de différents diamètres. L'air est fourni par un tuyau mobile qui s'étend vers le haut pour libérer la chambre de combustion lorsque le combustible doit être chargé. Lorsqu'il est brûlé, son volume commence à diminuer et, avec lui, le tuyau tombe également doucement vers le bas sous le poids de son poids. Une alimentation uniforme en carburant est obtenue à l'aide d'un disque soudé à la base du tuyau.

L'échangeur de chaleur est conçu comme une « chemise d'eau » qui enveloppe la chambre de combustion. L'air est chauffé dans la partie supérieure de la chaudière.

Riz. 3. Chaudière à combustion supérieure

Chaudière à combustible solide bricolage

Regardons l'exemple de la chaudière à combustion supérieure la plus populaire (Fig. 3). Si nécessaire, les dimensions peuvent être modifiées proportionnellement à celles indiquées sur le dessin. Une caractéristique distinctive de la conception est le tuyau, qui sert à la fois de régulateur d'alimentation en air et d'échangeur de chaleur. Les gaz libérés pendant le processus de combustion lente du combustible montent vers le haut et s'enflamment dans la chambre de combustion supérieure.

Pour la fabrication, les matériaux décrits à la section 2 sont nécessaires : tuyaux, tôle d'acier, cornière, isolant, carton amiante, électrodes.

La première étape d'une chaudière artisanale comprend les étapes suivantes :

1. Un corps cylindrique est soudé à partir d'un tuyau d'un diamètre de 45 cm et d'une longueur de 150 cm.
2. Le fond est recouvert d'un cercle découpé dans de la tôle d'acier par soudure.
3. Un trou rectangulaire est découpé dans le tuyau de diamètre inférieur (partie inférieure) pour la porte du cendrier. Il peut également être fabriqué à partir de tôle d’acier ou acheté prêt à l’emploi sur mesure.
4. Le foyer est situé en partie haute, un rectangle est également découpé sous sa porte. La porte doit être isolée avec du carton amiante et du cordon d'amiante sur le pourtour. Toutes les portes doivent être fermées avec des loquets.
5. Un tuyau de sortie de fumée est soudé à partir d'un tuyau profilé, qui sera inséré dans la cheminée.

Important! En raison des changements de température, de l'humidité (condensation) se formera à la surface du tuyau, entraînant de la corrosion, les cordons de soudure doivent donc être de haute qualité.

6. Les pieds d'un angle égal sont soudés au corps de la chaudière.
7. Découpez le capot supérieur d'un diamètre de 46 cm, qui s'adaptera au dessus du corps cylindrique.

Échangeur de chaleur DIY pour une chaudière à combustible solide

La deuxième étape est la fabrication de l'échangeur de chaleur :

1. Un tuyau d'échangeur de chaleur d'un diamètre de 40 cm et d'une longueur de 130 cm est soudé à partir d'une tôle.
2. Insérez-le dans un corps cylindrique, fixez un espace de 5 cm entre les tuyaux, grâce auquel une « chemise d'eau » se formera.
3. La différence entre la longueur des tuyaux de l'échangeur de chaleur et celle de l'extérieur doit être d'au moins 20 cm. Le tuyau dans le tuyau est fixé par soudage à l'aide d'anneaux métalliques préparés.
4. Des buses sont installées dans les zones supérieure et inférieure de la chemise d'eau : une pour l'alimentation, l'autre pour la sortie du liquide de refroidissement.Pour leur fabrication, on utilise un tuyau d'un diamètre de 5 cm, un filetage est vissé à l'extérieur par lequel ils seront reliés aux tuyaux du système de chauffage.
5. Le tuyau de distribution par lequel l'air sera fourni est soudé à partir d'un métal d'une épaisseur supérieure à celle du corps et de l'échangeur de chaleur (au moins 5 mm pour un diamètre de 6 cm). La longueur du tuyau est inférieure de 10 cm à la longueur du tuyau de l'échangeur de chaleur (120 cm).

Important! Le tuyau de distribution est situé dans une zone à haute température et, avec le temps, se déforme et brûle, c'est pourquoi du métal d'une épaisseur de 5 mm ou plus est utilisé pour sa fabrication.

6. Le tuyau est inséré dans un disque préparé avec un trou fini. Un disque métallique en acier d'un diamètre de 38 cm est soudé au tuyau.
7. Au moins 4 coins sont soudés à la base du disque, faisant office de roue.
8. Une vanne est installée au sommet du tuyau pour une alimentation en air portionnée et une boucle est soudée sur laquelle une chaîne est fixée pour soulever le tuyau.

Attention! Pour améliorer le transfert de chaleur, un ventilateur à air pulsé est installé au sommet du tuyau.

Comment assembler correctement une chaudière

Après avoir franchi les deux étapes principales, ils entament la dernière.

La troisième étape est le montage de la chaudière :

1. Choisir un emplacement pour installer la chaudière, vérifier le niveau pour s'assurer qu'il n'y a pas de différences qui pourraient nuire au fonctionnement du générateur de chaleur.
2. Le couvercle avec le tuyau de distribution est tiré sur la carrosserie, après avoir préalablement posé un cordon en amiante. Le couvercle peut également être soudé au corps.
3. Le conduit de fumée est inséré dans la cheminée.
4. Grâce à des tuyaux de sortie filetés, la chaudière est reliée au système de chauffage de la maison.
5. Le système est rempli d'eau et le fonctionnement de la chaudière est vérifié lorsqu'elle n'est pas complètement chargée.
6. Si le test s'est bien déroulé, la chaudière est chargée à pleine capacité.