Vue d'ensemble des chaudières à bois au gaz et de leurs caractéristiques

Les chaudières à gaz sont un type de combustible solide, généralement des dispositifs à eau chaude. L'essence de son travail est que le carburant et les substances volatiles qu'il contient brûlent séparément. En d'autres termes, la pyrolyse du combustible solide se produit, c'est pourquoi les chaudières sont également appelées chaudières à pyrolyse. Cet équipement de chauffage est particulièrement efficace pour travailler sur le bois, les briquettes de bois, la perceuse et certaines fractions de charbon.

Utilisez des chaudières à gaz pour chauffer votre maison
Lire la suite: chaudière à pyrolyse à combustion longue.

Comment et avec quoi chauffer la chaudière

De tout combustible solide, du monoxyde de carbone est libéré en une certaine quantité lors de la combustion. En particulier, une grande partie est obtenue lorsque le bois brûle.
C'est pourquoi il est plus sage de mettre du bois de chauffage dans une chaudière à gaz, conçue pour créer une température confortable dans la maison, et pas dans tout autre combustible.

Pour que les locaux soient bien chauffés, la chaudière à gaz doit être utilisée correctement:

• ouvrez le volet d'air et allumez un feu avec un éclat;
• régler le mode de combustion longue normal, dans lequel le feu dans la chaudière sera maintenu jusqu'à ce que la température dans le four atteigne le niveau souhaité;
• commuter le registre sur un mode fournissant de l'air en quantité limitée.

Dans les chaudières à gaz à bois modernes, toutes les actions ci-dessus n'ont pas besoin d'être effectuées, car leur travail est entièrement automatisé.

Le combustible est allumé au moyen d'un allumage électrique, l'unité automatique contrôle l'alimentation en oxygène de la chambre de combustion et l'élimination des gaz résultant de la combustion du bois.

Les chaudières à bois au gaz doivent être chargées avec un certain type de combustible. Le hêtre, le chêne et l'acacia sont les mieux adaptés.

Photos et schémas:

Le charbon doit être complètement abandonné, car il affecte négativement les performances des équipements de chauffage.

Il est plus sage d'utiliser uniquement un combustible de haute qualité pour chauffer une maison, car plus de chaleur est produite pendant sa longue combustion.

Quant à la teneur en humidité du bois de chauffage, l'équipement de production de gaz ne fonctionnera pas avec du combustible brut brut.

Autrement dit, le bois brûlera comme dans un poêle conventionnel et la chaudière ne fonctionnera pas en mode de génération de gaz.

La conception de la chaudière elle-même affecte le bois de chauffage avec lequel la teneur en humidité peut être introduite dans l'équipement de production de gaz.

S'il a un chargement latéral, il est autorisé de charger uniquement du bois de chauffage avec une teneur en humidité ne dépassant pas 20%. Un tel équipement est très exigeant sur la qualité du bois.

Les chaudières à gaz à chargement par le haut brûlent le combustible progressivement. Pour ce faire, il est placé dans une chambre de combustion verticale.

Lorsque la couche inférieure de bois de chauffage brûle, ils tombent et sont séchés à l'air chaud. Les chaudières, dans lesquelles le combustible est chargé par le haut, sont transférées en mode de génération de gaz, même si la teneur en humidité du bois est d'environ 45 degrés.

Principe d'opération

Le schéma d'une chaudière à gaz à bois a une chambre de gazéification préliminaire dans sa structure. En outre, une chambre de combustion y est installée, ce qui est nécessaire pour transformer le bois de chauffage en chaleur. Le principe de fonctionnement de cette chambre vise à déplacer les gaz générés à travers les buses. Une chaudière maison a une durée d'au moins 25 heures.

Le générateur de gaz se compose de deux chambres, la première brûle du carburant. En raison de la faible quantité d'oxygène, les substances sont divisées en une partie volatile, formant du gaz de bois. Ensuite, le bois brûle dans la deuxième chambre.En d'autres termes, le principe de fonctionnement de la conception de l'appareil vous permet d'obtenir une puissance calorifique maximale.

Le principe de fonctionnement d'une chaudière à gaz est basé sur le tirage forcé. Surtout pour cela, un extracteur de fumée ou un ventilateur est installé dans les chaudières. Une fois que le combustible atteint ses températures de combustion les plus élevées, le bois se transforme en une partie solide et volatile. Les chaudières effectuent le processus de combustion non seulement à des températures maximales, mais également s'il n'y a pas assez d'air à l'intérieur.

Le principe de fonctionnement du dispositif est tel que dès que les gaz résultants se déplacent à travers la buse, ils sont mélangés à de l'oxygène secondaire et la température de combustion atteint 1200 degrés. Immédiatement après que les gaz ont libéré de la chaleur à travers l'échangeur de chaleur, ils sont évacués de la chambre vers l'extérieur, se déplaçant à travers la cheminée.

Connexion et démarrage d'un générateur de gaz à bois

Lors de l'installation d'un générateur à gaz sur une voiture, il sera plus difficile de démarrer la voiture - il est préférable de le faire à l'essence

Il est nécessaire de prendre en compte les particularités de l'utilisation d'un générateur de gaz à bois lors de sa connexion à une voiture. Les experts ne conseillent pas d'abandonner complètement l'essence, car le démarrage du moteur avec du bois est problématique. Il est recommandé de démarrer le moteur en fournissant de l'essence et de passer ensuite au gaz. Le passage à différents types de carburant peut être organisé à l'aide d'un mélangeur réalisé selon le schéma de I.S. Mezin.

Il existe également d'autres restrictions:

• La taille du bois de chauffage ne dépasse pas 6 cm.
• Seul le bois séché est utilisé comme combustible, car de la chaleur supplémentaire est dépensée pour l'évaporation de l'eau, et moins de gaz de pyrolyse se forment dans ce cas.
• Un moteur de générateur à gaz au bois perd 50% de sa puissance par rapport à un moteur à essence.
• L'allumage se fait avec le ventilateur en marche, 20 minutes avant le départ.

Fonctionnant avec du carburant fait maison, le moteur s'use plus vite.

Principe d'opération

La chaudière génératrice de gaz utilise le principe de la "pyrolyse" dans son travail. Cet équipement dispose de deux chambres de combustion et le carburant introduit passe par plusieurs étapes de combustion:

• Il est séché dans une chambre spéciale.
• Dans la première chambre de combustion, le carburant couve lentement à une température de 200 à 850 degrés Celsius sans oxygène - pyrolyse. Pendant la pyrolyse, une grande quantité de gaz «bois» est libérée du combustible, qui entre ensuite dans la deuxième chambre, où elle est brûlée avec succès à l'aide d'un brûleur et d'une grande quantité d'air soufflé.
• Dans ce cas, le circuit de chauffage du liquide de refroidissement et de l'eau (dans les chaudières à double circuit) est conçu et monté de manière à capter l'énergie thermique des deux chambres de combustion.

La chaudière à générateur de gaz peut fonctionner non seulement sur les arbres, mais aussi sur tous les déchets de bois, ainsi que sur les briquettes et les éco-granulés - granulés.

Les chaudières à combustible solide générant du gaz de pyrolyse présentent les avantages suivants par rapport aux autres types d'équipement à combustible solide:

• Haute efficacité et absence presque totale de déchets de combustion solides.
• Disponibilité et réapprovisionnement en carburant.
• Une période de fonctionnement relativement longue et la possibilité de stocker une grande quantité de carburant - les chambres de combustion des chaudières à pyrolyse ont une grande capacité.

Types de chaudières selon le principe de fonctionnement

Selon la méthode de combustion du carburant, quatre types de chaudières sont distingués:

Chaudière à combustion directe classique

(ou envies naturelles). C'est la conception traditionnelle et la plus courante. Principaux avantages: appareil simple, prix abordable, capacité à fonctionner sur tout type de carburant, indépendance énergétique. Ce dernier facteur est très important pour les zones rurales avec des réseaux électriques de mauvaise qualité - en règle générale, la chaudière n'a pas besoin d'électricité pour fonctionner et la thermorégulation est effectuée à l'aide d'un registre et d'un entraînement mécanique. Il n'y a qu'un seul inconvénient fondamental: la combustion incomplète du carburant.Et le reste en découle: faible rendement par rapport aux autres types, un pourcentage élevé de résidus solides de produits de combustion, une maintenance et des soins à forte intensité de main-d'œuvre. Basé sur ceci. ce type est difficile à classer comme «les meilleures chaudières à combustible solide pour le chauffage domestique».

Schéma de combustion directe avec alimentation en air par le bas et tirage mécanique "sur une chaîne" pour le contrôle du registre

Chaudière classique avec tirage supplémentaire.

Il existe deux options pour l'appareil. Dans le premier cas, de l'air est «soufflé» dans le four, ce qui assure une combustion plus complète du combustible. Dans le second, la chaudière est équipée d'un extracteur de fumée (un ventilateur d'extraction devant la cheminée), qui crée un vide dans la chambre de combustion et augmente le tirage naturel. Les avantages sont les mêmes que ceux d'une chaudière à combustion directe, à l'exception de l'indépendance énergétique. Mais la «dépendance» à l'électricité est compensée par l'augmentation du rendement et des indices de puissance plus élevés avec la même taille de four et le type de combustible.

Chaudière avec tirage supplémentaire

Chaudière à pyrolyse (ou générateur de gaz).

Dans une certaine mesure, il s'agit de la prochaine étape du développement d'une chaudière à tirage supplémentaire, mais le principe même de la combustion du carburant est en train de changer. La chaudière est fonctionnellement divisée en deux chambres. Dans le premier, avec un manque artificiel d'air, le bois brûle, générant non seulement de la chaleur, mais également des gaz de pyrolyse qui pénètrent dans la deuxième chambre, où ils brûlent complètement dans des conditions d'alimentation en air supplémentaire. En termes d'efficacité, ces chaudières sont les plus performantes, mais aussi «capricieuses». Le principal inconvénient réside dans les exigences strictes pour une qualité de carburant stable. S'il s'agit de bois de chauffage (et que la plupart des modèles de chaudières à pyrolyse sont "réglés" sur eux), alors l'exigence standard est que la teneur en humidité du bois ne doit pas être supérieure à 20%. Sinon, la génération de gaz de pyrolyse diminue, transformant la chaudière en une décharge conventionnelle avec alimentation en air forcé, ce qui, compte tenu du coût élevé des équipements, n'est pas rentable. Outre l'efficacité, l'avantage est la durée de gravure d'un signet - jusqu'à 12 heures.

Un exemple de mise en œuvre pratique d'une chaudière à gaz

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Chaudières à combustion longue.

Ils sont apparus assez récemment (on pourrait dire au début de ce siècle), mais ont déjà conquis une part solide du marché. Le processus de combustion de l'insert de combustible se déroule par le haut en raison de la conception spéciale de la chaudière. Après la combustion de la couche supérieure, le processus se déplace vers le bas, et la régulation de puissance et le maintien du mode souhaité sont effectués par une automatisation qui commande la turbine pour fournir de l'air à la zone de combustion. Le carburant brûle presque complètement, avec un minimum de résidus solides. En termes d'efficacité, la chaudière n'est presque pas inférieure à un générateur de gaz, mais elle n'est pas si exigeante en carburant et la durée de combustion d'un signet peut atteindre 24 heures et plus. Un tel équipement dépasse la cote des chaudières à combustible solide à combustion longue. Mais un tel plaisir n'est pas bon marché.

La durée de combustion d'un onglet dépend du type de carburant

Séparément, il faut dire des chaudières avec alimentation automatique en carburant de la chambre de combustion. Selon le principe de fonctionnement, ce sont des chaudières traditionnelles à tirage naturel ou forcé, mais grâce à un bunker séparé pour le combustible, le temps de fonctionnement à un "remplissage" peut aller de plusieurs jours à plusieurs semaines (selon le volume du bunker et la superficie de la pièce chauffée).

Attention.

Parfois, les vendeurs les décrivent comme des chaudières à combustion longue, mais ce n'est pas tout à fait vrai. Bien que les brûleurs à auge et à retour fournissent une combustion par le haut, le principe de l'alimentation en air se déroule de manière traditionnelle - soufflage par le bas.

Les chaudières à pellets avec un brûleur à plateau supportent également la combustion "par le haut" du combustible avec une efficacité de transfert de chaleur élevée

Les chaudières avec une trémie fonctionnent soit sur pellets, soit sur charbon, broyé à une certaine fraction (généralement pas plus de 25 mm). Il existe des modèles avec élimination automatique des cendres, ce qui, combiné à la maintenance automatique du mode de fonctionnement, rend le système de chauffage d'une maison privée avec une chaudière à combustible solide aussi pratique à utiliser qu'un système à gaz.

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Principe d'opération

Et maintenant, regardons de plus près comment fonctionne une chaudière à gaz.

Tout d'abord, le carburant est mis dans la chambre de combustion et enflammé. Le carburant s'enflamme, après quoi la quantité d'oxygène fournie est réduite de sorte que le carburant ne brûle pas, mais brûle.

Le gaz de pyrolyse est libéré du carburant et monte vers le haut. Là, le gaz est collecté et de l'oxygène lui est fourni, chauffé à une certaine température. Une réaction d'oxydation thermochimique se produit avec le gaz de pyrolyse. Le gaz sous pression est introduit dans un tube avec des trous calibrés et s'enflamme lorsqu'il interagit avec l'oxygène.

Dans le même temps, jusqu'à 90% des petites particules contenues dans le gaz brûlent, ce qui signifie que les oxydes nocifs (dioxyde de carbone) polluent légèrement l'environnement. À la sortie, la température du gaz ne dépasse pas 140-160 degrés Celsius. Cela signifie que la majeure partie de la chaleur sert à chauffer les locaux et ne sort pas par le tuyau vers la rue.

En moyenne, un four dans un gazéificateur à combustible solide suffit pour 12 à 13 heures, et les poêles à combustion directe conventionnels ne supportent pas le processus de combustion pendant plus de 4 à 6 heures. Tout en bas, il y a un puisard dans lequel tous les restes du combustible brûlé sont collectés. Si nécessaire, il sera très facile de jeter les restes. Ci-dessous, vous pouvez regarder une très bonne vidéo qui montre tout le cycle de travail.

Résumer

Ainsi, les chaudières générant du gaz combustible solide sont très pratiques et très probablement cette direction se développera, et les anciens projets deviendront une chose du passé. Le principal avantage est la possibilité de réguler la chaleur dans la maison et de ne pas ajouter de bois de chauffage au poêle à l'œil nu. Ainsi, la maison ne sera jamais étouffante ou froide, ce qui est particulièrement bon pour les personnes sensibles et les jeunes enfants. Les nouveaux systèmes remplaceront les anciens, car leur utilisation est plus économique, plus respectueuse de l'environnement, l'efficacité augmente et la puissance est plus élevée.

Fabricants d'équipement

Le choix de dispositifs techniques complexes est associé à certaines difficultés. Par conséquent, il vaut mieux faire confiance à la documentation technique, sans oublier la réputation du fabricant. Sur la base de ces paramètres, les plus compétitives sur le marché intérieur sont les chaudières à pyrolyse à gaz des marques suivantes:

• 
  Buderus

• Junkers (Allemagne)
• De Dietrich (France)
• Lamborghini (Italie)

Leur choix n'a pas été accidentel, sauf pour l'excellente qualité des produits, toute la documentation a été établie en tenant compte de la puissance nominale de l'équipement.

Par conséquent, son étude permettra au consommateur d'obtenir des informations véridiques sur la durée des travaux sur un onglet et de nombreuses autres caractéristiques du fonctionnement de la chaudière.

Pour vous guider un peu dans les capacités de cet équipement, nous allons brièvement passer en revue plusieurs modèles. Par exemple, considérons l'appareil de pyrolyse générant un gaz fonctionnant sur un combustible solide:

• Logano (Buderus)
• CF 120 CSE (De Dietrich)

Les chaudières allemandes sont présentées dans une gamme de modèles d'une puissance allant jusqu'à 45 kW pour les échantillons d'acier et 36 kW pour la fonte. Leur efficacité atteint 85%.

Dans ce cas, la durée du travail sur un onglet est de 2 heures. Ils sont équipés d'un système d'automatisation, qui comprend un indicateur de température de l'eau, un limiteur de sécurité.

Les caractéristiques distinctives incluent la longueur du bois de chauffage jusqu'à 680 mm et la présence d'échangeurs de chaleur de refroidissement intégrés.

Les appareils français sont quelque peu inférieurs en puissance, elle est limitée à 30 kW. En termes d'efficacité, ils sont également inférieurs aux modèles allemands, à partir de 50%.Mais la longueur de la bûche a été quelque peu dépassée, avec eux, elle peut atteindre 800 mm.

Comme vous pouvez le voir à partir des caractéristiques énumérées, chacune d'elles a ses propres avantages et le choix ne dépend que de vos besoins.

Comment choisir des chaudières à gaz à combustion longue

Vous devez d'abord décider du type de combustible dont vous disposez dans une plus large mesure - bois ou charbon. Si le charbon est une option plus acceptable, vous devriez opter pour des chaudières à combustion supérieure, et si le chauffage est prévu avec du bois de chauffage, il est plus rentable d'acheter une chaudière à combustion inférieure, car son efficacité est supérieure à celle de la précédente.

Les chaudières à combustion inférieure sont les plus écologiques et les plus économiques. Cela est dû à la présence de deux ou trois chambres de combustion dans celles-ci, qui fournissent une combustion supplémentaire des particules de carburant.

Une chaudière en fonte est plus durable, car le condensat de la combustion du charbon provoque la corrosion de l'acier. De plus, les échangeurs de chaleur en acier brûlent plus rapidement. Les chaudières en fonte sont constituées de sections, ce qui, en cas de dépressurisation éventuelle, permet de remplacer simplement la pièce endommagée (alors que les chaudières en acier nécessitent un remplacement complet); aussi, ce fait facilite le transport sous forme démontée (cependant, il ne faut pas oublier que les pièces en fonte sont fragiles et sensibles aux chocs).

Si vous avez besoin d'une chaudière qui assure le chauffage et l'alimentation en eau chaude de la maison, une chaudière à combustible solide à double circuit convient. Le principe de son fonctionnement est le suivant: le premier circuit (pour chauffer la pièce) se met en marche lorsque le capteur de chaleur est déclenché; le second (pour l'alimentation en eau chaude) est activé lorsque la pression chute.

Si la maison a une chaudière en état de marche, elle peut être connectée à une chaudière de chauffage. D'une part, cela permettra de réaliser de grandes économies sur la source de chaleur, d'autre part, cela garantira un approvisionnement en eau stable.

Pour déterminer la puissance de la chaudière dont vous avez besoin, procédez à partir du calcul de 1 kW pour 10 m2. m (avec des hauteurs de mur jusqu'à 3 m). Il convient de rappeler que la puissance de la chaudière elle-même varie en fonction de la valeur calorifique du combustible et de sa teneur en humidité.

Auto-assemblage

Pour installer indépendamment une chaudière à combustible solide, vous devez prendre en compte plusieurs règles.

1. Il est préférable de placer une telle chaudière dans une pièce séparée. Cela peut être une pièce à l'intérieur de la maison ou au sous-sol. Une ancienne chambre d'enfants ou toute autre petite pièce (la surface requise est de 8 à 10 mètres carrés) convient à cela, si une pièce spéciale pour les appareils de chauffage n'est pas allouée pendant la construction. Dans le cas le plus extrême, vous pouvez simplement diviser une grande pièce en deux (il est conseillé de faire la cloison en brique et de ne pas utiliser de cloison sèche), en faisant une ou deux sorties - à l'intérieur de la pièce, dans la rue ou les deux à la fois.
2. Le sol de la pièce où l'installation est prévue doit être en matériaux ignifuges. Et la chaudière elle-même doit être installée directement sur une chape en béton (environ 10 cm d'épaisseur).
3. Il est nécessaire de fournir à la pièce une ventilation forcée, une alimentation électrique et une alimentation en eau, si elles ne sont pas disponibles.
4. Si la chaudière n'est pas installée dans une chaufferie spécialement conçue, une cheminée doit être achetée et installée à l'avance.

Pour commencer l'installation, vous devez préparer les outils et équipements dont vous aurez besoin pour cela: électrodes, soudage, niveau, clés, tournevis, compteur, scie à métaux, vis, - ainsi que les matériaux: ruban de plomberie, tôle et mastic.

• Déballez et préparez pour l'assemblage les pièces fournies avec la chaudière.
• Placez une feuille de métal sur le sol à une distance d'au moins 0,5 m de la ou des parois latérales et à 1 mètre de l'avant et fixez-la solidement.
• Placez la chaudière uniformément sur une feuille de métal, en vérifiant l'exactitude avec un niveau.

Après les travaux préparatoires, la chaudière elle-même est assemblée directement:

• Enroulez le régulateur de combustion avec un tour de ruban de plomberie, fixez avec une vis, réglez la température à 30 degrés.
• Installez le thermostat et dix ou leurs bouchons.
• Assemblez les soupapes d'air et de sécurité, le manomètre en un groupe de sécurité.
• Installez le robinet et connectez-le aux tuyaux.
• Connectez un groupe de sécurité devant le dispositif de verrouillage.
• Connectez la chaudière à la cheminée à l'aide d'un scellant.
• Poussez le volet de tirage et le bouchon de nettoyage.
• Connectez l'eau et vérifiez l'étanchéité du système.
• Allumez la chaudière en fermant le registre.
• Il ne reste plus qu'à vérifier la qualité de l'installation et du fonctionnement de la chaudière et à réaliser le chauffage pilote.

Afin de déterminer le coût approximatif des matériaux et de l'équipement requis pour l'installation, vous trouverez ci-dessous leur prix approximatif.

1. Scellant résistant à la chaleur 100-200 roubles.
2. Feuille de métal (3 x 1250 x 250) environ 3000 roubles.
3. Ruban de plomberie environ 500 roubles.
4. Chaudières à combustion longue 60 000 à 120 000 roubles.
5. Acier de transition 57-32 30 roubles.
6. Coude en acier Du-5016 à partir de 100 roubles.
7. Vanne à bille Du-15 de 100 à 1000 roubles.
8. Vanne à bille avec raclette Du-50 environ 2000 roubles.
9. Cheminée pour une chaudière à combustible solide 20 000-50 000 roubles.

Le choix des chaudières de chauffage doit être basé sur la disponibilité d'un type particulier de combustible dans la région ou sa disponibilité dans la maison. Le chauffage avec des chaudières à combustible solide utilisant du bois de chauffage est le deuxième derrière les appareils à gaz en termes de coût, l'électricité et le diesel sont plus chers et les unités dépendant du charbon complètent le top cinq. Enfin et surtout, cela est dû au fait que les chaudières à combustible solide ont des taux de rendement insuffisamment élevés (par rapport aux chaudières électriques par exemple). Cependant, les systèmes de combustion à deux niveaux peuvent réduire la consommation de carburant jusqu'à 9%.

Les appareils de chauffage les plus écologiques parmi ceux à combustible solide sont les chaudières à pyrolyse, car le combustible qu'elles utilisent brûle presque complètement, ce qui réduit le niveau de pollution de l'air.

La vidéo montre le fonctionnement des chaudières à gaz: