Печи и котлы на опилках длительного горения: выгодная система отопления. Автоматический котел на опилках "котлосервис" г брянск Котел на опилках и древесных отходах

В последнее время в качестве источника тепла в системе водяного отопления довольно часто используют котлы, работающие на опиле или щепе. И это вполне оправдано, учитывая немалое количество его достоинств по сравнению с другими видами подобного оборудования, включая экологичность и определенную экономию при использовании такого не слишком традиционного топлива.

Тем более что цены на привычные энергоносители становятся все выше, а котел на опилках и его характеристики таковы, что с его помощью легко поддерживать тепло и в жилом доме, и в теплице, и даже в производственных помещениях значительной площади.

Плюсы и минусы методики

Главными достоинствами использования в качестве источника энергии для системы отопления сгорающих опилок и щепы являются:

• Высокая эффективность нагрева теплоносителя (как правило, воды, хотя в водяной системе может использоваться и антифриз), при помощи которого в доме поддерживается тепло, а иногда еще и обеспечивается горячее водоснабжение.
• Незначительная стоимость сырья. Особенно выгодной система, основанная на применении котла на опиле, будет в том случае, если недалеко от отапливаемого помещения есть одно или несколько деревообрабатывающих предприятий (например, мебельные фабрики или лесопилки).
• Экологическая чистота опилок как топлива. Их сгорание практически не выделяет в атмосферу токсичные вещества в отличие от ряда жидких и газообразных энергоносителей.
• Простота эксплуатации и обслуживания. Пользоваться оборудованием, работающим на опилках и щепе, способен практически каждый. А для его установки не требуется разрешения контролирующих органов, как при подключении газового прибора.

Недостатки у такой системы, естественно, тоже есть. Среди них стоит отметить сложность хранения материала, обладающего высокой горючестью.

Частично эта проблема устраняется путем прессования топлива, однако, хранить опилки все равно требуется в достаточно просторном помещении.

Также минусом можно назвать необходимость в периодической чистке дымоходов, которая обусловлена большим количеством образующейся в процессе работы сажи и золы.

В целом положительный эффект, который дает метод нагрева помещений при помощи длительного горения опилок, оказывается намного больше по сравнению с некоторыми его недостатками. А, значит, такие системы имеют право на существование. И, более того, со временем могут вытеснить традиционные варианты отопления.

Устройство и методы изготовления

Принцип, по которому работают котлы на опилках, простой. Сжигание сырья осуществляется при помощи контролируемого длительного горения, трехступенчатой подачи атмосферного воздуха и вторичного дожига продуктов сгорания. При этом топливо проходит несколько стадий:

• загрузку в бункер, где находится шнек, который чаще всего расположен вне помещения;
• поступление при помощи червячной передачи в хранилище для опилок;
• отправка в следующий резервуар, соединенный с топочной камерой;
• попадание в топку котла, в котором и происходит поджигание и сгорание сырья, в результате чего нагревается теплообменник, а нагретый воздух выводится либо в камеру газогенерации (где осуществляется вторичный дожиг горючих газов), либо сразу в дымоотводную систему.

Конструкция котлов

Как правило, такое оборудование состоит из следующих элементов:

• устройства для подачи сырья;
• колосников, располагающихся в колосниковой части оборудования;
• емкости для сбора отходов;
• распределителя нагретого в топке воздуха;
• топки, где происходит сгорание топлива. Она имеет ряд отверстий, расположенных в особом порядке, позволяющем контролировать подачу воздуха и, соответственно, обеспечивать равномерность длительного горения;
• теплообменного блока, куда выходят газы, нагревающие теплоноситель и следующие затем в дымоотводящую трубу.

Защитные системы и режимы работы

Кроме основных частей прибор, работающий на опиле и щепе, снабжается системами защиты от возгорания, за счет наличия которых может считаться достаточно безопасным для отопления жилых помещений.

Также у оборудования могут иметься датчики для обнаружения дыма, своевременно предупреждающие о пожаре. А еще автоматический котел на опилках способен работать в нескольких режимах:

Максимальный

Применяется при наличии в топке значительного количества топлива. Когда воздух и вода нагреваются, оборудование постепенно снижает интенсивность сгорания, обеспечивая эффективное использование сырья.

Средний

Допускается при необходимости более продолжительного времени отопления. В этом случае топливо расходуется в гораздо меньшем объеме до тех пор, пока температура в помещении не снижается до минимально допустимой величины. При этом режим снова переключается на более интенсивный.

Оборудование, способное так работать, называют приборами длительного горения на опиле и щепе.

«Пауза»

Используется тогда, когда котел уже не нужен для отопления. Горение топлива прекращается, а устройство остывает.

Самостоятельное изготовление и монтаж

Вместо того чтобы покупать такое нужное и эффективное для отопления устройство, его можно изготовить своими руками. Для создания котла на опиле понадобятся следующие инструменты и материалы:

• несколько труб: с прямоугольным профилем 60-40 мм и круглых, диаметром 4 и 5 см;
• аппарат для сварки и электроды к нему;
• угловая шлифовальная машина («болгарка»).

Участки труб следует подбирать таким образом, чтобы они поместились внутри котла размерами 36х40х80 см. При этом конструкции прямоугольного сечения будут использоваться в качестве вертикальных стоек, в которых вырезаются круглые отверстия для остальных деталей. Стоит учитывать, что с той стороны, где будет располагаться дверца, диаметры трубопроводов будут равны 50 мм. В задней же части котла размеры первых 4 вырезанных прямоугольников должны быть равны 5х6 см, а следующих четырех – 4х4 см.

Подведение труб для холодной и нагретой воды обеспечивается вырезанием круглых отверстий диаметром по 5 см.

Сварка передней и задней частей устройства производится следующим образом:

• привариваются прямоугольные стойки;
• к ним присоединяются круглые трубы таким образом, чтобы они располагались перпендикулярно полу помещения;
• к котлу подключаются трубопроводы подвода и отвода теплоносителя;
• торцы всех открытых труб завариваются при помощи кусков металла.

Теперь можно проверять котел на опилках на герметичность – залить в трубы жидкость и проверить утечку.

После этого оборудование монтируется в кирпичный топливник. Его тоже можно сделать своими руками, используя в качестве материала огнеупорные кирпичи.

Особенности котлов

Имеющиеся на отечественном рынке котлы на опилках (большая часть которых работает и на щепе) имеют мощность от 10 до 500 кВт. С учетом использования 1 кВт для снабжения теплом примерно 10 кв. м это означает возможность нагрева при помощи такого оборудования помещений площадью до 5000 «квадратов». А для их работы потребуется от 2 до 100 кг сырья в час. Самодельные устройства могут иметь практически любую мощность, однако, обычно их изготавливают из расчета обеспечения теплом 100–500 кв. м.

Преимуществами таких по сравнению с обычными системами являются:

• возможность работы на щепе, опиле и прессованной стружке (пеллетах);
• максимальная эффективность;
• высокая скорость нагрева воздуха;
• использование не только для отопления, но и для получения горячей воды, сушки вещей и даже для приготовления и подогрева пищи.

Котлы длительного горения, работающие на щепе и опилках, устанавливаются только на полу. Их настенный монтаж невозможен из-за слишком большого веса оборудования. Обслуживаются эти устройства достаточно просто – уборка золы производится не чаще 1–2 раз в месяц для котла, применяемого в жилых помещениях, и раз в неделю для промышленного оборудования.

Опилки – прекрасный материал для отопления домов и теплиц.

Состоят они из древесины, а значит, что при правильном использовании они лишь немногим уступают по теплоемкости дровам.

Достать их можно дешево , а в некоторых случаях даже бесплатно .

• домов;
• времянок;
• теплиц.

Также подробно рассмотрим все виды отопительных печей и котлов длительного горения, которые могут использовать опилки в качестве топлива.

Прежде чем рассказывать об особенностях котельных на опилках, необходимо разобраться с самим механизмом горения этого топлива, ведь он сильно отличается от механизма горения дров.

Как бы плотно ни укладывали дрова, между ними всегда проходит воздух , причем в достаточном для поддержки горения количестве.

Даже неплотно уложенные опилки пропускают гораздо меньше воздуха , поэтому тление быстро угасает без подачи дополнительного воздуха в зону горения.

Горелки на опилках эффективно работают лишь тогда, когда огонь движется сверху вниз . Поэтому постоянно горит лишь слой опилок толщиной 2–5 см.

Из-за того, что в горении участвует лишь небольшое количество топлива, мощность котлов на опилке и печей, работающих на них, при одинаковых с дровяными и угольными отопительными приборами в 2–3 раза меньше .

Еще один фактор, снижающий мощность котла или печи – низкая температура горения опилок.

Если дрова горят при правильной подаче воздуха, то температура пламени превышает 1000 градусов, нередко доходя до 2000 градусов в языках огня. Причем это мощный огонь , ведь вся масса дров выделяет пиролизные газы.

Температура огня у горящих опилок даже при правильной подаче воздуха не всегда достигает и 1000 градусов из-за слабого потока пиролизных газов .

Пиролизные газы эффективно выходят лишь из верхнего слоя толщиной 5–15 мм .

Из горящих или нагретых, но расположенных ниже опилок, газ выходит с трудом, потому что ему мешают расположенные сверху опилки.

Несмотря на такие недостатки, опилки идеально подходят для котлов и печей длительного горения.

Ведь хорошо уплотненные опилки горят очень долго .

Нередко самодельная железная печь горит 5–8 дней с одной закладки опилок, обеспечивая обогрев всего дома.

Подходящие системы отопления

Для отопления опилками частных домов и любых строений используют такие системы :

• отопительные печки;
• отопительные печи с регистром водяного отопления или калорифером;
• водяное отопление с радиаторами;
• водяной теплый пол;
• воздушное отопление;
• воздушный теплый пол.

Отопительные печи обогревают пространство вокруг себя , поэтому подходят лишь для небольших домов . На расстоянии 10 метров от печи температура падает на 10–15 градусов, поэтому в больших домах печь может выступать лишь в роли дополнительного обогревателя.

Отопительные печи с регистром водяного отопления или калорифером сочетают в себе преимущества печей и котлов. Они дают такое же тепло, как обычная отопительная печь и нагревают теплоноситель, который по трубам или воздуховодам поступает в удаленные комнаты.

Большая масса печи превращает ее в теплоаккумулятор , благодаря которому вам не придется каждые 2 часа растапливать котел заново или каждый час подкидывать в него дрова. Печь будет поддерживать температуру теплоносителя до 6–10 часов , поэтому вы сможете топить 2–3 раза в сутки.

Водяное отопление с радиаторами в каждой комнате можно использовать как с водяным котлом, так и с печью, работающей на опилках, если в нее врезан водяной регистр . Как и любое другое водяное отопление, оно может работать на естественной или принудительной циркуляции теплоносителя.

В системах с естественной циркуляцией горячая вода сначала поднимается под потолок, затем спускается в каждую комнату и поступает либо к радиаторам, либо к теплому полу. В системах с принудительной циркуляцией воду гонит насос, поэтому все трубы можно проложить под полом.

Водяной и воздушный теплый пол не только отапливает помещение, но и улучшает его микроклимат. Зимой очень приятно пройтись босиком по полу, ощущая ногами его тепло. Главный недостаток теплого пола – высокая стоимость материалов и работ, ведь необходимо не только проложить воздуховоды или водяную трубу, но и качественно утеплить пространство между полом и землей или фундаментом.

Воздушное отопление обходится также дорого , как и теплый пол, ведь необходимо проложить по всему дому воздуховоды, а также поставить автоматические увлажнители из-за сильного пересыхания воздуха. В качестве источника тепла можно использовать печи с калорифером.

Отличие между печами и котлами заключается только в наличии у котла водяной рубашки , то есть пространство между горячим корпусом и наружным кожухом заполнено водой.

Вот отличительные черты каждого отопительного прибора:

• печь – непосредственный нагрев воздуха и окружающего пространства;
• калорифер – нагрев воздуха для доставки в другие комнаты без нагрева окружающего пространства;
• печь-калорифер – обогрев окружающего пространства и нагрев воздуха для доставки в другие комнаты;
• печь с регистром – нагрев окружающего пространства и воды для доставки в другие комнаты;
• котел – нагрев воды для доставки в другие комнаты.

Поэтому калориферы и котлы устанавливают в подсобных помещениях и нередко утепляют снаружи. Ведь не имеет смысла тратить тепловую энергию на сильный обогрев подсобного помещения, а чем меньше тепла уйдет на это, тем больше достанется другим комнатам.

Требования к отопительным приборам

Для отопления опилками необходимо использовать котлы и печи длительного горения, соответствующие следующим условиям :

• горение топлива сверху вниз ;
• большая площадь наружной поверхности (важно для печей);
• большая площадь теплообменника или водяной рубашки;
• большой объем топливника ;
• возможность подачи воздуха в зону горения.

Благодаря небольшому размеру опилок их можно подавать в печь или котел автоматически, что еще больше увеличивает время автономной работы отопительного прибора. Чаще всего для этого используют шнековую подачу – вращающийся шнек поднимает или опускает из бункера опилки и разбрасывает их в зоне горения.

Когда золы становится слишком много, отопительный прибор останавливают и охлаждают, чтобы очистить от золы и заново загрузить топливом.

Для отопления опилками хорошо подходят котлы и печи длительного горения типа Стропува (российский аналог «Бубафоня»). В этих устройствах реализован принцип верхнего горения дров , а воздух поступает непосредственно в зону горения.

Печи и котлы длительного горения, работающие на опилках, можно не только купить, но и сделать своими руками. В самодельных устройствах также реализованы описанные выше требования к отопительным приборам.

Печи и котлы для работы на опилках

Существует 2 вида топок, которые отличаются по способу подачи воздуха :

• сверху , через опускающийся воздуховод;
• снизу , через заранее сделанный канал в опилках.

Самые известные печи и котлы первого типа – это устройства под маркой Стропува. Их выпускают как в виде печей, так и котлов.

Как мы уже говорили в статье (Топливо из опилок), отличие между печами и котлами в том, что первые греют воздух напрямую , а вторые нагревают теплоноситель . Затем теплоноситель, в роли которого может быть, как вода, так и воздух, поступает по трубам в комнаты и обогревает их.

С опускающимся воздуховодом

Печи и котлы длительного горения Стропува устроены так :

• корпус выполнен из трубы диаметром 50–70 см ;
• в этом корпусе прорезаны две дверцы – загрузочная сверху и прочистная снизу;
• через крышку проходит телескопическая труба (в самодельных устройствах ее заменяет обычная труба большой длины) – воздуховод;
• к нижней части воздуховода приварен стальной круг толщиной 10 и шириной немного меньше внутреннего диаметра корпуса;
• к верхней стороне диска прикреплены цепочка или стальной тросик для подъема воздуховода;
• к нижней стороне диска приварены уголки или швеллеры , создающие оптимальный зазор между диском и топливом;
• отверстие для выхода дыма сделано немного выше прочистной дверцы.

Работают на опилках такие котлы и печи так:

• подняв с помощью тросика или цепочки воздуховод, печь или котел загружают опилками, максимально утрамбовывая их;
• загрузив опилки, сверху укладывают растопку – бумагу и различные щепки;
• дождавшись, когда растопка разгорится, опускают воздуховод и закрывают загрузочную дверку;
• подачу воздуха устанавливают на максимум , из-за чего верхний слой опилок разгорается и печь/котел переходит в рабочий режим;
• огонь и дым поднимаются через пространство между диском и корпусом и нагревают как воздуховод, так и корпус ;
• печь начинает излучать тепло , а котел нагревает водяную рубашку ;
• по мере прогорания опилок их уровень становится все ниже и следом за ним опускается воздуховод, такая система обеспечивает постоянный приток воздуха в зону горения и оптимальный режим сжигания топлива .

С нижним подводом воздуха

Котлы и печи без опускающегося воздуховода устроены и работают несколько иначе. У них воздуховод подходит к топке снизу .

Такие отопительные устройства загружают через откидную крышку . Дымоход подключен чуть ниже откидной крышки.

Откидную крышку герметизируют асбестовым шнуром или лентой.

Во время загрузки в воздуховод вставляют длинную деревянную заглушку конусной формы (верхний диаметр в 1,5–3 раза больше нижнего).

Опилки плотно утрамбовывают и после окончания загрузки вытаскивают заглушку – через получившийся канал к верхнему горящему слою опилок поступает воздух.

На опилки укладывают растопку и поджигают. Когда растопка разгорелась, закрывают откидную крышку, установив шибер дымохода и регулятор подачи воздуха в режим максимальной тяги.

После того как опилки разгорелись, снижают подачу воздуха и печь или котел переходит в режим длительного горения (тления).

Печи, котлы и калориферы: что лучше

При выборе отопления, работающего на опилках, необходимо учитывать следующее:

• объем воды в водяной рубашке котла должен составлять 10–15 % общего объема воды с системе отопления, поэтому желательно использовать принудительное движение воды по тонким трубкам;
• стоимость водяного котла «Стропува» начинается от 65 тысяч рублей , а цена на котлы на опилке, сделанные своими руками — 30–50 тысяч рублей , включая стоимость материала;
• воздушное отопление не только обогревает, но и сушит воздух ;
• трубки водяного отопления можно спрятать под отделкой, а трубы воздушного отопления придется прокладывать на виду из-за большого сечения (диаметр трубы в см равен половине площади комнаты в м²);
• найти работающие на опилках промышленные калориферы (котлы и печи, которые нагревают воздух, который затем по трубам поставляют в комнаты) длительного горения весьма сложно , а их стоимость нередко превышает цену котла Стропува;
• стоимость изготовления калориферов сопоставима с ценой изготовления котла;
• затраты на материал и прокладку водяного и воздушного отопления примерно одинаковы и составляют 15–20 тысяч рублей на одну комнату размером 15–20 м 2 ;
• затраты на изготовление печи составляют 20–50 тысяч рублей в зависимости от размера.

Калориферы и котлы хорошо подходят для отопления больших домов , ведь они нагревают теплоноситель, который затем по трубам или воздуховодам поступает в удаленные комнаты. Для маленьких домов предпочтительней печь, установленная на стыке всех комнат.

Если кого-то не устраивает внешний вид железной печи , ее можно обложить кирпичной решеткой – она улучшит внешний вид печи и не помешает движению воздуха.

Полезное видео

В этом видео владелец частного дома рассказывает, как продлить горение опилок в печи:

Итоги

Дешевые или бесплатные опилки эффективно заменяют дрова или уголь в качестве топлива для отопления. Однако сжигать их в обычных печах и котлах не стоит , потому что они предназначены для других видов топлива.

Для такого отопления изготавливают горелки на опилках своими руками или заказывают у мастера. Затраты на покупку или изготовление таких отопительных приборов окупятся за 5–10 лет, если у вас есть возможность доставать опилки бесплатно или дешево.

Вконтакте

Самодельный котел на опилках – это практичное решение для обогрева дома. Для изготовления агрегата потребуется специальный материал и навыки сварочных работ. Пошаговая инструкция поможет понять, как правильно сделать сборку отопительного оборудования.

Конструкция такого отопительного прибора не содержит зольника в топке и дверец. В котел загружается топливо сверху. Емкость заполняется полностью от среза для дымоходной трубы до самого дна. После этого круглым плоской формы стальным листом горючая масса плотно придавливается.

К круглому грузу вертикально приварена труба. Через нее в топку проходят воздушные массы. Вторая часть ее выходит наружу через отверстие в крышке. Именно с помощью такой трубы проводится розжиг отопительного оборудования.

Скорость сгорания контролируется с помощью заслонки, которая находится на конце трубы. По мере сгорания топлива тяжелый груз опускается ко дну. Система имеет дымоходную трубу, через которую выходят все продукты сгорания.

Устройство и методы изготовления

Котел, функционирующий на опилках, в своей конструкции включает детали:

• приспособление для подачи топлива;
• топка;
• колосниковые решетки;
• устройство, распределяющее горячие воздушные массы в топке;
• теплообменник;
• ящик для отходов сырья.

В топке такого котла для контроля воздуха есть отверстия. Они размещены в специальном порядке и способствуют длительности и равномерности сгорания сырья.

Котлы на опилках изготавливают двумя способами. Первый заключается в том, что воздух подается сверху через специальный канал, а второй с нижней части прибора, проходя через проделанный проход в древесном топливе. Агрегаты с верхним воздуховодом наиболее эффективны.

Требования к топливу

От качества, загружаемого в котел сырья, зависит продуктивность отопительного процесса. Основными требованиями к древесному топливу являются:

1. Плотность. На эффективность работы отопительного прибора существенно влияет размер сырья. Чем меньше плотность материала, тем больше теплоотдача при его сгорании. Оптимальным вариантом считаются опилки от станка фрезерного. Плотность таких древесных отходов составляет в среднем 120 кг/м³. От 250 гр такого материала можно получить 1 кВт тепловой энергии.
2. Влажность. Высушенные опилки значительно повышают продуктивность процесса сгорания. Влажность древесных отходов для котла не должна превышать 20%.

Некоторые модели заводских агрегатов отопления способны нормально функционировать на опилках с влагосодержанием до 40%. В таких конструкциях есть встроенный элемент, который вращает древесное топливо. Под воздействием высокой температуры опилки быстро просыхают.

Для удобства хранения и загрузки часто используют прессованные опилки. Количество тепловой энергии от такого материала соответствует объему тепла, которое выделяется при сгорании такой же порции натурального дерева.

Защитные системы и режимы работы

В состав котла на опилках обязательно входит система защиты от воспламенения. За счет этого такие приборы можно устанавливать в жилых домах. Кроме этого отопительная система оснащена специальными датчиками, которые подают сигнал при скоплении дыма. Такое устройство оповещает о возникновении пожара при первых тревожных признаках.

Автоматический агрегат, функционирующий на опилках, имеет несколько режимов:

1. Максимальный. Такое положение используется при загрузке большого количества древесного сырья в топку. При этом эффективно используется топлива, так как плавно понижается интенсивность сгорания при нагреве теплоносителя и воздушных масс.
2. Средний. Используется, если требуется длительность прогрева отопительной системы. Топлива затрачивается намного меньше при понижении температурного режима до необходимого показателя. После этого интенсивность прогрева увеличивается, а вместе с ним и расход сырья.
3. Режим паузы. Задействуют его, когда необходимо прекратить отопительный процесс. При этом топливо прекращает гореть, а система постепенно остывает.

Такие режимы работы котла и его система защиты способствуют безопасному и удобному использованию прибора.

Пошаговая инструкция как сделать котел на опилках

Изготовить котел на опилках своими руками не только дешевле чем приобретать новое устройство, а и иногда надежней.

Для работы нужно изначально подобрать инструменты:

• болгарка для резки метала и его шлифовки;
• сварочный аппарат;
• электродрель;
• рулетка;
• молоток;
• трубы круглой формы диаметром 4 и 5 см и с профилем прямоугольного типа – от 40 до 60 мм.

Сборка отопительного прибора состоит из таких действий:

• Из обычного газового баллона срезается верхушка по линии сварочного шва. Края хорошо зачищаются. Получится корпус топки.
• Крышка – часть, которую обрезали должно прилегать достаточно плотно. Для этого по краям баллона приваривается окантовка. Ее изготавливают из полос толстостенного металла.
• К подготовленной крышке подбирается защелка и ручка, а также проделывается отверстие соответствующее внешнему диаметру трубы для подачи воздуха. Все элементы скрепляются при помощи сварки. К корпусу монтируют крепления, которые будут плотно удерживать крышку в процессе горения топлива.
• В верхней части топки делается проем для дымоходной трубы и приваривается железный патрубок.
• Для изготовления груза вырезается из толстостенного металлического листа круг, размер которого будет подходить внутреннему диаметру баллона. По центру подготовленной детали подготавливается отверстие идентичное объему тому, что в крышку. К одной поверхности круглого груза для рассеивания воздушных масс привариваются железные ребра.
• Труба подачи воздуха в топку вставляется в проделанное для нее отверстие и по кругу обваривается.
• Самый сложный этап – это вырезание водяной рубашки из металлического листа. Она должна иметь в конечном итоге такую же форму что и корпус.
• Из металла на внешнюю сторону баллона крепятся ребра жесткости, которые будут предохранять водяную рубашку от деформации под воздействием высоких температур. Подготовленную металлическую деталь приваривают по кругу к этим ребрам.

После проверки всех сварочных швов прорезаются проемы для крепления теплоносителя.

Плюсы и минусы котла на опилках

Преимуществ у отопительных приборов, работающих на древесной стружке достаточно много. Среди них можно выделить:

• высокий уровень КПД;
• быстрый прогрев системы;
• небольшие затраты на топливо;
• отсутствие вредных выбросов в воздух;
• возможность контроля температурного режима и расхода топливного сырья;
• обеспечение беспрерывной выработки тепловой энергии;
• безопасность использования.

Сложность может возникать при хранении древесного топлива. Опилки нужно сохранять в сухом отдельном помещении. При сгорании древесины сажа оседает на стенках дымохода и его следует регулярно прочищать.

Котел на опилках выделяется своей продуктивностью и универсальностью. Таким отопительным устройством можно обогреть любой тип помещения. Конструкция прибора достаточно проста, что позволяет сделать его своими руками. В процессе подключения и эксплуатации котла важно соблюдать техник безопасности.

1. Промышленный образец
2. Рабочий процесс
3. Учимся правильно растапливать печь

Печи на опилках – явление не новое, но достаточно востребованное и по сегодняшний день. Такие агрегаты с каждым годом только увеличивают свою популярность среди населения благодаря существенным преимуществам. Конструкционные особенности устройств, работающих на древесных отходах, способствуют длительному горению топлива с максимальной теплоотдачей. Отопление опилками, дешевым и экологически чистым материалом, позволяет значительно сэкономить, закупая недорогое сырье для отопления частного дома.

Буржуйки на опилках, как их еще называют, отлично справляются с задачей обогрева теплиц, мастерских, СТО, гаражей и не очень больших жилых помещений . Изготовление столь распространенных котлов можно без особых сложностей выполнить своими руками, предварительно просмотрев чертежи и изучив технологический процесс сборки. В качестве исходного материала здесь можно использовать любые подручные емкости вроде старых металлических бочек, труб, газовых баллонов, разумеется, без содержимого, и других аналогичных резервуаров. Прежде чем мастерить печь на опилках своими руками, которую вы планируете топить в холодное время года, предлагаем ознакомиться с конструкцией и особенностями промышленного оборудования, и уже на его основе делать выводы, каким должен быть котел на щепе, и как справиться с его сборкой.

Промышленный образец

На современном рынке отопительных приборов существует множество моделей котлов, где в качестве топлива применяется древесина, а точнее, ее измельченные отходы. В зависимости от технических характеристик изделия, печи на опилках могут обогревать только дом или дополнительно еще и хозяйственные постройки. Существует стандартная схема, позволяющая обеспечить горячее водоснабжение для отопительной системы и домашних нужд, где основным элементом служит двухконтурный твердотопливный пиролизный котел . Производительность тепла в данном случае зависит от мощности котла на опилках, а также качества и количества заданного топлива.

Преимущества современных агрегатов

Основными достоинствами заводских отопительных приборов для дома являются:

• максимальная автоматизация горения топлива и стабильное поддержание необходимой температуры. Котлы на щепе самостоятельно контролируют, насколько заполнен бункер накопителя, из которого осуществляется шнековая подача опилок в котел. Благодаря тому, что вовремя срабатывает защитная автоматика, противопожарные шнеки не позволяют пламени перекинуться обратно на бункер;
• автоматический режим выброса золы в специальный сборник избавляет хозяев от остановки системы для ручного вмешательства в очистительную систему. В данном случае отопительные котлы на опилках останавливают свою работу исключительно в случае неполадок с целью их устранения;
• теплогенератор на опилках отличается экологической чистотой, ведь здесь горение не сопровождается выбросом золы из трубы в атмосферу, а прогретый воздух проходит несколько степеней очистки от тяжелых частиц, и лишь затем поступает в помещение. Тем временем зола, осажденная специальным циклоном, утилизируется без вреда для окружающей среды;
• абсолютное большинство котлов, работающих на прессованных или рассыпчатых опилках, отличается надежной работой и высокой эффективностью теплоотдачи;
• полная автоматизация контрольной системы, которая сканирует оборудование на наличие неисправностей и сигнализирует оператора о возможных погрешностях в работе, если таковые имеют место быть.

Минусы котлов заводской сборки

Данный вид устройств, генерирующих тепло, практически не имеет недостатков, разве что их стоимость в зависимости от марки и модели бывает уж очень высокой. Также иногда возникают проблемы с заменой вышедших из строя комплектующих, которые нужно заказывать у завода-производителя и ждать доставки товара, что проблематично в отопительный сезон, когда остановка системы очень нежелательна.

Твердотопливный опилочный котел в действии

Пришло время ознакомиться с технологией работы агрегата, что позволит понять принцип его действия:

1. Процесс начинается с автоматической подачи опилок в бункер, снабженный системой подвижных полов, откуда они поступают на транспортер.
2. Спрессованный или рассыпной древесный материал хранится в бункере до тех пор, пока отсек с горелкой для сжигания опилок не будет опустошен, после чего в работу вступают подвижные полы. При полном заполнении бункера топливо не будет подаваться до тех пор, пока емкость не начнет опустошаться.
3. На следующем этапе древесная стружка из бункера подается в котел при помощи шнека для щепы и опилок.
4. После поступления в камеру сгорания топливо сжигается в полном объеме благодаря воздушному поддуву. Далее работа котла выполняется беспрерывно по одинаковому циклу, рассмотренному в этих четырех пунктах.

Самодельная конструкция: материалы и порядок сборки

Итак, когда мы разобрались с устройством и принципом функционирования промышленного образца, можно начинать мастерить аналогичный по действию бытовой мини агрегат. Для начала следует запастись необходимым инструментом и материалами, из которых будет собираться печка, а именно нам потребуется:

• сварочный аппарат;
• труба имеющегося диаметра (32 – 56 мм);
• газоотводящая труба (100 мм);
• набор разводных и газовых ключей;
• болгарка;

• рулетка;
• часовое реле;
• термодатчик;
• противовзрывной клапан;
• водяной насос;
• шаровые краны (3 шт) и муфты с винтовой резьбой;
• подающий шнек;
• шнек удаления золы (по желанию);
• металлический уголок 45 – 50 мм;
• гидроцилиндр;
• бочки по 200 л для зольника и опилок (2 шт);
• электрический вентилятор;
• листовой металл (4 мм);
• пакля или фум лента.

Рабочий процесс

Сборку самодельных котлов на древесных опилках начинают из изготовления корпуса и дна агрегата. Размеры конструкции каждый для себя подбирает индивидуально. При помощи сварочного аппарата формируется корпус котла без дна и покрывается водяной рубашкой . Самодельные котлы могут состоять из пустых газовых баллонов, однако мы остановимся именно на сварном варианте, что позволит варьировать габариты и мощность установки.

Далее необходимо сделать ребра жесткости между водяной рубашкой, а также обеспечить технологические отверстия, через которые будет подаваться воздух от вентилятора в камеру сгорания. Из металлического уголка монтируют «живое» дно, если оно предусмотрено, для чего подрезают его до размеров 50х25 мм и крепят шток для вывода к цилиндру. Когда корпус печи на опилках готов, его монтируют на посадочное место, устанавливают шнек для удаления золы и закрепляют тару под нее . Теперь можно монтировать вентилятор, шнек, осуществляющий подачу щепок, а также емкость под топливо,и можно сказать, что горелка на опилках своими руками собрана.

Как растапливать печь

Для того чтобы работа самодельных печек для опилок была максимально эффективной, необходимо правильно сжигать топливо. Изначально измельченную древесину закладывают в бочку (или в бункер «живого» дна) на 75 % от его объема, после чего срабатывает часовое реле и шнек подает опилки в топку, где их с особой осторожностью разжигают бензином или соляркой. Далее нужно включить вентилятор.

Существует еще одна схема отопления щепой, которая незначительно отличается от предыдущего варианта, так как подходит под более простой котел на опилках, созданный своими руками (смотрите фото).

Для ее осуществления нужно заполнить топливную камеру опилками на три четверти от ее объема, при этом измельченное дерево рекомендуется прессовать вокруг конусообразной трубы. После трамбовки труба убирается, отопительный котел на опилках закрывается крышкой и открывается заслонка на дымоходе. В нижнюю часть печи закладывают и разжигают дрова, от тепла которых опилки медленно тлеют .

Теперь вы знаете, как собрать печь на опилках своими руками, как она должна работать и как ее правильно топить. Грамотно сделанный агрегат способен обеспечить экономичный обогрев небольшого жилого помещения или любой другой хозяйственной постройки, а более подробно о функционировании буржуйки можно узнать из приложенного ниже видео.

2. Хранение опилок

3. Расположение котла на опилках, теплогенератора

4. Подача топлива в бункер котла

5. Модели котлов на опилках GRV

6. Модели теплогенераторов на опилках GRV

7. Отдельные горелки на опилках GRV

8. Отличие поршневой подачи топлива от шнековой

9. Оперативный бункер на котле, теплогенераторе

10. Пожаротушение, риски

11. Экономическая эффективность

12. Особенности эксплуатации котлов на опилках

13. Зарубежные котлы на опилках, опыт

Требование к опилкам как к топливу

На сколько известно опилки – это очень мелко измельченная древесина полученная входе воздействия режущим инструментом: пилками, станками. Как правило опилки относят к отходам деревообработки от этого стоимость сырья для топлива минимальна и в некоторых случаях даже бесплатна.

Состав опилок – до 70% углеводов (это целлюлоза и гемицелюлоза), 27 % лигнина. Количество углерода в опилках доходит до 50%, водорода 6% и кислорода 44%, содержание азота – 0,1 %.

Рис. 1 Виды древесного топлива, древесных отходов производства

А – Обзольная доска переработанная в дрова; Б – Горбыль хвойных пород; В – Щепа различных фракций; Г – Опилки естественной влажности с размером до3 мм; Д – Опилки уличного хранения, сырые; Е – Опилки игольчатой формы естественной влажности; Ж – Опилки влажностью W до 30%; З – Перегнивший остаток опилок и щепы; И – Сухие опилки и стружка; К – Мелкая стружка уличного хранения; Л – Мусорный древесный отход (бывшая мебель, поддоны, двери, строительные конструкции; М – Длинная стружка

Для использования опилок в качестве топлива нужно знать их технические характеристики. Основные параметры которые нас интересуют это переменные и постоянные. Переменный но очень важный параметр опилок – W влажность. С ростом влажности остаточная калорийность уменьшается, соответственно при одном и том же объеме опилок разной влажности можно получить разное количество тепла при чем количество тепла можно отличаться в разы. Влажность опилок можно не только контролировать но и доводить до нужного значения. Второй важный параметр зольность – чем выше зольность опилок, тем больше в них примесей в виде песка, коры. Наличие примесей в топливе несколько снижает его теплотворную способность, влияет на количество прочисток за единицу времени. Если опилки производятся, получаются в результате работы станков по ЛДСП, ДСП, МДФ и т.д. то есть из древесины склеенной, то в опилках будет обязательно присутствовать смолы и клеи, использование данных опилок возможно только при дополнительных исследованиях на содержание формальдегидов, и особо вредных веществ. Для зольного остатка вредных веществ нужно так же предусмотреть утилизацию.

Фракция опилок влияет на их плотность, зависание опилок в системах автоматической подачи. После настройки оборудования как правили опилки стараются выдерживать одной и той же фракции или в определенных пределах, дабы снова не производить настройку оборудования. Так опилки измельченные в пыль горят хуже при большом протоке дутьевого воздуха чем опилки по структуре более близкие к стружке.

Рис. 1 – Б Показана классификация древесного топлива по ГОСТ 33103.1 – 2014. Компания GRV разработала и производит универсальные котлы работающие на всех видах древесного топлива

При покупке опилок по контрактам и договорам следует придерживаться ГОСТ 33103.1 – 2014 в котором подробно указаны все характеристики на которые следует обращать внимание, так же ГОСТ регламентирует методы определения влажности топлива и теплоты сгорания, что не мало важно так как на момент заключения договора о вывозе опилок может быть одна влажность и зольность, а по факту через некоторое время вывоза влажность опилок может вырасти в разы, например в весенний период в сравнении с осенью.

Таблица № 1 – Общий состав и содержание веществ в древесном топливе

Хранение опилок

Основа для хранения: чем выше влажность тем ниже теплотворная способность опилок.

Опилки могут содержать в себе много влаги, достаточного для процесса гниения и разложения. По этому хранение опилок не должно долго протекать под атмосферными осадками. В процессе гниения опилок меняется их структура (рис. 1 – З) и теряется теплота сгорания. Перед непосредственно сжиганием опилки должны быть подсушены, храниться под навесом (рис. 2).

Рис. 2 Складирование опилок под навесом вентилируемого склада

Сушка опилок производится в сушильных барабанах, на площадках с защитой от осадков обязательно проветриваемом. Для просушки опилок, щепы ее следует переворачивать с нижних слоев на верхние. Дополнительно можно организовать принудительную подачу под давлением воздуха через воздуховоды с нижних слоев опилок. При хранении опилок следует соблюдать все нормы и правила пожарной безопасности. Если опилки являются вторичным сырьем после обработки древесины то следует учитывать их влажность, и при не высокой влажности в 20-30% желательно как можно раньше отправить опилки на сжигание в котел или теплогенератор.

Расположение котла, котельная

Первым правилом любой котельной является – не горючие стены, крыша. К опилкам так же добавляется требования к расположению основного склада топлива, оно не должно находится в том же помещении что и котел или теплогенератор. На оборудовании предусмотренный бункер называется оперативным, так как его объема хватает только на несколько часов работы, это прежде всего связанно с требованиями по пожарной безопасности. В котельной обязательно должна быть приточно вытяжная вентиляция, или возможность проветривания помещения. Так как воздух для процесса горения забирается изнутри котельной то следует предусмотреть наличие приточки.

Рис. 3 Котлы на опилках GRV и основной бункер для хранения опилок

Размеры котельной так же зависят от способа наполнения оперативного бункера. При использовании транспортера или шнека размеры котельной меньше чем при заезде в нее спец техники для выгрузки опилок. Возможно расположение оперативного бункера котла в отдельном помещении для того чтобы уменьшить размеры основной котельной.

Часто на мебельных производствах используют накопительные бункера закрытого типа, что очень удобно и максимально безопасно (см. рис. 3).

Рис. 4 Котел на опилках и котельная не большой мощности GRV

Для котлов на опилках мощностью до 50- 400 кВт можно обойтись одним бункером под топливо, при этом не нужно организовывать транспортную систему от основного склада топлива к оперативному бункеру.

Подача топлива - опилок в бункер котла

Для мощностей оборудования свыше 1 МВт следует использовать основной склад с топливом с системой «подвижное дно» данный склад заполняется с использованием погрузчика фронтального типа или же самосвалами. Из основного склада опилки подаются с помощью транспортеров в оперативный бункер котла. Следует отметить что топливо в виде стружки (рис. 1 – М) практически не возможно подавать стандартными транспортерами и шнеками, очень высокая степень зависания такой стружки, по этой причине следует выбирать на первоначальном этапе все характеристики топлива, в том числе и геометрическую форму. Отлично подходит для транспортировки следующие виды: рис. 1 - В – К.

Модели котлов на опилках GRV

В основном преобладают универсальные котлы на опилках, дровах, щепе и угле. Автоматически подается сыпучие топливо, например опилки в вихревую горелку. Факел от горелки далее вырывается во внутрь топки, в которой полностью происходит догорание топлива. Стенки топлива воспринимают тепловую энергию и передают теплоносителю, продукты горения в виде смеси газов раскалены и перемещаются в теплообменник котла, за счет развитой площади теплообменника происходит теплопередача от продуктов горения к теплоносителю.

Рис. 5 Модели котлов на опилках производства GRV

А) – Универсальные котлы мощностью до 300 кВт с использованием вихревой горелки; Б) – Котел универсальный на опилках с подвижным колосником, без подогрева воздуха; В) – Котлы универсальные на опилках, щепе, пеллетах без подвижного колосника, с автоматической выгрузкой золы; Г) – Универсальный котел на опилках, щепе с прочисткой колосниковой решетки, подогревом дутьевого воздуха

Отличительная особенность котлов универсальных на опилках:

· Бункер для топлива используется с ворошителем опилок препятствующий зависанию

· Все универсальные котлы GRV имеют колосниковую решетку которая так же как и стенки топки охлаждается теплоносителем

· Увеличенные размеры топки универсальных котлов

· Вместительный зольный отдел котла, площадь зольного отдела перекрывает полностью площадь топки

· Теплообменник только с протеканием продуктов сгорания снаружи трубок, а не наоборот что существенно увеличивает интервалы между прочисткой от нагара, накипи

· Универсальные котлы на опилках, так же на полную мощность работают на ручной загрузки, при этом размеры (длина и ширина топки) позволяют сжигать обзол, поддоны, утилизировать крупные ветки и т.д.

· Отдельный дутьевой вентилятор устанавливается для горения на дровах, при этом у горелки на опилках свой вентилятор дутьевой. Данная конструкция более надежная, всегда можно перейти на резервное топливо без изменений в настройках и конструкции котла на опилках

· Использование стали от 5 до 12 мм обеспечивает высокий ресурс оборудования

Рис. 6 Котел на опилках. Бункер для котла с системой ворошителя и подвижным дном

Рис. 7 в процессе производства

На рис. 6 и 7 представлена технология GRV для котлов на опилках, с системой подогрева дутьевого воздуха для процесса горения. Такие системы используются на больших ТЭЦ работающих на отопления для выработки электроэнергии. Использование тепло от уходящих продуктов сгорания на нагрев дутьевого воздуха в данном случае обеспечивает устойчивую работу котла на опилках с влажностью в 50-55%, что существенно экономит расходы на подготовки топлива.

Рис. 8 без системы подогрева дутьевого воздуха

Использование сухих опилок с влажностью W<20% позволяет использовать котлы серии GRV (показанной рис. 8 и рис. 5 А, Б, В) в которых нет предварительного подогрева воздуха. Данные котлы имеют на 7-8% меньшее аэродинамическое сопротивление и их можно устанавливать для работы на естественной тяги, требования к дымоходу в таком случае – до 10-12 метров, исключение котлы мощностью свыше 400 кВт.

Рис. 9 Котел GRV на опилках, можно рассмотреть привод подачи топлива

Модели теплогенераторов на опилках GRV

Универсальные теплогенераторы на опилках представлены в разделе нашего сайта:

Отдельные горелки на опилках марки GRV

Горелка на опилках часто используется для модернизации уже существующего оборудования, или установки в составе сушильных комплексов, сушильных барабанов.

Раздел нашего сайта посвященный горелкам:

Отличие поршневой подачи топлива от шнека

Использование поршневой подачи от пневмоцилиндра обеспечивает быстрое заполнение топливом, безопасность так как поршень которым сдвигается топливо так же является затвором для предотвращения обратного горения. Сама по себе пневматика используется во многих сферах автоматизации, как наиболее надежная и не прихотливая. При попадании посторонних предметов, контроллер который управляет котлом не за медлительно включает сирену оповещения, останавливает подачу дутьевого воздуха. Данная система разработанная инженерами компании GRV проверена на таких видах топлива как пеллетные гранулы, опилки разной влажности, щепа, древесная масса, уголь.

Оперативный бункер на котле и теплогенераторе

Оперативный и промежуточные бункера разъединены между собой воздушным пространством. Для контроля подачи порции и для соблюдения пожарной безопасности.

Пожаротушение, риски, предупреждение

Перед тем как использовать в виде топлива опилки, стружку нужно в полной мере осознавать опасность возгорания, изначально предпринять все меры для соответствия пожарной безопасности.

Утилизация опилок, и древесной массы в котлах в десятки раз более эколочно чем хранение опилок на полигонах, в связи с тем что в результате это приводит к пожару и опилки сгорают с большим химическим недожогом больше относящимся к процессу пиролиза, при этом отравляется не только воздух но почва продуктами пиролиза, в том числе кислотами. На рис. 11 приведен пример горения опилок в зимнее время под слоем снега.

Рис. 10 Пожары свалок горбыля и опилок

Рис. 11 Тление свалок опилок в зимнее время

Меры предосторожности и контроля предусмотренные на котле, теплогенераторе:

1. Контроль за положение поршней, при отклонение положения поршня от заданного включается сигнализация и котел на опилках останавливает свою работу

2. Контроль включения дымососа, при отключенном дымососе для того чтобы избежать возможность обратной тяги и задымления помещения дутьевые вентиляторы котла GRV и автоматическая подача топлива прекращается

3. Контроль температуры туннеля подачи топлива, при превышении нормально заданной температуры котел останавливает свою работу, туннель может нагреваться из за не своевременной прочистки теплообменника

4. Закрытие бункера с топливом автоматической заслонкой после подачи топлива

5. Обязательный контроль за температуры теплоносителя, в том числе на теплогенераторах марки GRV

6. Конечно же следует проектировать отдельно склад топлива от котельной, на самом котле используется только промежуточный бункер и оперативный объем оперативного бункера ограничен

7. Прочистка теплообменника должна происходить при включенном дымососе, и без процесса горения в котле

8. Все люки для прочистки теплообменника снабжены специальными отражающими пластинами

Экономическая эффективность котлов на опилках

Котлы и теплогенераторы используются для получения тепла при сжигании топлива, в данном случае БИО массы в виде опилок. На экономическую эффективность влияет транспортные расходы, стоимость сырья, обслуживание оборудования. Вы можете влиять на все эти факторы, но самым основным показателем в данном случае является теплотворная способность топлива. Опилки влажностью в 30% и влажностью в 50 % будут в два раза отличаться по теплотворной способности. Для того чтобы довезти влажность опилок до 30% нужны площади, склады для хранения возможно дополнительные сушильные установки все зависит от масштабов переработки опилок в тепло.

Перспективным направлением над которым трудятся специалисты компании GRV является получение пиролизного газа из массы опилок в ретортных установках, очистка газа и использование его в ДВС. Данная технология достаточно давно известна. Мы работаем над совмещением выработки газа и получения тепла на нужны производства, систем отопления. За счет того что установка размещается на улице, то в таком случае не требуется решать массу вопросов по защиты от угарного газа.

Использование пиролизной установки совмещенной с теплогенератором или котлом позволяет разместить ТЭС на своем предприятии лесопереработки, сельскохозяйственном предприятии, а так же на тепличных комплексах и т.д.

Особенности эксплуатации котлов на опилках, теплогенераторы на опилках

Использование опилок в виде топлива подразумевает наличие минимальной инфраструктуры под хранение опилок, наличие котельной и ответственного лица за эксплуатацией котельного оборудования.

Обзор моделей зарубежных производителей

На рис. 12 представлен конструктив Австрийского производителя котельного оборудования, котел на опилках данного производителя имеет подвижную колосниковую решетку. Подача опилок осуществляется сразу несколькими шнеками для того чтобы равномерно по большой площади подавать опилки, щепу. Топка для поддерживания нужно температуры выложена огнеупорным кирпичом, удаление золы производится шнеками, теплообменник трубчатого типа, газы проходят внутри трубок.

Данный конструктив не работает на крупных отходах деревообработки, режимы старт стоп из за наличие футеровки так же не желательны. Теплообменники данного типа имеют хороший КПД только при постоянной прочистки, иначе снижается проходное сечение падает мощность и снижается теплоотдача. Так же существенное ограничение по влажности топлива. Наличие подвижно колосниковой решетки и большого числа шнеков приводит к высокой стоимости оборудования.

В целом преимуществ у данного типа несколько а именно: компактные размеры, автоматическая выгрузка золы, хорошая работа на сухом топливе и в постоянном режиме.

Рис. 12 Котел на опилках и щепе Австрийского производства

Таблица №2 Прайс на универсальные котлы GRV. Для работы котла на опилках, щепе он комплектуется автоматической подачей топлива представленной на рис. 6

КОНТАКТЫ

• +79094663995 Анна Олеговна
• +79181650301
• +79654613474 Инженер-конструктор Груздев Василий