Твердотопливный котел на опилках

Твердотопливные котлы уже давно серьезно конкурируют с традиционным газовым оборудованием. Эффективность твердотопливных приборов, равно как их КПД, с недавних пор выросли особенно быстро. Этому способствует не только использование современных технологий, но и применение топлива, на которое раньше даже внимание не обращали.

Особой популярностью начали пользоваться котлы на опилках, хотя у нас они встречаются нечасто. Поэтому мало кто вообще имеет представление о принципе их функционирования. Тем не менее, такие котлы действительно достойны вашего, поскольку имеют очень много достоинств – среди них экологичность и возможность сэкономить. А если добавить к этому тот факт, что стоимость традиционных видов топлива растет с каждым днем, то получается, что в скором времени данные приборы станут попросту незаменимыми. При помощи котла на опилках вы сможете отапливать теплицы и мастерские, а также частные дома, притом полностью.

Как работает котел подобного рода?

Главной деталью любого отопительного устройства, работающего на опилках, считается топочная камера. Именно там располагается теплообменник, который при сжигании опилок нагревается. При горении топливо располагается на специальном колоснике, благодаря чему все остаточные отходы попадают в зольник – специальную емкость, которую периодически следует очищать. В среднем очистка зольника происходит где-то раз в три месяца, но, разумеется, что срок этот относителен, так как многое зависит от интенсивности отопления.

Опилки – это, по сути, отходы деревообрабатывающей промышленности, и они, как известно, сильного пламени дать не могут. По этой причине через теплообменник проходят разогретые газы, дополнительно нагревающие его поверхность. Для пущего эффекта теплообменники делают преимущественно спиралевидной формы, но могут встречаться и несколько трубок, которые соединены между собой. Материал, из которого делают теплообменники, должен быть устойчивым к образованию ржавчины, а также к высоким температурам; более того, он должен отлично проводить тепло. Разогретые газы, передав тепловую энергию в обменник, уходят в дымоход, будучи полностью охлажденными.

Дабы получить КПД с высоким показателем, котлы на опилках используют не только ту тепловую энергию, которая образовалась при горении древесины, но также и побочный продукт данного процесса – пиролизный газ. Но вы должны придерживаться конкретных условий, чтобы этот газ получить. Так, количество кислорода в топочной камере должно быть минимизированным, из-за чего прибор оборудуется системой искусственной вентиляции – она будет не только выводить воздух из топки, но и нагонять его при необходимости. Чтобы пиролизный газ также сгорал, топка должна быть разделена на несколько отдельных частей:

• В одной из них будут гореть сами опилки.
• В другой – газ, перемещенный из первой камеры посредством специальной горелки.

Котлы, функционирующие на опилках, равно как и прочее отопительное оборудование, могут быть двух типов.

• Одноконтурные, способные исключительно на обогрев.
• Двухконтурные, которые и обогревают помещение, и горячей водой снабжают.

Как подается топливо

В целом, такое котлы могут функционировать на любом топливе из дерева, от биологических брикетов до обычных дров.

Обратите внимание! Для того чтобы работать полностью автоматически, котлы на опилках должны использовать только стружку и опилки!

Чтобы прибор смог «питаться» дровами, его топочную камеру следует переделать. Но в большинстве современных моделей в комплект уже входит все, что потребуется для переоборудования.

Вне зависимости от того, какого типа топливо используется, пиролизным котлам необходимо, чтобы оно обязательно было сухим. Если оно будет влажным, то при горении будет образовываться пар. И если пар смешается с газом, то последний от этого станет тяжелее, а сам процесс горения существенно ухудшится. Поэтому не странно, что каждый твердотопливный прибор до 1/3 своей мощности тратит именно на то, чтобы просушить топливо.

Вам следует должное внимание уделить подаче топлива, состоящей из двух элементов:

ворошитель – он перманентно перемешивает опилки, по причине чего обеспечивается постоянная их подача на шнек;

шнек – устройство, предназначенное для транспортировки опилок из специального бункера в топочную камеру.

Обратите внимание! Автоматические котлы характеризуются тем, что в них подача топлива происходит непрерывно! Это позволит вам сделать бункер для него, расположенный под землей.

Подземный бункер хорош тем, что в нем не только хранится топливо, но он экономит свободное пространство в доме. Зачастую он устанавливается таким образом, чтоб его наивысшая точка располагалась на том же уровне, что и сам фундамент. В этом же месте должен располагаться люк, через который топливо будет засыпаться сразу же из транспорта, доставившего его. Также отметим, что бункер должен размещаться в комнате, соседствующей с той, где находится котел, дабы без проблем наладить топливный транспортер.

Плюсы и минусы данного материала как топлива

Сначала рассмотрим достоинства данного материала в качестве топлива, ведь их гораздо больше, чем недостатков.

• Любое топливо из дерева – экологически чистый продукт, который даже при горении не будет вредить окружающей среде.
• Такое топливо стоит недорого, ведь оно, по сути своей, обычные отходы.
• Сегодня котлы на опилках полностью автоматизированы, благодаря чему контролируются все рабочие процессы.
• Опилки выделяют больше тепла, чем, к примеру, дрова, и гореть могут вдвое дольше.
• Опилки можно использовать в любое время, так как они всегда сухие и очень легко загораются.
• При работе практически не выделяется копоти.
• Затраты на обслуживания такого котла существенно ниже, чем на его аналоги.
• Сегодня даже продаются специальные прессованные опилки, запаянные в удобную упаковку.
• Топливо компактно, из-а чего его очень удобно хранить.
• Наконец, опилки при горении не выделяют никаких токсинов.

А теперь о недостатках, которых, как мы обещали, не так много.

• Опилки сыпучие, из-за чего транспортировать их не очень удобно.
• Параметры горения этого вида топлива относительно невысокие.

Особенности выбора котлов, работающих на древесных опилках

Дабы правильно подобрать котел, использующий в качестве топлива опилки, необходимо уделить особое внимание целому ряду аспектов. Прежде всего, объективно оцените размеры дома, которые предстоит обогревать. Основываясь на полученных данных, вы сможете определить, прибор какой мощности вам необходим. Чтобы правильно рассчитать эту мощность, воспользуется простой общеизвестной формулой.

На 10 метров квадратных помещение требуется 1 киловатт мощности прибора

Важно, чтобы при проведении этих расчетов вы учитывали следующие параметры вашего жилья.

1. Тепловая изоляция.
2. Количество окон и дверей.
3. Высота потолка.

Помимо того, обратите внимание на то, способна ли понравившаяся вам модель автоматически подавать топливо в топочную печь. Если данная процедура автоматизирована, то дальнейшая эксплуатация котла будет легкой и непринужденной. Как результат – вы будете тратить меньше времени на то, чтобы контролировать все рабочие процессы прибора.

Наконец, большая часть современных котлов на опилках может эксплуатироваться в сочетании с дополнительными устройствами. Это может быть, к примеру, бытовая сушильная камера. Именно поэтому при покупке котла особое внимание обращайте и на наличествующие в нем дополнительные опции.

В качестве заключения

Вот мы и выяснили, что котлы на опилках – это идеальный вариант для загородного дома. Судите сами: топливо для него стоит дешево, ведь это обычные отходы деревообрабатывающей промышленности, при горении топлива не выделяется никаких вредных для здоровья веществ, а эксплуатация таких котлов представляет собой достаточно простую процедуру. В общем, если вы выбрали опилки в качестве топлива, то вы сделали правильный выбор!

Как устроен отопительный опилочно-щеповой котел

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:

Отдельно стоящий бункер или комната, оснащается двойной шнековой передачей. Один шнек соединен с приемником, в который сгружают топливо, второй, с небольшим барабаном, расположенным на котле и подключенным к горелочному устройству. Устройство подающего вращающегося шнека, обеспечивает непрерывную подачу щепы.

Движение щепы и опилок посредством шнековой передачи, контролирует автоматика. Процессор, управляющий работой котла, считывает показания датчиков нагрева теплоносителя, сопоставляет их с температурой в отапливаемых помещениях. Автоматика регулирует интенсивность нагрева, изменяя скорость подачи топлива, а также количество воздуха при сжигании.

Розжиг щепы осуществляется посредством электрического или плазменного устройства. Горелочная чаша располагается внутри вертикальной топки, имеющей конвекционные отверстия для поступления воздуха. Сжигание осуществляется под давлением. Специальные вентиляторы подают воздух на чашу устройства, обеспечивая стабильный столб пламени.

Обогревательный котёл газогенераторного типа, работающий на щепе и опилках, снабжен вертикальным теплообменником, окружающий ломаный дымоход. Внутри расположена спираль, подключенная к механическому устройству. По мере накопления сажи, механизм приводится в действие, натягивая спираль и очищая, таким образом, канал.

Чтобы обеспечить полное сжигание топлива, бункерные автоматические водогрейные котлы на опилках, снабжены движущимися колосниками. После прогорания щепы, пепел автоматически сбрасывается в зольник. При сжигании щепы и опилок, поддерживается высокая температура горения, обеспечивающая минимальный процент недогара.

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:

Преемник – бункер имеет свободный доступ снаружи здания. В преемнике установлена шнековая передача, совмещенная с основным хранилищем. После загрузки бункера, включается транспортер, подающий щепу в механизированное хранилище.

Существуют два типа хранилища, с разным способом подачи древесной щепы в котёл. В первом виде бункера, используют наклонное основание, образующее конус, внизу которого расположена шнековая передача. Второй метод, основан на использовании механизма ворошителя, с подключенными к нему лопастями. Вращение устройства приводит к попаданию щепы в установленный шнек.

После хранилища, щепа попадает в котел не сразу. Пиролизные отопительные водогрейные котлы, работающие на древесных опилках и щепе, подают топливо порционно, в отличие от похожего оборудования, работающего на пеллетах. Новая порция поступает в топку посредством специального барабана, соединенного со шнековой передачей, подающей щепу непосредственно на горелочное устройство. Механизм обеспечивает точную регулировку горения пламени и предотвращает возможное возгорание щепы в основном хранилище.

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:

• Удаление золы из дымоходного канала – в конструкции, для максимальной аккумуляции тепла, используется ломаный канал. Дым не сразу выводится в дымоходную трубу, а проходит через особую конструкцию теплообменника. В каналах установлены пружины, подсоединенные к механизму, натягивающему и отпускающему их. Грани очищают дымоходный канал. Зола ссыпается вниз.
• Колосники – для обеспечения равномерного распределения воздуха в топочной камере, твердотопливные котлы, работающие на древесных опилках, снабжены подвижными колосниками, входящими в систему самоочистки. После сжигания щепы, пластины переворачиваются, зола сбрасывается вниз.
• Шнек системы самоочистки – в самом низу конструкции котла, проходит шнек для удаления остатков золы. Шнек находится под топочной камерой и дымоходным каналом. Зола осыпается непосредственно на шнек и выводится в специальный ящик.

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

Требования к щепе и опилкам

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%.

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.

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.

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.