A f alta de uma fornalha para carvão ou eletricidade em casa sempre pode ser compensada com a ajuda de combustível natural natural - lenha. Além disso, este recurso será significativamente mais barato em comparação com o caro gás natural. É por isso que muitos proprietários hoje recusam métodos modernos de aquecimento e procuram fontes alternativas de calor. Nesses casos, um projeto como uma caldeira de pirólise pode ser útil. É bem possível fazer esse equipamento com suas próprias mãos, mas primeiro você deve considerar com mais detalhes o que é esse dispositivo e como ele funciona.
Conceito geral de pirólise
O princípio da caldeira de pirólise é a decomposição térmica de substâncias que possuem uma composição química complexa, sem entrar em compostos com quaisquer outros reagentes. Isso significa que as moléculas de um determinado elemento são divididas em partes mais leves e elementares. É esse fenômeno que é chamado de pirólise.
Este esquema é amplamente aplicável nas casas particulares onde não há aquecimento fixo. Vale notar quea pirólise pura é diferente porque o combustível se decompõe em elementos sem oxigênio em um recipiente especial, e então os gases resultantes entram no acumulador e são usados se necessário.
A grande vantagem de tais instalações é que você pode adicionar materiais para combustão diretamente durante a operação do dispositivo. Além disso, este equipamento é capaz de operar com qualquer combustível sólido e manter a temperatura desejada por um longo período de tempo.
Projeto da caldeira de combustão de pirólise
Em tais dispositivos, a fornalha consiste em duas partes. A primeira é uma câmara de carregamento - aqui, com uma pequena quantidade de oxigênio, o combustível queima e pirólise, e todos os gases liberados no processo queimam já na segunda parte do dispositivo, chamada de câmara de combustão. O ar secundário entra lá e a remoção de calor é muito pequena.
A caldeira de pirólise distingue-se também pelo facto de a separação das suas duas partes ser feita através de uma grelha revestida com briquetes. O ar de entrada flui através da madeira de cima para baixo, e é esta propriedade que distingue este equipamento de outros aparelhos de aquecimento doméstico.
Tais caldeiras têm alta resistência aerodinâmica, o que torna necessário ter tiragem forçada, que às vezes é realizada com um exaustor de fumaça especial, e não um ventilador padrão nesses casos.
Princípio de funcionamento da caldeira de pirólise
Como você sabe, caldeirasa combustão por pirólise funciona com base no princípio de que a madeira se decompõe sob a influência da alta temperatura, eventualmente transformando-se em carvão (resíduo sólido) e uma mistura volátil.
Devido ao processo que ocorre na câmara de carregamento, é liberado o gás do gerador que, passando pelo bico da caldeira, interage com o ar secundário e queima. A temperatura neste caso é de 1200 °C. A mistura volátil obtida como resultado da liberação atravessa a parte convectiva do trocador de calor, cedendo sua energia principal, e depois é removida pela chaminé do dispositivo.
Ambas as câmaras internas deste equipamento são revestidas com um revestimento especial que impede a penetração do fogo. Isso permite aumentar a temperatura no interior do aparelho e criar as condições mais favoráveis e eficientes para a queima da madeira.
Vantagens de uma caldeira a lenha
Ao fazer uma caldeira de pirólise com as próprias mãos, é importante lembrar as principais vantagens deste equipamento, que o distingue de dispositivos similares utilizados para aquecimento.
O grande volume da câmara de carregamento e a alta eficiência permitem manter a temperatura definida por um período de tempo bastante longo em comparação com os dispositivos tradicionais. Existem modelos que são capazes de trabalhar 24 horas com apenas um marcador de combustível.
Caldeiras de pirólise praticamente não precisam ser limpas, pois o processo de combustão não forma fuligem, e a quantidade de cinza produzida é mínima.
Produtos de combustão emesses equipamentos são menos prejudiciais à saúde quando comparados com outros dispositivos, pois a quantidade de substâncias com base cancerígena neles é significativamente menor. A mistura resultante é principalmente dióxido de carbono e vapor de água, o que provavelmente não é perigoso para a saúde humana.
Outra vantagem indiscutível que uma caldeira de pirólise para uso doméstico tem é a capacidade de regular a potência em uma faixa muito ampla (de 30 a 100%). Além disso, esse dispositivo tem a função de reciclar resíduos sem poluição do ar, o que tem um efeito positivo na situação ambiental e no clima interno.
Combustível utilizado para caldeiras de combustão por pirólise
O combustível ideal para esse equipamento é a madeira, que tem um comprimento de cerca de 400-450 mm e um diâmetro de 100 a 250 mm. A serragem também pode ser queimada junto com as toras sólidas, mas esses resíduos não devem ocupar mais de 30% do volume da câmara de carregamento.
É melhor usar o material cujo teor de umidade não exceda 40%. Isso não apenas tornará o dispositivo mais eficiente, mas também prolongará sua vida útil. Tais medidas de proteção são fáceis de explicar: 1 kg de madeira com teor de umidade de 20% libera energia de 4 kW/h, e com teor de umidade dos consumíveis de 50%, o mesmo volume pode fornecer apenas 2 kW/h.
Daqui resulta que o calor e a eficiência da combustão do combustível dependem diretamente da quantidade de água nele contida: quanto mais, maiso resultado será pior. Portanto, antes de carregar a madeira, é importante certificar-se de que ela esteja bem seca e não contenha excesso de umidade.
Esquemas para criar uma caldeira de pirólise
Para entender a quantidade de material a ser utilizada durante a instalação, é recomendável buscar ajuda de diagramas especiais para a construção de tais equipamentos. Vários desenhos de uma caldeira de pirólise sempre podem ser encontrados por especialistas envolvidos em trabalhos semelhantes.
Então, o diagrama deste dispositivo, via de regra, mostra a localização do forno, trocador de calor, bem como a área onde a água será fornecida.
É muito importante conectar corretamente todas as partes da caldeira de acordo com o desenho, para que toda a estrutura funcione de maneira adequada e confiável. Não esqueça que o refrigerante é o ar, que pode aquecer a sala sem nenhum custo extra. Este fato permite economizar uma parte significativa dos recursos financeiros gastos com aquecimento, principalmente em comparação com outras estruturas para esta finalidade.
Ferramentas para fazer uma caldeira de pirólise
Para criar este equipamento você mesmo, você precisa ter um certo conjunto de materiais auxiliares disponíveis. Além disso, é necessário coletar o máximo de informações possível sobre o processo de trabalho, desde os consumíveis até a montagem. Depois disso, é necessário calcular corretamente todos os parâmetros para determinar qual deve ser o tipo ideal.combustão, adequado para uma determinada sala, uma vez que pode haver dois deles: com um queimador de fenda ou em uma grelha. Todos os materiais necessários para a instalação sempre podem ser adquiridos em lojas especializadas em construção, já que hoje não deve haver problemas na escolha.
Então, fazer uma caldeira de pirólise requer as seguintes ferramentas:
- 4mm de espessura de chapa de aço;
- tubo de ferro com o mesmo parâmetro;
- conjunto de eletrodos;
- vara redonda com diâmetro de 20 mm;
- vários tubos de perfil;
- dispositivos de controle de temperatura;
- ventilador de amostra centrífuga;
- cordão de amianto;
- tijolo chamotte;
- parafusos e porcas atuando como fixadores.
Montagem artesanal da caldeira de pirólise
O algoritmo de ações para a fabricação independente de tais equipamentos deve necessariamente ser baseado no desenho de uma caldeira de pirólise de queima longa. O processo de montagem deste dispositivo ocorre em várias etapas:
- Em primeiro lugar, é necessário cortar chapas e tubos de aço, criando a partir deles blanks para o corpo da caldeira, seu forno e resfriador. Ao fazer isso, é importante não esquecer de processar as bordas do material com um rebolo e delinear as áreas para soldagem.
- Depois disso, prepare todas as ferramentas necessárias para montar o dispositivo.
- Então você pode iniciar o processo de criação do corpus. Ele passa de acordo com o seguinte princípio: a parede final é colocada na mesa de soldagem e, em seguida, por meio decosturas pontuais, faces laterais, tampa e fundo fixados por espaçadores.
- O próximo passo é instalar o forno da caldeira, que dentro de todo o sistema se apresenta na forma de prateleiras horizontais cobertas com uma grelha. Além disso, um tubo de garganta é anexado a ele, que desempenha a função de remover olefinas.
- Após isso, é necessário iniciar a montagem das colunas de filtração e resfriamento de gás que atravessam o corpo do forno e se projetam um pouco além de seus limites. Eles são baseados em tubos instalados em furos pré-fabricados no corpo.
- Depois, deve ser instalada a segunda câmara da caldeira, que deve ser conectada à coluna de resfriamento. Na mesma fase, você pode instalar uma segunda parede paralela ao corpo para estabelecer o aquecimento. Ele é separado do primeiro por meio de uma partição.
- O processo de montagem continua com a instalação do trocador de ar e da chaminé.
- O último passo é a instalação da última parede (frontal) do gabinete, equipada com portas e ventiladores.
Este método de como fazer uma caldeira de pirólise com suas próprias mãos é o mais comprovado e confiável, é rápido e relativamente fácil de trabalhar.
Pode-se fazer um forno a partir de um balão?
Muitas vezes, os proprietários, não tendo em mãos os materiais necessários para a montagem, decidem construir uma caldeira de meios improvisados. É dada especial atenção ao tanque de gás liquefeito, que tem formato redondo e tamanho adequado. Além disso, a espessura da parede de tal vaso atende aos parâmetros exigidos.
Então nãonão é recomendado fazer uma caldeira de pirólise a partir de um cilindro de gás. Isso se deve principalmente ao fato de que o corpo de tal aparelho consiste em aço padrão, que não tolera calor e outras influências químicas, mesmo à temperatura ambiente.
No entanto, você não deve abandonar completamente o cilindro, pois ele pode desempenhar o papel de um tanque de armazenamento de água quente em uma pequena casa particular, além disso, devido ao seu pequeno tamanho, o aquecimento será realizado rapidamente e sua forma reterá o calor por um longo tempo, mesmo usando o isolamento mais simples. Mas se você decidir usar esse cilindro, os desenhos da caldeira de pirólise serão completamente supérfluos - então é melhor se recusar a instalá-lo.
Condições de operação necessárias
O funcionamento de uma caldeira de pirólise, como qualquer outro dispositivo que funcione quando exposto ao fogo, está certamente associado a algum risco. Portanto, é importante não apenas equipar adequadamente todo o sistema, mas também cuidar das regras de segurança.
Então, ao fazer uma caldeira de pirólise com suas próprias mãos, você precisa levar em consideração os seguintes pontos:
- a instalação deve ser feita exclusivamente em instalações não residenciais;
- é desejável que a base sob a caldeira seja de concreto ou tijolo para evitar o aquecimento excessivo do revestimento;
- o aparelho deve ser posicionado de forma que não fique a menos de 30 cm das paredes e objetos da sala;
- é importante fornecer uma sala com uma caldeira com ventilação de alta qualidade para que ovapores saíram durante a operação.
Além disso, é importante lembrar mais uma coisa: após a instalação do equipamento, é extremamente importante isolar sua chaminé com lã mineral para que o alcatrão e o condensado não se acumulem no interior da tubulação.
Uma alternativa à caldeira de pirólise
Apesar do método estritamente regulamentado de fazer tal dispositivo, alguns proprietários encontraram maneiras de fazê-lo usando outros materiais.
De acordo com muitos, não faz sentido projetar uma caldeira com potência inferior a 15 kW. Mas às vezes você não quer criar amostras tão grandes, especialmente se a área da sala for pequena. É para esses fins que existe a opção de criar um forno de pirólise, semelhante em suas propriedades e características externas a uma caldeira. Você não deve se preocupar com o funcionamento de tais equipamentos, pois o princípio da combustão do combustível nele é semelhante.
Para fazer esta amostra, você precisará dos seguintes materiais:
- tijolo chamotte;
- fã;
- chapa de aço com aproximadamente 4mm de espessura;
- tijolo cerâmico;
- portas usadas para sopro e câmara de combustão;
- grelhas de ferro fundido;
- termostato tipo alavanca.
Este recuperador de calor é uma alternativa à caldeira de combustão de pirólise padrão e é totalmente adequado para instalação em qualquer ambiente. Se você quiser economizar, esse dispositivo se tornará indispensável e permitirá aquecer todo o prédio com alta qualidade e por muito tempo.
