Котел длительного горения на опилках своими руками

1 Принцип работы котла

На сегодняшний день существуют различные конструкции отопительных котлов, работающих на опилках. Это могут быть классические печки-буржуйки с подключенным к ним тепловым контуром. Большой популярностью пользуются модификации, в которых отсутствует зольник, а загрузка топлива осуществляется сверху при помощи бункера и механизированного шнека, что позволяет автоматизировать работу отопительного оборудования.

Модификации котлов с бункером не только отличаются эффективностью, но и позволяют существенно упростить обогрев частного дома. Домовладельцу не придется ежедневно выполнять дозагрузку топлива, а при условии использования качественно высушенных опилок такие отопители будут отличаться максимально возможной эффективностью и экономичностью. Отдельные модификации, которые оснащаются увеличенными в размерах топочными баками и дополнительными бункерами с опилками, могут работать на одной загрузке топливом 5−6 дней, обеспечивая теплом частный дом площадью в 150−200 квадратных метров.

К особенностям эксплуатации отопительных приборов этого типа относят следующее:

• Возможность регулировки подачи воздуха в горелку.
• Большой объем топливника.
• Увеличенная площадь водяной рубашки и теплообменника.
• Горение топлива в зависимости от модификации котла идет сверху вниз или снизу вверх.

Как собрать собственными руками?

Основой для производства печи на опилках, служит 200 литровая целая стальная бочка без ржавчины. В качестве подойдёт пропановый баллон, отрезок трубы из стали или огнетушитель внушительного размера. В этой детали основным показателем служит толщина стенок, от нее зависит продолжительность эксплуатации всего изделия.

Из прочих материалов понадобятся:

• Материал для ножек (при круглой основе), в качестве которого могут применяться обрезки трубы, куски арматуры, швеллер и т. д.
• Два стальных круга с диаметром бочки и стенка имеет толщину 5 мм.
• Готовая или своими силами сделанная створка.
• Труба, на 15 см. длиннее бочки, и 100 мм. в диаметре.
• Труба, длиной 5 м. и диаметром 100 мм. для дымоотвода.

Потребуются такие инструменты:

• Резак для ручной резки или углошлифовальная машинка.
• Электросварочный аппарат.
• Молоток
• Инструменты для измерений (рулетка, уровень).

Перед изготовлением изделия собственными руками с большим вниманием изучается чертеж, после этого приступают к сборке, которая состоит из следующих этапов:

Подготовка бачка для топлива. Верхняя часть бочки обрезается после подготовительной точной маркировки, чтобы не повредить заготовку. Также, согласно разметке, обрезается и днище, которое не выбрасывается, а будет использовано в качестве крышки.
Изготовление дна печи из листа стали, который вырезается по диаметру топливника. В его центре проделывается отверстие по диаметру подводящей трубы.
Изготовление трубы, подающей кислород к зоне горения. Для этого потребуется заготовка более длинная если сравнивать с баком для топлива, а по диаметру равная отверстию в топливнике. В ней угловой шлифмашиной вырезаются продолговатые линии или дрелью проделывается повторяющиеся отверстия в количестве более 50 шт.
Труба перфорированная ставится внутрь дна и варится, после этого вырезается крышка с отверстием по самому центру, подогнанным по диаметру трубы (на нее ставится крышка). Также проделывается добавочное отверстие возле края для контроля тяги и доступа воздуха, на которую ставится подвижная заслонка. Крышка для комфорта оснащается дугами для комфорта обслуживания.
Монтаж дымоотвода из отрезка трубы в диаметре 10 см. и трубы, соединяемой с ним хомутом. Отрезок трубы тщательно объединяют сваркой к боковому выходу сверху топливника и одевают на него трубу.
Котел ставится на опоры, которые делаются из профилей из металла, приваренных к корпусу печи, как указывают чертежи.

Все части печи, работающей на опилках, очень нагреваются, благодаря чему котел, применяющийся для отапливания помещения, не устанавливают рядом с легко воспламеняющимися материалами и поверхностями, и не оставляют без присмотра. Запрещено эксплуатировать устройство без защитных рукавиц и с нарушением правил пожарной безопасности.

Котел на щепе своими руками

Своими силами можно изготовить котел для удобного сжигания измельченной древесины: щепы опилок, стружки и т. д. Рассмотрим изготовление шахтного котла с водяным контуром для отопления частного дома на примере котла Холмова.

Для изготовления агрегата мощностью 19 кВт потребуется 7м2 листового металла толщиной 4-6 мм. Его габариты будут:

• высота — 1200 мм;
• ширина — 460 мм;
• толщина (глубина) — 660 мм.

Патрубок для соединения с дымовой трубой диаметром 150 — 180 мм. Сама труба высотой 5 — 7 метров.

Котел своими руками

Модель имеет две рабочие камеры:

1. Загрузочную.
2. Догорания.

Стенки котла двойные, образуются водяной рубашкой. Во второй камере (догорания), устанавливаются два – три пластинчатых теплообменника, образующих дымоход. Они будут отбирать жар раскаленных газов, поэтому температура дымовой трубы здесь минимальная!

Подробная схема и чертежи помогут не допустить ошибок при раскрое металла и соединении деталей между собой. Сборка и прихватывание сваркой элементов начинается с изготовления теплообменника и соединения их с внутренними стенками котла. Вырезается отверстие, к которому в дальнейшем будет привариваться труба.

Можно установить заслонку, которая будет направлять горячие газы либо напрямую в трубу, либо через все каналы дымохода. Это позволит регулировать мощность прибора, а также избежать образования конденсата.

Если заготовка прошла тест на герметичность, довариваются элементы, не касающиеся теплоносителя, это:

• дно котла;
• опоры под колосники;
• шарниры дверок и т. д.

Для улучшения внешнего вида и продления срока службы, прибор рекомендуется окрасить. Подобрать краску не так сложно, поскольку тело котла не нагревается больше 100 °C.

Можно вместо водяной рубашки выполнить футеровку загрузочной камеры кирпичом. Это снизит образование конденсата. Водяной контур, в этом случае, располагается только вокруг камеры дожигания.

Аналитики пророчат котлам на щепе увеличение популярности в ближайшем будущем. Топливо для них доступнее и дешевле других видов, а неоспоримым плюсом является его экологическая обоснованность.

Опилки и щепа: их эффективность в качестве твердого топлива

Измельченная древесина, полученная в результате обработки бревна или специально подготовленная из отходов производства, называется опилками и может быть топливом. Сырьем для котлов становятся такие древесные отходы, как:

• горбыль различных пород, обзольные доски, щепа разных форм и размеров;
• свежие опилки или уличного хранения, разной влажности и срока давности;
• стружка сухая, мелкая и длинная, лежалая, различной степени сохранности;
• мебель, пришедшая в негодность, остатки строительных конструкций, дверей, поддонов.

Сырье, которое готовится стать топливом, должно соответствовать требованиям ГОСТ 33103.1 – 2014:

• не иметь ядовитых химических соединений, выделяющихся при горении и металлических включений (гвозди, петли в остатках ДВП, ДСП);
• содержать не более 0,5% минеральных примесей, 5% гнилья и 8% коры деревьев.

Полученная биомасса просеивается до получения фракций опилок размером до 30 мм. Этот параметр критичен для работы механизмов подачи автоматических котлов и влияет на процесс горения. Более мелкие опилки требуют больше наддува воздуха для полного сгорания, чем обозначенные требованиями ГОСТ.

Так выглядит сыпучее топливо на фото. Слева – опилки, справа – щепа.

Зольность – это параметр, который определяет количество получающихся отходов сгорания топлива. Чем выше зольность, тем чаще чистка котла, тем меньше теплотворная способность топлива. Наличие же формальдегидов и другой ядовитой химии в опилках, используемых в качестве топлива в бытовых котлах недопустима и требует иной утилизации. Самым важным параметром, определяющим количество тепла, произведенного из опилок, является влажность. Она может в разы менять способность автоматического котла выполнять свои функции. Этот параметр желательно контролировать перед загрузкой и иметь возможность приводить опилки в соответствии с требованиями производителя котла.

При заключении контрактов по поставке опилок на топливо автоматического котла имеет значение не только цена, но и качество поставляемой продукции. Опираясь на требования ГОСТ 33103.1 – 2014, мы рекомендуем четко прописать параметры опилок в договоре. Соблюдение этих пунктов позволит эксплуатировать агрегат долго и с полной отдачей тепла. Иметь рядом поставщика с хорошей ценой и приличным качеством топлива – главный пункт при выборе твердотопливного котла для отопления дома.

Опилки как топливо автоматических котлов обладают следующими достоинствами:

• КПД даже у бюджетных автоматических котлоагрегатов на опилках до 90%;
• доступность качественного сырья для топлива;
• низкая стоимость исходного материала с деревоперерабатывающих производств;
• правильно выбранный и настроенный котел сжигает экологически чистое топливо с минимумом дыма, копоти и золы;
• перебои с качественными опилками легко перекрываются любым твердым топливом (щепой, дровами, углем, сырыми опилками) с потерей эффективности, но без катастрофы.

Но и недостатки опилок тоже существенны:

• транспортировка из деревообрабатывающих производств требует соответствующей тары так как эти древесные отходы материал сыпучий и объемный, особенно в сухом виде;
• оборудование сезонного склада опилок нуждается в отдельном здании с хорошей вентиляцией и соблюдением противопожарных норм СНИП и ППБ;
• периодическое обслуживание транспортера опилок к котлу, чистка дымохода, контроль за влажностью сырья.

Чтобы определить насколько эффективны опилки и щепа в качестве топлива для котлов отопления, мы сопоставили характеристик наиболее распространенных видов топлива в одной таблице:

По какому принципу работает печь на опилках

Принцип работы печки на древесных опилках длительного горения заключается в основных температурных процессах:

• Аккумуляции тепла в результате тления древесного топлива и утилизации газа через него в дымоотводную трубу.
• Выделении тепла из тлеющего топлива и выведении пиролизных газов в дымоход через наружный контур после их полного охлаждения.

Медленное горение обеспечивает высокую теплоотдачу отопительного оборудования, сокращение расхода топливного материала и общего количества загрузок.

Одна закладка топлива рассчитана на 8-10 часов тления с аккумуляцией достаточного количества тепловой энергии. Кроме того, подобная печь оборудуется регулятором для дозировки внутреннего объема воздуха в процессе горения.

После загрузки опилок в топливное отделение происходит перекрытие всех входных отверстий для снижения притока воздушных масс извне. Процесс тления сопровождается выделением пиролизного газа, который способствует аккумуляции большого количества тепла.

Подходящие отопительные системы

Для отапливания опилками приватизированных домов и любых построек применяют подобные конструкции:

• отопительные печки;
• печи для отопления с регистром отопления водяного типа или калорифером;
• водяная система отопления с отопительными приборами;
• теплый гидравлический пол;
• отопление воздушного типа;
• воздушный пол с подогревом.

Печи для отопления обогревают пространство вокруг себя, благодаря этому подойдут лишь для маленьких домов. На расстоянии 10 метров от печи температура падает на 10–15 градусов, благодаря этому в больших домах печь как правило выступает лишь в роли добавочного обогревательного прибора.

Печи для отопления с регистром отопления водяного типа или калорифером в себе сочетают плюсы печей и котлов. Они дают такое же тепло, как обыкновенная печь для отопления и греют тепловой носитель, который по трубам или воздушным каналам поступает в удалённые комнаты.

Большая масса печи воплощает ее в теплоаккумулятор, благодаря ему вам не понадобится каждые 2 часа растапливать котел по новому или ежечасно подкидывать в него дрова. Печь будет держать температуру носителя тепла до 6–10 часов, благодаря этому вы сумеете топить 2–3 раза в день.

Водяная система отопления с отопительными приборами в любой комнате можно применять как с водяным котлом, так и с печью, работающей на опилках, если в нее врезан водяной регистр. Как и любое другое водяная система отопления, оно будет работать на естественной или циркуляции принудительного типа носителя тепла.

В системах с конвективной циркуляцией горячая вода в первую очередь подымается под потолок, потом спускается в каждую комнату и поступает либо к отопительным приборам, либо к полу с подогревом. В системах с циркуляцией принудительного типа воду гонит насос, благодаря этому все трубы можно провести под полом.

Водяной и воздушный пол с подогревом не только нагревает помещение, но и делает лучше его климат. В зимний период особенно приятно пройтись без обуви по полу, ощущая ногами его тепло. Главный минус пола с подогревом – высокая цена материалов и работ, ведь нужно не только провести воздушные каналы или водяную трубу, но и качественно теплоизолировать пространство между полом и землёй или основанием.

Отопление воздушного типа обходится также дорого, как и пол с подогревом, ведь нужно провести по всему дому воздушные каналы, а еще установить автоматизированные увлажнители из-за крепкого пересыхания воздуха. Как источник тепла можно применять печи с калорифером.

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

Вот характерные черты каждого радиатора:

• печь – яркий нагрев воздуха и находящегося вокруг пространства;
• калорифер – нагрев воздуха для доставки в иные комнаты без нагрева находящегося вокруг пространства;
• печь-калорифер – обогрев находящегося вокруг пространства и нагрев воздуха для доставки в иные комнаты;
• печь с регистром – нагрев находящегося вокруг пространства и воды для доставки в иные комнаты;
• котел – нагрев воды для доставки в иные комнаты.

Благодаря этому калориферы и котлы устанавливают в подсобках и нередко утепляют с наружной стороны. Ведь смысла нет расходовать энергию тепла на крепкий обогрев подсобного помещения, а чем меньше тепла уйдет на это, тем больше достанется иным комнатам.

Преимущества и недостатки котлов на щепе

У любого вида оборудования для обогрева помещений есть свои плюсы и минусы. Недостаткам котла можно отнести качество топлива. Опилки отличаются низкой сыпучестью, из-за этого могут быть проблемы с их перевозкой. Такое топливо боится влаги, а это влияет на горючесть материала. Сырое топливо снижает КПД котла.

У самодельных котлов слабым местом являются швы, которые могут быть плохо проварены при сборке устройства.

Такие конструкции отличаются топорным внешним видом, поэтому использовать их в интерьере будет затруднительно.

Достоинства оборудования:

• невысокая цена топлива;
• коэффициент полезного действия превышает 90%;
• опилки не выделяют вредных веществ при горении;
• длительность горения;
• быстрое начало обогрева;
• простота в эксплуатации и ремонте.

Подробную информацию можно увидеть в следующем видео:

Средняя оценка

оценок более 0

Поделиться ссылкой

Принцип работы

Котлы для сгорания измельченной древесины отличаются способом подачи топлива в камеру сгорания, и методом его сжигания. От этого в большой степени зависит и принцип работы котла.

Энергозависимые установки оборудованы шнеками, для непрерывной подачи щепы со склада до бункера, а из него непосредственно в камеру сгорания котла. Автоматически регулируется скорость подачи топлива и воздуха, в зависимости от выставленной на терморегуляторе температуры. Тлеющий заряд позволяет разгораться новой порции щепы, и когда температура теплоносителя достигает установленного значения, отключается дутье воздуха для горения и подача топлива.

Устройство котла

Желательно, чтобы подобные установки были оснащены системами пожаробезопасности, так как по шнеку огонь может добраться до склада топлива. В одних конструкциях безопасность достигается тем, что топливо по шнеку движется снизу вверх, а в камеру сгорания попадает через промежуточный бункер и в ограниченном количестве. В других, устанавливаются датчики, которые, при необходимости, перекрывают подачу воздуха, а затем включают воду для тушения.

В энергозависимых котлах способ сжигания щепы может быть осуществлен в камере сгорания:

• пиролизного типа;
• прямого сгорания в потоке воздуха;
• смешанного типа (для щепы и других видов топлива).

Энергонезависимые котлы могут быть только пиролизного типа. Работают они на ручной загрузке порции топлива в бункер. Медленная и эффективная работа агрегата достигается тем, что в подобных котлах используется послойное горение снизу, где сыпучее топливо постепенно опускается. Та щепа, что располагается над зоной горения, нагревается, подсушивается, выделяет пиролизные газы, которые вступают в реакцию в камере дожига, а сухое топливо постепенно сгорает. КПД таких установок ничуть не хуже сложных автоматических моделей.

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:

• Установка допускается в сухом и хорошо проветриваемом помещении.

Стены и пол здания облицовывают негорючим материалом.

Между топливным бункером и котлом, выдерживают расстояние в 1 м. Между ними устанавливают негорючую перегородку.

Соблюдают требования по пожаротушению – устанавливают автоматическую пожарную сигнализацию. Места хранения щепы и опилок оснащают средствами пожаротушения.

Пожарная безопасность предусматривает наличие системы, предотвращающей прохождение пламени от котла к топливному бункеру.

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 ИБП).

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:
  • Hargassner,
• Froling,

ETA.

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.