Caldera de gas casera para calefacción de casa particular y casa de campo: fabricación de tres diseños probados

No siempre es aconsejable comprar equipos costosos para organizar la calefacción en una casa de campo, una sauna o una casa pequeña que se visita con poca frecuencia. Es especialmente poco razonable si la propiedad suburbana no tiene supervisión constante ni alarma de seguridad. ¿Qué hacer si ocasionalmente se requiere calefacción?

Una caldera de gas casera, fabricada con materiales disponibles o con electrodomésticos usados, se encargará perfectamente de la calefacción. Un aparato hecho con sus propias manos puede convertirse en el orgullo del propietario. La construcción de un aparato que funcione con gas ayudará a demostrar habilidad.

En el artículo que proponemos se describen detalladamente los pasos para ensamblar y modernizar calderas de gas que podrán calentar adecuadamente construcciones privadas. Hemos presentado como ejemplos las opciones más populares y probadas en la práctica de aparatos caseros. Nuestros consejos garantizarán el éxito a los aficionados al bricolaje en esta difícil tarea.

¿Es recomendable diseñar una caldera de gas uno mismo?

Comenzaremos el análisis de las variantes de fabricación de una caldera de gas con las propias manos señalando que el combustible que procesan pertenece a la categoría de sustancias tóxicas y explosivas. El gas se inflama fácilmente. Los más mínimos errores en el diseño y la realización de los aparatos caseros pueden provocar destrucciones graves, daños a la salud y pérdida de propiedades.

Por lo tanto, no recomendamos que personas sin educación técnica con especialización en diseño de equipos de gas se dediquen al desarrollo de un modelo de caldera de gas. Incluso los gasistas experimentados a menudo no asumirían un proyecto similar.

Se considera, con toda razón, que la solución óptima es:

• La conversión de un modelo de combustible sólido en una caldera de gas mediante la instalación de un quemador de gas en la cámara de combustión;
• Perfeccionamiento de un agregado que ya ha cumplido su vida útil pero sigue funcionando, orientado a su uso en el circuito de calefacción. Complemento del modelo de fábrica con dispositivos para calentar y estimular el movimiento del fluido caloportador;
• Fabricación de una caldera de pirólisis – equipo que genera combustible gaseoso a partir del procesamiento de combustible sólido en la etapa inicial. En la etapa secundaria, en una cámara de combustión adicional, se quema el gas liberado durante la combustión de la leña.

Si aun así surge el deseo de estudiar a fondo el tema e inventar una versión de una caldera de gas casera para instalar calefacción autónoma en una casa particular, prepárese para literalmente 'pasar por el calvario'. Tendrá que obtener permisos y confirmación de seguridad de su invento en varias instituciones de supervisión estatal.

El artesano popular independiente necesitará:

• Verificar que la caldera cumple con los requisitos de seguridad, y luego obtener un documento que lo confirme o lo refute.
• Obtener permisos de la Supervisión Técnica Estatal, la Inspección de Incendios del Ministerio de Emergencias y la Empresa de Gas Municipal.
• Presentar una solicitud para obtener una patente y un certificado que permita la fabricación en versión única o en serie.

Esta lista, aunque no muy larga, pero sí bastante impresionante, puede desanimar a cualquier artesano popular. Sin embargo, no puede apagar el deseo de modernizar un equipo existente mediante la instalación de módulos de quemadores fabricados en fábrica. La mejora combina fácilmente la seguridad operativa con el aumento de la eficiencia.

El órgano de trabajo más importante en un equipo de gas es el quemador. Su instalación convertirá cualquier caldera en el tipo de calentador de refrigerante y agua caliente para fines sanitarios que necesitamos.

El encendedor encendido calienta la parte activa del termopar, que finalmente comienza a generar corriente. La carga llega a la bobina de la válvula de gas, que actúa como un electroimán y atrae la arandela que cierra el paso del gas.

Dependiendo del método de suministro de aire a la cámara de combustión necesario para la combustión, los quemadores se dividen en dos grupos principales:

• Atmosféricos. Se instalan en cámaras de combustión abiertas de calderas atmosféricas. En ellas, el aire se extrae libremente del local donde está ubicada la caldera.
• Ventiladores (también llamados de soplado). Con estos modelos se equipan las cámaras de combustión cerradas, en las que el aire se insufla de forma forzada, tomándolo del exterior. Para la evacuación de los gases de combustión requieren una chimenea coaxial y un ventilador.

Las estructuras de soplado son demasiado complejas para el bricolaje doméstico. Es más sencillo y más ventajoso comprarlas. Pues la adquisición de todos los dispositivos de regulación y seguridad para el funcionamiento de un quemador de ventilador puede resultar más cara que la compra de un módulo listo para instalar.

También es recomendable adquirir un quemador atmosférico, pero se puede fabricar la variedad más simple con las propias manos. A continuación, veremos cómo y de qué se puede montar.

Proceso de fabricación de un quemador de gas atmosférico

Es más fácil construir un quemador de tipo atmosférico, ya que estructuralmente es mucho más simple que su homólogo de ventilador. El ejemplo más característico y conocido por la mayoría de los rusos es el bloque de quemadores en los calentadores de agua a gas de modelo antiguo. En su diseño no hay elementos dependientes de energía que obliguen al gas y al aire a mezclarse en las proporciones requeridas.

El aire ingresa a la cámara con el módulo de quemador atmosférico de forma espontánea según sea necesario. Los productos de la combustión del gas natural se evacuan de forma natural a través de una chimenea estándar gracias al tiro. Todo el trabajo consiste en construir un colector con boquillas de gas a través de las cuales el gas fluirá a la velocidad necesaria.

Si se desea construir un quemador de gas con las propias manos, es mejor tomar como base un producto de fabricación industrial, más precisamente el plano presente en su ficha técnica con las dimensiones y la designación de los elementos constructivos.

Para fabricar manualmente un quemador para equipar una caldera de gas de calefacción, se requiere:

• Válvula de la serie VK-74. Normalmente se utiliza en cilindros de oxígeno, está diseñada para una presión máxima de 20 MPa. El conjunto debe incluir una tuerca de unión de 3/4″, con la que se puede conectar de forma hermética a la tubería o manguera de suministro de gas. La válvula servirá como base de apoyo para fijar la boquilla.
• Tapa para la boquilla. El dispositivo sujetará el dosificador de suministro de gas y formará un chorro direccional. En la parte superior de la tapa se perfora un agujero en el que se colocará la boquilla. Con la base se enrosca en la válvula.
• Boquilla. Es mejor comprarla ya fabricada, pensada para el suministro de gas de red o de mezcla de gas licuado. Las boquillas tienen diferente diámetro de salida. En lugar de boquillas para calderas, se puede usar el inyector de un quemador de gas.
• Inyector casero. Se construye a partir de un tubo de acero con un espesor de pared de hasta 2 mm. Se necesitará un trozo de tubo de aproximadamente 10 cm de largo.
• Elemento piezoeléctrico. Se instala opcionalmente, aunque se puede prescindir de él. El dispositivo casero se puede encender con cerillas.

Todos los elementos mencionados se ensamblan principalmente mediante soldadura. Por lo tanto, al «aficionado a las manualidades» le serán de gran utilidad las habilidades y los conocimientos mínimos en soldadura. Sin embargo, donde sea posible el uso de roscas, estas deben tener prioridad.

El canal de suministro de gas debe ser impecable y hermético, ya que la seguridad depende de su estado. Entre la entrada de gas al dispositivo y la boquilla debe mantenerse una distancia de 10 cm, necesaria para mezclar el combustible con el aire.

Al artesano doméstico solo le queda idear cómo fijar el quemador de gas casero en la cámara de combustión de un calentador de agua usado o en la cámara de combustión de una antigua caldera de leña. Hay que tener en cuenta que se debe dejar una abertura para la entrada de aire. La cámara debe recibir aire regularmente, para lo cual es necesario recortar orificios circulares o longitudinales en la puerta.

No olvidemos que la opción descrita anteriormente difícilmente puede considerarse un dispositivo de suministro de gas seguro. El diseño no cuenta con automatismos que interrumpan el funcionamiento de la caldera en caso de apagado por viento o llama inestable. Los propietarios no podrán ajustar la presión ni el caudal de gas, por lo que no se puede hablar de comodidad ni de ahorro.

Instalación de un quemador de gas en una caldera de combustible sólido

Después de una reflexión serena y una evaluación realista de sus capacidades, la mayoría de los aficionados al bricolaje terminan prefiriendo la modernización de calderas de combustible sólido, que procesan leña o carbón. En su hogar simplemente colocan un quemador de gas de fábrica.

Para equipar una propiedad rural, se puede adquirir un equipo de combustible sólido que se pueda convertir a gas. Por ejemplo, la estufa Teplodar, en la que se instala un quemador de gas.

Consideremos las etapas de instalación del dispositivo de quemador de la marca Teplodar AGG:

• Desmontaje de la puerta de la cámara de combustible, la trampilla del cenicero (o del propio cenicero, si está fabricado como un cajón extraíble con rejilla y puerta monolítica), el deflector y la parrilla. En resumen, se deben eliminar todas las piezas estructurales que se encuentran dentro de la cámara de combustión y el cenicero.
• Fijación del dispositivo quemador. En el canal de la cámara de combustible liberado de los elementos anteriores se instala el bloque del quemador. Si la estufa Teplodar está diseñada para cambiar de combustible, el módulo del quemador se fija en el canal mediante las orejetas estándar, pasando tornillos con tuercas a través de ellas.
• Conexión de la automatización al panel de control. Los dispositivos del bloque del quemador que garantizan el funcionamiento automático de la caldera se conectan al panel de control.
• Fijación del sensor del termostato. Se instala en la tubería de suministro, se envuelve con aislamiento para protección contra impactos mecánicos y térmicos externos, y se asegura con bridas en la parte superior.
• Puesta en marcha. Se realiza después de verificar el tiro y ventilar rápidamente el local con la caldera modernizada. Con una simple manija se selecciona el modo más adecuado.

Recordamos que, según los requisitos establecidos en las 'Reglas de seguridad de los sistemas de distribución y consumo de gas', todos los trabajos de instalación de equipos, reemplazo de quemadores, mantenimiento de equipos y conexión a la red que suministra el gas deben ser realizados por gasistas.

En la documentación técnica adjunta a la estufa Teplodar, hay una descripción detallada del proceso de instalación del quemador de gas para convertir la unidad de combustible sólido en gas.

De acuerdo con las normativas federales, con los representantes de las empresas de gas es necesario firmar un contrato de suministro de gas y servicios asociados. Es comprensible que no todas las localidades remotas puedan ser atendidas por empleados de las empresas de gas. Sin embargo, es recomendable cumplir con los requisitos para evitar consecuencias catastróficas.

Al disminuir y apagarse bruscamente, se debilita la corriente que proviene del elemento eléctrico, como resultado de lo cual se cierra el canal de suministro de gas. El sobrecalentamiento del agua en la caldera es detectado por el sensor térmico, que envía una señal para abrir el par de contactos que bloquea el quemador.

¿Arriesgarse o valorar y proteger la salud y el bienestar de sus seres queridos? La decisión es solo suya. Es más sensato renunciar a actividades peligrosas, pero conocer el proceso de su ejecución es muy útil para verificar qué tan bien y honestamente trabajan los gasistas.

Variantes de calderas de gas caseras

En esencia, todos los proyectos caseros que presentamos son una modernización del equipo de gas con el objetivo de utilizarlos como calentadores del refrigerante. Solo ofrecemos ideas, recomendamos enfáticamente no arriesgarse, sino instalar en la unidad de combustible sólido un quemador atmosférico o de ventilador.

#1: Artefacto casero a base de calentador de gas

Si usted ha cambiado el viejo calentador de gas por una caldera de nueva generación con automatización y quemador cerrado, no se apresure a desprenderse del viejo equipo. Todavía puede servir muy bien en la sauna rural o en el garaje. La mejora no requerirá muchos recursos ni esfuerzo.

Toda la modificación en este caso consiste en cambiar las boquillas o el bloque completo del quemador, si se planea quemar gas licuado en el campo. Habrá que comprar un bloque de quemador atmosférico de dimensiones adecuadas a la cámara de combustión. Luego, habrá que fijarlo dentro de la cámara.

Si el propietario decide instalar un quemador de ventilación en una caldera de gas casera, deberá complementar el circuito de calefacción con sistemas funcionales obligatorios. Estos son: grupo de seguridad, bomba de circulación, tanque de expansión, purgador automático de aire o grifos de Maevski.

Para quienes deseen instalar un quemador de ventilación, los gastos serán mayores. Necesitarán además adquirir un grupo de seguridad que incluya una válvula de seguridad, un manómetro y un dispositivo de purga de aire automática. También se necesitará un pequeño tanque de membrana, una bomba de circulación y una chimenea coaxial para suministrar aire fresco al quemador y evacuar los productos de combustión.

#2: Dispositivo basado en una estufa de gas

La antigua cocina de gas no requiere transformaciones especiales, ya que convertirla en caldera de gas simplemente no es realista. Solo se puede colocar un tanque metálico sobre uno de los quemadores, cuyo volumen se elige según la capacidad de carga de la cocina y el volumen del refrigerante en el sistema de calefacción casero. Por lo general, es de 100-150 litros.

En el tercio inferior del tanque metálico se suelda un tubo de conexión para la tubería de retorno, y en el tercio superior, un tubo para la conexión de suministro. Al calentarse, el agua subirá espontáneamente y fluirá hacia la tubería principal, que transporta el refrigerante caliente a los aparatos de calefacción.

Ni válvula de seguridad ni purgador de aire serán necesarios en este sistema casero. El exceso de agua caliente se evaporará de forma natural y las burbujas se purgarán a través de la tapa del tanque que no ajusta bien.

#3: Fabricación de una caldera de pirólisis

Las calderas de pirólisis se cargan primero con leña o carbón a través de la puerta superior. Luego se abre completamente la válvula de mariposa en el conducto de humos y se enciende el ventilador para estimular la combustión. El proceso en esta etapa se desarrolla en el modo tradicional para una unidad de combustible sólido.

Una vez que el carbón y la leña se hayan encendido completamente, se cierra la válvula de mariposa en la chimenea para limitar el acceso de oxígeno al lugar de procesamiento del combustible sólido. Debido al bajo suministro de aire, comienza a arder lentamente, es decir, comienza la etapa de pirólisis: descomposición del combustible en carbón y gases de pirólisis.

La ventaja justificada de la caldera de pirólisis es el consumo económico de combustible. La unidad, además del tipo principal, también procesa los gases que se forman durante la combustión de leña o carbón.

Los gases de pirólisis se desplazan a través de la boquilla hacia la cámara de combustión. En ella se inyecta aire secundario precalentado, necesario para la oxidación de los gases de pirólisis. En estas condiciones, los gases de pirólisis se encienden rápidamente y arden a una temperatura de 1100 °C.

El intercambiador de calor de la caldera de pirólisis se coloca sobre la cámara de combustión de los gases homónimos, que calientan rápidamente el fluido caloportador que fluye a través de los tubos. A quienes deseen comprender cómo construir mejor por sí mismos una caldera de gas eficiente y económica, les ofrecemos un diseño de pirólisis probado en la práctica.

Para construir una caldera de pirólisis casera, es recomendable encontrar un esquema de un diseño probado en la práctica. Los experimentos en este campo no siempre tienen un resultado positivo.

Lo principal es comprender el principio de construcción y funcionamiento de las calderas que utilizan los gases obtenidos durante la combustión. En cada diseño de este tipo, los elementos constructivos se repiten. Bueno, el cuerpo puede ser soldado o estar hecho de un barril metálico, un tubo de gran diámetro o un cilindro de gas vacío.

Para fabricar una caldera de tipo pirólisis, es mejor utilizar un diseño ya probado. Se necesitarán habilidades de soldador y un equipo de soldadura, un inversor, un taladro con un juego de diversos accesorios y una broca para perforar agujeros grandes. También hay que preparar herramientas de cerrajería comunes y abrazaderas.

Será necesario abastecerse de material, cuya lista presentamos a continuación:

Para construir la caldera de pirólisis, es necesario abastecerse de material, cuya lista aproximada proporcionamos para ayudar a los aficionados al bricolaje.

Si no dispone de todas las herramientas necesarias para el corte de piezas, es mejor encargar este trabajo en un taller. Sin experiencia, y además usando solo una amoladora angular, no se conseguirá un corte uniforme. También pueden surgir problemas con la precisión del corte.

La construcción de la caldera de pirólisis comienza con el ensamblaje del cuerpo:

Ahora es necesario fabricar el intercambiador de calor, luego instalarlo junto con la compuerta de mariposa en el cuerpo:

La parte interior del cuerpo de la caldera está montada, el dispositivo de mariposa está soldado. Verificaremos la calidad de la soldadura con el método más simple: encenderemos una linterna dentro de la caldera y observaremos si la luz se filtra a través de alguna sección.

La parte interior de la caldera de pirólisis está lista. Ahora hay que revestirla. En el revestimiento del modelo presentado como ejemplo, el artesano utilizó chapa de acero de 4 mm de espesor.

El revestimiento exterior de la caldera artesanal se realiza en todos los planos, excepto el panel superior. Este se suelda después de instalar los túneles de control, mediante los cuales se supervisará el estado de los conductos de aire.

Ahora, antes de continuar con los trabajos, verificamos la calidad de las soldaduras con el método más simple: verteremos agua en los 'recipientes' formados. Luego secaremos la estructura y limpiaremos ligeramente las uniones soldadas con papel de lija grueso o un disco abrasivo.

Y ahora se puede proceder a la instalación de los sistemas de control de entrada y movimiento del aire:

Solo queda realizar el revestimiento de las cámaras con ladrillo refractario aserrado. El corte se realiza con una amoladora con disco para cortar piedra. Los cortes se perfeccionan con una piedra de esmeril.

Antes de poner en funcionamiento la caldera casera, es obligatorio verificar la estanqueidad de todos los sistemas que conducen el gas natural y los gases de humo. Para ello, se realiza una prueba de presión de la caldera, colocando tapones herméticos en los tubos de retorno y de suministro. La caldera debe mantener sin problemas una presión de 3 bares.

Conclusiones y video útil sobre el tema

El siguiente video presentará un interesante desarrollo de un calentador de gas:

Dispositivo de un quemador de gas para instalar en un equipo de combustible sólido:

Las características constructivas y el proceso de fabricación de una caldera de pirólisis se presentan claramente en el video:

Los proyectos útiles para el hogar son una excelente opción para resolver los problemas de acondicionamiento de una propiedad rural. Proporcionarán calor a las construcciones que necesitan calefacción, casi sin afectar el presupuesto familiar. Un propietario hábil tendrá la casa de campo, el garaje y la sauna en perfecto estado.

Es importante recordar que los equipos de calefacción a gas representan un peligro potencial si se ensamblan de manera incompetente o se violan las reglas de operación.

Cuente sobre cómo hizo la caldera para el acondicionamiento de una propiedad en el campo. Comparta opciones de fabricación y soluciones constructivas interesantes. Deje, por favor, comentarios en el bloque que se encuentra abajo, publique fotos sobre el tema del artículo, haga preguntas.