Four à pyrolyse à faire soi-même "Bubafonya": schéma, dessin et instructions pas à pas

Pendant la période froide de la saison de chauffage, la question du chauffage des locaux devient plus pertinente que jamais.

Four bubafonya à faire soi-même: schéma et dessin

Et si dans les appartements en ville, en règle générale, le logement et les services communaux en sont responsables, alors les résidents du secteur privé doivent faire face seuls à tous les problèmes qui se posent. Pour un poêle à bois classique, il est nécessaire d'acheter une quantité importante de bûches et souvent cela grève lourdement les poches des consommateurs.

De plus, certaines personnes ont besoin de chauffer non seulement des locaux résidentiels, mais également des locaux auxiliaires, tels que des garages ou des serres. Par conséquent, il existe un désir naturel de trouver un moyen de chauffage le plus économique et le plus efficace.

Qu'est-ce qu'un poêle à combustion longue ? Sur quel principe repose son travail ?

Pour commencer, nous devons comprendre comment la combustion du bois se produit réellement. Pour que le bois s'enflamme, il doit d'abord être chauffé à une température d'environ cent cinquante degrés à partir d'une source de chaleur externe. En règle générale, cette tâche est effectuée par du papier ou des copeaux de bois incendiés avec une allumette. L'arbre commence à carboniser lentement et, lorsqu'il atteint une marque d'environ 250 degrés, se décompose en composants chimiques simples. La fumée blanche que l'on peut observer lors de l'allumage d'un feu est constituée de gaz et de vapeur d'eau dégagés par le bois chauffé. Et maintenant, après avoir dépassé le niveau de trois cents degrés, les substances gazeuses libérées de l'arbre s'enflamment, contribuant à l'accélération supplémentaire de la réaction thermochimique.

En soi, la décomposition des combustibles fossiles, comme par exemple le bois, en éléments simples s'appelle la pyrolyse. Et tout irait bien, mais la combustion habituelle du bois n'utilise pas pleinement tout le potentiel inhérent au vecteur énergétique. Il reste beaucoup de déchets, ce qui, au final, ne contribue pas aux économies.

Les fours à pyrolyse, dont nous examinerons l'une des variantes dans cet article, utilisent le combustible de manière beaucoup plus efficace. Le principal secret est que la combustion des gaz dégagés lors du chauffage du bois se produit séparément du vecteur énergétique lui-même. Dans le même temps, le combustible primaire couve lentement, ce qui permet d'obtenir un temps de travail beaucoup plus long sur une seule charge de bûches. Dans les fours de type «bubafonya» et autres appareils de chauffage par pyrolyse, tout brûle à près de 100%, ne laissant qu'une petite quantité de cendres après.

Comment se produit la combustion

L'histoire de la création du four à pyrolyse "Bubafonya"

Pour la première fois, un "bubafonya" a été assemblé par un artisan folklorique nommé Afanasy Bubyakin, qui vit à Kolyma. En fait, il porte son nom. L'artisan a pris la chaudière à pyrolyse Stropuva, ​​fabriquée en Lituanie, comme base de son produit. Athanasius a simplifié la conception autant que possible afin qu'elle puisse facilement être répétée indépendamment. C'est pourquoi le four à pyrolyse fait maison "Bubafonya" est célèbre pour sa popularité assez élevée.

Il convient de noter immédiatement que, puisqu'un appareil de chauffage fait maison est fabriqué à partir de matériaux improvisés disponibles, il a rarement un aspect attrayant et esthétique. Le principal avantage de bubafoni est sa simplicité, sa fiabilité et son efficacité.

Ci-dessous, vous pouvez voir un exemple de poêle fait maison conçu par Afanasy Bubyakin, fabriqué à partir d'une vieille bouteille de gaz.

Deux fours "Bubafonya" à partir de cylindres

La structure interne du four à combustion longue "Bubafonya"

• L'élément principal dans la conception de "bubafoni" est son corps. En règle générale, il a une forme cylindrique: un cylindre, un gros extincteur, un baril ou un tuyau épais à fond soudé.
• Cheminée pour l'évacuation des déchets de combustion. Il est fabriqué, dans la plupart des cas, à partir d'un tuyau métallique de 11 à 25 centimètres de diamètre, soudé au sommet du corps.
• Alimentateur à piston. C'est un cercle métallique avec des nervures soudées sur la partie inférieure, au centre duquel est fixé un tuyau de conduit d'air. Les nervures vous permettent de créer un espace d'air supplémentaire entre le piston et les bûches, ce qui a un effet positif sur le processus de combustion lente et l'activité de libération des gaz de pyrolyse.
• Vanne de régulation, qui vous permet de contrôler l'alimentation en comburant à l'intérieur du four.
• Couvrir avec une ouverture pour un conduit d'air. Avec le piston, il forme une chambre de combustion secondaire dans laquelle les gaz de pyrolyse sont enflammés.

Schéma de principe d'un four à pyrolyse maison "Bubafonya"

Avantages et inconvénients du four à pyrolyse

Tout d'abord, il convient de noter les qualités positives de cet appareil de chauffage:

• "Bubafonya" a un design très simple. Possédant une machine à souder et des compétences de base dans le travail du métal, n'importe qui peut facilement et simplement fabriquer un four de ses propres mains.
• Le poêle à pyrolyse "Bubafonya" n'est pas du tout pointilleux en ce qui concerne le choix d'un vecteur d'énergie à combustible solide. Il brûlera correctement sur le bois, le charbon, la sciure, les copeaux et autres déchets de bois. De plus, il peut être chargé de granulés - un combustible granulaire peu coûteux et respectueux de l'environnement.
• Heures d'ouverture. Le four à pyrolyse après une charge de bois de chauffage peut fonctionner en continu et chauffer l'air de la pièce jusqu'à 24 heures. Cet indicateur peut cependant varier considérablement, en fonction du volume de la chambre, du débit d'alimentation du comburant et d'autres paramètres.

Mais il faut tout payer, et donc la simplicité de la structure interne du four Bubafonya entraîne quelques inconvénients :

• "Bubafonya" n'a pas de hautes performances en termes d'efficacité. Cela est dû au chauffage irrégulier du corps du cylindre (canon) et à un transfert de chaleur plus faible. Les fours à pyrolyse de conceptions plus complexes et avancées, à leur tour, peuvent se vanter d'excellentes performances en termes d'efficacité, atteignant presque une valeur de 90%.
• "Bubafonya" est plutôt difficile à nettoyer des restes de produits de combustion: les cendres et les cendres doivent être retirées par le haut.Cependant, ce radiateur fait maison peut être amélioré en soudant une porte en bas, ce qui permet de retirer facilement tout ce qui est superflu du bas du four.
• manque d'attrait esthétique. Le design est d'apparence plutôt rugueuse et il est peu probable qu'il devienne une décoration de l'intérieur de la pièce dans laquelle il sera installé.

Faire le four soi-même

L'ensemble du processus de création d'une chaudière à pyrolyse artisanale "Bubafonya" peut être divisé en cinq étapes principales:

1. Préparer les locaux, les matériaux et les outils pour le travail
2. Installation et montage de la structure
3. Disposition de la cheminée
4. Pose des fondations d'un four à pyrolyse

Examinons chacun d'eux plus en détail.

Four à pyrolyse à dessin "Bubafonya". Calcul des proportions principales.

La proportion fondamentale dans le processus de construction d'un four à pyrolyse fait maison à partir d'une bouteille de gaz est le rapport mathématique entre le diamètre intérieur du corps et sa hauteur. Sur le dessin, le diamètre est indiqué par la lettre D et la hauteur est H. Le rapport de H à D doit être compris entre trois et cinq pour un. Le diamètre lui-même dans des conditions optimales sera d'environ 30 à 80 centimètres. Un corps de four inférieur à 30 centimètres ne doit pas être choisi, car le comburant traversera trop rapidement la chambre de combustion sans réagir complètement avec le combustible. Cela réduira considérablement l'efficacité de l'appareil. Un diamètre de plus de 80 centimètres n'est pas souhaitable pour une autre raison: dans une telle chaudière, le bois de chauffage brûle très lentement au bord et plus rapidement au centre. Lorsque le carburant brûle, un trou se forme dans lequel le piston tombera, ce qui entraînera l'extinction du bubafoni.

Calcul des proportions des éléments du four à pyrolyse "Bubafonya"

épaisseur du mur Δ est la deuxième valeur calculée la plus importante.Pour un transfert de chaleur optimal, un boîtier en acier de 4-5 mm est parfait. Une épaisseur de paroi plus petite réduira considérablement la durée de vie de l'appareil de chauffage et la durée de son fonctionnement sur une station-service.

Dimensions de la crêpe à piston presseur :

Écart Avec entre le piston et la surface intérieure du corps est calculée de façon optimale égale à 0,05*D. En conséquence, le diamètre de la crêpe elle-même sera calculé par la formule d \u003d D-2 * H

La hauteur des nervures de pressage par rapport au profilé métallique est considérée comme plus difficile. Ici, la dépendance entre les valeurs des paramètres est non linéaire. Empiriquement, pour des diamètres de corps de four de 60 à 80 centimètres, ce nombre est pris égal à 0,1 * D. Pour les plus petits bubafoni, nous utilisons l'équation de proportion, en tenant compte du fait qu'avec D₀=30 cm h₀=4cm.

Exemple de calcul de proportion. Le diamètre intérieur du ballon est de 40 cm. Nous considérons la hauteur requise des canaux comme suit : h = D * h₀/RÉ₀=4*40/30=5.3cm

Épaisseur de la crêpe σ. Ce paramètre est inversement proportionnel au diamètre intérieur du "bubafoni" D. Il est nécessaire que le piston avec une force optimale appuie sur la couche de carburant. Si la pression est faible, le coefficient d'action inverse de la fournaise diminuera et il y aura un risque de retour de combustion de la chaudière, suivi d'une fuite de fumée par le conduit. Un piston trop lourd, à son tour, ne laissera pas une couche d'air suffisante pour brûler le bois de chauffage et le "bubafon" s'éteindra.

Cette valeur peut être trouvée à l'aide du tableau ci-dessous. Il n'y a pas d'exigences particulières pour le respect de ce paramètre, il suffit de s'y conformer au moins approximativement.

Calcul de la surface de cheminée minimale requise. La plus petite valeur admissible de la surface S du tuyau est calculée en fonction de la production d'énergie maximale du combustible par heure. S(cm²)=1,75*E(kWh). Dans ce cas, E \u003d m * q où m est la masse de carburant chargé, que l'on peut trouver en multipliant le volume maximal de signet V \u003d H_F*(π*D²/4) sur sa densité (on apprend du tableau ci-dessous). Le coefficient q, à son tour, est l'énergie spécifique de combustion par unité de volume de carburant par heure (nous le prenons également du tableau de référence).

Calcul du diamètre d'entrée d'air

Connaissant les dimensions du tuyau de cheminée, il ne sera pas difficile de calculer le diamètre du conduit de piston. Cette valeur, notée d, est égale à la moitié de la valeur de la racine carrée du rapport 4S/π.

Préparer les locaux, les matériaux et les outils pour le travail

Étant donné que l'assemblage de "bubafoni" nécessite l'utilisation d'une machine à souder, toutes les pièces ne nous conviennent pas pour travailler. Assurez-vous d'avoir besoin d'une ventilation de haute qualité, d'une alimentation électrique ininterrompue et d'un câblage fiable (les travaux de soudage peuvent provoquer une surcharge dans le circuit). De plus, l'installation peut prendre plus d'une journée, la pièce doit donc être protégée des effets des précipitations et suffisamment spacieuse. Une bonne insonorisation du lieu de travail est également importante, car le bruit de la meuleuse, de la soudure et des autres outils ne plaira probablement pas à vos voisins.

Après avoir choisi un endroit approprié pour l'installation, nous procédons à la préparation des matériaux.

• La base du four à pyrolyse sera une vieille bonbonne de gaz.Au lieu de cela, vous pouvez également utiliser un tonneau en acier ou en fonte volumineux (environ 200 l) avec des parois solides sans signes de corrosion, un gros extincteur usé ou même un tuyau métallique avec un cercle en acier soudé au fond.
• Ensuite, nous avons besoin de blancs pour les "jambes" de support. En principe, vous pouvez essayer de vous en passer, mais le "bubafonya" sur les jambes sera beaucoup plus stable, il est plus difficile de le retourner accidentellement avec un mouvement maladroit. Les supports peuvent être fabriqués à partir de profilés métalliques, de raccords et même de morceaux de tubes en acier.
• "Poignées" pour un transport plus pratique d'un poêle fait maison, nous pouvons également créer à partir de chutes de raccords. De plus, ils ne seront pas superflus sur le couvercle du bubafoni: cela simplifiera grandement le processus de chargement du bois de chauffage et de nettoyage de la chaudière des cendres.

Diverses options pour les pieds de poêle faits maison

Jambes d'armature

Jambes de tuyau

Pieds profilés en métal

Les matériaux auxiliaires pour la création de "bubafoni" seront :

• Tôle d'acier pour la fabrication du piston;
• Deux tuyaux métalliques pour la cheminée et le conduit d'air. Le diamètre optimal du tuyau d'alimentation en air est d'environ 85 à 100 mm et sa longueur doit être d'environ 150 mm plus longue que la hauteur du cylindre. La cheminée nécessitera un tuyau plus large, d'un diamètre d'environ 150 mm. Quant à sa longueur, elle doit être au moins égale à la section du cylindre ;
• Profilé métallique (canal);
• Pierre concassée, béton et briques réfractaires pour la fabrication de la fondation;

La liste des outils nécessaires sera petite. Nous utiliserons:

• marteau;
• Vice;
• pelle;
• Mastercom ;
• Appareils portatifs de soudage électrique avec jeu d'électrodes;
• Bulgare pour couper des pièces;
• Roulette, crayon, fil à plomb et niveau ;

Installation et montage de la structure.Aménagement cheminée.

1. Tout d'abord, nous faisons une coupe nette dans la partie supérieure du ballon. Le bouchon obtenu nous servira plus tard de couverture pour le four.

Ébauche pour le couvercle du four à pyrolyse "Bubafonya"

2. Nous fixons des pieds faits maison au bas du cylindre par soudure électrique. L'exactitude de leur installation peut être vérifiée à l'aide d'un niveau ou d'un fil à plomb.
3. La fabrication du piston bubafoni se déroule en trois étapes :

• Tout d'abord, découpez un cercle dans de l'acier. Ses dimensions transversales doivent être inférieures au diamètre intérieur de la bouteille de gaz d'environ 3,5 à 4,5 cm afin d'assurer la libre sortie des gaz de pyrolyse résultants dans la chambre secondaire. Dans la partie centrale du cercle, nous faisons un autre trou afin que l'extrémité du conduit puisse être insérée fermement.

Ébauches pour le distributeur à piston

• Nous soudons ensemble un cercle et un tuyau métallique.

Conduit d'air soudé au cercle de base

• Sur la base de l'ébauche du piston, nous fixons la garniture du canal par soudage.

Pièces de profilé métallique fixées sur la face arrière du piston

Le produit fini ressemblera à ceci :

Piston du four à pyrolyse

4. Nous concevons la couverture du four. Au centre de la partie supérieure coupée de l'ancienne bouteille de gaz, nous marquons le trou. Cela doit être fait de manière à ce que le tube de conduit avec un piston d'alimentation fixe puisse s'y déplacer librement. Selon le balisage, nous faisons la coupe nécessaire. Sur les côtés du couvercle improvisé, nous soudons des poignées à partir de pièces de renfort pliées avec un étau et un marteau.

Couverture Bubafoni. Au lieu de ferrures pour les poignées, des anneaux métalliques ont été utilisés.

Nous montons une cheminée dans la partie supérieure du four à pyrolyse impromptu.Avec une meuleuse, nous découpons un trou net en fonction de la taille du tuyau de billette et le fixons ensemble par soudage.

Vidéo : Comment découper un trou lisse sous le broyeur de cheminée.

Cheminée soudée en haut du cylindre

Pour assurer un meilleur tirage, la cheminée doit être constituée de deux "genoux" reliés à angle droit. Pour ce faire, aux extrémités du tuyau horizontal sortant du cylindre et d'un autre segment de même diamètre, nous effectuons des coupes régulières avec une meuleuse à un angle de 45 degrés et soudons les tuyaux les uns aux autres.

L'apparence de la cheminée

De plus, il est hautement souhaitable de protéger la cheminée sous la forme d'un capuchon de réflecteur spécial. Cela empêchera la pénétration d'humidité et de précipitations dans le four avec son atténuation ultérieure.

L'apparence du réflecteur pour la cheminée

Sur ce point, la majeure partie des travaux d'installation peut être considérée comme terminée. Le four est maintenant pleinement opérationnel. Si vous le souhaitez, nous ne pouvons qu'équiper une fondation spéciale et commencer l'exploitation directe.

Pose des fondations d'un four à pyrolyse

Les travaux d'aménagement des fondations du bubafoni se dérouleront en trois étapes :

1. Tout d'abord, nous devons creuser un trou de forme carrée d'environ un mètre et demi. La profondeur optimale de la fondation sera d'environ 20 à 30 centimètres.

Fosse sous la fondation pour la fournaise

2. Nous nous endormons à l'intérieur de la pierre concassée et la remplissons de mortier de béton sur le dessus. La surface est nivelée à la truelle. Après séchage, nous vérifions la qualité de l'avion résultant avec un niveau et le corrigeons davantage, si nécessaire.

Fondation du poêle remplie de béton

3. Lorsque le béton est complètement sec, posez plusieurs rangées de briques réfractaires sur le dessus de la base.En règle générale, deux ou trois couches de briques suffiront.

Brique résistante au feu posée sur la base de la fondation du four

Allumage du réchaud "Bubafonya"

Nous sortons le distributeur de piston avec un conduit d'air soudé de l'intérieur, après avoir préalablement retiré le capuchon du cylindre.

Nous mettons des bûches de bois à l'intérieur. Ils doivent être placés horizontalement bout à bout. Le placement vertical du bois de chauffage peut avoir des conséquences plutôt désagréables si une bûche non brûlée posée sur un bord empêche le piston de bouger. Cela conduira au fait qu'au lieu de couver, un feu à part entière éclatera dans la chambre primaire. En conséquence, le mode de fonctionnement correct du poêle sera violé, le bois de chauffage brûlera plus rapidement et, en plus de tout, il pourra commencer à fumer à travers le conduit. Les bûches ne doivent pas être posées au-dessus de l'emplacement de la cheminée.

Pose de bois de chauffage dans le four à pyrolyse

Versez des copeaux de sciure ou de petites branches sur le dessus du marque-page en bois. Trempez un morceau de vieux tissu dans un liquide d'allumage (le kérosène convient également) et placez-le sur une couche de copeaux de bois. Le papier peut servir d'alternative au chiffon.

Traitement de la couche supérieure du signet avec du kérosène

Nous appuyons sur le signet avec un piston et remettons le couvercle du four.

Installation d'un piston avec un couvercle

Nous mettons le feu au bois de chauffage en jetant un morceau de chiffon ou de papier allumé à l'intérieur à travers le conduit-conduit. Un match bubafoni ne convient pas, car il a le temps de sortir avant de tomber.

Allumage du four

Après 15-25 minutes, après que le signet s'est bien enflammé, il est nécessaire de fermer la vanne sur le conduit d'air. Cela limitera l'alimentation en air de la chambre de combustion primaire et fera couver les bûches, libérant des gaz de pyrolyse. Ainsi, le bubaphone passera à son mode de fonctionnement principal.

Instruction vidéo. Allumage du réchaud "Bubafonya"

Recommandations pour augmenter l'efficacité d'un poêle fait maison

Le principal problème affectant l'efficacité du bubafoni est le chauffage inégal de son corps et, par conséquent, la détérioration du processus d'échange de chaleur avec l'environnement. En partie, cela peut être résolu à l'aide d'un raffinement assez simple de la conception.

Pour effectuer la modification, nous avons besoin d'une tôle profilée en tôle ondulée. Il est nécessaire d'en faire une sorte de «chemise» pour le four, en la fixant fermement à la surface du cylindre par soudage ou d'une autre manière accessible. Une telle amélioration contribuera à la formation de courants d'air de convection ascendants : de l'air froid est aspiré par le bas des ailettes et de l'air chaud est relâché par le haut. De plus, vous pouvez également recouvrir toute la structure de briques. Une telle étape permettra aux murs autour du poêle d'accumuler la chaleur dégagée par celui-ci, chauffant la pièce plus uniformément et plus longtemps.

Une version améliorée du bubafoni. Au lieu d'un profil ondulé, des segments de tuyaux profilés ont été utilisés.

Instruction vidéo. Fabriquer soi-même un réchaud maison de type pyrolyse "Bubafonya"