Como fazer um fogão a lenha de longa duração para aquecimento doméstico

Em nosso tempo, o uso eficiente e econômico do combustível é muito relevante.

Fogões a lenha de longa duração para aquecimento doméstico

Afinal, na estação fria, muitas vezes você precisa aquecer independentemente casas particulares, casas de veraneio, garagens, estufas e outras instalações.

Muitos de nós pensam em como fazê-lo de forma eficiente e com custos financeiros mínimos. Com uma dessas soluções simples e eficazes, vamos nos familiarizar abaixo.

O que é "pirólise"? Usando o efeito da pirólise em fornos

Antes de prosseguirmos para uma consideração direta do assunto de nosso artigo, é necessário familiarizar-se com um termo como pirólise. Este é um processo durante o qual quaisquer compostos químicos complexos são decompostos em componentes mais simples.Um pré-requisito para isso é o impacto na substância de alta temperatura, que nos é claramente indicado pelo prefixo "pyro", presente no termo.

Em um sentido mais restrito, pirólise significa a decomposição de elementos combustíveis, como madeira, carvão, pellets (combustível granulado de madeira ou resíduos orgânicos) e alguns outros. Provavelmente, muitos ficarão surpresos, mas ao queimar lenha, não é a madeira que se inflama, mas os produtos gasosos liberados durante o aquecimento. De fato, ao acender um fogo comum, ainda encontramos o processo de pirólise. Mas em condições normais, a combustão ocorre na presença de uma quantidade suficiente de oxigênio, o que, em última análise, afeta negativamente a eficiência geral do nosso fogo ou fogão. A pirólise completa requer a limitação do fornecimento de um oxidante e a queima de gases separadamente da madeira em combustão ou de outro combustível, para um uso mais completo e econômico do combustível.

Esquema geral do processo de combustão

Até o momento, existem muitas variações e soluções de design que permitem criar um forno de queima longa. No entanto, apesar de todas as diferenças técnicas, o princípio de funcionamento de tais dispositivos de aquecimento permanece o mesmo. Para garantir um consumo de combustível melhor e mais eficiente, um fogão a lenha de longa duração usa o efeito de pirólise discutido acima. Assim, a maior parte da energia térmica é gerada pela combustão dos gases liberados durante a decomposição das toras de madeira: metano, hidrogênio e outras substâncias. A combustão lenta da lenha é causada pela dosagem especial do fornecimento de oxigênio ao fogão com a ajuda de um regulador.Primeiro, o combustível tem a oportunidade de queimar qualitativamente por cerca de meia hora e, em seguida, o acesso do oxidante ao forno é minimizado. A lenha fumegante em tais condições emite a quantidade máxima possível de gases inflamáveis, que, queimando em uma câmara separada, fornecem aquecimento do corpo do forno de pirólise e aquecimento ambiente de alta qualidade.

Você não deve tentar aumentar a eficiência de um fogão a lenha convencional, fazendo-o entrar em modo de combustão lenta. O forno de pirólise deve ser completamente vedado! O usual no modo fumegante simplesmente liberará gases combustíveis pela chaminé sem sucesso. E uma opção pior também é possível: monóxido de carbono e outros produtos fumegantes entrarão na casa pelas portas do forno com vazamento, criando uma séria ameaça à sua vida.

Muitas vezes, o projeto de um forno de pirólise prevê a presença de um circuito de resfriamento de água, transformando-o em uma caldeira completa para o sistema de aquecimento. Você pode ver um exemplo de um diagrama de caldeira na figura abaixo.

Diagrama esquemático da caldeira de pirólise

Vantagens e desvantagens de fogões de queima longa

Na verdade, vamos começar com as vantagens dos fornos de pirólise, pois há muitos deles neste design:

• Combustão quase completa do combustível. Como resultado, as caldeiras de queima longa apresentam excelentes indicadores de eficiência, atingindo um nível de 85%

Comparação da eficiência de caldeiras de diferentes tipos

• A limpeza e manutenção dos fogões de queima longa é bastante simples, pois praticamente não sobra cinzas após a queima do combustível.
• Amizade ambiental. Com a combustão completa de qualquer composto orgânico, apenas o vapor de água e o dióxido de carbono são os produtos da oxidação.O odor desagradável emitido durante a combustão de resíduos orgânicos é uma consequência da combustão incompleta do combustível, quando os compostos tóxicos sub-oxidados permanecem como resultado. Em um forno de pirólise, os materiais combustíveis se decompõem completamente, portanto, vários resíduos industriais podem ser usados ​​​​com segurança como transportador de energia, cuja queima em condições normais só é permitida a uma distância considerável de áreas residenciais em aterros especiais.
• O carregamento de um novo lote de lenha ou outro combustível deve ser feito com muito menos frequência, cerca de uma vez a cada 10-15 horas, o que é duas vezes mais alto que os fogões e fogões convencionais. Alguns modelos industriais de caldeiras de pirólise podem funcionar ainda mais com uma porção de combustível.
• Alta taxa de aquecimento do refrigerante na presença de um circuito de troca de calor para aquecer a casa.
• A possibilidade de ajuste preciso e de alta qualidade da potência da caldeira. Em condições normais, é bastante difícil controlar o funcionamento das instalações de aquecimento a combustível sólido, ao contrário dos análogos que usam combustíveis líquidos ou gasosos. Mas como no forno de pirólise o gás emitido pelo combustível sólido é queimado em um compartimento separado, esse problema também é resolvido com bastante eficácia.

As desvantagens das plantas de pirólise incluem:

• O alto custo das caldeiras de pirólise acabadas. A autofabricação permite compensar essa deficiência.
• Requisitos de umidade de combustível mais rigorosos. Se você usar madeira pouco seca e tentar colocar a unidade em operação antes que ela seque, o fogo pode se apagar e a pirólise completa não será iniciada.
• Tamanho bastante impressionante.Além disso, você precisará fornecer espaço adicional para armazenar lenha ou outro combustível.
• A impossibilidade do trabalho completamente autônomo. O combustível precisará ser carregado no forno manualmente.
• Modelos industriais de caldeiras de pirólise geralmente usam sopro adicional da câmara de combustão e bombas para bombear refrigerante no circuito de aquecimento. Assim, a instalação precisará garantir um fornecimento ininterrupto de energia elétrica.
• O risco de extinção da câmara de pirólise sob a influência de muito refrigerante resfriado do circuito de aquecimento. Essa situação é chamada de inversa. Para evitar tal incidente, um tubo de desvio é instalado adicionalmente na estrutura, através do qual a água já aquecida é misturada com a água resfriada. Como resultado, o dispositivo da caldeira se torna mais complicado e o custo aumenta. No entanto, um forno de pirólise caseiro sem um sistema de aquecimento conectado não apresenta essa desvantagem.

Como fazer você mesmo um fogão de queima longa?

Obviamente, a maneira mais fácil é comprar um forno acabado, pois a gama de modelos disponíveis é muito ampla. No entanto, se você deseja economizar dinheiro e está interessado em fazer uma caldeira de pirólise com suas próprias mãos, definitivamente deve continuar lendo este artigo. Você pode fazer um fogão de longa duração a partir de um velho cilindro de gás, um barril de metal, chapa de aço ou outros materiais improvisados ​​adequados. E agora vamos aprender como fazê-lo.

Vídeo: caldeira de pirólise de um antigo cilindro de gás

Preparação de materiais e ferramentas

Então, dos materiais que precisamos:

Materiais básicos
Barril de metal 200 l	Grande barril de metal.Sua capacidade estimada deve ser de cerca de duzentos litros. Suas paredes devem ser duráveis, feitas de aço ou ferro fundido, sem ferrugem e outros danos visíveis.
Um grande extintor de incêndio é uma boa base para um fogão	Extintor antigo de grande volume
Tubo de aço de parede grossa	Um pedaço de tubo de metal largo com paredes grossas;
O velho balão ainda pode te servir	Cilindro de gás usado
A espessura das chapas deve ser de pelo menos 5 mm	chapa de aço
Materiais adicionais
Para uma caldeira com base redonda, serão necessárias pernas de apoio. Eles podem ser feitos de:
Pernas de armadura	peças de reforço;
Pernas do tubo	Pedaços de um tubo fino;
Pernas de perfil de metal	Perfil metálico (canal);
Além disso, você precisará de: Chapa de aço, com cinco milímetros de espessura, da qual recortaremos círculos com diâmetro igual ao diâmetro do próprio cano; Perfil metálico; Porta para a salamandra (adquirida ou fabricada de forma independente); Um tubo de metal com um diâmetro de 10 centímetros e um comprimento que excede as dimensões do cano em 150 mm; Tubo de chaminé com um diâmetro de 15 centímetros e um comprimento de cerca de cinco metros;

Quanto às ferramentas, sua lista é bem pequena. Em nosso trabalho vamos precisar de:

• Machado com martelo;
• Instalação portátil (ou estacionária) de soldagem elétrica;
• búlgaro ou seu substituto na forma de autógeno;
• Um conjunto padrão de ferramentas de marcação e medição na forma de um nível, fio de prumo e fita métrica;

A escolha da sala em que o trabalho de instalação será realizado também é importante. Você deve ter acesso constante à eletricidade, boa iluminação e ventilação.Você deve escolher quartos espaçosos com isolamento acústico de alta qualidade, que serão protegidos dos efeitos da precipitação e onde será possível armazenar com segurança todos os elementos fabricados do forno de pirólise.

Instruções de montagem do fogão a lenha

O algoritmo de instalação para um forno de pirólise de queima longa consiste nas seguintes etapas:

Barril com a tampa removida	Retiramos a tampa do barril. Se um extintor de incêndio ou um cilindro for usado como base, seu topo deve ser cuidadosamente cortado com um moedor (ou autogen). A serragem do cilindro deve ser feita primeiro abrindo a válvula e despejando água no interior. Lembre-se de que a parte superior ainda será útil para nós mais tarde, não se apresse em jogá-la fora.
Fornos quadrados são mais estáveis	Ao fazer um forno de chapa de aço, lembre-se de que um corpo quadrado terá mais estabilidade do que um redondo.
Forno de pirólise de um barril com pernas	Na parte inferior redonda da base do nosso forno, soldamos as pernas de suporte de tubos, conexões ou um canal.
Esquema geral de um forno de queima longa	Fazemos um círculo de aperto. É cortado de uma chapa de aço de forma a passar livremente para dentro do barril.
Anel de fixação soldado ao tubo	Nós conectamos o círculo com o tubo. Para fazer isso, corte um furo com um diâmetro de 10 cm no centro do círculo de pressão e solde-o ao círculo para que, quando a parte resultante for colocada dentro do cano, o tubo se projete 15 cm acima do nível.
Canais soldados ao círculo	No verso do círculo, soldamos os canais transversalmente, o que contribuirá para uma melhor prensagem da lenha em combustão lenta.
Tampa do forno barril	Fazemos uma tampa para o nosso forno. Pode ser a parte superior cortada no primeiro estágio ou o segundo círculo de aço.Também fazemos um orifício redondo na tampa para que o tubo interno com o círculo de pressão se mova livremente sob seu próprio peso e, ao mesmo tempo, se encaixe perfeitamente nas bordas.
porta do forno	Montamos a porta. Na parte inferior da base do nosso forno de pirólise, cortamos um buraco para a porta e o fixamos para que, após a queima da lenha, as cinzas possam ser facilmente removidas.
Instalação da chaminé	Fixação da chaminé. Cortamos um círculo com um diâmetro de 15 centímetros na parte superior do corpo do fogão e fixamos o tubo da chaminé por soldagem. Lembre-se que o comprimento mínimo do tubo deve ser maior que a seção transversal do cano ou outra base.
É aconselhável fornecer uma válvula para a chaminé, o que permitirá ajustar ainda mais o nível de tiragem. Para que possa ser limpo, muitos tornam este elemento do design do forno dobrável ou montam uma porta especial para limpeza. O condensado é coletado mais ativamente na chaminé dos fornos de pirólise, por isso é aconselhável isolá-lo. Por exemplo, você pode cobrir o tubo com um material isolante de calor e colocar outro de diâmetro maior. Além disso, o isolamento térmico também deve ser fornecido nos locais onde a chaminé passa pelas paredes, teto e telhado da casa. A extremidade do tubo, para evitar a entrada de precipitação atmosférica, deve ser protegida adicionalmente com um refletor.

Depois de montar o forno de pirólise, é aconselhável colocar um tijolo ao redor dele, que acumulará calor e ajudará a proteger os itens internos ao redor do excesso de calor.

Características de operação e manutenção

Uma salamandra a lenha de longa duração, tendo em conta as suas diferenças estruturais, apresenta uma série de características individuais associadas ao funcionamento e manutenção do produto acabado.Vamos examiná-los com mais detalhes.

Acender um fogão de longa duração

É necessário derreter o forno de pirólise da seguinte forma:

• Retiramos a tampa e tiramos um círculo de pressão com um tubo soldado do interior do barril.
• Carregamos lenha (ou combustível alternativo). O nível máximo de carga de madeira será na borda inferior da chaminé. As toras devem ser empilhadas o mais próximo possível umas das outras, com espaços mínimos. De cima, sobre uma camada de lenha, jogamos alguns pequenos galhos secos, que cobrimos com trapos embebidos em querosene (ou outro líquido de graveto). Se não houver pano à mão, papel comum pode substituí-lo.

Ignição do forno de pirólise

• Instale o círculo de fixação e feche o cano com uma tampa. Depois disso, ateamos fogo em um pedaço de pano ou papel e o jogamos dentro do cano com um círculo de pressão.
• Os fósforos não funcionarão para você acender um fogão de pirólise de longa duração, porque durante o tempo em que eles voam dentro do cano, o fogo em sua extremidade se apaga.

• Cerca de meia hora depois, depois que a lenha queima bem, restringimos o acesso de ar ao fogão com a ajuda de um amortecedor e desfrutamos de calor e conforto por muitas horas.

As nuances de operar um forno de pirólise

Ao instalar a estufa em uma sala, observe as seguintes regras:

• Como o fogão de queima longa é muito quente, qualquer material fusível e combustível deve ser colocado longe dele.
• Deve haver bastante espaço livre ao redor do forno de pirólise. Coloque-o longe de paredes e móveis para evitar danos devido ao calor excessivo. No entanto, como já mencionado acima, este e os problemas anteriores são parcialmente resolvidos com a instalação de alvenaria ao redor do perímetro do forno.
• Deixe sempre uma pequena camada de cinzas depois de limpar o forno. Isso salvará nossa unidade da queima prematura do fundo e da falha da caldeira.

Combustível alternativo para fogão de longa duração

Obviamente, toras secas serão o melhor combustível para uma caldeira de pirólise. Mas, como um dos principais objetivos da instalação de um fogão é economizar no aquecimento do ambiente, alguns outros materiais combustíveis que estão constantemente à mão são bastante adequados.

Combustível alternativo para fogões de queima longa

A lenha pode ser substituída por pellets baratos (pellets de combustível) feitos de madeira prensada e resíduos agrícolas, como cones, serragem, lascas de madeira, sementes ou cascas de cebola, além de outros materiais ecologicamente corretos. O carvão também é adequado, no entanto, é necessário levar em consideração o fato de que esse tipo de combustível emite um calor muito poderoso. Ele pode ser carregado em fornos com um corpo de aço grosso, caso contrário, o forno de pirólise rapidamente se tornará inutilizável.

Vídeo: Forno de pirólise de um barril

Vídeo: Forno de pirólise caseiro

Vídeo: Fogão de longa duração de um cilindro