Ciao a tutti , questo forum , sta subendo un'attacco per questioni di violazione di brevetto , tutto da dimostrare, per colpa , mi sembra di aver capito , di un tubo messo lì coassiale a quello della stufa per recuperare parte del calore dei fumi e renderlo utilizzabile ed aumentare il rendimento del sistema.
Ho pubblicato da tempo la realizzazione di uno scambiatore simile per la mia caldaia a legna a fiamma rovescia finalizzato a preriscaldare l'aria di alimentazione . Ho installato tre caldaie di questo tipo, di seconda mano , e di marche diverse . Valvole termiche anticondensa , puffer da 1000 litri e tutto il resto. Inevitabilmente il confronto tra il funzionamento delle tre macchine mette in evidenza alcune differenze. La caldaia installata a casa di mio figlio ha uno scambiatore "a secco" , una serie di canali triangolari , affiancati , e disposti sulla culla di base e sui quali appoggiano due tegoli raccoglicenere. La mia ha uno scambiatore a secco limitato ad un paio di alette ondulate saldato sotto al cassetto cenere ed uno scambiatore a fascio tubiero verticale con 8 tubi da 5 cm di diametro e lunghi mezzo metro. Esistono naturalmente altre differenze di conformazione del bruciatore e di architettura d'insieme che influenzano le reciproche prestazioni.
Osservando il funzionamento , la temperatura dei fumi , la qualità delle emissioni , mi pare che lo scambiatore a secco sia migliore di quello a fascio tubiero. Non lo dico volentieri , e mi sembra quasi impossibile , senza contare il disappunto tecnico , compensato solo dall'amore verso i figli che in questi casi ti dicono impietosamente " la mia funziona meglio ah ah ". . .
Non sono sicuro che la mia analisi sia effettivamente corretta ma di lì sono partito per cercare soluzioni migliorative. La storia del tubo coassiale e la consuetudine di leggere articoli su eliche eoliche di tutti i tipi mi hanno piano piano portato ad abbinare le due cose.
Qualcuno sta probabilmente pensando che mi sono rincoglionito a tal punto da mettere una pala eolica nel tubo della stufa ma le cose , rincoglionimento a parte , non stanno proprio così.
Ieri ho preso tre tondini in ferro da 10 mm e ho saldato su di esso una rondella opportunamente tagliata sul raggio e opportunamente "svergolata" a mo di spira di coclea. Ho infilato i tondini in modo che la rondella fosse contenuta nella parte bassa, iniziale, di tre degli otto tubi del fascio tubiero.
L'esperimento ha messo in evidenza un piccolo ma apprezzabile calo della temperatura dei fumi che ho compensato aumentando la portata del ventilatore. Bisognerà procedere nell'esperimento con i rimanenti cinque tubi e per il momento mi pare che la spira di coclea sia forse esagerata per innescare nel tubo un moto vorticoso . Vi farò sapere le evoluzioni del tentativo ma intanto leggetevi questo:

http://pcfarina.eng.unipr.it/dispense00/cattabiani124774.doc

per i più "coraggiosi" c'è questo

http://www-dinma.univ.trieste.it/nirftc/mi...tica/alette.pdf

In poche parole direi che un semplice dispositivo fisso che "mescoli" e non ostruisca sensibilmente il fumo che risale lungo la canna fumaria ne aumenta la temperatura ed il conseguente scambio termico con l'esterno.

Un saluto a tutti . . .

P.S. . . . ma due alette opportunamente svergolate sono già una pala eolica ? . . .
to be or not to be?

Ci son sistemi più veloci per costruire un turbolatore che già viene impiegato in diverse caldaie.
Infilato nel fascio tubiero i fumi sono obbligati dai turbolatori ad eseguire un percorso vorticoso che
aumenta lo scambio termico per convezione e si può sfruttare anche, motorizzato o meno, per la pulizia dalla cenere dello scambiatore.




http://www.gest.unipd.it/esercizi/IG_gesti...o%20termico.pdf

Ma fai veloce che qui comincia a fare freschetto!

Libero puoi mettere il link del tuo scambiatore?

Ciao maxdef , ecco alcune fotografie del modello ormai gia vecchiotto della mia caldaia Termorossi FireBlue. Oggi, in generale, i nuovi modelli hanno risolto alcuni difetti di tali caldaie , le nuove geometrie dei bruciatori , la ventilaxione aspirata e le centraline digitali fanno una discreta differenza.
Come ho già spiegato da qualche parte ,ho comprata usata tale caldaia per un migliaio di euro .
Era stata installata malamente senza la valvola termica ed il sistema di circolazione anticondensa ; una tale condizione aveva provocato il deposito di spesse incrostazioni nerastre.
Nelle prime due fotografie si nota il cassetto cenere in inox ricoperto da una cenera biancastra dovuta all'alta temperatura di combustione e le alette di turbolenza sistemate sotto al cassetto.
Nella terza si vede il vano di combustione sottostante al vano legna , sul fondo di tale vano sale il fascio tubiero che si affaccia nella quarta foto. Nella quinta foto si vede la prima serie di miniturbolatori "fai da te" e nella sesta un paio sono stati inseriti nel fascio tubiero . Nella settima il cassetto raccoglicenere è stato sistemato nel vano combustione. Nell'ottava fotografia la legna è stata accesa nel vano superiore e nell'ultima si vede la fiamma della legna gassificata.



Un saluto a tutti . . .

P.S. vedo che biomassoso , caratteraccio a parte , eheheh , è sempre generoso di informazioni e documentazioni interessanti e pertinenti.
" Mounsù Livio sveduma n'coe o duman al Cherasc al'Expò energie rinnovabili e sostenibili ? sun stufi dbeive cafè virtuai . . . "

http://www.cherasco2000.com/5_manifestazioni.htm

Ho solo travato questo link per il 25 ottobre 2009 . . . strano.

Libero,nel primo post parli di preriscaldare l'aria da immettere in caldaia?Qual'è il motivo?L'aria calda dovrebbe apportare meno ossigeno rispetto a quella fresca,peggiorando la combustione

Ciao maxdef , bella domanda alla quale si potrebbe rispondere che un focolare a combustibile solido . . . non è un diesel. . . ma procediamo per piccoli passi . . .

La percentuale di ossigeno contenuto in una determinata massa di aria è costante al variare della temperatura , quello che cambia è il suo volume.

Per i combustibili gassosi o per i liquidi vaporizzati il massimo rendimento di combustione si ottiene al raggiungimento del rapporto stechiometrico . Se l'aria è in difetto una parte del combustibile rimane incombusta e se l'aria è in eccesso non partecipa alla combustione e "raffredda" inutilmente il focolare.

I combustibili solidi in verità . . . non bruciano , se si avvicina un fiammifero ad un grosso pezzo di carbone o di legno la combustione non si innesca.

E' necessario preriscaldare il combustibile solido per ottenere il processo di pirolisi , ovvero la trasformazione o sublimazione dei suoi componenti volatili.
La combustione di tali elementi gassosi produce il calore necessario per l'ulteriore "gassificazione" di tutto il combustibile solido.

Nel caso della legna la combustione e l'aria di alimentazione devono inoltre eliminare la discreta umidità residua con un ulteriore perdita di calore e rendimento.

Per questi motivi nel processo di combustione di un combustibile solido l'aria di alimentazione deve sempre essere in eccesso rispetto a quanto avviene nella combustione di combustibili gassosi o di liquidi vaporizzati.
Tale condizione permette di diminuire le parti incombuste e di migliorare la qualità delle emissioni inquinanti .

In tale sfavorevole condizione l'aumento della temperatura dell'aria di alimentazione ottenuta con il parziale recupero del calore dei fumi diventa un fattore di crescita del rendimento complessivo per almeno un paio di motivi .

Diminuisce il "raffreddamento" del focolare dovuto all'aria in eccesso ed il suo maggior volume può aumentare il turbolamento, il mescolamento , il miglior contatto tra i gas di pirolisi e l'ossigeno.

Questo secondo aspetto è molto delicato e riguarda la geometria dei bruciatori che devono consentire da un lato il mescolamento dei due componenti e dall'altro mantenere tale condizione per un periodo sufficientemente lungo da permettere la completa combustione.

Nei motori a combustione interna l'aumento della potenza specifica viene ottenuta "iniettando" maggiori quantità di combustibile nei cilindri e per mantenere il rapporto stechiometrico è necessario "aspirare" maggiori quantità di ossigeno.
Tale condizione viene ottenuto dall'azione combinata del turbocompressore che comprime e scalda e dall'intercooler che raffredda e concentra.

ma questo . . . è un altro discorso.

Un saluto a tutti . . .

Edited by Libero51 - 28/10/2009, 11:29

...interessante, dovrei fare delle prove,il combustibile che uso io(sansa disidratata) ha un basso tenore di umidità rispetto alla legna,però forse qualche margine di miglioramento ci potrebbe essere.....sicuramente ti copierò l'idea dei turbolatori nel fascio tubiero

l'anno scorso hanno sostituito la caldaia a casa dei miei genitori ed io sono stato incaricato allo smaltimento della vecchia...smontandola a pezzi ho notato che il bollitore dell'acqua calda era formato da un sernbatoio di ferro attraversato dal basso verso l'alto da 4 tubi del diametro di circa 5 cm... e all'interno di questi tubi c'erano un profilo elicoidale come il terzo nel disegno..mi sono chiesto parecchie volte a cosa potessero servire quelle eliche ....solo ora ho capito...grazie Alberto

Ciao a tutti , sono passati quasi venti giorni da quando ho iniziato ad infilare le eliche nel fascio tubiero della mia caldaia. Dopo pochi giorni ho completato gli otto "miniturbolatori e li ho inseriti in modo che le eliche alla base costringessero i fumi a "vorticare" salendo attorno al tondino centrale. Ogni giorno ne inserivo un paio per controllarne gli effetti. Quando si modifica il percorso dei fumi aumentando la resistenza aerodinamica occorre procedere con cautela per evitare pericolosi intasamenti.
La temperatura dei fumi scendeva progressivamente e per compensare tale diminuizione ho aumentato la portata della ventola aprendo la paratia di regolazione. Senza i turbolatori la temperatura fumi saliva , a volte oltre i 250 gradi . La canna fumaria in inox da 200 mm alta circa 8 metri quando è calda crea una discreta depressione in caldaia e per compensarla ho sempre inserito nel tubo di aspirazione un barattolo vuoto e bucherellato per limitare l'eccessiva potenza del focolare e la conseguente temperatura dei fumi troppo elevata.
Alla fine gli otto turbolatori sono andati al loro posto ed ho eliminato il barattolo limitatore.
La temperatura dei fumi si mantiene abbastanza stabilmente sui 170 °C.
Fin quì sembrerebbe che l'aumento delle resistenze di carico della condotta dei fumi sia aumentata e l'aumento della portata dell'aria non sia stata sufficiente a compensarla. Basterebbe aumentare progressivamente la portata dell'aria e sarebbe possibile risalire ai 200 °C con cui funzionava in precedenza. Ma non è tutto . . . Quando precedentemente la temperatura dei fumi raggiungeva 250° il cassetto convogliatore_raccoglicenere diventava . . . rosso ; adesso il cassetto rimane stabilmente "rosso" anche con la temperatura dei fumi a 170°C. Questo è un sintomo esplicito che il rendimento complessivo della combustione è sensibilmente aumentato . In effetti sto notando all'accensione una più rapida salita della temperatura di caldaia ed un erogazione di acqua a temperatura superiore . Difficile valutare le differenze di consumo in periodi così limitati.
Sicuramente occorre molta cautela a valutare gli effetti di una tale modifica . Penso si sia verificata una condizione di miglior "accordo" nella dinamica della combustione , sicuramente i miniturbolatori hanno un effetto diretto sul miglior scambio termico tra fumi e caldaia ma non escluderei effetti secondari di miglior "adattamento di impedenza" volendo usare un termine elettrico. Penso alla strozzatura accordata della marmitta di un motore a due tempi . Ma non è tutto . . . Quasi settimanalmente durante le operazioni di rimozione delle ceneri passo uno scovolo nel fascio tubiero . Se ritardo di qualche giorno mi ritrovo qualche incrostazione nerastra dentro i tubi e la mia sorpresa è stata notevole quando in tale occasione ho sfilato il primo miniturbolatore. L'interno dei tubi è libero e ricoperto di una sottile polverina grigio chiaro il tondino centale ha lo stesso colore ma scendendo verso l'elica di fondo il colore si schiarisce fin quasi al bianco. Considerndo che sto bruciando legna e non metano o gpl direi di aver raggiunto una qualità di combustione eccellente. Evidentemente il tondino centrale , non raffreddato dall'acqua ,mantiene alta la sua temperatura al punto da contribuire ad ulteriore ossidazione, una sorta di catalizzatore.



Nella prima fotografia il cassetto raccoglicenere è incandescente con temperatura dei fumi a 170 °C.
Nella seconda si notano i miniturbolatori sfilati dai tubi con la polverina bianca che è stata "grattata" sul terzo ed è caduta sul fondo.

Una caldaia a legna a gassificazione . . . catalitica ?

Un saluto a tutti . . .

P.S. io brevetto , tu brevetti, egli brevetta, noi brevettiamo, voi brevettate, essi . . . ci vogliono pure guadagnare ? Quello che sta scritto su questo forum , inevitabili cazzate comprese , è a completo e gratuito servizio solo della collettività disinteressata e. . . di buona volontà.
E' il nostro modo di fare . . . volontariato sociale.

Edited by Libero51 - 12/11/2009, 07:18

Libero ma l'elica non serve farla per tutta la lunghezza?

Ciao a tutti e ciao maxdef . . . e . . . che ne so ?
In effetti se avssi avuto un bell' elicoide del tipo che biomassoso ha indicato ultimamente nella sua infaticabile ricerca di link utili l'avrei sicuramente usato .
Non ho molto tempo . . . libero , che paradosso , ed allora mi sono accontentato di quella rondella svergolata con il martello sulla morsa e saldata al fondo del tondino.
Sicuramente un elicoide continuo avrebbe ostruito di più il tubo creando problemi di aumento di pressione in caldaia con fuoriscita di fumo dalle guarnizioni imperfette.
In effetti bisognerebbe fare delle altre prove ma per il momento il risultato che ho raggiunto è superiore alle aspettative. Quell'elichetta in fondo innesca un moto rotatorio dei fumi attorno alla bacchetta che non essendo a contatto con il tubo rimane molto calda. Ho l'impressione che il moto circolare continui per tutto il tubo in quanto la distribuzione della polverina chiara è uniforme .
Il tubo non ha bisogno , per ora , della pulizia settimanale con lo scovolo . Penso che quella polverina bianca sia un sintomo di combustione a discreta temperatura . . . dentro il tubo , ed è per questo motivo che cito l'effetto di un "catalizzatore".

Ciao a tutti . . .