De tous les équipements de chauffage utilisés aujourd'hui dans la vie de tous les jours, les chaudières à combustible solide sont les plus connues depuis longtemps. En raison de la simplicité de conception et du principe de fonctionnement, de la disponibilité du carburant, les unités de ce type sont largement utilisées. Aujourd'hui, pour de nombreux habitants de maisons privées en zone rurale, cette technique est devenue une sorte de "bouée de sauvetage". Le prix toujours croissant du gaz domestique, les difficultés d'obtention des autorisations pour l'installation d'un chauffage autonome au gaz contribuent au fait qu'aujourd'hui une chaudière à combustible solide, au moins, n'a pas perdu sa demande auprès de la population vivant à proximité des forêts - une source de bois de chauffage.

Chaudières à combustible solide: à gauche - montées et en fonctionnement, à droite - sans raccordement au circuit, au stade de l'installation.

Aujourd'hui, il existe deux options pour résoudre le problème du chauffage autonome au combustible solide: acheter un produit fini en usine ou fabriquer soi-même une chaudière à combustible solide. Le coût d'un appareil de chauffage moderne de haute technologie est assez élevé, mais la fourchette de prix est large - de 3 à plusieurs dizaines de milliers de roubles, ce qui rend l'appareil abordable pour un large éventail de consommateurs.

Avec une certaine formation technique, une chaudière à combustible solide peut être assemblée indépendamment, en utilisant les recommandations pour la fabrication de modèles de ces appareils, les plus populaires pour le montage à faire soi-même.

Concept de chaudière à combustible solide

Une chaudière à combustible solide autonome fabriquée par ses soins est, dans l'ensemble, un poêle ordinaire installé dans un baril d'eau. La tâche principale d'un tel appareil est de chauffer l'eau de la chaudière, qui sera fournie aux radiateurs de chauffage domestique, en utilisant la chaleur de la combustion du bois de chauffage ou du charbon.

Mais un tel appareil, tentant de fabriquer soi-même en raison de sa primitivité, ne sera pas efficace en termes de chauffage et non rentable en raison d'une consommation de carburant élevée - les conceptions de chaudières les plus simples ont un rendement de seulement 10 à 15%.

Chaudière à eau à combustible solide Primitive avec économiseur de cheminée

Important! Le fonctionnement d'une chaudière à combustible solide dépend de la qualité du tirage et, par conséquent, de la ventilation d'alimentation. Même une chaudière bien fabriquée ne sera pas en mesure de fournir un chauffage efficace des locaux si la ventilation n'est pas disposée en conséquence.

Les chaudières artisanales sont assemblées non seulement en métal, mais également en brique. Les appareils en brique sont généralement construits dans des maisons de campagne, où des exigences plus élevées sont imposées à l'esthétique de l'équipement installé que dans les locaux utilitaires ou techniques.

Les chaudières métalliques sont les appareils les plus simples, dont la fabrication permet l'utilisation de matériaux improvisés et éventuellement à l'aide d'outils disponibles. Mais il ne s'ensuit pas que leur production et leur installation peuvent être réalisées sans, au minimum, des croquis d'ébauches et d'assemblages, ainsi qu'une technologie bien développée - une séquence, des méthodes pour effectuer des étapes individuelles de travail préparatoire et de base.

Choisir la conception de la chaudière de chauffage

Les fours pour le chauffage et les chaudières à combustible solide, avec des processus de combustion similaires, ont des fonctionnalités différentes. Une chaudière de chauffage, contrairement à un poêle, doit non seulement chauffer la pièce du site d'installation en brûlant du bois ou du charbon, mais également alimenter le circuit de chauffage en liquide de refroidissement chauffé. Mais pour effectuer la deuxième tâche, il ne suffit pas de placer un échangeur de chaleur (une section du circuit de chauffage) dans le four - il faut également assurer la continuité de la combustion du combustible et une circulation uniforme du liquide de refroidissement à travers ce serpentin.

Échangeur de chaleur tubulaire d'une chaudière à combustible solide en briques réfractaires

Quelle conception de la chaudière choisir pour faciliter sa fabrication soi-même, quelles difficultés rencontrerez-vous dans le processus de travail? Ces questions peuvent trouver une réponse au stade de la conception. Les dessins de chaudières à combustibles solides faites maison donnent une idée suffisante de ce à quoi ressemble telle ou telle conception et de ce à quoi vous devez faire attention pendant le processus de fabrication.

Un exemple de représentation schématique d'une chaudière à combustible solide de l'extérieur : vues de face, de côté et de derrière.

Chaque type d'équipement de chaudière à combustible solide a ses propres caractéristiques de conception et nuances de fabrication. Lors de la planification d'un assemblage indépendant de l'unité de chauffage, il est nécessaire de décider à quelle conception privilégier - avec la méthode de combustion inférieure ou supérieure (mine).

Unités à faible combustion- il s'agit d'un équipement dans lequel la porte de chargement du bois de chauffage est située dans la partie supérieure de la chambre de combustion, mais la combustion du combustible se produit par le bas, à la suite de quoi les couches supérieures du signet descendent sous leur propre poids, et la post-combustion des fumées se produit dans la partie supérieure. Selon le modèle, le mouvement de l'air à travers le four se fait de bas en haut de manière forcée (ventilateur) ou naturellement (tirage), ce qui conduit à une indépendance par rapport au secteur, mais à une efficacité réduite et à une plus petite quantité de combustible chargé.

Vue en coupe schématique d'une chaudière à combustible solide à faible combustion de combustible

Dans les chaudières à combustibles solides d'une structure de mine, le bois de chauffage est chargé à travers une porte située dans la partie supérieure de la chambre de combustion. Ces unités sont équipées d'un tirage forcé, qui est dirigé de haut en bas - il entraîne la fumée vers la partie inférieure du four, où il brûle mélangé à de l'air, et en cours de route, il chauffe et sèche en outre le combustible des niveaux inférieurs .

Schéma de fonctionnement d'une chaudière à combustible solide avec une méthode de combustion supérieure

Une unité avec une méthode de combustion inférieure est plus adaptée à l'autoproduction, donc lors de son assemblage, vous pouvez vous passer d'un ventilateur pour le tirage forcé.

Chaudière en acier à combustible solide à faible combustion sans finition

Important! Plus la conception de l'équipement est complexe, plus les exigences technologiques pour la qualité d'exécution de ses composants sont élevées, qui ne doivent pas s'écarter des paramètres de conception. Le processus d'assemblage d'une telle unité n'en est pas moins responsable.

Selon la méthode de combustion, les chaudières à combustible solide peuvent être conçues pour un fonctionnement normal ou fonctionner avec pyrolyse - le processus de décomposition du combustible solide en deux composants et leur combustion séparée ultérieure. En privilégiant la deuxième option, plus complexe, vous devrez tenir compte de la nécessité d'installer une deuxième chambre de combustion, ce qui augmentera les dimensions de l'appareil de chauffage et, par conséquent, nécessitera plus de matériaux.

Le choix du type d'équipement de chauffage est largement déterminé par le type de combustible solide qui sera fourni à l'appareil de chauffage. Si vous disposez d'une grande quantité de bois de chauffage, il serait préférable que la chaudière que vous avez fabriquée soit conçue pour le bois de chauffage. Avec une plus grande disponibilité de houille, un autre modèle fera l'affaire. La durée de combustion des signets, la qualité du chauffage sont déterminées par le type de chaudière à combustible solide, sa puissance et sa conception.

Sur une note : la température de combustion du charbon est beaucoup plus élevée que celle du bois de chauffage, par conséquent, l'échangeur de chaleur et le corps de la chaudière pour le charbon sont en acier plus épais. Une alternative serait de construire le corps et la chambre de combustion de la chaudière en briques réfractaires.

S'il n'est pas possible de créer l'enveloppe extérieure de l'unité en acier de l'épaisseur requise, une chaudière à combustible solide en brique constituera une solution rationnelle. Le revêtement en brique réfractaire créera une chambre de combustion spacieuse, confortable et résistante aux hautes températures.

Construction d'une chambre de combustion à partir de briques réfractaires avec placement à l'intérieur de l'échangeur de chaleur

Le choix d'une chaudière avec une conception de complexité acceptable doit être fait après analyse des performances techniques et une évaluation objective de sa compétence et de ses capacités. En cas de doute, afin d'exclure la possibilité de dommages injustifiés au matériau, il est préférable de privilégier l'unité de conception simple qui ressort clairement des dessins - même une telle chaudière à combustible solide est capable de fournir le maison avec chaleur pendant la saison froide.

Exigences de base pour la conception d'un appareil de chauffage fait maison

Dans sa forme classique, l'unité de chauffage, à partir de laquelle le chauffage domestique fonctionnera, se compose des éléments suivants:

• chambre de combustion (bunker) pour brûler du bois de chauffage, du charbon, des briquettes combustibles ;
• grilles à travers lesquelles la masse d'air est fournie à la chambre de combustion;
• échangeur de chaleur tubulaire ou réservoir de stockage d'eau de chaudière ;
• cheminée pour évacuer les produits de la combustion du carburant;

Une exigence importante qui devra être prise en compte lors de la conception de la chaudière concerne les dimensions de la chambre de combustion. Le four d'une chaudière à combustible solide autonome doit être spacieux et spacieux. La conception de la chambre de combustion est calculée de manière à ce que le carburant qui y est placé brûle complètement sans mélange supplémentaire. Les chaudières en brique sont préférables à cet égard, car la brique a une conductivité thermique plus faible, ce qui fournit une température de combustion plus élevée dans un four à céramique que dans une unité métallique.

La chambre de combustion doit être conçue de manière à maximiser la concentration d'énergie thermique lors du chauffage de l'échangeur de chaleur.

Foyer en acier pour chaudière à combustible solide

L'échangeur de chaleur d'une chaudière à combustible solide est l'aspect suivant, non moins important, dans la conception des équipements de chauffage. L'efficacité d'un équipement de chaudière dépend de la conception de cet élément, de la qualité du matériau et des performances. Le nom de l'échangeur de chaleur est déterminé par le matériau de sa fabrication - fonte ou acier. Les serpentins d'échange de chaleur de ces unités - des structures tubulaires avec une disposition verticale ou horizontale des tuyaux dans la vie quotidienne sont souvent appelés des chemises d'eau.

Nous ne considérerons pas les échangeurs de chaleur en fonte, car il s'agit d'une structure en fonte dont la fabrication est impossible à la maison. Cependant, vous pouvez utiliser des assemblages en fonte prêts à l'emploi, retirés d'anciennes unités, démontés pour une raison quelconque. Un tel remplacement est courant lorsqu'une chaudière à combustible solide est mise à niveau ou réparée.

Pour la fabrication d'un échangeur de chaleur en acier, des tuyaux à paroi épaisse sont utilisés. La configuration souhaitée du tuyau est rendue flexible sous chauffage ou à l'aide de coudes ou demi-coudes de diamètre approprié, reliés aux fragments de la bobine par soudage électrique.

Le schéma d'installation d'un serpentin pour une unité à combustible solide traditionnelle donnera une image complète de l'apparence de l'échangeur de chaleur et de la position dans laquelle il est préférable de l'installer.

Croquis d'une des options pour l'emplacement de l'échangeur de chaleur à tubes dans le boîtier : vues de côté

Production pas à pas d'une chaudière à combustible solide. Subtilités et nuances

Vous ne pourrez pas fabriquer la chaudière à combustible solide maison la plus économique, mais vous pouvez créer un appareil de chauffage tout à fait adapté au chauffage et à l'alimentation en eau chaude. Le fait est que l'assemblage de produits industriels est effectué sur des équipements industriels de haute précision à partir de matériaux spécialement sélectionnés dans le respect des paramètres technologiques. Des calculs thermiques précis sont à la base de chaque modèle d'usine de la chaudière. Les possibilités de travail à domicile sont incommensurablement plus modestes que celles de production, par conséquent, lors du choix d'un modèle à fabriquer, il faut partir des réalités existantes, y compris son potentiel personnel en tant qu'installateur.

Outils et matériaux

Ayant un dessin et une spécification de l'unité de chauffage, vous pouvez décider de la liste des outils nécessaires. Que vous souhaitiez fabriquer une grande chaudière ou que vous envisagiez d'assembler de vos propres mains un petit appareil de chauffage à combustible solide, la liste des accessoires sera à peu près la même.

Kit d'outils pour l'auto-fabrication d'une unité de chauffage à combustible solide

Pour travailler, vous aurez besoin des outils et accessoires suivants :

• Machine de soudage;
• petit broyeur avec disques de coupe et de meulage (lunettes de sécurité);
• perceuse électrique avec perceuses pour le métal;
• clés à gaz n ° 1,2;
• marteau;
• un ensemble de clés à fourche ou à douille et de tournevis ;
• pinces;
• Angle de 90 degrés.

Le matériau principal de fabrication est l'acier, dont l'épaisseur pour la chaudière doit être d'au moins 5 mm, pour la grille - à partir de 7 mm.

De plus, vous aurez besoin de :

• coin en acier 50x50 - pour le cadre de la chaudière ;
• tôle d'acier inoxydable - s'il y a un réservoir de stockage dans la conception;
• tuyaux en acier à paroi épaisse d'un diamètre de 32 à 50 mm - pour la fabrication d'un échangeur de chaleur à serpentin.

Une liste complète des matériaux et de leur consommation est établie à l'avance sur la base de dessins techniques.

Fabrication de boîtiers et d'échangeurs de chaleur

Le corps de chaudière, qui joue souvent le rôle de chambre de combustion, est à la base de toute la structure. Pour réduire les déformations des parois sous l'influence des températures élevées, les structures enveloppantes du four sont réalisées en deux couches avec un remblayage entre les couches de sable sec tamisé, qui joue le rôle de fixateur de géométrie. Les coques extérieure et intérieure du four sont constituées d'un cadre, ce qui augmente également la rigidité de la structure. De plus, pour augmenter la résistance des parois de la chambre de combustion, l'extérieur peut être gainé d'un coin en acier ou d'un profilé en forme de raidisseurs.

Fabrication d'un corps de chaudière à combustible solide par soudage d'ébauches en tôle d'acier

Selon le dessin, deux ouvertures sont découpées sur la paroi avant avec un broyeur ou un coupe-gaz - pour la porte du bunker et le cendrier.

Conseils! Avant de couper la tôle d'acier, il est nécessaire de marquer les futures ouvertures avec de petits diamètres (3-4 mm) aux coins des trous - cela permettra de couper avec une plus grande précision.

Après avoir découpé des ébauches de tôle d'acier et un profil pour le corps, vous pouvez commencer à créer un échangeur de chaleur. Nous utilisons des conduites d'eau coupées, qui sont reliées par soudage en un seul circuit étanche. La tâche principale est de créer un fragment d'écoulement hermétique de longueur maximale pour augmenter la surface de chauffage du tuyau.

Comment fabriquer un échangeur de chaleur, positionner correctement les tuyaux et effectuer le soudage, raconte la vidéo portée à votre attention.

Assemblée

Lorsque tous les éléments structurels sont prêts, l'assemblage commence, ce qui est mieux fait sur le site d'installation de l'unité - parfois, les dimensions et le poids de l'appareil fini ne permettent pas de le déplacer du site d'assemblage à l'emplacement final.

Le plus souvent, la chaudière est installée sur une fondation en béton spécialement construite avec l'unité fixée par soudage à des pièces encastrées - des ancres. L'installation commence par l'installation du cadre, après quoi il est équipé de composants et de feuilles de revêtement. Tous les joints soudés sont réalisés avec chanfreinage et traitement des soudures - élimination du laitier et meulage.

Sur une note : Après l'assemblage du corps, un contrôle visuel approfondi de son étanchéité est effectué, à la suite duquel un soudage supplémentaire des coutures est effectué.

Des grilles (caillebotis en acier) et un échangeur de chaleur sont installés dans le boîtier fini, qui est relié au circuit de chauffage par soudage.

Le corps d'une chaudière à combustible solide au stade de l'installation des raidisseurs externes

Important! Il est préférable de confier la fabrication d'un réservoir de stockage en acier inoxydable avec son insertion dans le circuit à des professionnels, car travailler avec ce matériau nécessite un équipement particulier et des compétences pratiques.

Une fois l'assemblage terminé, pour la protection contre la corrosion, la chaudière est peinte avec deux couches de peinture résistante à la chaleur avec une préparation de surface préliminaire.

Peinture résistante à la chaleur Ecoterra pour le revêtement de surfaces exposées à des températures élevées

Une chaudière de chauffage faite maison se distingue par sa durabilité et sa facilité d'entretien, qui consiste en un nettoyage périodique des cendres du four et un entretien de la cheminée.

Conclusion

Une fois l'assemblage terminé et l'unité terminée avec tous les éléments nécessaires, elle est testée sous pression avec de l'eau sous pression, en fonction des résultats desquels les défauts sont éliminés, puis un ensemble de travaux de mise en service. Ne négligez pas l'installation d'un régulateur de tirage, qui facilitera le fonctionnement d'une chaudière à combustible solide dans diverses conditions météorologiques.