Facciamo una stufa con una caldaia per il riscaldamento dell'acqua
Nessuno dubiterà che in un bagno russo si ottiene il massimo comfort se viene installata una stufa a legna con legno scoppiettante, uno spirito piacevole e un calore tremendo da un fuoco vivo. L'unica cosa negativa è che a volte ci vuole troppa legna da ardere per sciogliere lo stabilimento balneare e godersi il processo di pulizia. Una caldaia per il riscaldamento dell'acqua, che è incorporata direttamente nella stufa, può accelerare notevolmente il riscaldamento della stanza e la preparazione del bagno. Questo tandem aumenta notevolmente l'efficienza della stufa a legna e fa risparmiare tempo e legna da ardere. L'idea principale è che la caldaia incorporata fornisce un trasferimento di calore colossale anche di piccole dimensioni. Ora parliamo di come implementare un tale miglioramento in una stufa a legna utilizzando mezzi improvvisati in breve tempo.
Caldaia fatta in casa fatta di radiatori in ghisa
Una caldaia eccellente per qualità ed efficienza può essere ottenuta da normali radiatori per riscaldamento in ghisa. Come base, puoi prendere il radiatore M-140. È facile da trovare, perché in grandi quantità vengono portati fuori per rottami durante lo smantellamento e la demolizione della maggior parte dei vecchi edifici di cinque piani. La capacità di ciascuna sezione di tali radiatori è di 1,5 litri di acqua, mentre la superficie raggiunge i 0,254 metri quadrati. Assemblato, combinando 12 di tali sezioni, il volume del liquido è di 18 litri e la superficie totale è di 3 metri quadrati. m. Non tutte le caldaie già pronte, assemblate da lamiera, possono vantare tali parametri con dimensioni simili. Le prestazioni di una tale caldaia da un radiatore possono essere sufficienti per riscaldare una stanza con un'area fino a 100 mq. Quindi è adatto per un normale bagno e anche il brodo sarà abbastanza grande.
Prima di utilizzare il radiatore, è necessaria qualche modifica. Per prima cosa devi sbarazzarti dei distanziatori di cartone tra le sezioni. È meglio sostituirli con corde di amianto impregnate di olio essiccante naturale con una miscela di grafite. In questo modo puoi proteggere le guarnizioni dalla combustione ad alte temperature.
Mentre le sezioni vengono smontate, devono essere lavate dall'interno con una soluzione di acido cloridrico al 6% di concentrazione, quindi con una grande quantità di acqua. In questo modo possono essere puliti da un grande strato di ruggine e sporco accumulato in molti anni di funzionamento.
La procedura per il montaggio del radiatore ripete il processo di smontaggio, solo nella direzione opposta. Per collegare le sezioni vengono utilizzati nippli, dotati di filettatura destra e sinistra su ciascun lato. Pertanto, le sezioni, sia dal basso che dall'alto, vengono contemporaneamente attratte dalla torsione del capezzolo. Non appena c'è uno spazio di 2 cm tra le sezioni, viene avvolta una corda di amianto impregnata e infine vengono serrati i capezzoli.
Dopo aver completato l'assemblaggio dell'intero radiatore e aver atteso che l'olio essiccante si asciughi, è necessario verificare la tenuta dei giunti fornendo liquido in pressione al radiatore. Questo è l'unico modo per proteggersi da possibili perdite durante il funzionamento a temperature del forno considerevoli.
Il collegamento dei tubi di alimentazione e di ritorno è meglio farlo diagonalmente attraverso il radiatore. In questo modo l'acqua scorrerà uniformemente nella nuova caldaia. I due fori rimanenti devono essere chiusi con tappi. I tubi sono migliori da prendere pollici. Su un lato del radiatore ci sarà una filettatura destrorsa e non ci saranno problemi di collegamento. Al contrario, dove è lasciato il filo, è meglio utilizzare un nipplo e un accoppiamento con una spatola.
Una tale caldaia fatta in casa dovrebbe essere collocata non nel focolare dove brucia la legna, ma nelle camere del camino, che si trovano direttamente dietro la camera del forno.Poiché vengono utilizzati radiatori in ghisa, devono essere riscaldati non con una fiamma, ma con gas caldi che vengono rimossi dal focolare.
È meglio posizionare il radiatore in modo che i tubi escano da esso perpendicolarmente al pavimento e anche l'alimentazione di ritorno sia abbassata sotto il pavimento nello spazio sotto il pavimento. In questo modo è possibile ottenere una migliore circolazione naturale dell'acqua durante il riscaldamento.
Quando si assemblano le sezioni, è possibile sperimentare per migliorare il design della caldaia risultante. Il risultato dovrebbe essere qualcosa di simile all'immagine mostrata di seguito. Quindi vengono mostrati esempi della posizione della caldaia e di come collegarla. Ancora una volta, non dimenticare che nel caso della ghisa, la caldaia deve essere posizionata nel camino.
Installazione di una caldaia per un forno in mattoni
Come scegliere il giusto metodo di produzione
Prima di contattare specialisti o cercare metodi di produzione su Internet, è necessario decidere il suo scopo. In effetti, il tipo di design dipenderà anche dal suo ruolo. Innanzitutto, devi capire che tutte le caldaie con le tue mani si basano su un unico principio: il dispositivo riscalda il liquido di raffreddamento e lo scambiatore di calore riceve calore dal combustibile in fiamme.
Per ottenere la massima efficienza di riscaldamento, è necessario considerare la progettazione e la combustione del carburante. Sulla base di semplici leggi fisiche, si può concludere che un grande indicatore del calore trasferito per unità di tempo dipende direttamente dalle dimensioni della capacità del vettore di calore e dall'area del tubo di trasmissione. Data la completezza della combustione del combustibile, è necessario consentire un flusso massimo di ossigeno al combustibile per evitare la fuoriuscita del gas di pirolisi, che trasferisce molto calore.
Come posizionare correttamente la caldaia nel forno?
La versione più efficace di un bollitore si ottiene quando si utilizzano tubi o lamiere con uno spessore da 3,5 a 5 mm come materiale. In questa versione la caldaia può essere collocata direttamente nel focolare del forno garantendo così la massima efficienza. La figura sopra mostra una variante del design della caldaia dell'acqua di riscaldamento stessa e la sua posizione schematica nel focolare. Quando si utilizzano tubi, è meglio dare la preferenza a quelli senza saldatura, ma se non ce ne sono a portata di mano, la giuntura esistente dovrebbe essere ulteriormente saldata.
La fornitura di acqua calda dalla caldaia all'impianto di riscaldamento deve essere situata esclusivamente nel punto più alto della caldaia. La posizione del flusso di ritorno non è regolata, ma è più logico posizionarlo sul fondo per migliorare la circolazione dell'acqua.
Quando si posiziona una caldaia nel forno, assicurarsi che vi sia uno spazio tra le pareti esterne della caldaia e la muratura del forno. Ciò è necessario per compensare la dilatazione termica del metallo della caldaia.
Quando si saldano i tubi, è imperativo tagliare lo smusso lungo il contorno del taglio del tubo. Ciò consente di riempire l'intero spessore del tubo con un cordone di saldatura e fissare saldamente le parti senza temere che si disperdano durante il funzionamento.
Durante l'installazione della caldaia all'interno della stufa, mantenere il livello orizzontale. Tuttavia, è possibile deviare leggermente da questa regola per garantire l'altezza massima del punto di uscita dell'alimentazione dalla caldaia.
Concetto di caldaia a combustibile solido
Una caldaia a combustibile solido autosufficiente autocostruita è, in generale, una normale stufa installata in un barile d'acqua. Il compito principale di un tale dispositivo è riscaldare l'acqua della caldaia, che verrà fornita ai radiatori del riscaldamento domestico, utilizzando il calore della combustione di legna o carbone.
Ma un tale dispositivo, allettante per la produzione indipendente a causa della sua primitività, non sarà efficiente in termini di riscaldamento e non sarà economico a causa dell'elevato consumo di carburante: i progetti di caldaie più semplici hanno un'efficienza solo del 10-15%.
Caldaia ad acqua a combustibile solido primitivo con economizzatore di camino
Importante! Il funzionamento di una caldaia per riscaldamento a combustibile solido dipende dalla qualità del tiraggio e, di conseguenza, dalla ventilazione di alimentazione. Anche una caldaia ben fatta non sarà in grado di fornire un riscaldamento efficiente di una stanza se la ventilazione non è adeguatamente predisposta.
Le caldaie fatte in casa sono assemblate non solo dal metallo, ma anche assemblate da mattoni. I dispositivi in mattoni sono solitamente costruiti nelle case di campagna, dove sono imposti requisiti più elevati sull'estetica delle apparecchiature installate rispetto ai locali per scopi economici o tecnici.
Le caldaie metalliche sono i dispositivi più semplici, la cui fabbricazione consente l'uso di materiali di scarto e possibilmente con l'aiuto degli strumenti disponibili. Ma non ne consegue che la loro produzione e installazione possano essere eseguite senza, almeno, schizzi di spazi vuoti e assiemi, nonché una tecnologia chiaramente sviluppata: una sequenza, modi di eseguire le singole fasi del lavoro preparatorio e di base.
Scegliere un progetto di caldaia di riscaldamento
Le stufe e le caldaie a combustibile solido, con processi di combustione simili, differiscono per funzionalità. Una caldaia per riscaldamento, a differenza di una stufa, non deve solo riscaldare la stanza nel luogo di installazione bruciando legna o carbone, ma anche alimentare il circuito di riscaldamento con un refrigerante riscaldato. Ma per svolgere il secondo compito, non è sufficiente posizionare uno scambiatore di calore (sezione del circuito di riscaldamento) nel forno: è anche necessario garantire la continuità della combustione del carburante e la circolazione uniforme del liquido di raffreddamento attraverso questa bobina.
Scambiatore di calore a tubi di caldaia a combustibile solido in mattoni refrattari
Quale design della caldaia scegliere in modo che sia più facile realizzarlo con le tue mani, quali difficoltà dovrai affrontare nel processo di lavoro? A queste domande è possibile rispondere in fase di progettazione. I disegni di caldaie a combustibile solido fatte in casa danno un'idea sufficiente di come appare un particolare design e a cosa dovresti prestare attenzione durante il processo di produzione.
Un esempio di rappresentazione schematica di una caldaia a combustibile solido dall'esterno: vista frontale, laterale e posteriore.
Ogni tipo di apparecchiatura per caldaie a combustibile solido ha le proprie caratteristiche di design e sfumature di produzione. Quando si pianifica un assemblaggio indipendente di un'unità di riscaldamento, è necessario decidere a quale progetto dare la preferenza - con un metodo di combustione inferiore o superiore (albero).
Le unità di combustione inferiori sono apparecchiature in cui la porta per il caricamento della legna da ardere si trova nella parte superiore della camera di combustione, ma la combustione del carburante avviene dal basso, a seguito della quale gli strati superiori del segnalibro si spostano verso il basso sotto il proprio peso e il il fumo è bruciato nella parte superiore. A seconda del modello, il movimento dell'aria attraverso il forno avviene dal basso verso l'alto per forza (ventilatore) o naturalmente (tiraggio), il che determina indipendenza dalla rete, ma ridotta efficienza e un minor volume di combustibile caricato.
Vista schematica in sezione trasversale di una caldaia a combustibile solido con combustione dal basso
Nelle caldaie a combustibile solido di una struttura mineraria, la legna viene caricata attraverso una porta situata nella parte superiore della camera di combustione. Tali unità sono dotate di un tiraggio forzato, che è diretto dall'alto verso il basso: guida il fumo nella parte inferiore del forno, dove brucia in una miscela con l'aria, e durante il percorso si riscalda e inoltre asciuga il carburante della parte inferiore livelli.
Schema di funzionamento di una caldaia per riscaldamento a combustibile solido con un metodo di combustione superiore
Un'unità con un metodo di combustione inferiore è più adatta all'autoproduzione, quindi durante il montaggio è possibile fare a meno di un ventilatore a tiraggio forzato.
Caldaia in acciaio a combustibile solido a combustione inferiore senza finitura
Importante! Più complesso è il design dell'attrezzatura, maggiori sono i requisiti tecnologici per la qualità delle prestazioni dei suoi componenti, che non dovrebbero avere deviazioni dai parametri di progettazione. Il processo di assemblaggio di una tale unità non è meno responsabile.
Con il metodo di combustione, le caldaie a combustibile solido possono essere progettate per una modalità normale o funzionare con un'uscita alla pirolisi: il processo di decomposizione del combustibile solido in due componenti e la loro successiva combustione separata. Dando la preferenza alla seconda opzione, più complessa, dovrai tenere conto della necessità di installare una seconda camera di combustione, che aumenterà le dimensioni del riscaldatore e, di conseguenza, richiederà più materiali.
La scelta del tipo di apparecchiatura di riscaldamento è in gran parte determinata dal tipo di combustibile solido che verrà fornito al dispositivo di riscaldamento. Se hai una grande quantità di legna da ardere a portata di mano, sarà meglio se la caldaia che hai realizzato è progettata per il riscaldamento a legna. Se il carbone è più facilmente disponibile, un altro modello andrà bene. Il tempo di combustione del segnalibro, la qualità del riscaldamento sono determinati dal tipo di caldaia a combustibile solido, dalla sua potenza e dall'efficienza del design.
In una nota: la temperatura di combustione del carbone è molto superiore a quella della legna, pertanto le griglie, lo scambiatore di calore e il corpo caldaia per il carbone sono in acciaio di maggior spessore. Un'alternativa potrebbe essere la realizzazione del corpo e della camera di combustione della caldaia da mattoni refrattari.
Se non è possibile creare un involucro esterno dell'unità in acciaio dello spessore richiesto, una caldaia a combustibile solido in mattoni sarà una soluzione razionale. Il rivestimento con mattoni refrattari creerà una camera di combustione spaziosa, confortevole e resistente alle alte temperature.
Realizzazione di una camera di combustione in mattoni refrattari con collocazione all'interno di uno scambiatore di calore
La scelta di una caldaia con un progetto di complessità accettabile deve essere fatta dopo aver analizzato le prestazioni tecniche e una valutazione oggettiva della sua competenza e capacità. In caso di dubbio, al fine di escludere la probabilità di danni ingiustificati al materiale, è meglio dare la preferenza a un'unità semplice, comprensibile dai disegni di progetto - anche una caldaia a combustibile solido è in grado di fornire calore alla casa nella stagione fredda.
Installazione di una stufa con una caldaia incorporata
L'opzione più ottimale per un bagno sarà una stufa, in cui, ovviamente, anche in fase di costruzione, è montato un bollitore appositamente preparato. In questo caso il forno acquisisce proprie caratteristiche specifiche in termini di design, che aumenta notevolmente l'efficienza dell'intero sistema e la sua compattezza.
L'installazione di un tale forno ha la più alta efficienza di trasferimento del calore.
Costruzione dello scambiatore di calore
Schema di installazione dello scambiatore di calore e dell'accumulo.
Puoi facilmente costruire una caldaia efficiente da solo. Se è realizzato sotto forma di un serbatoio, è necessario acciaio di alta qualità, che tollera i carichi termici e la corrosione dovuti al pozzo del refrigerante. Inoltre, il materiale di fabbricazione deve avere un'elevata conducibilità termica per aumentare l'efficienza del sistema.
Lo spessore delle pareti del serbatoio deve essere compreso tra 4-5 mm, il che garantisce la sua resistenza con un riscaldamento rapido simultaneo. Non esiste una dimensione standard per un tale scambiatore di calore, tutto dipende dalla configurazione del forno esistente o previsto. La cosa principale è che l'altezza del serbatoio è di almeno 500 mm per una migliore circolazione.
Se lo scambiatore di calore è una serpentina o un altro circuito di tubi, ci sono anche alcune sfumature. I tubi per la fabbricazione di tali strutture devono essere a pareti spesse e non avere cuciture. Se è difficile trovare un tubo senza saldatura, è necessario far bollire le giunture esistenti per evitare possibili perdite di liquido di raffreddamento.
Il tubo di ingresso è meglio posizionato nella parte superiore della struttura e il tubo di ritorno si trova in qualsiasi punto conveniente.I tubi non sono saldati di testa, ma con smussi per evitare aree crude che scorreranno in futuro. La distanza minima tra le ginocchia della struttura è di 5-6 cm in modo da massimizzare il riscaldamento di ogni ginocchio. Prima di posizionare una tale caldaia direttamente nel forno, è necessario riempirla d'acqua e verificare la presenza di perdite, che vengono prontamente eliminate.
Quando si posiziona la caldaia direttamente nel forno, vale la pena aderire al livello, tuttavia sono consentite lievi deviazioni.
Muratura per un forno con bollitore
La posa di mattoni per un forno con bollitore viene eseguita come segue:
- Viene posata una fondazione in calcestruzzo con rinforzo.
- Per la muratura viene utilizzata una malta di argilla e sabbia. È meglio immergere l'argilla e la sabbia durante la notte. I pezzi di argilla e sabbia vengono battuti. Il giorno successivo, entrambi i componenti vengono miscelati nel rapporto: 1 porzione di argilla per due porzioni di sabbia.
- Uno strato di impermeabilizzazione sotto forma di materiale di copertura è posato sopra la fondazione.
- Uno strato di malta viene distribuito uniformemente e livellato sull'impermeabilizzazione, dopodiché è possibile iniziare la posa del primo strato di mattoni.
- Viene formato il primo contorno del ventilatore e la porta viene installata per esso. Inoltre, sopra i diversi strati di muratura disposti, viene posizionata una griglia che separa il focolare e il ventilatore, in cui si accumulerà la cenere.
- Quando si forma il focolare, le dimensioni del bollitore vengono prese in considerazione con gli spazi obbligatori tra le sue pareti esterne e la muratura lungo il perimetro del focolare. Un bordo è formato lungo il contorno della prima fila di mattoni nel focolare per l'installazione dell'angolo. È sugli angoli che verrà riparata la caldaia. Nelle pareti laterali del forno devono essere lasciate aperture per l'uscita dei tubi di ritorno e di alimentazione.
- Le pareti del camino vengono rimosse con la formazione obbligatoria di canali per dissipare il calore in eccesso e scaricare cenere e bruciare.
- Per finire, il camino è disposto. Al termine di tutti i lavori è possibile collegare l'impianto di riscaldamento alla caldaia e verificarne il funzionamento.
Layout di mattoni per un forno con bollitore
Regole semplici per uno scambiatore di calore efficiente
Il principio di funzionamento del riscaldamento della stufa.
Se la casa ha un forno in mattoni già pronto, organizzare il riscaldamento dell'acqua con le proprie mani è un compito piuttosto semplice. Per fare ciò, è sufficiente posizionare una caldaia fatta in casa sotto forma di una bobina o qualsiasi altra forma nel focolare. La cosa principale da considerare quando si esegue questa operazione:
- Differenza di altezza tra l'uscita del liquido dallo scambiatore di calore e l'ingresso ad esso;
- È necessario fornire la massima superficie possibile;
- Lo scambiatore di calore non deve interferire con il caricamento e la combustione del carburante.
Se viene costruito un forno fai-da-te, una caldaia per un forno in mattoni può essere resa il più efficiente possibile. Per fare ciò, devono essere soddisfatte diverse condizioni importanti:
- I prodotti della combustione devono uscire dal camino il più freddi possibile;
- Il grande trasferimento di calore dei gas del forno all'interno del forno ne aumenta l'efficienza;
- Lo scambiatore di calore è posizionato al meglio nel camino e non nel focolare.
Forse queste regole sembreranno un po 'strane, perché, logicamente, lo scambiatore di calore dovrebbe essere riscaldato su una fiamma aperta del forno. Tuttavia, è necessario tenere conto di altri processi che si svolgono nel forno. Dal punto di vista della fisica, le fiamme bruciano particelle di carburante. E se prendiamo calore da queste particelle, non bruceranno completamente, il che ridurrà l'utilità del forno.
Schema di collegamento della caldaia all'impianto di riscaldamento.
Inoltre, per un migliore riscaldamento, il liquido di raffreddamento deve spostarsi verso il flusso di calore. Solo in questo modo viene mantenuta la differenza di temperatura tra le diverse parti del liquido di raffreddamento, aumentando l'efficienza del riscaldamento e assicurandone una migliore circolazione all'interno dell'impianto.
Un altro vantaggio di questa disposizione del serbatoio di riscaldamento è che su di esso si forma meno condensa, il che contribuisce all'assenza di corrosione.
