Construction d'une chaudière à combustible solide

Créer un microclimat chaleureux et cosy dans une maison de campagne pendant la saison froide devient possible grâce à la présence d'équipements de chauffage bien choisis. L'utilisation de chaudières à combustible solide devient de plus en plus populaire chaque année. Cela est dû à la hausse des prix des ressources utilisées pour faire fonctionner les systèmes de chauffage. La disponibilité du charbon et du bois de chauffage remplace des sources d’énergie plus coûteuses telles que l’électricité, le gaz et les combustibles liquides.

Comment fonctionne une chaudière à combustible solide ?

Le corps des unités de combustion du bois et du charbon est en acier. Il a une forme rectangulaire et ses dimensions dépendent de la puissance thermique. Comme tout équipement de four, à l'intérieur du cadre de bas en haut se trouvent : un cendrier, une chambre de combustion, une chemise d'eau, et dans la partie supérieure se trouve un tuyau d'évacuation des produits de combustion.

Par la porte inférieure de l'unité, les cendres sont évacuées, elle régule également le tirage - et, par conséquent, la puissance thermique de la chaudière. Le foyer est séparé du cendrier par des grilles en fonte. Grâce à l'utilisation d'un tel matériau, la durée de vie des grilles est augmentée. La chambre de combustion est équipée d'une porte séparée par laquelle le bois de chauffage est chargé dans l'appareil.

L'utilisation de différents matériaux dans la fabrication des chemises d'eau divise les équipements à combustible solide en modèles :

• avec échangeur de chaleur en fonte ;
• avec une gaine en acier.

La complexité de la conception des échangeurs de chaleur dépend des fonctions attribuées à la chaudière, de sa puissance et de sa destination. Les unités qui comportent un grand nombre de passages multidirectionnels de produits de combustion dans la cavité interne des chemises sont équipées de registres spéciaux. L'ouverture ou la fermeture de ces registres régule le débit d'air des masses chaudes lors de la combustion du carburant.

Certains fabricants d'équipements de chauffage installent des brûleurs en fonte sur la surface supérieure du corps, qui sont utilisés au quotidien pour cuisiner. De telles unités sont appelées chaudières à poêle.

Le tuyau de sortie de la cheminée est équipé d'un registre spécial, qui est utilisé pour réguler le débit des flux d'air chaud pendant la combustion dirigés vers le canal des gaz d'échappement.

RÉFÉRENCE! Il existe des modèles conçus pour chauffer les bains. La surface supérieure de ces poêles de sauna est conçue pour placer des pierres qui chauffent l'air, et un échangeur de chaleur chauffe l'eau courante pour son utilisation.

Comment fonctionne une chaudière à combustible solide ?

Le principe de fonctionnement des chaudières à bois est que, après avoir chargé le combustible dans la chambre, celui-ci est allumé et le foyer est fermé. Pour la combustion, l'air s'échappant de la grille est utilisé. Sous l'influence du tirage naturel, des flux chauds de gaz d'échappement circulent de bas en haut, le long des cavités de la chemise d'eau. En raison de la température élevée des produits de combustion, l'échangeur de chaleur se réchauffe et la fumée est évacuée par le tuyau de sortie - dans la cheminée.

L'utilisation de registres dont l'unité est équipée permet de réguler le processus de combustion. Lorsque la chaudière est allumée, tous les registres sont ouverts, permettant ainsi l'accès et l'évacuation d'une grande quantité d'air nécessaire au fonctionnement de la chaudière.Pendant que le bois de chauffage ou le charbon brûle, fermez d'abord le registre du cendrier et, après avoir stabilisé la combustion, fermez l'échangeur de chaleur, en assurant le mouvement requis des masses d'air chaud à travers la cavité interne de l'équipement. Le registre du conduit de cheminée n'est couvert que lorsque le registre du cendrier fermé ne peut pas contenir l'augmentation de la température du liquide de refroidissement.

ATTENTION! Les fabricants d'unités à combustible solide ne munissent pas toujours le tuyau d'évacuation des fumées d'un registre ! Dans ce cas, le registre est installé sur la cheminée.

Pour maintenir une température de combustion constante, des thermostats sont utilisés qui, en fonction des modifications des paramètres du liquide de refroidissement, contrôlent le registre inférieur de la chaudière. Installez le régulateur en haut de la chemise d'eau. Grâce à la connexion rigide, à l'aide d'un levier et d'une chaîne, la position du portail change lorsque l'on tourne la tête thermique, qui réagit aux fluctuations de la température du liquide de refroidissement.

La conception de la plupart des unités à combustible solide implique un chargement manuel de bois de chauffage ou de charbon. Les fabricants d'équipements modernes proposent aux consommateurs des modèles avec alimentation automatique en carburant. Cette technique est populaire lors de l'utilisation de briquettes granulées, spécialement conçues pour la combustion lors de la préparation du liquide de refroidissement.

Types de chaudières selon le principe de fonctionnement

La combustion du bois ou du charbon dans la chambre de combustion peut se faire de différentes manières. L'utilisation d'une méthode ou d'une autre divise les équipements à combustible solide en plusieurs catégories.

Classique

Le nom lui-même parle de la méthode de combustion du combustible familière aux équipements de fournaise. Le foyer est chargé de bois, allumé, la porte est fermée et l'alimentation en air est régulée à l'aide d'un ventilateur manuellement ou avec un thermostat.L'air chaud, en montant, chauffe la chemise d'eau de la chaudière et sort par la cheminée. La puissance de l'unité classique est régulée par le registre d'air du cendrier. Mais même avec la porte complètement fermée, le processus de combustion continuera, mais avec moins d'intensité.

Cette méthode est populaire dans la fabrication de chaudières domestiques de faible puissance. En raison de la simplicité de la conception, les artisans qui fabriquent indépendamment une unité de chauffage ont souvent recours à cette technique. Les surfaces lisses des cavités internes facilitent l'entretien et le nettoyage de la surface interne des cendres et de la suie.

Longue combustion

Le principal inconvénient de l'utilisation d'une chaudière à combustible solide est la nécessité d'ajouter fréquemment du bois de chauffage dans le foyer. Pour augmenter l'intervalle de temps entre les téléchargements, diverses technologies ont été développées. Une de ces méthodes est appelée combustion longue.

Une caractéristique de cette méthode est la combustion progressive, couche par couche, d'une grande quantité de carburant stocké. Le ralentissement du processus de combustion est obtenu en modifiant les directions du flux des masses d'air chaud dans la partie interne de l'échangeur de chaleur. Selon le nombre de flux venant en sens inverse, les unités à combustion longue sont :

• bidirectionnel;
• trois façons;
• multipasse.

Les échangeurs de chaleur à grand nombre de courses sont utilisés dans les chaudières industrielles de grande puissance à partir de 100 kW. Les équipements ménagers à combustion longue sont fabriqués avec une chemise d'eau à deux ou trois passages.

Les unités de type mine à combustible solide ont trouvé de nombreuses applications dans la vie quotidienne. La caractéristique de conception est que le ventilateur est situé dans la partie supérieure et la cheminée part du bas. De telles chaudières ont un échangeur de chaleur de haut en bas.La combustion se produit dans une direction inhabituelle pour les lois de la physique, en raison de la direction opposée de la poussée. Le gros inconvénient d'un tel équipement est la nécessité constante de nettoyer le tuyau d'évacuation des fumées situé dans la partie inférieure du boîtier. En raison de la direction inhabituelle du processus de travail, la combustion du bois se produit très lentement.

En plus des chaudières à combustion longue qui utilisent le tirage naturel en mode lent pour augmenter les intervalles de temps entre les chargements de combustible, il existe des unités avec régulation forcée des débits d'air à l'aide de ventilateurs. La complexité de la sélection des équipements, puis du contrôle du mouvement des flux d'air chaud, rend les chaudières à mouvement forcé des gaz d'échappement peu populaires.

Pyrolyse

Un type de combustion à long terme est la division du processus de transfert de chaleur entre la combustion de combustible solide et la post-combustion du gaz de pyrolyse. Le foyer de ces chaudières est divisé en deux chambres : dans la première, le bois couve lentement avec un manque d'oxygène, de ce fait, du gaz secondaire (hydrocarbure, azote, monoxyde de carbone...) est libéré, qui brûle dans la seconde. partie de la chambre de combustion.

Pour ralentir la combustion dans les unités de pyrolyse, on utilise souvent un tirage inversé, similaire à celui créé dans une unité à puits. Ou ils utilisent des extracteurs de fumée spéciaux qui régulent le mouvement des produits de combustion à l'intérieur de l'échangeur de chaleur. De l'air est fourni à la seconde chambre de combustion pour la combustion du gaz secondaire. La cavité interne d'un tel équipement présente une résistance aérodynamique élevée, ce qui permet au carburant de ne pas s'enflammer dans la première chambre.Le processus de travail dans le deuxième compartiment brûle tous les gaz nocifs dont la formation est typique d'une combustion normale.

IMPORTANT! Le fonctionnement des chaudières à pyrolyse ne permet pas l'utilisation de combustible dont le taux d'humidité est supérieur à 30 % ! Un excès d'humidité interférera avec le processus de libération des gaz secondaires !

Le processus de double combustion augmente l'efficacité de l'unité à combustible solide. L'utilisation de moins de bois ou de charbon par rapport aux chaudières conventionnelles incite le consommateur à réfléchir à la possibilité d'utiliser une telle technologie pour chauffer sa propre maison.

Sur pellets

Les équipements coûteux comprennent les équipements à combustion longue qui utilisent du combustible granulaire comme ressource. La complexité de la conception est due à la présence d'une trémie de chargement et d'un mécanisme d'alimentation en pellets dans le foyer. La durée (jusqu'à 7 jours) de fonctionnement autonome de l'unité dépend de la taille du conteneur de chargement ; il a la forme d'un cône tronqué, où se trouve un trou pour la connexion à une vis ou à un autre type de mécanisme qui répartissez les briquettes dans la chambre de combustion, au besoin.

Le fonctionnement de tous les composants et mécanismes d’une telle unité est contrôlé automatiquement. Les modèles modernes sont même équipés d'un mécanisme permettant de nettoyer le cendrier des cendres. La seule chose que le consommateur doit faire est de charger la trémie et d'allumer les pellets. Des conceptions similaires sont utilisées lors de l’utilisation de copeaux de bois, de briquettes de charbon et d’autres types de combustibles en vrac.

IMPORTANT! Le réservoir de chargement et le mécanisme d'alimentation conçus pour un type de carburant ne peuvent pas être utilisés pour brûler avec d'autres matières premières non fournies par le fabricant de l'équipement ! Une telle violation endommagerait la chaudière !

L'utilisation de différentes méthodes de combustion et de chargement prive les chaudières à combustible solide de la nécessité d'un chargement fréquent, tout en augmentant considérablement le coût. Un large choix d'équipements de chauffage permet au consommateur d'évaluer correctement ses propres besoins et de faire un choix éclairé.