Costruzione stufa pirolitica o a gassificazione

[MDJGyurgeiz]

Buona sera a tutti.
Inizio con il ringraziare titone78 per i consigli su come iniziare.
La mia avventura parte inizio di quest'anno quando girovagando su internet mi imbatto sulla lucia stove

[BBvideo 640,480]http://www.youtube.com/watch?v=QsH_Gh-n2Mg[/BBvideo]

Sul subito rimango un pò dubbioso sulla funzionalità della stufa, poi documentandomi e cercando di capirne il funzionamento noto il reale valore. Cosi inizio a costruirne una prima versione copiando spudoratamente e ricavandone le quote dalla soluzione economica che vendevano sul sito, tanto per capirci è il tubo in inox da inserire in una lattina (posterò domani qualche foto e video delle prove). La stufa funziona abbastanza bene, ma quello che noto subito è che nel buoi quando la stufa è accesa, sembra proprio essere un fornello a gas.
Da li la cosa ha iniziato a intripparmi molto e per questo chiedo il vostro aiuto per realizzarne una in scala utile a riscaldare un'ambiente e con la massima resa.
Titone mi dice che la lucia stove gassifica e nn pirolizza ! Però viene reclamata come combustione in assenza di ossigeno o meglio, il tappo di fiamme della combustione dovrebbe sigillare la camera sottostante.
Cosa ne pensate ?

[mastrovetraio]

La combustione in assenza di ossigeno è impossibile. In assenza di ossigeno si ha la carbonizzazione. Sono convinto che la Lucia Stove abbia un rendimento massimo, ma nel progetto della tua Maxi Stove devi prevedere sempre e comunque una cappa, o meglio una canna fumaria. Altrimenti si muore, ed è una brutta morte da avvelenamento.

[MDJGyurgeiz]

Si si, ovviamente una canna fumaria ci sarà.

Vi posto il mio primo esperimento:
Ho realizzato quello che si trova sul sito WORLD STOVE come THE BEANER.
Partendo da video e foto ho ricavato le misure e con tornio, divisore e un bel tubo in inox ho fatto la stufetta.

http://dl.dropboxusercontent.com/u/90492409/LUCIA%20STOVE/test/2014-09-08%2019.56.35.jpg
http://dl.dropboxusercontent.com/u/90492409/LUCIA%20STOVE/test/2014-09-08%2019.56.23.jpg
http://dl.dropboxusercontent.com/u/90492409/LUCIA%20STOVE/test/2014-09-08%2019.56.16.jpg
http://dl.dropboxusercontent.com/u/90492409/LUCIA%20STOVE/test/2013-09-20%2019.35.54.mp4
http://dl.dropboxusercontent.com/u/90492409/LUCIA%20STOVE/test/2013-09-20%2019.35.31.jpg
http://dl.dropboxusercontent.com/u/90492409/LUCIA%20STOVE/test/2013-09-18%2019.57.55.jpg
http://dl.dropboxusercontent.com/u/90492409/LUCIA%20STOVE/test/2013-09-18%2019.57.49.jpg
http://dl.dropboxusercontent.com/u/90492409/LUCIA%20STOVE/test/2013-09-18%2019.57.41.jpg
http://dl.dropboxusercontent.com/u/90492409/LUCIA%20STOVE/test/2013-09-17%2019.52.37.jpg
http://dl.dropboxusercontent.com/u/90492409/LUCIA%20STOVE/test/2013-09-17%2019.52.30.mp4

Quello che voglio fare ora è utilizzare una stufa a pellet normale che ho recuperato e integrare all'interno una tecnologia a gassificazione o pirolizzazione utilizzando per comodità il sistema di gestione elettronica di sicurezza e per il riempimento ovviamente con le opportune modifiche.

[mastrovetraio]

Ho ri-guardato il video, se rimane del carbone allora si parla di pirolisi. Ma in fin dei conti, qual'è il confine tra pirolisi e gasificazione ? La quantità/qualità dei residui ?

[titone78]

Ciao a tutti,come sempre specifico,che quello che dico riguarda le prove che io ho effettuato,su questi tipi di bruciatori.........

incominciamo con il spiegare il perche secondo me,questi non sono pirolizzatori,ma gasificatori..........se guardiamo come è costruita/o questi tipi di bruciatori,vediamo che fra il tubo esterno ed interno esiste una intercapedine,dentro questa intercapedine abbiamo i fori superiori da dove esce la fiamma,ed i fori inferiori,"fatti in svariato modi,con cono oppure con controtubo" .....da dove si dice dovrebbe uscire gas............secondo me entra aria spinta dalla ventola...........non riesco a capire come l'aria in pressione(seppur minima) riesca a preferire di entrare dai fori superiori ed aspirare dai fori inferiori.........non esiste nessun sistema che possa influire su un condotto in pressione...........

il principio di funzionamento,e che una minima parte di aria passi dai fori inferiori attraverso la biomassa,creando una miscela di ossigeno e gas di legna(lo stesso gas che si produce quando si brucia per esempio una grossa quantita di legna nel camino,ma il camino non riesce a bruciarlo,si produce tanto fumo,che in questo caso va nella canna fumaria) ,va verso i fori superiori,da dove entra ossigeno a sufficienza per creare la combustione.........infatti in un video,dimostro che si ottiene la stessa gasificazione,logicamente con altre tarature,anche senza tubo esterno..........

il carbone se vorrei potrei ottenerlo,io pero preferisco renderlo partecipe alla combustione,quindi continuo fino ad esaurimento totale,questo da me avviene a differenza tua perche uso le ventole,senza, la combustione finisce prima ed ottengo il pellet carbonizzato,ma questo a me non interessa........

sai come sempre bisogna vedere cosa si vuol fare.........le scuole di pensiero sono molte........

[MDJGyurgeiz]

Assulutamente corretto titone, però aggiungo anche che nei fori bassi l'aria tende a creare un punto di bassa pressione appena li supera ( tanto per fare un esempio: quando vai in macchina la tua auto si comporta come un coltello per l'aria creando un vortice di bassa pressione nella fona posteriore) e questo comporta un effetto aspirante, discorso diverso per la parte alta dei fori dove il gas e l'aria miscelata va a sbattere contro la piastra e la pressione dietro di lui lo vincola a superarei fori e quindi ad andare in combustione.
Quindi magari il 100% di assenza di ossigeno no ma molto vicini.

[titone78]

ciao MDJGyurgeiz

Assulutamente corretto titone, però aggiungo anche che nei fori bassi l'aria tende a creare un punto di bassa pressione appena li supera ( tanto per fare un esempio: quando vai in macchina la tua auto si comporta come un coltello per l'aria creando un vortice di bassa pressione nella fona posteriore) e questo comporta un effetto aspirante, discorso diverso per la parte alta dei fori dove il gas e l'aria miscelata va a sbattere contro la piastra e la pressione dietro di lui lo vincola a superarei fori e quindi ad andare in combustione.
Quindi magari il 100% di assenza di ossigeno no ma molto vicini.

il discorso e proprio questo quando l'aria sbatte contro la parte superiore,una parte esce da i fori superiori,ma e anche vero che sbattendo nella parte superiore crea dei vortici e tende a creare una contropressione,(superiormente abbiamo dei di fori di al massimo 3 mm,non e che abbiamo dei fori di 20mm),mettendo l'intercapedine in pressione (stiamo sempre parlando di millibar) una parte spinge aria dai i fori superiori,una parte da i fori inferiori,in piu c'e da dire che la fiamma sopra creando temperatura crea un'aspirazione da i fori inferiori a quelli superiori,l'unico modo in cui si potrebbe avere una pirolizzazione è un recipiente chiuso,dove si ha solo una piccoo tubo di uscita dei gas e una fiamma sottostante,magari generata dallo stesso syngas........ma incomincia ad esser un procedimento un pò pericoloso..........

quello che continuo a dire io e che in questi sistemi " a tappo di fiamma" non esiste pirolisi,ma solo un'efficiente gasificazione.........come sempre ribadisco che questo è il mio pensiero.

[MDJGyurgeiz]

Si diciamo che l'esattezza del procedimento non lo sapiamo al 100%.
Mi piacerebbe rifare la tua stufa come l'hai costruitatu. Hai fatto qualche schema o disegno ?

[titone78]

l'esatezza del procedimento lo si ha facendo mille prove e test , comunque c'e anche da dire che ormai gli unici su cui faccio esperimenti sono i miei,quindi ora posso parlare sul funzionamento specifico del bruciatore a 2 ventole.

disegni e misure ci sono solo su post che ho inserito nel forum.......normalmente prima vedo il materiale che ho disponibile poi vedo le misure........

bisognerebbe sapere almeno un circa di che dimensione vuoi farlo,e che cosa hai disponibile.

[MDJGyurgeiz]

Ho omesso di indicatere a chi è rivolta la domanda di prima. Ovviamente a te titone.

[MDJGyurgeiz]

Diciamo che non ho problemi ha recuperare materiale, visto che ho il ferramenta vicino a casa e mio cugino ha un'officina meccanica quindi con tornio e fresa. Il mio intento generale come avevo già accennato è quello di integrare la stufa dentro una vecchia stufa a pellets. Come misure non andrei oltre i 25 cm di larghezza e profondità e 40 di altezza.

[titone78]

ciao ,ok come spazio diciamo che possiamo esserci,il mio ultimo bruciatore in funzione è 180mm x180 mm alto circa 40-45 cm.........

adesso quello che devi decidere è :

che tipo di bruciatore vuoi fare ? 1 o 2 ventole?
lo vuoi con ventole, o senza?
che tipo di materiale hai intenzione di bruciare?
hai intenzione di consumare completamente la biomassa,oppure vuoi caricarlo tramite una coclea?
vuoi ottenere biochar? o preferisci usare la biomassa fino alla fine?

questa e solo una parte di domande,e riguarda il bruciatore.......c'e ne sarebbero altre,sia per il bruciatore ,sia per la stufa dove lo monterai,sopratutto perche voglio ricordare che un bruciatore funzionante all'aperto,si comporta diversamente dentro una stufa................

come materiale ti consiglio di usare inox spessore 2 mm per i tubi,per le piastre puoi usare alluminio,10mm oppure ferro o inox 5-6 mm di spessore,i fori del bruciatore,sia inferiori che superiori parti prima con 3mm di diametro,superiormente di solito vanno bene,inferiormente parti sempre da 3mm per poi allargare fino ad un massimo di 4,5mm ,questa operazione ti serve per poter calibrare il bruciatore in base alla pressione che le ventole riescono a generare........si parla sempre di bruciaatori casalinghi,quindi ognuno di essi ha il proprio comportamento...........

[MDJGyurgeiz]

Rispondo a tutte le tue domande.

ciao ,ok come spazio diciamo che possiamo esserci,il mio ultimo bruciatore in funzione è 180mm x180 mm alto circa 40-45 cm.........

adesso quello che devi decidere è :

che tipo di bruciatore vuoi fare ? 1 o 2 ventole?Se con due rende meglio che con 1 allora vada per 2
lo vuoi con ventole, o senza?Con ventole
che tipo di materiale hai intenzione di bruciare?Scarti della legna e del taglio, pellets o materale organico secco vario
hai intenzione di consumare completamente la biomassa,oppure vuoi caricarlo tramite una coclea?Utilizzerei il sistema di carica della stufa a pellets
vuoi ottenere biochar? o preferisci usare la biomassa fino alla fine?All'inizio vorrei provare a ottene del biochar, poi magari fare delle prove consumando tutto

questa e solo una parte di domande,e riguarda il bruciatore.......c'e ne sarebbero altre,sia per il bruciatore ,sia per la stufa dove lo monterai,sopratutto perche voglio ricordare che un bruciatore funzionante all'aperto,si comporta diversamente dentro una stufa................

come materiale ti consiglio di usare inox spessore 2 mm per i tubi,per le piastre puoi usare alluminio,10mm oppure ferro o inox 5-6 mm di spessore,i fori del bruciatore,sia inferiori che superiori parti prima con 3mm di diametro,superiormente di solito vanno bene,inferiormente parti sempre da 3mm per poi allargare fino ad un massimo di 4,5mm ,questa operazione ti serve per poter calibrare il bruciatore in base alla pressione che le ventole riescono a generare........si parla sempre di bruciaatori casalinghi,quindi ognuno di essi ha il proprio comportamento...........

Lo sò che te l'ho già chiesto ma è possibile avere un disegno a qualcosa per capire come fare i vari pezzi, con che disposizione e a che distanze i fori vanno fatti, come mettere le ventole, ecc

[titone78]

ciao MDJG

bene ,riesco un po a capire di piu cosa vuoi fare.......allora il discorso delle 2 ventole io lo preferisco.......(questo e un mio parere) comunque devi considerare su questo discorso altre 2 cose........come comandi le ventole? queste devono avere una portata variabile, io per ora mi affido ancora a 2 alimentatori variabili DC.....ma la mia e una stufa per l'officina,quando funziona io faccio il suo processore......e decido come e in che potenza scaldare..........

che ventole useresti? corrente ac o dc? come li comanderesti in automatico? o per ora vuoi sperimentare e bastano 2 pomelli?

il discorso della coclea,funziona ma anche qua bisogna fare in modo che venga comandata in base a quello che richiede il bruciatore........

il biochar lo ottieni occludendo quasi completamente l'aria primaria.........logicamente in questo tipo di funzionamento la potenza termica del bruciatore e piu bassa rispetto a quando si usa anche l'aria primaria.........(per il mio scopo preferisco usare anche il biochar)

come ti dicevo i disegni ci sono in altre mie discussioni in questa categoria : http://faidateoffgrid.altervista.org/fo ... m.php?f=65

anzi,adesso che ci penso questa discussione fa parte di quell'area.........quindi la sposto li..........

le misure dovrei prenderle dal mio bruciatore,ma ora non sono molto libero.......se non sono scritte nel forum,nel fine settimana provo a rilevare qualche misura,che a memoria non ricordo............

[MDJGyurgeiz]

ciao MDJG

bene ,riesco un po a capire di piu cosa vuoi fare.......allora il discorso delle 2 ventole io lo preferisco.......(questo e un mio parere) comunque devi considerare su questo discorso altre 2 cose........come comandi le ventole? queste devono avere una portata variabile, io per ora mi affido ancora a 2 alimentatori variabili DC.....ma la mia e una stufa per l'officina,quando funziona io faccio il suo processore......e decido come e in che potenza scaldare..........

che ventole useresti?Userei delle ventole di raffreddamento dei pc corrente ac o dc?ovviamente in dc ma userei un circuito pwm (che non varia tensione o corrente come invece capita quando applicando una resistenza e quindi questa resistenza deve perforza disperdere energia termica) ma varia il dutycicle praticamente è come se fosse un'interruttore velocissimo come li comanderesti in automatico?in futuro porei sviluppare un circuito con arduino o simili in modo che si autegestisca con un' algoritmo che faccia rendere al massimo la stufa in base a che temperature voglio dell'ambiente o per ora vuoi sperimentare e bastano 2 pomelli?Si ora come ora devo prima realizzare la stufa completa

il discorso della coclea,funziona ma anche qua bisogna fare in modo che venga comandata in base a quello che richiede il bruciatore........ovviamente scrivendo l'algoritmo di funzionamento sarà poi automatizzato

il biochar lo ottieni occludendo quasi completamente l'aria primaria.........logicamente in questo tipo di funzionamento la potenza termica del bruciatore e piu bassa rispetto a quando si usa anche l'aria primaria.........(per il mio scopo preferisco usare anche il biochar)

come ti dicevo i disegni ci sono in altre mie discussioni in questa categoria : viewforum.php?f=65

anzi,adesso che ci penso questa discussione fa parte di quell'area.........quindi la sposto li..........

le misure dovrei prenderle dal mio bruciatore,ma ora non sono molto libero.......se non sono scritte nel forum,nel fine settimana provo a rilevare qualche misura,che a memoria non ricordo............aspetto le tue misure definitive cosi sono sicuro di non fare modifiche

[titone78]

ciao MDJK......

le ventole da pc sono un po piccoline,anche se magari di lato fanno 120x120........si puo fare un gasificatore ma un po piu piccolino del mio,le ventole da pc le usavo nei primi esperimenti e con una sola ventola,e per un bruciatore da 76 mm di diametro interno era appena sufficiente.........

nel mio attuale bruciatore che è 120 mm di diametro interno uso una ventola in alluminio su cuscinetti, quelle per quadro elettrico,sempre a 12vdc,anche se in alcuni casi a piena potenza mi spingo fino a 15 vdc.....(uso ancora alimentatori variabili),e come ventola primaria uso una ventola aspirafumi con una ventola a 24 vdc,e qua per ora sono arrivato al massimo a 18 vdc.........

riguardo a pwm e resto qualcosa ho letto,il discorso e capire esattamente che sensori servano e le sue posizioni.......per poter far in modo che l'algoritmo,funzioni bene ,e necessario poter leggere i dati necessari........la scheda bisogna che legga sensori fino a 1300°,altri possono arrivare a 700° e altri 100°,sensori di pressione ,sensore di fiamma e poi poter comandare almeno le 3 ventole principali in pwm,1 per l'aria primaria,2 ventola aria secondaria 3 ventola aspirafumi( anche questa in una stufa deve poter variare in base al bruciatore)

per un minimo di misure devi aspettare almeno sabato o domenica.......la stufa e ancora sepolta in officina........

[MDJGyurgeiz]

Per le ventole non ho grossi problemi per procurarmene delle altre... comunque attendo fine settimana per tutte le misure. ti ringrazio per il favore. Ciao

[leo072]

Ciao a tutti. La Lucia Stove lavora ibridando i 2 principi, in realtà andrebbe chiamata Bruciatore a gassificazione pirolitica, perchè il calore generato dalla fiamma iniziale innesca la pirolisi del combustibile ( pirolisi vuol dire scomposizione a caldo delle molecole combustibili in molecole più piccole) in questo caso un mix di metanolo,etilene, propano e idrogeno che costituiscono il gas che brucia con fiamma quasi blu. Raggiunta la giusta temperatura della camera di fuoco ( circa 400 gradi ) comincia la gassificazione vera e propria e il gas incendiato brucia il 90% dell'ossigeno sottostante lasciando il letto di brace calda in povertà di ossigeno a pirolizzare nel senso canonico della parola. In povertà di ossigeno cala la temperatura, diminuisce il gas, entra più ossigeno e ricomincia il ciclo. A caldo e fiamma stabilizzata si vede male, ma la fiamma non sarà mai costante, oscillerà sempre un pò.
Il lampo di genio della Lucia e sue simili è la forma ed il dimensionamento dei cilindri e dell'intercapedine che ottimizza i flussi di gas e divide aria primaria e secondaria dinamicamente. Se si carica il bruciatore senza impaccarlo troppo le ventole sono inutili.