Paramètres de base des chaudières et poêles à combustible solide
L'approvisionnement en chaleur par combustible solide se caractérise par des coûts initiaux relativement faibles. Il existe des chaudières à combustible solide abordables sur le marché. Cependant, le processus d'installation de l'équipement et de l'ensemble du système dans son ensemble doit être effectué selon certaines règles.
Chaudière à combustible solide dans le système de chauffage
Presque tous les poêles et chaudières à combustible solide pour le chauffage de l'eau chaude ont les mêmes caractéristiques. Leurs connaissances et leur capacité à utiliser correctement les informations vous aideront à choisir le bon équipement pour chauffer votre maison. Lors du choix, vous devez prêter attention non seulement aux aspects techniques, mais également à la fabrication. Les chaudières de chauffage domestique pour combustibles solides doivent être fabriquées avec des nuances d'acier spéciales. Le boîtier mesure au moins 2 mm d'épaisseur. Pour la chambre de combustion, de l'acier résistant à la chaleur d'une épaisseur de 3 mm ou plus est utilisé.
L'avantage sera une garantie du fabricant et du vendeur d'équipement de chauffage. Vous devez également faire attention à la présence d'un réseau de centres de service pour la maintenance et la réparation. Pour que les examens des chaudières à combustible solide ne soient que positifs, lors du choix de l'équipement, vous devez étudier les paramètres suivants:
- Puissance nominale. Il est déterminé par des calculs préliminaires de l'apport de chaleur. Pour former un petit parc, chauffer une maison privée avec du combustible solide doit avoir une capacité de 15 à 20% de plus que celle calculée;
- Matériau de l'échangeur de chaleur... Les plus fiables sont les chaudières à combustible solide en fonte. Leur inconvénient est un grand indicateur d'inertie et de destruction possible sous de fortes contraintes mécaniques. L'alternative est des modèles plus légers et moins chers avec un échangeur de chaleur en acier;
- Type de chaudière. En plus des équipements à combustion directe classiques, vous pouvez choisir des chaudières à pyrolyse ou à combustion longue.
Des chaudières à combustible solide à faire soi-même sont souvent fabriquées. Mais pour faire ce travail, vous devez choisir le bon schéma de fabrication et les bons matériaux. L'avantage de telles conceptions est la capacité de s'adapter selon les paramètres ci-dessus à un système de chauffage spécifique.
Tous les poêles à air à combustible solide sont conçus pour utiliser du charbon, du bois, des briquettes de combustible ou de la tourbe. Les exceptions sont les chaudières à pellets, qui diffèrent par leur conception et ne sont destinées qu'aux pellets.
Choisir une chaudière - objectif, caractéristiques, avantages et inconvénients
Chaudières automatiques
La chaudière automatique fonctionne au combustible solide granulaire. La caractéristique principale et le principal avantage de son installation dans une maison privée est l'automatisation maximale du fonctionnement d'un tel système de chauffage.
Le carburant est fourni et les cendres sont éliminées automatiquement. L'inconvénient est la nécessité d'une pièce spéciale.
Chaudières à pyrolyse
Une chaudière à combustible solide à pyrolyse génère de la chaleur en brûlant du gaz généré par décomposition sous l'influence de la température élevée du combustible solide.
Le principal avantage est le rendement atteignant 90% et la durabilité d'une charge (jusqu'à 10 heures). Mais un système de chauffage à combustible solide avec une chaudière à pyrolyse coûtera également plus cher à installer.
Chaudières à combustion longue
Les chaudières à combustion longue les plus connues sont le poêle de type Buleryan et le système à combustible solide Stropuva. Leurs conceptions diffèrent les unes des autres, mais dans l'ensemble, elles sont similaires - un onglet de carburant suffit pour au moins 30 heures de combustion.
Le principal inconvénient est le refroidissement rapide de l'air si une maison de campagne est chauffée avec un transfert de chaleur inégal depuis les locaux.
Chaudières classiques
Une chaudière classique est similaire en principe à un poêle domestique. Un flux d'air de combustion est fourni à travers la grille. Les avantages comprennent l'indépendance des autres sources d'énergie et la possibilité d'utiliser différents types de combustibles. L'inconvénient est la nécessité d'un remplissage régulier du combustible et la présence d'une chaufferie.
Systèmes de chauffage à combustible solide
L'installation des équipements de chauffage est précédée du choix d'un schéma. L'ensemble complet de l'approvisionnement en chaleur, les paramètres de fonctionnement du système, ainsi que le type de liquide de refroidissement en dépendent. Dans certains cas, un système de chauffage à la vapeur à combustible solide est conseillé. Mais le plus souvent, ils choisissent le chauffage de l'eau à la maison.
Système de chauffage de l'eau de la maison
Le choix est déterminé par les caractéristiques de la maison - sa superficie, les pertes de chaleur et le mode de chauffage requis. Pour une distribution uniforme de la chaleur, un schéma d'installation d'une chaudière à combustible solide dans un circuit d'eau est recommandé. Si la surface de la maison est petite, le chauffage à air peut être utilisé. Dans de rares cas, des chaudières à vapeur faites maison pour le chauffage à combustible solide sont utilisées.
Lors de la première étape du choix d'un schéma d'installation d'une chaudière à combustible solide, il est difficile de déterminer le type d'alimentation en chaleur. Actuellement, les types les plus courants sont les suivants:
- Eau à circulation naturelle... Applicable pour les petites maisons privées et les chalets d'été. Cela est dû à la longueur maximale possible de la ligne jusqu'à 30 M. Même avec une chaudière de chauffage puissante pour une maison au combustible solide, le débit de circulation de l'eau sera faible;
- Eau à circulation forcée... Pour ce type de fourniture de chaleur, vous pouvez envisager de fabriquer une chaudière à combustible solide avec une pompe intégrée. Grâce à cette conception, la zone de chauffage est considérablement augmentée;
- Air... Il peut être réalisé à l'aide de chaudières de chauffage à combustible solide à faire soi-même, dotées de canaux pour la circulation de l'air chaud dans la conception. Une alternative consiste à installer un échangeur de chaleur à air et un système de conduits pour distribuer l'air chauffé dans les pièces de la maison;
- Fumer... Il est extrêmement rarement utilisé dans le chauffage autonome en raison du coût élevé des équipements et de la nécessité d'une surveillance constante de l'état du liquide de refroidissement. La plupart des systèmes de chauffage à la vapeur à combustible solide sont conçus pour chauffer de grands bâtiments.
La meilleure option pour installer une chaudière domestique à combustible solide est l'approvisionnement en eau chaude à circulation forcée. Il a de bonnes performances et son entretien est peu coûteux. Vous pouvez également noter un grand nombre de schémas, selon lesquels vous pouvez calculer indépendamment une chaudière à combustible solide.
Dans tout système de chauffage, quel que soit le schéma choisi, des éléments de sécurité doivent être présents. Pour les chaudières à combustible solide pour le chauffage de l'eau chaude, ce sont des bouches d'aération, des purges et des clapets anti-retour.
Vidéo
Choisir l'équipement de la chaudière. La vidéo portera sur le choix de l'équipement de la chaudière. Vous apprendrez: ce qu'il faut rechercher, quels éléments sont nécessaires dans la chaufferie, ce que devrait être la cheminée pour une chaudière à gaz et, en utilisant un appareil bon marché, pour se protéger de la perte de deux cent mille roubles.
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Chaudières à feu direct
Le dispositif de chaudière à combustible solide le plus simple a des modèles classiques. Ils se composent d'une chambre de combustion, d'un bac à cendres, d'un échangeur de chaleur et d'une cheminée. Le transfert d'énergie thermique vers l'eau se produit en raison de la combustion du combustible dans le four.
Conception de chaudière à combustion directe
L'avantage de ces modèles est la fiabilité et la simplicité de conception. Pour la fabrication indépendante d'une chaudière à combustible solide de ce type, un minimum d'outils et de matériaux sera nécessaire.
Mais en plus des qualités positives, ces chaudières présentent un certain nombre d'inconvénients. Le principal est la consommation de carburant élevée. Dans les examens des chaudières de chauffage à combustible solide à combustion directe, ils indiquent la nécessité d'ajouter constamment du bois de chauffage ou du charbon. Si cela n'est pas fait, la température de l'eau dans les tuyaux diminuera inévitablement.
Il convient également de noter les caractéristiques du chauffage d'une maison privée avec du combustible solide utilisant des chaudières de ce type:
- Grand indicateur d'inertie... Le temps de chauffage de l'eau dans les tuyaux à la température requise peut aller de 10 à 30 minutes, selon le type de système et ses caractéristiques;
- Problèmes de régulation de puissance... Comme dans les poêles à air à combustible solide, cela ne peut être fait qu'en limitant le flux d'air à travers le bac à cendres. Par conséquent, lors de la conception d'un système d'alimentation en chaleur, il est nécessaire de prévoir l'installation de dispositifs de sécurité;
- Faible taux d'efficacité... Habituellement, il est d'environ 60 à 65%. Cela est dû au fait qu'une partie de l'énergie thermique part avec du monoxyde de carbone à travers la cheminée;
- Équipement... La composition des chaudières en acier et en fonte pour le chauffage à combustible solide ne comprend pas de pompe de circulation, un groupe de sécurité.
Il convient également de noter l'absence d'un deuxième circuit d'alimentation en eau chaude. Alternativement, vous pouvez envisager la possibilité de connecter un réservoir de chauffage direct ou indirect, si cela est prévu par la conception. Dans ce cas, lors du calcul d'une chaudière à combustible solide, l'installation d'équipements supplémentaires doit être prise en compte.
Dans la plupart des cas, dans le dispositif d'une chaudière à combustible solide, le temps de fonctionnement sur un lot de bois de chauffage ou de charbon est de 4 à 6 heures. Plus l'intensité de combustion est élevée, plus la durée d'un cycle est courte.
Chaudières à pyrolyse à combustible solide
Pour optimiser la consommation de carburant et augmenter l'efficacité, des chaudières de chauffage domestique à pyrolyse pour combustibles solides ont été développées. Malgré la similitude des processus se déroulant à l'intérieur de la structure, leur principe de fonctionnement diffère des modèles décrits de combustion directe.
Conception de chaudière à pyrolyse
De telles chaudières à combustible solide pour l'alimentation en eau chaude sont également appelées chaudières à gaz. Leur principe de fonctionnement n'est pas basé sur la combustion directe du bois de chauffage, mais sur la formation d'un mélange volatil. Avec un effet de température relativement faible sur le bois et avec un débit minimal d'oxygène, le processus de leur combustion se produit. En conséquence, le soi-disant gaz de bois se forme.Montant par des canaux spéciaux, il entre dans la chambre de combustion, où il se mélange au flux d'air et s'enflamme.
L'avantage de faire fonctionner des chaudières à gaz pour une maison avec des combustibles solides est la consommation de carburant économique. En moyenne, un lot de bois de chauffage suffit pour 12 à 18 heures de travail. De plus, les chaudières en fonte à pyrolyse pour l'apport de chaleur à combustible solide se caractérisent par les qualités suivantes:
- Connexion électrique... Pour un fonctionnement efficace, la chaudière doit être équipée d'un ventilateur ou d'une turbine (rare);
- Qualité du carburant... Avant le chargement, le bois doit passer par une étape de séchage. L'humidité optimale pour chauffer un chalet privé avec du combustible solide doit être de 8 à 10%;
- Volume minimum de monoxyde de carbone... La plupart d'entre eux sont brûlés dans la chambre secondaire. Pour cette raison, lors du calcul d'une chaudière à combustible solide, il est possible de prévoir une cheminée avec un diamètre plus petit. Mais il doit être isolé, car il y a une forte probabilité de condensation à sa surface;
- Types de carburant... Le dispositif d'une chaudière à pyrolyse à combustible solide est conçu de manière à pouvoir utiliser des bûches, de la sciure et des déchets de bois. Il est important qu'ils aient le bon niveau d'humidité et ne contiennent pas d'impuretés étrangères.
Pour réguler la puissance des chaudières à combustible solide à faire soi-même, vous pouvez connecter un ventilateur à l'unité de commande. Il ajustera la puissance de l'appareil en fonction de la température intérieure et extérieure. De cette manière, vous pouvez réduire la consommation de carburant et optimiser les performances de chauffage.
Il est possible d'améliorer les caractéristiques d'une chaudière de chauffage à combustible solide à gaz de fabrication artisanale en tapissant sa surface extérieure. Cela réduira la perte de chaleur de la structure.
Chaudière à combustible solide pour combustion longue
Une des alternatives à une chaudière de chauffage à pyrolyse sont les modèles à combustion longue. Il s'agit d'une structure de chauffage relativement nouvelle, caractérisée par une faible consommation de carburant et une longue période de combustion.
Chaudière à combustion longue
Le schéma classique d'installation d'une chaudière d'alimentation en chaleur à combustible solide prévoit un chauffage important de l'eau dans un échangeur de chaleur. Actuellement, les systèmes à basse température gagnent en popularité. C'est pour de tels schémas qu'une chaudière à combustion longue sera optimale. Il diffère des modèles classiques par l'absence de cendrier et par le mode d'alimentation en air pour maintenir le processus de combustion du carburant. Les examens des chaudières à combustion longue pour le chauffage à combustible solide indiquent leur rendement élevé et leur fiabilité de fonctionnement.
Structurellement, il se compose d'une grande chambre de combustion qui occupe environ 90% du volume total de la chaudière. L'air est fourni par le tuyau supérieur, qui est abaissé par gravité lorsque le carburant brûle. En fait, un processus de combustion lente a lieu, grâce auquel la température du liquide de refroidissement ne dépasse pas + 70 ° C.
Il sera utile pour le consommateur de connaître les propriétés suivantes d'une chaudière à combustion longue:
- La présence d'un régulateur de tirage automatique... Il s'agit d'un dispositif mécanique qui a un thermoélément dans sa conception. Lorsqu'il chauffe, le débit d'air diminue. Le processus inverse provoque une diminution de la température d'exposition au thermoélément;
- Pas besoin de se connecter au secteur;
- L'enlèvement des cendres est effectué une fois tous les 3-4 jours de travail... Cependant, avec une grande quantité de produits de combustion, une forte détérioration du fonctionnement de la chaudière se produit;
- La gravure ne se produit qu'en haut... Cela se traduit par une réduction significative de la consommation de carburant.
L'un des inconvénients des chaudières à combustion longue est leur coût élevé. Cependant, avec une conception correcte du système de chauffage, la compensation des coûts primaires se produira après 4 à 5 saisons de chauffage.Il est également nécessaire de protéger la structure de l'humidité.
Il est nécessaire de contrôler le débit de circulation du liquide de refroidissement. Son refroidissement intense peut provoquer une perte d'humidité à la surface de l'échangeur de chaleur..
Comment fonctionne une telle unité?
Les dispositifs à combustible solide utilisent divers types de combustibles solides pour leur travail. Ce sont le bois de chauffage, le charbon, le schiste bitumineux, la tourbe, etc. Le cycle de fonctionnement de la chaudière peut être conditionnellement divisé en trois phases. Examinons chacun d'eux plus en détail.
Étape # 1 - allumer la chaudière
Le cycle commence par l'allumage, qui se caractérise par une forte augmentation de la température d'une moyenne de 40 ° C à 600 ° C en 5 à 10 minutes. Les valeurs de température de l'échangeur thermique de combustion commencent à augmenter, qui dépendent des paramètres du système et peuvent varier de 40 ° C à 70 ° C. Au minimum, un coup de chaleur est possible sur le système de chauffage dans son ensemble et sur l'échangeur de chaleur lui-même. Ce dernier, notamment en fonte, ne pourra pas résister longtemps à de telles conditions et éclater. Si le débit de circulation du liquide de refroidissement est faible et que le chauffage a lieu rapidement, le liquide peut bouillir, ce qui entraînera un choc thermique et hydraulique sur le système de chauffage. Les plus vulnérables sont les tuyaux en plastique. À ce stade, les tuyaux commencent à se réchauffer, mais l'air de la pièce est encore froid.
Le charbon, le bois de chauffage, les granulés, la tourbe, etc. peuvent être utilisés comme combustible pour les chaudières à combustible solide.
Étape # 2 - Chauffage du liquide de refroidissement
La température dans le four continue d'augmenter et atteint 1300 ° C pour les chaudières à charbon et environ 1000 ° C pour les chaudières à bois. Le liquide de refroidissement continue de se réchauffer. À ce stade, le contrôle est important, sinon il peut chauffer jusqu'à la température maximale de la chaudière, qui laisse 95 ° C, et c'est déjà dangereux.
La régulation est effectuée à l'aide d'un registre qui contrôle l'alimentation en air. La température optimale doit être maintenue jusqu'à la combustion complète du carburant. À ce stade, les tuyaux de la pièce deviennent chauds, l'air se réchauffe.
Étape # 3 - Épuisement du carburant
À la fin du cycle de la chaudière, le combustible est complètement brûlé et des charbons ardents se forment. La température descend à 600 ° C-400 ° C, ce qui est considéré comme le plus confortable pour le système. Le liquide de refroidissement se refroidit lentement, l'air de la pièce commence également à se refroidir un peu. Une fois les braises formées, le processus de refroidissement de l'air et du liquide de refroidissement est immédiatement accéléré.
Après avoir examiné toutes les phases du fonctionnement de la chaudière à combustible solide, vous pouvez clairement voir sa caractéristique principale - la cyclicité de la température. Cela est dû à la nécessité d'ajouter une nouvelle portion de carburant de temps en temps afin de minimiser les fluctuations de température du liquide de refroidissement. Dans une plus grande mesure, ce problème est résolu dans les chaudières automatiques, où il y a une alimentation en carburant automatisée et un soufflage du ventilateur du brûleur. Les autres ont besoin d'une surveillance humaine constante et d'un réapprovisionnement en carburant en temps opportun.
Les chaudières à combustible solide ont une efficacité légèrement inférieure à celle des unités fonctionnant au combustible liquide. En savoir plus sur cet équipement de chauffage dans notre matériel:.
