Come realizzare una stufa a legna a combustione lunga per il riscaldamento domestico

Ai nostri giorni, l'uso efficiente ed economico del carburante è molto importante.

Stufe a legna a lunga combustione per il riscaldamento domestico

Dopotutto, nella stagione fredda, devi spesso riscaldare autonomamente case private, agriturismi, garage, serre e altri locali.

Molti di noi pensano a come farlo in modo efficiente e con costi finanziari minimi. Con una di queste soluzioni semplici ed efficaci, faremo conoscenza di seguito.

Cos'è la "pirolisi"? Utilizzando l'effetto della pirolisi nei forni

Prima di procedere a una considerazione diretta dell'argomento del nostro articolo, è necessario conoscere un termine come pirolisi. Questo è un processo durante il quale tutti i composti chimici complessi vengono decomposti in componenti più semplici.Un prerequisito per questo è l'impatto sulla sostanza dell'alta temperatura, che ci è chiaramente indicato dal prefisso "pyro", che è presente nel termine.

In un senso più ristretto, pirolisi significa la decomposizione di elementi combustibili come legno, carbone, pellet (combustibile granulare da legno o rifiuti organici) e alcuni altri. Probabilmente molti saranno sorpresi, ma quando si brucia la legna da ardere, non è la legna che si accende, ma i prodotti gassosi rilasciati durante il suo riscaldamento. In effetti, quando accendiamo un fuoco normale, incontriamo ancora il processo di pirolisi. Ma in condizioni normali, la combustione avviene in presenza di una quantità sufficiente di ossigeno, che, in definitiva, influisce negativamente sull'efficienza complessiva del nostro fuoco o stufa. La pirolisi a tutti gli effetti richiede la limitazione della fornitura di un ossidante e la combustione di gas separatamente dalla legna fumante o da altri combustibili, per un uso più completo ed economico del combustibile.

Schema generale del processo di combustione

Ad oggi esistono molte varianti e soluzioni progettuali che consentono di creare un forno a combustione lunga. Tuttavia, nonostante tutte le differenze tecniche, il principio di funzionamento di tali dispositivi di riscaldamento rimane lo stesso. Per garantire un consumo di carburante migliore e più efficiente, una stufa a legna a combustione lunga utilizza l'effetto di pirolisi discusso sopra. Pertanto, la maggior parte dell'energia termica viene generata dalla combustione dei gas rilasciati durante il decadimento dei tronchi di legno: metano, idrogeno e altre sostanze. La combustione della legna da ardere è causata da un dosaggio speciale della fornitura di ossigeno alla stufa con l'aiuto di un regolatore.Innanzitutto, al carburante viene data l'opportunità di divampare qualitativamente per circa mezz'ora, quindi l'accesso dell'ossidante al forno viene ridotto al minimo. La legna da ardere fumante in tali condizioni emette la massima quantità possibile di gas infiammabili che, bruciando in una camera separata, forniscono il riscaldamento del corpo del forno di pirolisi e un riscaldamento ambientale di alta qualità.

Non dovresti cercare di aumentare l'efficienza di una stufa a legna convenzionale facendola andare in modalità fumante. Il forno di pirolisi deve essere completamente sigillato! Il solito in modalità fumante rilascerà semplicemente gas combustibili attraverso il camino senza alcun risultato. Ed è anche possibile un'opzione peggiore: il monossido di carbonio e altri prodotti fumanti entreranno in casa attraverso le porte del forno che perdono, creando una seria minaccia per la tua vita.

Spesso, il design di un forno di pirolisi prevede la presenza di un circuito di raffreddamento ad acqua, trasformandolo in una caldaia a tutti gli effetti per l'impianto di riscaldamento. È possibile vedere un esempio di tale diagramma di caldaia nella figura seguente.

Diagramma schematico della caldaia a pirolisi

Vantaggi e svantaggi delle stufe a combustione lunga

In realtà, iniziamo con i vantaggi dei forni a pirolisi, poiché ce ne sono molti in questo design:

• Combustione quasi completa del carburante. Di conseguenza, le caldaie a combustione lunga hanno ottimi indicatori di efficienza, raggiungendo un livello dell'85%

Confronto dell'efficienza di caldaie di diversi tipi

• La pulizia e la manutenzione delle stufe a combustione lunga è abbastanza semplice, poiché non rimane praticamente cenere dopo che il combustibile si è esaurito.
• Compatibilità ambientale. Con la completa combustione di qualsiasi composto organico, solo il vapore acqueo e l'anidride carbonica sono i prodotti dell'ossidazione.L'odore sgradevole emesso durante la combustione dei rifiuti organici è una conseguenza della combustione incompleta del carburante, quando permangono composti tossici poco ossidati. In un forno a pirolisi, i materiali combustibili si decompongono completamente, quindi vari rifiuti industriali possono essere tranquillamente utilizzati come vettori energetici, la cui combustione in condizioni normali è consentita solo a una distanza considerevole dalle aree residenziali in discariche speciali.
• Il caricamento di una nuova partita di legna da ardere o altro combustibile deve essere eseguito molto meno frequentemente, circa una volta ogni 10-15 ore, che è il doppio delle stufe e delle stufe convenzionali. Alcuni modelli industriali di caldaie a pirolisi possono lavorare anche più a lungo su una porzione di combustibile.
• Elevata velocità di riscaldamento del liquido di raffreddamento in presenza di un circuito di scambio termico per il riscaldamento della casa.
• La possibilità di una regolazione precisa e di alta qualità della potenza della caldaia. In condizioni normali, è abbastanza difficile controllare il funzionamento degli impianti di riscaldamento a combustibili solidi, a differenza degli analoghi che utilizzano combustibili liquidi o gassosi. Ma poiché nel forno di pirolisi il gas emesso dal combustibile solido viene postcombusto in un compartimento separato, anche questo problema viene risolto in modo abbastanza efficace.

Gli svantaggi degli impianti di pirolisi includono:

• L'alto costo delle caldaie a pirolisi finite. L'autoproduzione consente di compensare questa mancanza.
• Requisiti di umidità del carburante più severi. Se si utilizza legna poco essiccata e si tenta di mettere in funzione l'unità prima che si asciughi, il fuoco potrebbe spegnersi e la pirolisi completa non si avvierà.
• Dimensioni piuttosto impressionanti.Inoltre, dovrai fornire spazio aggiuntivo per riporre legna da ardere o altro combustibile.
• L'impossibilità di un lavoro completamente autonomo. Il carburante dovrà essere caricato manualmente nel forno.
• I modelli industriali di caldaie a pirolisi utilizzano spesso un ulteriore soffiaggio della camera di combustione e pompe per il pompaggio del liquido di raffreddamento nel circuito di riscaldamento. Pertanto, l'installazione dovrà garantire una fornitura ininterrotta di elettricità.
• Il rischio di estinguere la camera di pirolisi sotto l'influenza di un refrigerante troppo raffreddato proveniente dal circuito di riscaldamento. Questa situazione è chiamata inverso. Per prevenire un tale incidente, nella struttura viene inoltre installato un tubo di bypass, attraverso il quale l'acqua già riscaldata viene miscelata con l'acqua raffreddata. Di conseguenza, il dispositivo della caldaia diventa più complicato e il costo aumenta. Tuttavia, un forno a pirolisi fatto in casa senza un sistema di riscaldamento collegato è privo di questo inconveniente.

Come fare da soli una stufa a combustione lunga?

Naturalmente, il modo più semplice è acquistare un forno finito, poiché la gamma di modelli disponibili è molto ampia. Tuttavia, se vuoi risparmiare denaro e sei interessato a realizzare una caldaia a pirolisi con le tue mani, dovresti assolutamente continuare a leggere questo articolo. Puoi realizzare una stufa a combustione lunga da una vecchia bombola del gas, una canna di metallo, lamiera d'acciaio o altri materiali improvvisati adatti. E ora impareremo come farlo.

Video: caldaia a pirolisi da una vecchia bombola del gas

Preparazione di materiali e strumenti

Quindi, dai materiali di cui abbiamo bisogno:

Materiali di base
Fusto in metallo da 200 l	Grande fusto in metallo.La sua capacità stimata dovrebbe essere di circa duecento litri. Le sue pareti devono essere resistenti, in acciaio o ghisa, senza ruggine e altri danni visibili.
Un grande estintore è una buona base per una stufa	Vecchio estintore di grande volume
Tubo in acciaio a parete spessa	Un pezzo di tubo di metallo largo con pareti spesse;
Il vecchio pallone può ancora servirti	Bombola del gas usata
Lo spessore dei fogli deve essere di almeno 5 mm	lamiere di acciaio
Materiali aggiuntivi
Per una caldaia con base rotonda, saranno necessarie gambe di supporto. Possono essere realizzati da:
Gambe ad armatura	pezzi di rinforzo;
Gambe a tubo	Pezzi di un tubo sottile;
Gambe in profilato di metallo	Profilo metallico (canale);
Inoltre, avrai bisogno di: Lamiera di acciaio, spessa cinque millimetri, dalla quale ritaglieremo dei cerchi di diametro pari al diametro della canna stessa; Profilo metallico; Sportello per la stufa (acquistato o realizzato in autonomia); Un tubo di metallo con un diametro di 10 centimetri e una lunghezza che supera di 150 mm le dimensioni della canna; Canna fumaria con un diametro di 15 centimetri e una lunghezza di circa cinque metri;

Per quanto riguarda gli strumenti, la loro lista è piuttosto piccola. Nel nostro lavoro avremo bisogno di:

• Ascia con martello;
• Installazione portatile (o fissa) di saldatura elettrica;
• bulgaro o suo sostituto sotto forma di autogeno;
• Un set standard di strumenti di marcatura e misurazione sotto forma di livella, filo a piombo e metro a nastro;

Importante è anche la scelta della stanza in cui verranno eseguiti i lavori di installazione. Devi avere accesso costante all'elettricità, una buona illuminazione e ventilazione.Dovresti scegliere stanze spaziose con isolamento acustico di alta qualità, che saranno protette dagli effetti delle precipitazioni e dove sarà possibile conservare in sicurezza tutti gli elementi fabbricati del forno di pirolisi.

Istruzioni per il montaggio della stufa a legna

L'algoritmo di installazione per un forno a pirolisi a combustione lunga consiste nei seguenti passaggi:

Fusto con coperchio tolto	Rimuoviamo il coperchio dalla canna. Se come base viene utilizzato un estintore o un cilindro, la sua parte superiore deve essere accuratamente tagliata con una smerigliatrice (o autogen). Il taglio del cilindro va effettuato aprendo prima la valvola e versando acqua all'interno. Ricorda che la parte superiore ci sarà comunque utile in seguito, non affrettarti a buttarla via.
I forni quadrati sono più stabili	Quando realizzi un forno in lamiera d'acciaio, tieni presente che un corpo quadrato avrà più stabilità, piuttosto che uno rotondo.
Forno per pirolisi da una botte con gambe	Sul fondo tondo della base del nostro forno, saldiamo le gambe di supporto di tubi, raccordi o un canale.
Schema generale di un forno a combustione lunga	Facciamo un cerchio di bloccaggio. Viene tagliato da una lamiera di acciaio in modo tale da passare liberamente nella canna.
Anello di fissaggio saldato al tubo	Colleghiamo il cerchio con il tubo. Per fare ciò, praticare un foro con un diametro di 10 cm al centro del cerchio di pressione e saldarlo al cerchio in modo che quando la parte risultante viene posizionata all'interno della canna, il tubo sporga di 15 cm sopra il suo livello.
Canali saldati al cerchio	Sul retro del cerchio, saldiamo i canali trasversalmente, il che contribuirà a una migliore pressatura della legna da ardere fumante.
Coperchio del forno a botte	Facciamo un coperchio per il nostro forno. Può essere la parte superiore tagliata nella prima fase o il secondo cerchio d'acciaio.Facciamo anche un foro rotondo nel coperchio in modo che la camera d'aria con il cerchio di pressione si muova liberamente sotto il suo stesso peso e allo stesso tempo aderisca perfettamente ai suoi bordi.
porta del forno	Montiamo la porta. Nella parte inferiore della base del nostro forno a pirolisi, facciamo un foro per la porta e lo fissiamo in modo che una volta bruciata la legna, la cenere possa essere facilmente rimossa.
Installazione camino	Riparare il camino. Tagliamo un cerchio con un diametro di 15 centimetri nella parte superiore del corpo della stufa e fissiamo il tubo del camino mediante saldatura. Si ricorda che la lunghezza minima del tubo deve essere maggiore della sezione trasversale della canna o altra base.
Si consiglia di prevedere una valvola per il camino, che consentirà di regolare ulteriormente il livello di tiraggio. In modo che possa essere pulito, molti rendono pieghevole questo elemento del design del forno o montano una porta speciale per la pulizia. La condensa viene raccolta più attivamente nel camino dei forni di pirolisi, quindi è consigliabile isolarlo. Ad esempio, puoi coprire il tubo con un materiale termoisolante e metterci sopra un altro di diametro maggiore. Inoltre, l'isolamento termico dovrebbe essere fornito anche nei punti in cui il camino passa attraverso le pareti, il soffitto e il tetto della casa. L'estremità del tubo, per evitare l'ingresso di precipitazioni atmosferiche, deve essere ulteriormente protetta con un riflettore.

Dopo aver assemblato il forno di pirolisi, è consigliabile adagiarvi attorno un mattone, che accumulerà calore e aiuterà a proteggere gli oggetti interni circostanti dal calore eccessivo.

Caratteristiche di funzionamento e manutenzione

Una stufa a legna a combustione lunga, viste le sue differenze strutturali, presenta una serie di caratteristiche individuali legate al funzionamento e alla manutenzione del prodotto finito.Diamo un'occhiata a loro in modo più dettagliato.

Accendere una stufa a combustione lunga

È necessario fondere il forno di pirolisi come segue:

• Rimuoviamo il coperchio ed estraiamo un cerchio pressante con un tubo saldato dall'interno della canna.
• Carichiamo legna da ardere (o combustibile alternativo). Il livello massimo di carico della legna sarà sul bordo inferiore del camino. I tronchi devono essere impilati il ​​più vicino possibile l'uno all'altro, con spazi minimi. Dall'alto, su uno strato di legna da ardere, gettiamo alcuni piccoli rami secchi, che copriamo con stracci imbevuti di cherosene (o altro liquido per accendere). Se non c'è uno straccio a portata di mano, la carta comune può sostituirlo.

Accensione del forno di pirolisi

• Installare il cerchio di bloccaggio e chiudere la canna con un coperchio. Successivamente, diamo fuoco a un pezzo di straccio o di carta e lo gettiamo all'interno del tubo con un cerchio di pressione.
• I fiammiferi non funzioneranno per accendere una stufa a pirolisi a combustione lunga, perché durante il tempo in cui volano all'interno del tubo, il fuoco alla loro estremità si spegnerà.

• Circa mezz'ora dopo, dopo che la legna da ardere si è divampata bene, limitiamo l'accesso dell'aria alla stufa con l'aiuto di una serranda e godiamo di calore e comfort per molte ore.

Le sfumature del funzionamento di una fornace di pirolisi

Quando si installa la stufa in una stanza, osservare le seguenti regole:

• Poiché la stufa a combustione lunga è molto calda, tutti i materiali fusibili e combustibili devono essere collocati lontano da essa.
• Ci dovrebbe essere molto spazio libero intorno al forno di pirolisi. Posizionarlo lontano da pareti e mobili per evitare danni dovuti al calore eccessivo. Tuttavia, come già accennato in precedenza, questo e i precedenti problemi vengono parzialmente risolti installando la muratura attorno al perimetro della fornace.
• Lasciare sempre un piccolo strato di cenere dopo aver pulito il forno. Ciò salverà la nostra unità dalla combustione prematura del fondo e dal guasto della caldaia.

Combustibile alternativo per fornelli a combustione lunga

Naturalmente, i tronchi secchi saranno il miglior combustibile per una caldaia a pirolisi. Ma poiché uno degli obiettivi principali dell'installazione di una stufa è risparmiare sul riscaldamento degli ambienti, alcuni altri materiali combustibili che sono costantemente a portata di mano sono abbastanza adatti.

Combustibile alternativo per stufe a lunga combustione

La legna da ardere può essere sostituita da pellet economici (pellet di combustibile) ricavati da legno pressato e scarti agricoli, come coni, segatura, trucioli di legno, bucce di semi o cipolle, nonché altri materiali ecocompatibili. Va bene anche il carbone, bisogna però tener conto del fatto che questo tipo di combustibile sprigiona un calore molto potente. Può essere caricato in forni con corpo in acciaio spesso, altrimenti il ​​forno di pirolisi diventerà rapidamente inutilizzabile.

Video: forno di pirolisi da un barile

Video: forno a pirolisi fatto in casa

Video: stufa a combustione lunga da un cilindro