Котел на опилках длительного горения верхняя загрузка. Обзор трех бытовых котлов (печей) работающих на опилках. Самодельная конструкция: материалы и порядок сборки

В представлении большинства людей котел, работающий на твердом топливе – это металлический ящик с дверкой для загрузки топлива и трубой, приваренной к верхней части. В такой конструкции все сгорало с огромной скоростью, выбрасывая тепло через дымоход, который использовали в качестве греющего элемента и протягивали по помещению. Подорожание энергоносителей заставляет людей изобретать более эффективные способы отопления, в результате чего появилась печь длительного горения, эффективность которой намного выше традиционной

Котел длительного горения отличается от других устройств обогрева на твердом топливе тем, что внутри происходит не горение, а тление, которое выделяет достаточное количество тепла, чтобы обеспечить им одну или две комнаты. Для создания процесса тления топливо трамбуют, чтобы между его частицами осталось минимум воздуха, так как кислород повышает интенсивность протекания процесса с огромным тепловыделением.

При этом топливо быстро расходуется, и потребуется его дозагрузка. Такие котлы никакой экономии не приносят, а лишнее тепло будет уходить через дымоход и не использоваться по назначению. Котел длительного горения использует энергию, выделяемую при тлении, и оснащается регулятором, дозирующим поступление воздуха. Тление в брикетах или опилках образует «топочный» газ, который и выделяет большое количество тепловой энергии при сгорании в камере розжига.

Существует два варианта конструкции печи:

При котором печной газ в результате сгорания топлива поднимается вверх через спрессованные опилки, попадая в дымоход.
При котором печной газ при горящих опилках попадает во внешний контур, где остывает и утилизируется через дымоход.

Топливного бака (топки), в котором стоит заслонка, регулирующая поступление первичного воздуха.
Камеры дожигания с проделанными отверстиями, через которые поступает вторичный воздух.
Дымохода.

Особенности эксплуатации

Для загрузки топлива снимают крышку и прижимной круг вместе с трубой. На дно засыпают топливо до самого дымохода, которое максимально уплотняется. Поверх него кладут небольшие веточки, а на них бумагу или тряпку, смоченную керосином. Сверху вставляют прижимной круг и закрывают крышкой. После того, как топливо начнет гореть, воздушная заслонка перекрывается, и печь можно оставить на несколько часов до следующей загрузки горючего.

В котлы длительного горения подбрасывать опилки при запущенном процессе нельзя. После его закладки и до полного сгорания печь не открывается. Возможно увеличение или уменьшение силы горения, при этом теплообразование будет также увеличиваться или снижаться. Процесс горения начинается снизу по центру, и распространяется по сторонам. По мере сгорания, спрессованное топливо опускается, обеспечивая процесс горения на время 8-10 ч.

Основное требование к топливу – это возможность его хорошей прессовки внутри камеры сгорания, в центре которой расположен воздушный канал. Размер печки выбирается, исходя из расчетного времени сгорания топлива. Так, начавшееся горение со средины наружу продолжается до полного перегорания материала со скоростью 3 см/ч. Загрузив опилки в емкость, диаметром 30 см., процесс будет продолжаться до 6 ч.
Количество теплоты, образуемое при горении, зависит от диаметра и глубины печи. В высокой и узкой конструкции нагрев будет происходить быстрее, а изделие с большим диаметром сделает процесс долгим и жарким.

Достоинства печи

Длительной работе на одной закладке горючего (10-20 ч. в зависимости от модели).
Автономность работы (не требуется постоянный контроль со стороны человека).
Относительно небольшие габариты и вес.
Возможность использования различного топлива (котел работает на опилках, угле, дровах, щепах, пеллетах), что делает себестоимость отопления заметно ниже от альтернативных вариантов.
Не требует наличия фундамента.
Не нуждается в регулярной растопке, долгий простой никак не влияет на долговечность и работоспособность устройства, что особенно удобно для загородного дома или дачи.
Максимально полное сжигание топлива и малый остаток золы.
Печка на опилках практически не дымит.
Достаточно легко изготавливается своими руками из простой стальной бочки или других подручных материалов.
Невысокая стоимость.

Серьезных недостатков печи, изготовленные своими руками не имеют, но есть условия, для работы в которых они плохо подходит. Такие приборы не используются для отопления большого дома, их назначение – обогревать небольшие помещения.

Как собрать своими руками?

Основой для изготовления печи на опилках, служит 200 литровая целая стальная бочка без ржавчины. В качестве подойдет пропановый баллон, отрезок стальной трубы или огнетушитель большого размера. В данной детали главным показателем служит толщина стенок, от нее зависит длительность эксплуатации всего изделия.

Из других материалов потребуются:

Материал для ножек (при круглой основе), в качестве которого могут использоваться обрезки трубы, куски арматуры, швеллер и т. д.
Два стальных круга с диаметром бочки и толщиной стенки 5 мм.
Готовая или самостоятельно изготовленная дверца.
Труба, на 15 см. длиннее бочки, и 100 мм. в диаметре.
Труба, длиной 5 м. и диаметром 100 мм. для дымохода.

Понадобятся следующие инструменты:

Газовый резак или болгарка.
Сварочный аппарат.
Молоток
Измерительные инструменты (рулетка, уровень).

Подготовка бака для топлива. Верхняя часть бочки обрезается после предварительной точной разметки, чтобы не испортить заготовку. Также, согласно разметке, обрезается и дно, которое не выбрасывается, а будет использовано в качестве крышки.
Изготовление дна печи из стального листа, который вырезается по диаметру топливника. В его центре проделывается отверстие по диаметру подводящей трубы.
Изготовление трубы, подающей кислород к зоне горения. Для этого понадобится заготовка более длинная в сравнении с топливным баком, а по диаметру равная отверстию в топливнике. В ней болгаркой прорезаются продольные линии или дрелью проделывается перфорация в количестве более 50 шт.
Перфорированная труба вставляется в середину дна и приваривается, после чего вырезается крышка с отверстием по центру, подогнанным по диаметру трубы (на нее ставится крышка). Также проделывается дополнительное отверстие возле края для контроля тяги и доступа воздуха, на которую ставится подвижная заслонка. Крышка для удобства оборудуется дугами для удобства обслуживания.
Монтаж дымохода из патрубка в диаметре 10 см. и трубы, соединяемой с ним хомутом. Патрубок тщательно соединяют сваркой к боковому выходу в верхней части топливника и надевают на него трубу.
Котел устанавливается на опоры, которые изготавливаются из металлических профилей, приваренных к корпусу печи, как указывают чертежи.

Все части печи, работающей на опилках, сильно нагреваются, из-за чего котел, применяющийся для отопления помещения, не устанавливают рядом с легко воспламеняющимися материалами и поверхностями, и не оставляют без присмотра. Запрещено обслуживать устройство без защитных рукавиц и с нарушением правил пожарной безопасности.

Важные технические особенности

При сборке и эксплуатации котлы длительного горения отличаются определенными техническими нюансами, известными профессионалам, и которые обязательно должны знать пользователи подобных устройств:

Трубы дымохода собираются в направлении, обратном движению продуктов горения.
Для дымохода подбирается такая конструкция, которую при необходимости можно разбирать и производить плановую чистку.
Котлы нельзя располагать возле предметов и материалов, неспособных выдерживать воздействие высокой температуры.
Котлы на опилках перед началом использования обязательно тестируют во всех режимах эксплуатации. При этом выясняется оптимальный температурный режим устройства и необходимое количество топлива для загрузки.

Процесс изготовления печи своими руками при наличии материалов и опыта подобных работ несложен. Для этого потребуется точный чертеж, необходимые материалы, инструменты, и всего один день времени.
Главное условие последующей правильной работы агрегата – это точность изготовления, качество материалов и соединительных швов. При эксплуатации устройства нужно помнить, что котел – это предмет повышенной пожароопасности, и проводить c ним различные эксперименты не стоит.

В следующих видео подробно рассказано об изготовлении различных видов печей длительного горения и показан принцип их работы:

Поскольку энергоносители постоянно дорожают, домовладельцы задумываются о переходе на альтернативные виды топлива. Самый доступный из них – это биомасса (уголь, дрова, щепа, опилки). Некоторые виды твердого топлива начали тоже расти в цене, да и котельное оборудование для их сжигания стоит немалых денег. Одно из самых практичных решений при таких обстоятельствах – это сделать котел на опилках своими руками, используя простые и доступные материалы. От вас потребуется одно: умение выполнять ответственные сварные соединения либо просто хороший знакомый сварщик.

Самодельный котел на опилках

Преимущества самодельного котла

Очень часто в личных подсобных хозяйствах остаются в виде отходов древесные опилки и щепа. Однако, далеко не каждый отопительный агрегат в состоянии их перерабатывать. По этой причине, и по целому ряду других, самодельные твердотопливные котлы имеют свои достоинства:

Низкая стоимость. Даже если вы станете покупать все материалы для изготовления агрегата в торговой сети и достойно оплачивать услуги квалифицированного сварщика, то самодельный котел обойдется как минимум в 3 раза дешевле . На практике часть материалов всегда можно отыскать в собственном хозяйстве, поэтому цена станет еще меньше.
Невысокие требования к качеству топлива. Предлагаемая конструкция в состоянии сжигать любой вид твёрдого топлива, и даже мусор. Влажность дров или опилок может быть достаточно высокой, древесина хвойных пород или береза сгорает так же успешно, как и любая другая. При этом выделяющийся деготь и смолы не наносят никакого вреда агрегату.
Котлы на опилках для дома конструктивно просты, их легко обслуживать и чистить.
Удобство в эксплуатации. В зависимости от вида биомассы загрузку топки надо производить не чаще чем 1 раз в 8 часов, это при самых скромных размерах камеры сгорания. Если её увеличить, горение может длиться сутки и более.
Абсолютная независимость от внешних источников энергии.

Из недостатков агрегата можно выделить такие как неприглядный внешний вид и отсутствие всяческих гарантий качества и надежности сварных соединений, о чем будет сказано ниже.

Принцип действия

Топка котла не имеет дверец и зольника, а загружается топливом сверху, от самого дна и до среза дымоходной трубы. Загруженная биомасса придавливается по всей плоскости грузом круглой формы из толстой листовой стали, а к нему приварена вертикальная труба, по которой подается воздух в топку. Эта труба проходит сквозь закрытую верхнюю крышку и свободно торчит наружу. Розжиг котла производится через ее верхний конец. Особенность заключается в том, что горит верхний слой топлива, процесс идет по направлению сверху вниз, прогревая водяную рубашку.

Котел на опилках своими руками

В принципе действия, а также в изготовлении помогут разобраться чертежи котла на опилках, сделанного своими руками. На конце трубы устанавливается заслонка произвольного исполнения, чтобы регулировать количество поступающего воздуха и скорость сгорания. В процессе работы агрегата груз в топке опускается, пока все топливо не сгорит. Продукты сгорания из топки удаляются через дымоход.

Инструменты и материалы

Самодельный котел на опилках

Если нужен котел небольшой мощности, то корпус топки чаще всего выполняют на базе старого баллона из-под пропана. Причины две: достаточно толстый металл, который прослужит долго, и его конструкция, позволяющая без труда изготовить крышку топки. Кроме того, старый баллон нетрудно найти или купить. Для изготовления более мощной модели потребуется листовая сталь толщиной не менее 5 мм или какой-нибудь старый металлический сосуд больших размеров.

Еще одно изделие, которое потребуется купить – это отвод дымовой трубы под углом в 90⁰, диаметром 89 х 4 мм или 107 х 4 мм. Не будет помехой более толстая стенка трубы. Для выполнения герметизации крышки нужен будет листовой металл или полоса толщиной 5 мм, на водяную рубашку можно использовать более тонкий стальной лист, но не менее 3 мм. Чтобы изготовить груз круглой формы, лучше найти металл 8–10 мм в толщину, труба для воздуха – 40 или 50 мм в диаметре. В качестве штуцеров для подачи теплоносителя применяют сгоны с готовой трубной резьбой.

Перед тем как сделать котел на опилках, нужно подготовить такие основные инструменты и приспособления:

аппарат для электрической сварки и электроды;
угловая шлифовальная машина с кругами по металлу;
мерительный инструмент;
молоток;
клещи;
зубило;
сверлильный станок или электрическая дрель.

Все работы удобнее будет выполнять с помощником.

Состав работ

Самодельные котлы на опилках

Вначале изготавливается корпус топки из газового баллона. Для этого надо отрезать его верхнюю часть по существующему сварному шву, остатки шва после этого тщательно зачистить с наружной стороны. Получившаяся крышка должна будет прилегать к топке плотно, поэтому нужно выполнить окантовку из полосы толстого металла по окружности баллона, выступающую выше края на 15–20 мм. После этого можно прикрепить к корпусу защелки для крышки произвольной конструкции, а к самой крышке приварить сверху 2 удобные ручки из металлического прутка. В ней же следует выполнить отверстие по наружному диаметру трубы для воздуха.

Котел, работающий на опилках, должен иметь традиционный выход дымовых газов в верхней части, поэтому в корпусе нужно будет прорезать под него отверстие. Можно сразу же приваривать патрубок дымохода, но это может создать неудобства при монтаже водяной рубашки, здесь последовательность производства работ каждый выбирает для себя сам.

Следующий этап – изготовление груза, который будет придавливать топливо. Диаметр детали должен быть несколько меньше внутреннего размера баллона. Вырезав ее из толстого листового металла, к одной плоскости изделия привариваются ребра для рассеивания воздуха, а по центру выполняется отверстие, равное наружному диаметру воздушной трубы. Последняя вставляется в него и герметично обваривается по кругу.

Остается изготовить водяную рубашку. Корпус баллона имеет круглую форму, поэтому тут придется повозиться с листовым металлом, чтобы повторить такую форму. Но вначале нужно вырезать из толстого листа и снаружи приварить к корпусу топки ребра жесткости, которые не дадут играть металлу водяной рубашки вследствие теплового расширения. После этого металл рубашки следует приварить к каждому ребру жесткости. Последний этап – прорезка отверстий под штуцеры для теплоносителя и приварка резьбовых сгонов для присоединения к системе отопления. Ниже приведено видео с рекомендациями по изготовлению котла.

Если самодельный котел на опилках будет применяться для отопления частного дома, не помешает дополнить его некоторым оборудованием безопасности . Для этого в обшивке водяной рубашки просверливаются отверстия и привариваются штуцеры для приборов контроля температуры и давления. Правильно будет дополнительно установить сбросной предохранительный клапан, который бы срабатывал при повышении давления до 3 бар, а трубу от него вывести на улицу.

Горячие поверхности агрегата и дымохода также представляют опасность для людей, если он находится в доме. При этом тепло распространяется там, где оно не нужно – в топочной. По этим причинам отопительные котлы на опилках необходимо изолировать. В качестве теплоизоляционного материала можно использовать базальтовую вату, она хорошо противостоит высокой температуре. Облицевать слой изоляции можно тонким листовым металлом с полимерным покрытием, заодно и решив вопрос эстетики внешнего вида агрегата.

В том случае, когда в качестве топлива применяются исключительно опилки, нужно изготовить приспособление для их правильной загрузки в топку. Дело в том, что этот вид топлива плохо пропускает воздух, а без него процесс горения будет слабым . Поэтому из тонкого металла делается труба диаметром 100–120 мм в виде воронки, только стороны конуса очень пологие. Приспособление ставят вертикально в центр топки, после чего вокруг нее засыпают опилки, периодически их плотно утрамбовывают. Когда камера заполнена, то благодаря форме конуса труба легко вынимается, ставится груз и закрывается крышка топки.

Контроль качества

Перед тем как загружать и разжигать агрегат, нужно обязательно проверить герметичность водяной рубашки и проконтролировать качество сварных соединений . Для этого потребуется воздушный компрессор. Испытать швы можно двумя способами, которые весьма надежны:

Гидравлический. Вся ёмкость заполняется водой, к штуцеру герметично подключается компрессор, который должен создать избыточное давление 2–3 Бар. Вода не имеет свойства сжиматься, поэтому потечет через все непроваренные места.
Пневматический. Давление создается без воды, а все сварные швы промазываются мыльной пеной с помощью кисти. Пузырьки покажут места, через которые проникает воздух. Во время испытания падение давления можно контролировать по манометру на компрессоре.

Существует такая разновидность твердотопливного источника отопления, как шахтный котел на опилках. Конструкция и принцип работы у него другие и более сложные, хотя изготовить его собственными силами тоже вполне возможно. Работает он за счет того, что опилки сжигаются в нижней части агрегата, ссыпаясь туда из бункера, это можно видеть на рисунке.

Процесс продолжается в дымогарных трубах, которые интенсивно нагревают теплоноситель. Используется принцип дожигания древесных газов (пиролиз). Эффективность работы повышается установкой нагнетателя воздуха – дутьевого вентилятора. Сделать котел на опилках и тырсе своими руками на практике не так уж сложно, зато точно даст ощутимый экономический эффект как при изготовлении, так и при дальнейшей эксплуатации.

Идея использовать древесные отходы в качестве топлива – не нова. Еще в шестидесятые годы прошлого столетия советские инженеры придумали котлы для обогрева промышленных объектов, в которых использовались опилки. Но в последующем идея распространения так и не получила. В то время экономить никто и ничего не хотел. А тем более энергоносители, слишком дешевые они были. Так, котел на опилках и остался только на бумаге.

Принцип работы

На современном российском рынке котлы для отопления, работающие на отходах древесины, представлены зарубежными приборами. Самодельные аналоги российского производства тоже встречаются. Их умельцы подогнали под определенные условия эксплуатации. Так что эти отопительные агрегаты, изготовленные своими руками, могут работать не только на опилках, но и на щепе.

Процесс сжигания топлива производится по так называемому контролируемому сгоранию. Во-первых, это трехступенчатая подача воздуха. Во-вторых, использование процесса пиролиза, то есть происходит газогенерация отводящих продуктов сгорания. По сути, котел на опилках – это агрегат длительного горения.

Схема подачи и сгорания опилок

Зарубежные котлы – это приборы для отопления с автоматической загрузкой. То есть в их конструкции присутствует бункер, в который загружается определенное количество топлива. Есть две модификации:

Бункер присоединен к котлу.
Бункер – это отдельно стоящая единица, которая может располагаться вне дома (котельной).

Итак, опилки загружаются в бункер, из которого они при помощи шнека подаются в камеру сгорания. Здесь с помощью регулятора подачи воздуха регулируется степень сжигания. В самом начале, когда идет разогрев котла, топливо сгорает по обычной технологии. Когда температурный режим достигает необходимого показателя, подача воздуха уменьшается до минимума. Процесс переходит в стадию пиролиза.

Выделяемые при этом угарные газы поднимаются и переходят во вторую топочную камеру, где сгорают при смешивании с кислородом. Именно здесь и происходит выделение максимальной тепловой энергии.

Конструкция отопительного агрегата

В конструкцию котла входит также и теплообменник системы отопления дома. Он располагается у задней стенки на две топочные камеры сразу. В некоторых моделях котлов длительного горения теплообменник представляет собой водяную рубашку, расположенную по всей площади двух камер сгорания. Этот котел работает более эффективно.

Шнек

Шнек для автоматической подачи опилок – это важный узел, обеспечивающий корректную работу всей установки. Если бункер загрузки расположен вне стен котельной, то подача производится двумя звеньями: первый – от бункера до котла, второй – от камеры загрузки до топки.

Вентиляторы и автоматика

Вентиляторы обеспечивают необходимую подачу свежего воздуха в две камеры сгорания. В данном случае преследуются две цели: первая – создать условия правильного горения опилок, вторая – создать определенное завихрение пламени.

Вытяжной вентилятор обеспечивает тягу в котле и эффективный отвод угарных газов. Все дело в том, что процесс пиролиза – это снижение температуры продуктов сгорания топлива. А значит, по законам физики слабое поднятие дыма вверх. Чтобы увеличить скорость поднятия и устанавливается вытяжной вентилятор.

Конечно, все современные котлы отопления и длительного горения в том числе, снабжаются системой автоматики, которая контролирует все теплотехнические процессы внутри установки.

Недостатки агрегата

Что можно сказать о таких котлах? Во-первых, это энергозависимые отопительные установки. Во-вторых, они обладают большими габаритными размерами. Так что под них придется обязательно организовывать котельную или топочную.

В-третьих, чтобы добиться выделения тепла, равного 25 кВт, в этот котел необходимо каждый час загружать 40 кг опилок. То есть придется обеспечивать систему отопления дома бесперебойной поставкой топлива.

В-четвертых, на щепе эти отопительные приборы не работают. А ведь это вместе с опилками один из самых распространенных видов отходов деревообрабатывающей промышленности.

Самодельные котлы

Самодельные котлы на опилках используются для обогрева небольших загородных коттеджей и дач.

Конструкция

Конструкция их проста, здесь нет шнека, нет бункера. Загрузка топлива производится прямо в котел, через верхнюю открывающуюся крышку.

Основное требование установки – это полная герметичность и минимальная подача воздуха в камеру сгорания. Такие котлы длительного горения, используемые для отопления небольших помещений, имеют двухслойную оболочку. Представьте себе две трубы, вставленные одна в другую. Внутрь трубы малого диаметра закладывается топливо, оно здесь тлеет, выделяя пиролизный газ и достаточно большую тепловую энергию.

Газы двигаются вверх, ударяются о крышку котла, сгорают здесь. Продукты сгорания же спускаются в зазор между трубами. В самой нижней части у пола с одной стороны располагается дымоходное отверстие. Через него угарные газы покидают отопительную установку. Все происходит естественным путем. Так как этот котел на опилках полностью металлический, то именно он и является источником отопления.

Правила закладки топлива

Очень важный момент, который обеспечивает эффективную работу котла данного типа – это правильно провести закладку опилок своими руками. В основных моделях этого типа используется прессовая закладка.

Для этого потребуется специальное устройство, изготовленное из металла или древесины в виде конуса. Его длина на полметра больше высоты закладки опилок. Большой диаметр – 80 -100 мм, малый – 60-80 мм. Устройство устанавливается посередине топочной камеры малым диаметром вниз. После чего вокруг засыпаются опилки, которые обязательно прессуются. Утрамбовывать можно любыми подручными материалами. Здесь важно качество, а не метод проведения. Затем клин убирается.

Розжиг

Обратите внимание и на систему поджига. Нельзя использовать бензин или керосин, поливая опилки струйно. Только метод распыления. Поджигать надо при помощи лучины или длинной спичкой.

Распространенные модели

Существует достаточно большое количество различных моделей самодельных котлов длительного горения, которые работают на опилках и щепе.

К примеру, разработка российских Кулибиных. Этот котел длительного горения называется Бубафоня.

Его конструкция отличается от других тем, что в нем можно сжигать и опилки, и щепу, и дрова. Здесь нет необходимости проводить трамбовку топлива, все происходит под действием металлического пресса. В конструкции этого узла присутствует зазор, обеспечивающий подачу воздуха в зону горения щепы или опилок.

При сгорании части топлива пресс опускается ниже, не давая, увеличиться зазору. Это своеобразный самоконтроль, который обеспечивает правильное протекание пиролизного процесса.

Пиролизные газы же проходят между прессом и стенками корпуса во вторую камеру, где и сгорают. Угарные газы прокидают агрегат через дымоход, который расположен в верхней боковой части корпуса.

Буржуйка

Многих загородных застройщиков заинтересует конструкция обычной буржуйки, которая работает по принципу длительного горения. Для этого ее топку разделяют на две части горизонтальной перегородкой. В задней части между перегородкой и стенкой оставляют зазор, через который пиролизные газы будут подаваться в верхнюю топку.

В нижней камере сгорания в качестве топлива используется щепа или дрова. На опилках эта буржуйка работать не будет. Ее горизонтальное расположение и боковой розжиг не приспособлены под сыпучий тип топлива.

Очень важно правильно откорректировать подачу воздуха в нижнюю топку. Как было сказано выше, чем меньше кислорода, тем лучше для пиролиза.

Требования к топливу

Чтобы работа агрегата соответствовала заявленным характеристикам, и обогрев помещений осуществлялся в полном объеме без использования дополнительных источников тепла, необходимо следить за качеством используемого топлива.

Влажность

Котлы на опилках и щепе будут работать эффективно только в том случае, если их влажность не превышает определенные нормы – 15-20%. Это в полной мере относится к котлам, изготовленным своими руками.

Но на рынке присутствуют заводские модели, которые могут работать и на влажных опилках (до 40%). Для этого в их конструкции присутствует так называемый ворошитель. Это подвижная колосниковая решетка, которая периодически вращается. Это делается для того, чтобы влага под действием теплоты не оставалась внутри материала, а выходила из его массы.

Некоторые российские умельцы неподвижную колосниковую решетку устанавливают под небольшим наклоном. И это создает эффект вывода влаги за счет осыпания части топлива.

Плотность

На эффективность сгорания опилок влияет не только показатель их влажности. Большое значение имеют и размеры самого материала, а значит, плотность топлива. Вот несколько примеров:

плотность составляет 250 кг/м³, это опилки от ленточной пилорамы, при сгорании полкилограмма в час выделяется 1 кВт тепловой энергии;
плотность 100-150 кг/м³, это опилки от фрезерного станка, при сгорании 0,25 кг в час получается 1 кВт тепла.

То есть, чем меньше плотность, тем больше тепловой энергии выделяется при сгорании опилок. А соответственно меньше затрат на отопление дома. Но здесь палка о двух концах.

Нужно ли прессовать опилки?

Этот вопрос поставлен в плане удобного использования опилок. То есть удобно или нет? Несомненно, этот вариант удобен. Но прессованные опилки выделяют столько же тепла, сколько и обычные дрова. И это при одинаковом объеме. Хотя стоимость их в несколько раз ниже дров. Кстати, организовать прессовку своими руками у себя на приусадебном участке несложно.

Преимущества и недостатки отопления на опилках

Рассматривая котел на опилках, нельзя обойти стороной плюсы и минусы его эксплуатации. К неоспоримым плюсам относятся:

Дешевое топливо.
Выработка большого количества тепла.
Минимальные выбросы угарных газов.

Но выбирая подобное оборудование, следует учесть и некоторые минусы его использования:

Образование большого количества золы и сажи, их придется утилизировать.
Сложность хранения опилок и щепы.

Хорошей альтернативой газовому отопительному оборудованию, являются твердотопливные котлы на опилках и щепе. Полностью автономные опилочно-щеповые котлы подходят для обогрева частных и промышленных объектов. Особой популярностью, котлы пользуются у владельцев коттеджей.

Как устроен отопительный опилочно-щеповой котел

Современные бытовые твердотопливные котельные на древесной щепе и опилках, являются полностью автономными станциями, требующими заправки один-два раза в течение всего отопительного сезона. Во время работы, используется автоматическая подача топлива в бункер и впоследствии, на горелочное устройство.

Для увеличения КПД, вместо обычного способа сжигания щепы, применяется принцип газогенераторного или пиролизного горения. Контроль подачи опилок и воздуха, осуществляется посредством чувствительной автоматики, подключенной к термостатам. Погрешность в регулировке нагрева теплоносителя, составляется всего 1-2°С.

Принцип работы горелки под щепу и опилки

Твёрдотопливный котёл длительного горения на опилках и щепе, работает по принципу газогенерации или пиролиза. Используется шнековая подача топлива. Принцип работы опилочно-щепового котла заключается в следующем:

КПД котлов, работающих на опилках и щепе, достигает 92%. Применение в устройстве лямбда-зонда, позволяет регулировать производительность в пределах 30-100% (в зависимости от фактических потребностей помещения в тепле), что повышает экономичность станции.

Системы подачи щепы и опилок на горелку

Автоматические твердотопливные котлы длительного горения на щепе и опилках с автоматической загрузкой, сводят к минимуму необходимость в обслуживании. Подача топлива осуществляется посредством нескольких шнековых транспортеров. Подача выполняется следующим образом:

Использование древесных опилок или щепы, как топлива для водогрейного котла, особенно выгодно, если рядом есть источник топлива: деревообрабатывающее производство.

Автоматизация очистки и удаления золы

Системы отопления частных домов и дач, котлами на твердом топливе, со сжиганием древесной щепы и опилок, обеспечивают максимальную автоматизацию работы. Удаление сажи, очистка зольника и внутреннего дымового канала, осуществляются посредством самоочистки. Для этого, в котлах установлены следующие узлы и системы:

Система автоматического золоудаления эффективно чистит котел. Обслуживание станции требуется не чаще одного раза в 1-2 месяца.

Требования к щепе и опилкам

Правильно топить котел опилками, соответствующими ГОСТ 18320-78. Согласно действующим нормам, сырье должно содержать:

Не более 8% коры.
5% гнилых остатков.
0,5% минеральных примесей.

Все опилки проходят обязательный двойной отсев. После отсева, остается сырье с диаметром от 10 до 30 мм. Категорически запрещается применение опилок или щепы, для отопления загородного дома или коттеджа, содержащих примеси и металлические включения.

Котел способен работать на влажной щепе, но при этом, снижается его теплоэффективность. Процесс пиролиза возможен только при максимальной влажности не более 20%.

Оптимальная влажность опилок для процесса пиролиза 20%. Этот процент влаги содержит сырье, изготавливаемое на специальных обрабатывающих комбинатах и предназначенное для отопления.

Нормы и правила обустройства котельной под опилочно-щеповой котел

Эксплуатация опилочно-щепового котла сопряжена с вероятностью пожара. При установке и последующем использовании станции, требуется соблюдение норм ППБ и СП. Основными требованиями к котельной являются:

Электрооборудование котельной, металлические части котла и шнековой передачи, заземляются. Подключение к сети электроснабжения, выполняется напрямую на щитовую. Устанавливают автоматы, УЗО. Дополнительно подключают стабилизатор напряжения и источник альтернативного электроснабжения (генератор или ).

Какое отопительное оборудование на щепе и опилках выбрать

Кроме производительности, объема топливного хранилища, при выборе подходящей станции, следует обратить внимание на страну, изготавливающую оборудование. На рынке представлены котлы европейских и отечественных производителей:

Котлы европейских производителей – отличает высокая надежность автоматики и механизированной подачи топлива. Станции снабжены системой самоочистки, имеют высокую точность регулировки и снабжены модуляционной системой изменения мощности. Среди европейских производителей, особенно выделяются системы, выпускаемые компаниями:
Российские котлы – главным достоинством является их низкая стоимость. В среднем, полностью оборудованные системы, обойдутся приблизительно 500-800 тыс. руб., по сравнению с европейскими аналогами, стоимость которых начинается с 1,5 млн. Российские котлы адаптированы к реалиям отечественных условий. Не прихотливы к качеству топлива.
Недостатком является не до конца продуманный механизм подачи топлива, дающий сбои, недостаточная система безопасности, мелкие недоработки в конструкции, снижающие производительность.

Европейские котлы подходят для тех, кто выше всего остального, ценит комфорт и безопасность и готов за это заплатить. Российское оборудование – это бюджетная версия, уступающая в экономичности, надежности и автономности работы.

За и против выбора опилочно-щепового котла

Конструкция пиролизного котла с автоматической загрузкой опилок и щепы, имеет несколько достоинств и недостатков. Судя по отзывам покупателей, перед приобретением станции, стоит учитывать следующие нюансы:

Большая занимаемая площадь – котел размещается в двух смежных помещениях. Установка требуется дополнительного переоборудования каждой комнаты.
Большая стоимость – по сравнению с обычным твердотопливным котлом, автоматическая станция имеет цену больше от 3-5 раз.
Автономность работы – котел, оснащенный механизированной подачей топлива, способен проработать в течение всего отопительного сезона без остановок.
Экономичность – автоматика регулирует процесс горения, выбирая наиболее экономичный режим. Модуляция мощности возможна в пределах 30-100%, что недостижимо для обычного твердотопливного котла.

При наличии достаточного количества средств, приобретение пиролизного котла, работающего на щепе и опилках, вполне оправдано. Затраты окупаются полной автономностью работы станции, высокой безопасностью и комфортом управления.

Пеллетные с возможностью работы на опилках

Котел на пеллетах для коттеджа. Работает на пеллетах, опилках.
Котлы автоматические твердотопливные на пеллетах, опилках, щепе. Предназначены для отопления коттеджей, загородных домов оборудованных системами водяного отопления с принудительной циркуляцией, для теплоснабжения технологических процессов. Может использоваться для отопления дачи, загородного дома, коттеджа, цеха, мастерской и т. д. Подача пеллет, опилок, щепы - автоматическая из бункера устройства подачи. Автоматика котла обеспечивает управление работой котла в зависимости от температуры на выходе котла.

Котлы специально разрабатывались для работы на пеллетах и дровах (опилках стружках и т. д.).

Описание устройства котлов
Котел стальной, жаротрубный с двумя ходами газов. Корпус котла состоит из двух основных частей.

Колосниковая часть оборудована наклонными водоохлаждаемыми наклонными колосниками, полостью для сбора золы, ретортой подачи пеллет, распределителем дутьевого воздуха с регулируемыми заслонками первичного и вторичного дутья. Снабжена дверцами для чистки, обслуживания и удаления золы.

Топка представляет собой цилиндрическую стальную водоохлаждаемую обечайку достаточного объема. Большой объем топки обеспечивает максимальную полноту сгорания древесного длиннопламенного топлива. В стенках топки предусмотрены отверстия подвода вторичного воздуха для полного сгорания топлива, в частности пеллет. Особое расположение отверстий обеспечивает развитие вихревых процессов в топке, способствующих равномерному и быстрому подводу воздуха к горящему факелу.

Компьтерное моделирование работы котла на пеллетах, опилках позволяет оптимизировать конструкцию и избежать множества ошибок
В области горения топка обмурована жаростойким шамотным кирпичом с рабочей температурой 1650 °С. Обмуровка позволяет повысить температуру в зоне горения, что увеличивает скорость протекания реакций окисления компонентов топлива, повышает устойчивость работы котла на малых нагрузках и при использовании высоковлажных дров и опилок.

Над зоной горения располагается теплообменный конвективный блок . Дымовые газы из топки проходят по трубе теплообменника большого диаметра в верхнюю часть. Далее газы разворачиваются в верхней части котла и опускаются по трубам пучка второго хода, где собираются в газоприемнике и удаляются в дымовую трубу. Такая конструкция позволяет охлаждать газы до 140-180 °С и получить КПД 90%. Теплообменные трубы расположены вертикально и не заиливаются отложениями золы. Верхняя крышка теплообменника позволяет, при необходимости, легко и быстро произвести чистку теплообменных труб, поэтому кпд котла не снижается с течением времени. Корпус котла снаружи теплоизолирован и закрыт декоративной обечайкой из листового металла со стойким покрытием.

Такая компоновка обеспечивает высокую производительность при компактных размерах установки. Устройство топки позволяет эффективно сжигать отходы деревообработки, ни в чем, не уступая «газогенераторам».

Пеллеты при помощи шнека устройства подачи топлива, по команде автоматики подаются в топливную реторту колосниковой части. После заполнения полости пеллетами происходит их пересыпание на колосники. Под колосники вентилятором нагнетается первичный воздух, здесь сгорает в основном древесный уголь, остающийся после пиролиза пеллет и выхода летучих. Летучие компоненты сгорают в пламени при интенсивном подводе вторичного воздуха в топку. Этим достигается очень высокая полнота использования топлива. Водоохлаждаемые колосники препятствуют чрезмерному повышению температуры в зоне горения коксового остатка, не позволяя тем самым спекаться золе топлива. Это особенно важно при работе на пеллетах не высокого качества или опилках с высокой зольностью. Спекание золы образует твердую корку мешающую проходу топлива и воздуха из-за чего котел может остановиться. Таким образом, зона горения со всех сторон окружена теплоносителем, и максимум тепла выделяющегося при сгорании пеллет передается потребителям.

Видео работы автоматического котла на пеллетах мощностью 30 кВт на выставке в режиме средней мощности
Котлы для работы на опилках оснащаются устройством подачи топлива, дополнительно оснащенные ворошителем с отдельным приводом.

Топливный тракт всех котлов снабжен многоступенчатой защитой от возгорания.

В комплект поставки котла входит:

- Котел (колосниковая часть, топка, теплообменник)
- Устройство подачи топлива (пеллет или опилок и пеллет)
- Блок устройств контроля и сигнализации,
- Дутьевой вентилятор

Технические характеристики котлов
Наименование параметраКВт (м)- 0,03КВт (м)-0,05
Номинальная тепловая мощность, кВт 30 50
Отапливаемая площадь, м2100-400300-800
Диапазон регулировки теплопроизводительности, % 10-100 5-100
КПД пеллеты/щепа, %90/8690/86
Максимальная температура теплоносителя на выходе, °С 95 95
Давление теплоносителя рабочее не более, МПа 0,3 0,3
Расход воды через котел (скорость циркуляции), м3/час 11,75
Температура уходящих газов, не более °С 180 180
Гидравлическое сопротивление котла, кПа 35 35
Масса котла без теплоносителя, кг 450/537 620/707
Установленная мощность, кВт0 5/0,320, 5/0,32
Расход топлива по видам, кг/час
Дрова, измельченная древесина в том числе щепа и опилки.
Влажность 30%, НТС 12,2 МДж/кг 9,8 16,3
Пеллеты. НТС 17,8 МДж/кг 6,8 11,3
Объем бенкера устройства подачи, м3 0,8 0,8
Преимущества автоматики твердотопливного котла КВт (м)
Автоматика котла управляет работой котла на основании температуры воды на выходе, управление происходит чередованием трех заранее установленных режимов в необходимой последовательности.

Режимов: максимальной мощности, средней мощности и режима «пауза».

При большой нагрузке на котел активизируется режим максимальной мощности, с ростом температуры на выходе котел переключается на режим средней мощности. Подача пеллет и воздуха уменьшается. Температура в топке благодаря наличию обмуровки остается достаточной для эффективного горения топлива. Если мощности нагрева на этом режиме недостаточно, происходит переключение на максимальную мощность, если же температура повышается после перехода на среднюю мощность, происходит остановка вентилятора и подачи топлива, после чего температура неминуемо снижается и вновь запускается режим средней мощности.

Получается, что котел в процессе изменения нагрузки переключается автоматикой с одного режима, на другой в зависимости от теплоотбора.

Режим «пауза» самый невыгодный. С одной стороны подача топлива не происходит, а значит нет затрат, но через котел под воздействием тяги трубы проходит значительное количество холодного воздуха отбирающего тепло. Многим знакомо, как быстро остывает дровяная печь, если вовремя не заложить трубу, тоже самое происходит и с котлом. Кроме того, в остывшей топке эффективное горение устанавливается не сразу, а только с разогревом топки, до этого часть пеллет сгорает не полностью, увеличивая средний расход.

Учитывая, что правильно подобранный по мощности. котел на отопление дома работает на полную мощность только в самые сильные морозы, а все остальное время на средней мощности эффективность трех ступенчатой регулировки очевидна.

Большинство аналогичных котлов имеет лишь 2 режима. При средней мощности, характерной для большей части отопительного сезона такие котлы находятся в режиме «пауза» значительное время, бесполезно нагревая улицу.

Понравилась статья? Поделитесь ей

Распечатать статью