La f alta de una caja de fuego para carbón o electricidad en la casa siempre se puede compensar con la ayuda de un combustible natural: la leña. Además, este recurso será significativamente más barato en comparación con el costoso gas natural. Es por eso que muchos propietarios hoy en día rechazan los métodos modernos de calefacción y buscan fuentes de calor alternativas. En estos casos, un diseño como una caldera de pirólisis puede venir al rescate. Es bastante posible hacer dicho equipo con sus propias manos, pero primero debe considerar con más detalle qué es este dispositivo y cómo funciona.
Concepto general de pirólisis
El principio de la caldera de pirólisis es la descomposición térmica de sustancias que tienen una composición química compleja, sin entrar en compuestos con ningún otro reactivo. Esto significa que las moléculas de un elemento en particular se dividen en partes más ligeras y elementales. Es este fenómeno el que se llama pirólisis.
Este esquema es ampliamente aplicable en aquellas casas privadas donde no hay calefacción estacionaria. Cabe res altar quela pirólisis pura es diferente en que el combustible se descompone en elementos sin oxígeno en un recipiente especial, y luego los gases resultantes ingresan al acumulador y se usan si es necesario.
La gran ventaja de tales instalaciones es que puede agregar materiales para la combustión directamente durante la operación del dispositivo. Además, este equipo es capaz de funcionar con cualquier combustible sólido y mantener la temperatura deseada durante bastante tiempo.
Diseño de la caldera de combustión por pirólisis
En tales dispositivos, la cámara de combustión consta de dos partes. La primera es una cámara de carga: aquí, con una pequeña cantidad de oxígeno, el combustible se quema y piroliza, y todos los gases liberados en el proceso ya se queman en la segunda parte del dispositivo, llamada cámara de combustión. El aire secundario entra allí y la eliminación de calor es muy pequeña.
La caldera de pirólisis también se distingue por el hecho de que la separación de sus dos partes se realiza mediante una rejilla cubierta con briquetas. El aire entrante fluye a través de la madera de arriba a abajo, y es esta propiedad la que distingue a este equipo de otros aparatos de calefacción domésticos.
Estas calderas tienen una alta resistencia aerodinámica, lo que hace necesario el tiro forzado, que a veces se realiza con un extractor de humos especial, y no con un ventilador estándar en tales casos.
El principio de funcionamiento de la caldera de pirólisis
Como saben, las calderasLa combustión por pirólisis funciona según el principio de que la madera se descompone bajo la influencia de altas temperaturas y finalmente se convierte en carbón (residuo sólido) y una mezcla volátil.
Debido al proceso que tiene lugar en la cámara de carga, se libera gas del generador que, al pasar por la boquilla de la caldera, interactúa con el aire secundario y se quema. La temperatura en este caso es de 1200 °C. La mezcla volátil obtenida como resultado de la liberación atraviesa la parte convectiva del intercambiador de calor, cediendo su energía principal, y luego es evacuada a través de la chimenea del dispositivo.
Ambas cámaras internas de este equipo están cubiertas con un revestimiento especial que evita la penetración del fuego. Esto hace posible aumentar la temperatura dentro del aparato y crear las condiciones más favorables y eficientes para quemar madera.
Ventajas de una caldera de leña
Al hacer una caldera de pirólisis con sus propias manos, es importante recordar las principales ventajas de este equipo, que lo distinguen de dispositivos similares utilizados para calentar.
El gran volumen de la cámara de carga y la alta eficiencia permiten mantener la temperatura establecida durante un período de tiempo bastante largo en comparación con los dispositivos tradicionales. Hay modelos que son bastante capaces de funcionar las 24 horas con solo un marcador de combustible.
Las calderas de pirólisis prácticamente no necesitan limpieza, ya que el proceso de combustión no forma hollín y la cantidad de ceniza que se produce es mínima.
Productos de combustión enestos equipos son menos dañinos para la salud en comparación con otros dispositivos, ya que la cantidad de sustancias con base cancerígena en ellos es significativamente menor. La mezcla resultante es principalmente dióxido de carbono y vapor de agua, que es poco probable que sea peligroso para la salud humana.
Otra ventaja indiscutible que tiene una caldera de pirólisis para el hogar es la capacidad de regular la potencia en un rango muy amplio (del 30 al 100%). Además, dicho dispositivo tiene la función de reciclar los desechos sin contaminar el aire, lo que tiene un efecto positivo en la situación ambiental y el clima interior.
Combustible utilizado para calderas de combustión de pirólisis
El combustible óptimo utilizado para tales equipos es la madera, que tiene una longitud de unos 400-450 mm y un diámetro de 100 a 250 mm. El aserrín también se puede quemar junto con los troncos sólidos, pero estos desechos no deben ocupar más del 30 % del volumen de la cámara de carga.
Es mejor utilizar el material cuyo contenido de humedad no supere el 40%. Esto no solo hará que el dispositivo sea más eficiente, sino que también prolongará su vida útil. Tales medidas de protección son fáciles de explicar: 1 kg de madera con un contenido de humedad del 20 % libera energía de 4 kW/h, y con un contenido de humedad de los consumibles del 50 %, el mismo volumen puede proporcionar solo 2 kW/h.
De esto se deduce que el calor y la eficiencia de la combustión del combustible dependen directamente de la cantidad de agua que contiene: cuanto más,el resultado será peor. Por eso, justo antes de cargar la leña, es importante asegurarse de que esté bien seca y no contenga exceso de humedad.
Esquemas para crear una caldera de pirólisis
Para saber cuánto material usar durante la instalación, se recomienda buscar ayuda en los diagramas especiales para la construcción de dicho equipo. Siempre se pueden encontrar varios dibujos de una caldera de pirólisis de especialistas involucrados en trabajos similares.
Entonces, el diagrama de este dispositivo, por regla general, muestra la ubicación del horno, el intercambiador de calor y el área donde se suministrará el agua.
Es muy importante conectar correctamente todas las partes de la caldera de acuerdo con el dibujo, para que toda la estructura funcione correctamente y de manera confiable. No olvide que el refrigerante es aire, que puede calentar la habitación sin costo adicional. Este hecho le permite ahorrar una parte significativa de los recursos financieros gastados en calefacción, especialmente en comparación con otras estructuras de este propósito.
Herramientas para hacer una caldera de pirólisis
Para crear este equipo usted mismo, debe tener un determinado conjunto de materiales auxiliares disponibles. Además, es necesario recopilar la mayor cantidad de información posible sobre el proceso de trabajo, desde los consumibles hasta el montaje. Después de eso, se requiere calcular correctamente todos los parámetros para determinar cuál debería ser el tipo óptimo.combustión, adecuada para una habitación en particular, ya que puede haber dos: ya sea con un quemador de ranura o en una parrilla. Todos los materiales necesarios para la instalación siempre se pueden comprar en tiendas especializadas en construcción, ya que hoy en día no debería haber problemas con la elección.
Entonces, hacer una caldera de pirólisis requiere las siguientes herramientas:
- Chapa de acero de 4 mm de espesor;
- tubería de hierro del mismo parámetro;
- juego de electrodos;
- varilla redonda de 20 mm de diámetro;
- varios tubos de perfil;
- dispositivos de control de temperatura;
- ventilador de muestra centrífugo;
- cordón de amianto;
- ladrillo de chamota;
- pernos y tuercas que actúan como sujetadores.
Montaje artesanal de la caldera de pirólisis
El algoritmo de acciones para la fabricación independiente de dicho equipo debe basarse necesariamente en el dibujo de una caldera de pirólisis de combustión prolongada. El proceso de montaje de este dispositivo se lleva a cabo en varias etapas:
- En primer lugar, es necesario cortar chapas y tubos de acero, creando a partir de ellos espacios en blanco para el cuerpo de la caldera, su horno y enfriador. Al hacer esto, es importante no olvidar procesar los bordes del material con una muela abrasiva y delinear las áreas para soldar.
- Después de eso, prepare todas las herramientas necesarias para ensamblar el dispositivo.
- Luego puede iniciar el proceso de creación del corpus. Pasa de acuerdo con el siguiente principio: la pared final se coloca en la mesa de soldadura y luego a ella por medio deLas costuras puntuales, las caras laterales, la tapa y el fondo están sujetos por espaciadores.
- El siguiente paso es instalar el horno de la caldera, que en el interior de todo el sistema se presenta en forma de estantes horizontales cubiertos con una rejilla. Además, se le adjunta un tubo de garganta, que realiza la función de eliminar las olefinas.
- Después de esto, es necesario comenzar a ensamblar las columnas de filtración y enfriamiento de gases que atraviesan el cuerpo del horno y sobresalen un poco más allá de sus límites. Se basan en tuberías instaladas en agujeros prefabricados en el cuerpo.
- Luego, se debe instalar la segunda cámara de la caldera, la cual se debe conectar a la columna de enfriamiento. En la misma etapa, puede instalar una segunda pared paralela al cuerpo para establecer la calefacción. Está separado del primero por medio de un tabique.
- El proceso de montaje continúa con la instalación del intercambiador de aire y la chimenea.
- El último paso es la instalación de la última pared (frontal) de la caja, equipada con puertas y ventiladores.
Este método de cómo hacer una caldera de pirólisis con sus propias manos es el más probado y confiable, es rápido y relativamente fácil de trabajar.
¿Se puede hacer un horno con un globo?
A menudo, los propietarios, al no tener a mano los materiales necesarios para el montaje, deciden construir una caldera con medios improvisados. Se presta especial atención al tanque de gas licuado, que tiene una forma redonda y un tamaño adecuado. Además, el grosor de la pared de dicho recipiente cumple con los parámetros requeridos.
Así que nono se recomienda hacer una caldera de pirólisis a partir de un cilindro de gas. Esto se debe principalmente al hecho de que el cuerpo de dicho aparato está hecho de acero estándar, que no tolera el calor ni otras influencias químicas, incluso a temperatura ambiente.
Sin embargo, no debe abandonar por completo el cilindro, ya que puede desempeñar el papel de un tanque de almacenamiento de agua caliente en una pequeña casa privada, además, debido a su pequeño tamaño, el calentamiento se realizará rápidamente y su forma retendrá el calor durante mucho tiempo, incluso cuando se utiliza el aislamiento más simple. Pero si decide usar un cilindro de este tipo, los dibujos de la caldera de pirólisis serán completamente superfluos; entonces es mejor negarse a instalarlo.
Condiciones de funcionamiento requeridas
El funcionamiento de una caldera de pirólisis, como cualquier otro dispositivo que funciona expuesto al fuego, está ciertamente asociado a algún riesgo. Por lo tanto, es importante no solo equipar adecuadamente todo el sistema, sino también cuidar las reglas de seguridad.
Entonces, al hacer una caldera de pirólisis con sus propias manos, debe tener en cuenta los siguientes puntos:
- la instalación debe realizarse exclusivamente en locales no residenciales;
- es conveniente que la base debajo de la caldera sea de hormigón o ladrillo para evitar un calentamiento excesivo del revestimiento;
- el dispositivo debe colocarse de manera que no quede a menos de 30 cm de las paredes y objetos de la habitación;
- es importante proporcionar una habitación con una caldera con ventilación de alta calidad para que elsalieron vapores durante el funcionamiento.
Además, es importante recordar una cosa más: después de la instalación del equipo, es sumamente importante aislar su chimenea con lana mineral para que no se acumule alquitrán y condensación dentro de la tubería.
Una alternativa a la caldera de pirólisis
A pesar del método estrictamente regulado para fabricar un dispositivo de este tipo, algunos propietarios han encontrado formas de fabricarlo utilizando otros materiales.
Según muchos, no tiene sentido diseñar una caldera con una potencia inferior a 15 kW. Pero a veces no desea crear muestras tan masivas, especialmente si el área de la habitación es pequeña. Es para estos fines que existe la opción de crear un horno de pirólisis, similar en sus propiedades y características externas a una caldera. No debe preocuparse por el funcionamiento de dicho equipo, ya que el principio de combustión de combustible es similar.
Para hacer esta muestra, necesitará la siguiente gama de materiales:
- ladrillo de chamota;
- ventilador;
- chapa de acero de aproximadamente 4 mm de espesor;
- ladrillo cerámico;
- puertas utilizadas para la cámara de soplado y combustión;
- rejillas de hierro fundido;
- termostato tipo palanca.
Esta estufa es una alternativa a la caldera de combustión de pirólisis estándar y es totalmente apta para instalar en cualquier estancia. Si desea ahorrar dinero, dicho dispositivo será indispensable y permitirá calentar todo el edificio con alta calidad y durante mucho tiempo.
