Хорошей альтернативой газовому отопительному оборудованию, являются твердотопливные котлы на опилках и щепе. Полностью автономные опилочно-щеповые котлы подходят для обогрева частных и промышленных объектов. Особой популярностью, котлы пользуются у владельцев коттеджей.
Как устроен отопительный опилочно-щеповой котел
Современные бытовые твердотопливные котельные на древесной щепе и опилках, являются полностью автономными станциями, требующими заправки один-два раза в течение всего отопительного сезона. Во время работы, используется автоматическая подача топлива в бункер и впоследствии, на горелочное устройство.Для увеличения КПД, вместо обычного способа сжигания щепы, применяется принцип газогенераторного или пиролизного горения. Контроль подачи опилок и воздуха, осуществляется посредством чувствительной автоматики, подключенной к термостатам. Погрешность в регулировке нагрева теплоносителя, составляется всего 1-2°С.
Принцип работы горелки под щепу и опилки
Твёрдотопливный котёл длительного горения на опилках и щепе, работает по принципу газогенерации или пиролиза. Используется шнековая подача топлива. Принцип работы опилочно-щепового котла заключается в следующем:
КПД котлов, работающих на опилках и щепе, достигает 92%. Применение в устройстве лямбда-зонда, позволяет регулировать производительность в пределах 30-100% (в зависимости от фактических потребностей помещения в тепле), что повышает экономичность станции.
Системы подачи щепы и опилок на горелку
Автоматические твердотопливные котлы длительного горения на щепе и опилках с автоматической загрузкой, сводят к минимуму необходимость в обслуживании. Подача топлива осуществляется посредством нескольких шнековых транспортеров. Подача выполняется следующим образом:
Использование древесных опилок или щепы, как топлива для водогрейного котла, особенно выгодно, если рядом есть источник топлива: деревообрабатывающее производство.
Автоматизация очистки и удаления золы
Системы отопления частных домов и дач, котлами на твердом топливе, со сжиганием древесной щепы и опилок, обеспечивают максимальную автоматизацию работы. Удаление сажи, очистка зольника и внутреннего дымового канала, осуществляются посредством самоочистки. Для этого, в котлах установлены следующие узлы и системы:
Система автоматического золоудаления эффективно чистит котел. Обслуживание станции требуется не чаще одного раза в 1-2 месяца.
Требования к щепе и опилкам
Правильно топить котел опилками, соответствующими ГОСТ 18320-78. Согласно действующим нормам, сырье должно содержать:- Не более 8% коры.
- 5% гнилых остатков.
- 0,5% минеральных примесей.
Все опилки проходят обязательный двойной отсев. После отсева, остается сырье с диаметром от 10 до 30 мм. Категорически запрещается применение опилок или щепы, для отопления загородного дома или коттеджа, содержащих примеси и металлические включения.
Котел способен работать на влажной щепе, но при этом, снижается его теплоэффективность. Процесс пиролиза возможен только при максимальной влажности не более 20%.
Оптимальная влажность опилок для процесса пиролиза 20%. Этот процент влаги содержит сырье, изготавливаемое на специальных обрабатывающих комбинатах и предназначенное для отопления.
Нормы и правила обустройства котельной под опилочно-щеповой котел
Эксплуатация опилочно-щепового котла сопряжена с вероятностью пожара. При установке и последующем использовании станции, требуется соблюдение норм ППБ и СП. Основными требованиями к котельной являются:
Электрооборудование котельной, металлические части котла и шнековой передачи, заземляются. Подключение к сети электроснабжения, выполняется напрямую на щитовую. Устанавливают автоматы, УЗО. Дополнительно подключают стабилизатор напряжения и источник альтернативного электроснабжения (генератор или ).
Какое отопительное оборудование на щепе и опилках выбрать
Кроме производительности, объема топливного хранилища, при выборе подходящей станции, следует обратить внимание на страну, изготавливающую оборудование. На рынке представлены котлы европейских и отечественных производителей:- Котлы европейских производителей – отличает высокая надежность автоматики и механизированной подачи топлива. Станции снабжены системой самоочистки, имеют высокую точность регулировки и снабжены модуляционной системой изменения мощности. Среди европейских производителей, особенно выделяются системы, выпускаемые компаниями:
- Российские котлы – главным достоинством является их низкая стоимость. В среднем, полностью оборудованные системы, обойдутся приблизительно 500-800 тыс. руб., по сравнению с европейскими аналогами, стоимость которых начинается с 1,5 млн. Российские котлы адаптированы к реалиям отечественных условий. Не прихотливы к качеству топлива.
Недостатком является не до конца продуманный механизм подачи топлива, дающий сбои, недостаточная система безопасности, мелкие недоработки в конструкции, снижающие производительность.
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.
Опилки – недорогое и доступное топливо, но использовать его в обычных топках невозможно – для этого нужен очаг особой конструкции. Чтобы построить печь на опилках своими руками, не придется осваивать кирпичную кладку – корпус таких приборов всегда изготавливают из металла. Экономичные печи подходят для отопления теплиц, гаражей, дачных и загородных домов. Все зависит от того, насколько серьезно отнестись к работе и сколько денег выделить на материалы.
Принцип работы печей на опилках
Печь, использующая в качестве топлива древесные отходы, работает по принципу длительного горения. Топливо в таких устройствах не горит, а тлеет, постепенно выделяя небольшое, но достаточное количество тепловой энергии. Медленное горение позволяет существенно сэкономить на топливе и сократить количество загрузок. При таком способе дорогостоящее тепло не улетает в трубу, а максимально расходуется на отопление дома.
Самодельная печь медленного горения на опилках
Чтобы исключить интенсивное пламя и добиться медленного и длительного тления, необходимо ограничить доступ кислорода в топливную камеру. Задача решается герметичностью конструкции и прессованием топлива.
Под закрытой крышкой топливо не горит, а медленно тлеет
Как сделать печь длительного горения
Чтобы смастерить своими руками печь на опилках, можно использовать готовую металлическую емкость: бочку, бидон, пустой газовый баллон или трубу подходящего диаметра. Для работы потребуется сварочный аппарат, болгарка и навыки работы с ними.
Простая печь на опилках из бочки
Если в распоряжении оказалась металлическая бочка, то в первую очередь нужно срезать с нее верхушку. Делать это следует аккуратно, так как в дальнейшем деталь будет использована по назначению, но в качестве съемной крышки.
Схема самодельной печи на опилках из бочки
Далее из металлического листа толщиной не менее 3 мм вырезают круг диаметром немного меньше параметров бочки. В центре круга делают отверстие под трубу диаметром 10 см и аккуратно приваривают полученную заготовку к внутренним стенкам, отступив от днища 15-20 см.
Чуть ниже приваренного листа вырезают небольшое окошко – поддувало, для поступления в топку необходимого для горения кислорода. В верхней части цилиндра вырезают отверстие для дымохода – к нему приваривают трубу, отводящую из топки угарный газ.
Дымоход требует отдельного внимания – слишком мощная тяга будет способствовать быстрому отходу газов и снижению теплоэффективности устройства. При слабой тяге может возникнуть другая проблема – в помещение начнут поступать опасные для жизни продукты горения.
Опытные мастера рекомендуют искусственно удлинить дымоотводящую трубу, пустив ее по периметру помещения, или приспособить дымоход для приготовления горячей воды, включив в конструкцию бойлер. Все это поможет удержать тепло в доме и извлечь из него максимум пользы.
Печка из бочки для хозяйственного помещения
Крышку делают из отрезанной верхушки, приварив к ней бортики, или из металлического листа. Важно обеспечить герметичность конструкции, иначе вместо тления получится горение. Для максимально плотного примыкания используют специальные жаростойкие уплотнители для печей. Для удобства обязательно приваривают ручку.
Правила эксплуатации самодельной печи
При всей своей эффективности работает самодельное устройство просто:
- В отверстие в металлическом листе устанавливают трубу конусообразной формы – такую легче извлечь в нужный момент.
- Емкость наполняют опилками до уровня дымохода небольшими порциями, тщательно трамбуя каждый слой.
- Трубу аккуратно извлекают, оставляя в центре отверстие для поступления к топливу кислорода и выхода отработанных газов.
- Печь закрывают крышкой и поджигают топливо со стороны поддувала. Чтобы упростить растопку, можно налить немного горючей жидкости на металлическую перегородку до загрузки опилок.
- Процесс тления в бочке объемом около 200 литров длится не менее 8 часов – в это время крышку печи нельзя открывать и добавлять опилки. Новую загрузку можно делать только после полного сгорания предыдущей партии топлива.
Топливо загружают сверху
Как усовершенствовать бюджетную модель
Простейшая буржуйка из бочки подойдет для дачного дома, гаража или теплицы. Для жилого строения рекомендуется модернизировать конструкцию, увеличив площадь нагрева сооружением дополнительного дымового контура.
Контур можно сделать внешним или внутренним. В первом случае потребуется аналогичная форма большего диаметра, а во втором нужно найти бочку немного меньшего размера или сварить подходящую емкость из металла.
Строение печи с внешним дымовым контуром
Внешний контур привлекателен увеличением площади теплоотдачи и сохранением объема топочной камеры, а внутренний более прост в работе. В обоих вариантах дымоход следует перенести вниз.
Устройство печи на опилках с внутренним контуром
Схема прибора из двух цилиндров
Крышку лучше изготовить из толстого стального листа толщиной не менее 5 мм и усилить по краям, иначе она быстро деформируется от высокой температуры.
Котел на опилках для водяного отопления
Если пойти еще дальше, то можно превратить печь длительного горения в эффективный водогрейный котел. Корпус котла лучше всего делать из трубы диаметром 40 см с толщиной стенок не менее 10 мм. Чем больше будет размер котла, тем дольше проработает печь на одной загрузке. Если взять за основу трубу длиной полтора метра, то не придется задумываться о топке в ближайшие 40 часов.
Котел из трубы, работающий на опилках
Для поддувала подойдет труба диаметром 7,6 см, а для дымохода – 10 см. Крышку делают из стального листа толщиной 10 мм и обязательно усиливают ее по краям. В крышке, как и в описанной выше модели, предусматривают ручку. Дно вырезают из этого же листа и приваривают его к торцу будущего котла.
К трубе для поддувала с одной стороны приваривают 4 стальных штыря длиной 10–15 см – это обеспечивает доступ кислорода и приподнимает деталь над корпусом котла. Также необходимо вырезать несколько отверстий длиной 10 см и шириной 0,5–0,7 мм в нижней части поддувала.
Дымоотводную трубу приваривают к верхней части корпуса, а на выходе дымохода устанавливают водогрейный бак. Желательно крепить бачок как можно ближе к котлу – это повысит эффективность работы. К баку подсоединяют две трубы – подающую и обратную, подключенные к отопительной системе дома.
Перед тем как приступить к самостоятельному изготовлению печи на опилках для водяного отопления, необходимо провести все расчеты системы. Выбирать этот вариант можно только опытным мастерам, уверенным в своих знаниях и силах. Остальным рекомендуем заказать котел у специалисти или купить готовую модель.
Видео: печь на опилках своими руками
Поскольку энергоносители постоянно дорожают, домовладельцы задумываются о переходе на альтернативные виды топлива. Самый доступный из них – это биомасса (уголь, дрова, щепа, опилки). Некоторые виды твердого топлива начали тоже расти в цене, да и котельное оборудование для их сжигания стоит немалых денег. Одно из самых практичных решений при таких обстоятельствах – это сделать котел на опилках своими руками, используя простые и доступные материалы. От вас потребуется одно: умение выполнять ответственные сварные соединения либо просто хороший знакомый сварщик.
Самодельный котел на опилках
Преимущества самодельного котла
Очень часто в личных подсобных хозяйствах остаются в виде отходов древесные опилки и щепа. Однако, далеко не каждый отопительный агрегат в состоянии их перерабатывать. По этой причине, и по целому ряду других, самодельные твердотопливные котлы имеют свои достоинства:
- Низкая стоимость. Даже если вы станете покупать все материалы для изготовления агрегата в торговой сети и достойно оплачивать услуги квалифицированного сварщика, то самодельный котел обойдется как минимум в 3 раза дешевле . На практике часть материалов всегда можно отыскать в собственном хозяйстве, поэтому цена станет еще меньше.
- Невысокие требования к качеству топлива. Предлагаемая конструкция в состоянии сжигать любой вид твёрдого топлива, и даже мусор. Влажность дров или опилок может быть достаточно высокой, древесина хвойных пород или береза сгорает так же успешно, как и любая другая. При этом выделяющийся деготь и смолы не наносят никакого вреда агрегату.
- Котлы на опилках для дома конструктивно просты, их легко обслуживать и чистить.
- Удобство в эксплуатации. В зависимости от вида биомассы загрузку топки надо производить не чаще чем 1 раз в 8 часов, это при самых скромных размерах камеры сгорания. Если её увеличить, горение может длиться сутки и более.
- Абсолютная независимость от внешних источников энергии.
Из недостатков агрегата можно выделить такие как неприглядный внешний вид и отсутствие всяческих гарантий качества и надежности сварных соединений, о чем будет сказано ниже.
Принцип действия
Топка котла не имеет дверец и зольника, а загружается топливом сверху, от самого дна и до среза дымоходной трубы. Загруженная биомасса придавливается по всей плоскости грузом круглой формы из толстой листовой стали, а к нему приварена вертикальная труба, по которой подается воздух в топку. Эта труба проходит сквозь закрытую верхнюю крышку и свободно торчит наружу. Розжиг котла производится через ее верхний конец. Особенность заключается в том, что горит верхний слой топлива, процесс идет по направлению сверху вниз, прогревая водяную рубашку.
Котел на опилках своими руками
В принципе действия, а также в изготовлении помогут разобраться чертежи котла на опилках, сделанного своими руками. На конце трубы устанавливается заслонка произвольного исполнения, чтобы регулировать количество поступающего воздуха и скорость сгорания. В процессе работы агрегата груз в топке опускается, пока все топливо не сгорит. Продукты сгорания из топки удаляются через дымоход.
Инструменты и материалы
Самодельный котел на опилках
Если нужен котел небольшой мощности, то корпус топки чаще всего выполняют на базе старого баллона из-под пропана. Причины две: достаточно толстый металл, который прослужит долго, и его конструкция, позволяющая без труда изготовить крышку топки. Кроме того, старый баллон нетрудно найти или купить. Для изготовления более мощной модели потребуется листовая сталь толщиной не менее 5 мм или какой-нибудь старый металлический сосуд больших размеров.
Еще одно изделие, которое потребуется купить – это отвод дымовой трубы под углом в 90⁰, диаметром 89 х 4 мм или 107 х 4 мм. Не будет помехой более толстая стенка трубы. Для выполнения герметизации крышки нужен будет листовой металл или полоса толщиной 5 мм, на водяную рубашку можно использовать более тонкий стальной лист, но не менее 3 мм. Чтобы изготовить груз круглой формы, лучше найти металл 8–10 мм в толщину, труба для воздуха – 40 или 50 мм в диаметре. В качестве штуцеров для подачи теплоносителя применяют сгоны с готовой трубной резьбой.
Перед тем как сделать котел на опилках, нужно подготовить такие основные инструменты и приспособления:
- аппарат для электрической сварки и электроды;
- угловая шлифовальная машина с кругами по металлу;
- мерительный инструмент;
- молоток;
- клещи;
- зубило;
- сверлильный станок или электрическая дрель.
Все работы удобнее будет выполнять с помощником.
Состав работ
Самодельные котлы на опилках
Вначале изготавливается корпус топки из газового баллона. Для этого надо отрезать его верхнюю часть по существующему сварному шву, остатки шва после этого тщательно зачистить с наружной стороны. Получившаяся крышка должна будет прилегать к топке плотно, поэтому нужно выполнить окантовку из полосы толстого металла по окружности баллона, выступающую выше края на 15–20 мм. После этого можно прикрепить к корпусу защелки для крышки произвольной конструкции, а к самой крышке приварить сверху 2 удобные ручки из металлического прутка. В ней же следует выполнить отверстие по наружному диаметру трубы для воздуха.
Котел, работающий на опилках, должен иметь традиционный выход дымовых газов в верхней части, поэтому в корпусе нужно будет прорезать под него отверстие. Можно сразу же приваривать патрубок дымохода, но это может создать неудобства при монтаже водяной рубашки, здесь последовательность производства работ каждый выбирает для себя сам.
Следующий этап – изготовление груза, который будет придавливать топливо. Диаметр детали должен быть несколько меньше внутреннего размера баллона. Вырезав ее из толстого листового металла, к одной плоскости изделия привариваются ребра для рассеивания воздуха, а по центру выполняется отверстие, равное наружному диаметру воздушной трубы. Последняя вставляется в него и герметично обваривается по кругу.
Остается изготовить водяную рубашку. Корпус баллона имеет круглую форму, поэтому тут придется повозиться с листовым металлом, чтобы повторить такую форму. Но вначале нужно вырезать из толстого листа и снаружи приварить к корпусу топки ребра жесткости, которые не дадут играть металлу водяной рубашки вследствие теплового расширения. После этого металл рубашки следует приварить к каждому ребру жесткости. Последний этап – прорезка отверстий под штуцеры для теплоносителя и приварка резьбовых сгонов для присоединения к системе отопления. Ниже приведено видео с рекомендациями по изготовлению котла.
Если самодельный котел на опилках будет применяться для отопления частного дома, не помешает дополнить его некоторым оборудованием безопасности . Для этого в обшивке водяной рубашки просверливаются отверстия и привариваются штуцеры для приборов контроля температуры и давления. Правильно будет дополнительно установить сбросной предохранительный клапан, который бы срабатывал при повышении давления до 3 бар, а трубу от него вывести на улицу.
Горячие поверхности агрегата и дымохода также представляют опасность для людей, если он находится в доме. При этом тепло распространяется там, где оно не нужно – в топочной. По этим причинам отопительные котлы на опилках необходимо изолировать. В качестве теплоизоляционного материала можно использовать базальтовую вату, она хорошо противостоит высокой температуре. Облицевать слой изоляции можно тонким листовым металлом с полимерным покрытием, заодно и решив вопрос эстетики внешнего вида агрегата.
В том случае, когда в качестве топлива применяются исключительно опилки, нужно изготовить приспособление для их правильной загрузки в топку. Дело в том, что этот вид топлива плохо пропускает воздух, а без него процесс горения будет слабым . Поэтому из тонкого металла делается труба диаметром 100–120 мм в виде воронки, только стороны конуса очень пологие. Приспособление ставят вертикально в центр топки, после чего вокруг нее засыпают опилки, периодически их плотно утрамбовывают. Когда камера заполнена, то благодаря форме конуса труба легко вынимается, ставится груз и закрывается крышка топки.
Контроль качества
Перед тем как загружать и разжигать агрегат, нужно обязательно проверить герметичность водяной рубашки и проконтролировать качество сварных соединений . Для этого потребуется воздушный компрессор. Испытать швы можно двумя способами, которые весьма надежны:
- Гидравлический. Вся ёмкость заполняется водой, к штуцеру герметично подключается компрессор, который должен создать избыточное давление 2–3 Бар. Вода не имеет свойства сжиматься, поэтому потечет через все непроваренные места.
- Пневматический. Давление создается без воды, а все сварные швы промазываются мыльной пеной с помощью кисти. Пузырьки покажут места, через которые проникает воздух. Во время испытания падение давления можно контролировать по манометру на компрессоре.
Существует такая разновидность твердотопливного источника отопления, как шахтный котел на опилках. Конструкция и принцип работы у него другие и более сложные, хотя изготовить его собственными силами тоже вполне возможно. Работает он за счет того, что опилки сжигаются в нижней части агрегата, ссыпаясь туда из бункера, это можно видеть на рисунке.
Процесс продолжается в дымогарных трубах, которые интенсивно нагревают теплоноситель. Используется принцип дожигания древесных газов (пиролиз). Эффективность работы повышается установкой нагнетателя воздуха – дутьевого вентилятора. Сделать котел на опилках и тырсе своими руками на практике не так уж сложно, зато точно даст ощутимый экономический эффект как при изготовлении, так и при дальнейшей эксплуатации.
Битопливные котлы на дровах и на опилках, пользуются особой популярностью отечественного потребителя, благодаря доступности используемого топлива. В процессе работы, используется принцип газогенерации, увеличивая КПД отопительного оборудования до 92%.
Принцип работы опилочно-дровяного котла
Пиролизные комбинированные котлы на дровах и опилках, имеют внутреннее устройство и модифицированную конструкцию, обеспечивающую максимальную теплоотдачу и эффективность при сжигании топлива. Принцип работы отопительного оборудования заключается в следующем:- Во время горения твердого топлива, выделяется большое количество углекислого газа. Продуцируемый CO, направляется в камеру дожига. Во время транспортировки, образуется воздушно-газовая смесь, сжигаемая при высоких температурах. Для поддержания необходимого температурного режима, камера дожига изготавливается из шамотного кирпича.
- Разогретые газы не выводятся в дымоход сразу, а направляются в ломаный дымоходный канал, расположенный внутри котла, окруженный жидкостной средой теплоносителя. Процесс пиролиза и изменения в конструкции котла, увеличили коэффициент полезного действия с 70%(в стандартных моделях), до 92% (в газогенераторном оборудовании).
- Модуляционный режим работы – котлы на твёрдом топливе длительного горения под дрова и опилки, используют чувствительную автоматику, подключаемую к комнатным термостатам. В зависимости от потребностей помещения в тепле, производительность меняется от 30 до 100%.
- Использование двух типов топлива – можно самостоятельно выбрать в качестве основного источника тепла: дрова или опилки. Второй тип топлива будет использоваться как резерв. После того, как дрова прогорели и теплоноситель стал остывать, в автоматическом режиме запустится сжигание опилок или щепы.
Сжигание дров
Универсальные твердотопливные котлы длительного горения могут работать на дровах и опилках. Но, в случае использования дров, возрастает теплоэффективность оборудования. Объясняется это просто. Дрова, при сжигании, выделяют максимальное количество углекислого газа, который используют для получения дополнительного тепла.
Сжигание дров имеет следующие особенности:
- Закладка топлива и розжиг осуществляется вручную.
- Интенсивность подачи воздуха в топку регулируется с помощью шиберной заслонки вручную, либо посредством автоматики.
- Автономная работа котла от одной закладки варьируется, в зависимости от качества дров и модели отопительного агрегата, от 6 до 24 часов.
Сжигание опилок
Сжигание опилок осуществляется с максимальной автоматизацией процесса. Горение и подача топлива идут следующим образом:- Опилки в топочную камеру поступают посредством шнековой передачи. За интенсивностью движения топливного транспортера, следит автоматика котла. В случае возникновения аварийной ситуации, подается сигнал на отключение подачи опилок.
При необходимости, организуется механизированное топливохранилище. После подключения бункера, котел в состоянии проработать в течение всего отопительного сезона без остановки. - Электророзжиг – опилки зажигаются посредством плазменной дуги. В топочной камере установлен оптический датчик, контролирующий наличие пламени. При затухании, опилки поджигаются заново.
- Сжигание опилок осуществляется с искусственным нагнетанием воздуха. Создается устойчивый факел пламени, максимально быстро разогревающий теплоноситель.
Наряду с опилками и дровами, в битопливных агрегатах допускается использование щепы, изготовленной из твердых пород дерева, с содержанием влажности не более 20%.
Правильная организация места под установку котла дрова-опилки
Широкое распространение получило использование битопливных котлов на дровах и древесных опилках, для отопления частных загородных домов, коттеджей, дач. Установка отопительного оборудования для бытового применения, проходит с соблюдением установленных строительных норм и правил, а также применением указаний из ППБ.Для безопасной эксплуатации битопливного агрегата и предотвращения аварийных ситуаций, описаны общие требования к помещениям, используемым под котельную и топливный склад, а также, к используемой системе отведения дымовых газов. Во внимание принимаю рекомендации производителя, описанные в технической документации.
Нормы и требования к помещению
Помещение, используемое под котельную, выбирается с учетом технических характеристик опилочно-дровяных котлов. Отопительное оборудование работает с использованием высокотемпературного сжигания топлива и при неправильной эксплуатации или нарушении требований монтажа, становится причиной пожара.Некоторые требования ППБ предъявляются к котельной:
- Котлы с производительностью до 40 кВт, монтируются в любом месте жилого дома. Современные модели снабжены системой принудительного дымоудаления, что предотвращает попадание дыма в комнату. Котлы с мощностью свыше 40 кВт, монтируются в отдельном помещении.
- Котельная обустраивается в помещении с ровными негорючими полами. Двухтопливные модели имеют большой вес, что требуется залить фундамент под котел.
- Обязательно наличие приточно-вытяжной вентиляции и естественного освещения.
- Минимальная площадь помещения не менее 8 м².
- Стены и пол облицовываются негорючими материалами: штукатурка и керамическая плитка.
- Рекомендуется установить в котельной, систему оповещения и датчики дыма.
- Все точки энергопотребления должны отключаться автоматами, установленными вне котельной.
Некоторые правила могут меняться, в зависимости от региона. Перед монтажом двухтопливного котла, консультируются с участковым пожарным инспектором.
Организация склада опилок и дров
Битопливные пиролизные котлы дрова-опилки, на 20 кВт, потребляют в течение года 7-12 тонн сырья. Организация хранилища встает практически перед каждым хозяином отопительного оборудования, данного типа. В требованиях ППБ, относительно помещения, используемого под хранение твердого топлива, указывается:
Главным требованием, предъявляемым к хранилищу твердого топлива, является обеспечение пожарной безопасности и предотвращение возникновения аварийных ситуаций.
Подбор системы отвода дымовых газов
Процесс пиролиза начинается при температуре 600°С, опилки и щепу сжигают при температуре 700-800°С. При накоплении сажи в дымоходных трубах, происходит возгорание, увеличивающее температуру до 1000-1100°С. Способность выдерживать длительный нагрев без прогорания и деформации, основной, но не единственный критерий выбора дымоходной трубы.Для бытовых отопительных котлов на дровах и опилках, подойдет дымоход, соответствующий следующим критериям:
- Теплоизоляция – для полноценной газогенерации, требуется поддержание стабильных характеристик тяги и быстрый выход котла на рабочую мощность. Это возможно, только при хорошо утепленном дымоходе.
- Устойчивость к кислотным веществам – сажа, смешиваясь с конденсатом, под воздействием высокой температуры, превращается в кислоту. У подходящего дымохода, внутренние стенки должны свободно выдерживать воздействие кислотной среды.
- Минимальное продуцирование конденсата. На появление кислотных осадков в трубе, влияет несколько факторов: недостаток теплоизоляции, неправильно подобранное сечение, плохие характеристики тяги.
- Принцип работы – котлы длительного горения, пиролизного типа, на дровах опилках, стоят в 2-3 раза дороже классических агрегатов, но способны проработать в автономном режиме от одной заправки топлива несколько суток. В обычной модели, топливо сгорает за 3-4 часа.
- Качество топлива – большинство современных моделей оборудования требует, чтобы влажность дров и опилок была не выше чем 20%. Если нет возможности приобрести сухое твердое топливо, стоит остановить свой выбор на моделях шахтного типа с верхней загрузкой. В моделях с вертикальной топочной камерой, допускается использование дров с влажностью до 42%.
- Степень автоматизации – предлагаемые модели используют ручную и автоматическую загрузку топлива. Котлы с автономной подачей топлива, способны проработать в автономном режиме в течение всего отопительного сезона.
- Производительность – мощность котла рассчитывают по формуле 1 кВт = 10 м².
- Количество контуров – одноконтурные модели работают на нагрев системы отопления, в двухконтурных котлах, дополнительно предусмотрен змеевик для ГВС.
Плюсы и минусы битопливных опилочно-дровяных котлов
Опыт эксплуатации двухтопливных котлов, работающих на дровах и опилках, позволил выявить их преимущества и недостатки. Судя по отзывам покупателей, у битопливных моделей есть следующие достоинства:- Оптимальная конструкция котла для сжигания дров и опилок. Изменения во внутреннем устройстве, увеличили КПД и длительность работы от одной закладки.
Механизированная подача топлива, при использовании щепы и опилок, сделала возможным автономную работу устройства в течение всего отопительного сезона. - Экономия места – двухтопливные котлы занимают меньшую площадь, чем два однотопливных агрегата.
- Возможность автоматического перехода на другой тип топлива. После прогорания дров, котел начинает использовать опилки. В некоторых моделях, дополнительно установлен электрически ТЭН.
- Газогенераторные отопительные котлы, работающие на дровах или на опилках, чувствительны к качеству топлива. Этот минус отличает все пиролизные модели без исключения.
- Зависимость от электричества – в конструкции предусмотрена система принудительной подачи воздуха и отведения дыма, шнековая передача, приводимая в движение электродвигателем.
При отключении электричества, котел прекращает свою работу. Решить проблему можно, или генератор.
С повышением цен на энергоносители все большее количество людей задаются целью получения как можно большего количества энергии из источников, ранее считавшихся бросовыми. При этом в качестве топлива рассматривается отработанное масло, бытовые отходы, старые автомобильные покрышки.
Сегодня мы поговорим, как устроить печь на опилках недорого и своими руками, причем это будет агрегат, работающий по принципу длительного горения.
Ведь ни для кого не будет секретом, что в нашей стране существуют регионы, где щепу и опилки можно использовать для отопления практически даром, если не считать расходов на их доставку.
Существуют печи длительного горения с подключенными водяными и воздушными контурами. Благодаря этому, печь на опилках позволяет отапливать достаточно большую площадь.
Мы в статье об отопительных печах для теплиц уже рассматривали вариант печи на опилках, сделанный своими руками, но данный вариант печи способен отапливать сравнительно небольшую площадь, и это обусловлено не отсутствием водяного или воздушного контура, а небольшой площадью использования горячих газов.
На рисунке представлены чертежи данной печи.
Печь, работающая на опилках, из 200-литровой бочки
Как видно, при полной загрузке тепловая площадь печи составляет примерно 1/3 общей площади . На рисунке эта область выделена красной штриховкой.
При такой компоновке существует потеря тепловой энергии, уходящей через дымоход. Конечно, можно попытаться получить как можно больше тепла, увеличив длину прохождения дымохода через отапливаемое помещение. Но это не совсем рационально, а в отдельных случаях попросту невозможно из-за конструктивных особенностей помещения и его площади.
Данная печь на опилках длительного горения хороша своей простотой, ведь по большому счету изготовить ее можно в течение нескольких часов из подручных материалов.
Решение проблемы – устройство контура
Но сегодня нас интересует печь на опилках длительного горения, которую можно использовать для отопления помещений как можно большей площади.
Конечно, потребуется установка водяного или воздушного контура, но вначале давайте решим вопрос: а можно ли в печи данного типа увеличить тепловую площадь без увеличения длины дымохода?
На первом представлена печь длительного горения с внешним дымовым контуром. Устройство полностью повторяет ранее представленную печь на опилках. Единственное изменение состоит в контуре, через который проходят горячие дымовые газы, и нижнем расположении дымохода.
На первом представлена печь с внешним дымовым контуром. Устройство полностью повторяет ранее представленную печь. Единственное изменение состоит в контуре, через который проходят горячие дымовые газы, и нижнем расположении дымохода.
Как видим, изменения позволили значительно увеличить тепловую площадь печи длительного горения без увеличения длины дымовой трубы. Объем топки остался неизменным.
Как видим, изменения позволили значительно увеличить тепловую площадь печи без увеличения длины дымовой трубы. Объем топки остался неизменным.
Во втором случае внутренний контур устроен внутри существующей печи. Тепловая площадь тоже увеличилась. Единственный недостаток данной установки — это уменьшение загрузочного объема опилок.
Но есть и преимущество: устроить такой контур не составит большого труда, единственное что потребуется, — это установка внутрь 200-литровой бочки меньшего диаметра и перестановка дымохода.
Как видим, небольшая доработка позволит значительно повысить эффективность использования такой на первый взгляд простой печи.
Новая система на старых принципах
Но и это еще не все. Печь самодельная на опилках позволяет создать еще более эффективные конструкции.
На снимке представлен котел длительного горения с возможностью подключения к системе водяного отопления. Что примечательно, котел можно изготовить своими руками, работает он на опилках, мелкой щепе и различных бытовых отходах. Но конечно, в первую очередь он предназначен для работы на опилках.
При более внимательном рассмотрении наши читатели заметят некоторое сходство данного котла с . Но это не совсем так.
Проходящая через крышку труба хоть и является поддувалом, но не имеет форму поршня и при работе котла совершенно неподвижна. На данном рисунке представлен полностью заправленный котел. Как видно, труба утоплена почти полностью внутрь, у «бубафони» она бы значительно выступала из котла.
Материалы для устройства
Давайте рассмотрим, как сделать такую печь на опилках своими руками.
Для его изготовления, без регистра, потребуется:
- Труба диаметром 400 мм, толщина стенки 10 мм . Можно, конечно, использовать и более тонкую стенку, но тогда срок службы котла значительно сократится.
- Труба для поддувала диаметром 76 мм . При прогорании ее всегда можно заменить, поэтому толщина стенки не имеет большого значения.
- Металл для крышки толщиной не менее 10 мм . При этом крышку необходимо усилить по краям. В противном случае ее поведет от высокой температуры.
- Труба для дымохода диаметром 100 мм .
Внутренняя начинка
Как же устроен данный котел?
На рисунке видно, что котел состоит из трех частей:
- Котла с регистром и дымоходом.
- Крышки котла.
- Трубы поддувала.
В таком положении котел находится перед загрузкой топлива.
Строим котел на опилках
Как сделать такой котел самостоятельно?
К трубе диаметром 400 мм с одной стороны приваривается заглушка. Это будет днищем котла. Высота котла зависит от ваших потребностей. Рассчитывайте таким образом, что при нормальной работе одного мешка опилок хватает на 8-10 часов.
Наш совет: котел высотой 1500 мм с полной заправкой способен работать до 40 часов без перезарядки.
- Из металла толщиной 10 мм вырезается крышка.
- На снимке выше видно, что она выполнена в виде многоугольника, это не принципиально, просто так намного легче вырезать толстый металл, если вы используете гильотину.
- Ровно посередине крышки необходимо вырезать отверстие такого диаметра, чтобы в него свободно вставлялась труба диаметром 76 мм. Зазор не должен быть слишком большой.
Наш совет! Вырезать в толстом металле совершенно ровное отверстие в домашних условиях довольно затруднительно. Поэтому на токарном станке изготовьте толстую шайбу. Она должна свободно надеваться на 76-ю трубу и одновременно прикрывать неровности в отверстии крышки. Приварив электросваркой шайбу к крышке, вы получите совершенно ровное отверстие, в которое идеально входит 76-я труба.
- Сбоку в верхней части корпуса котла необходимо приварить отвод для дымохода из трубы 100 мм.
Изготовление поддувала
В основном котел готов. Осталось изготовить поддувало.
На рисунке видно, как оно устроено.
- Из трубы диаметром 76 мм отрезается кусок длиной, равной высоте котла.
- В нижней части привариваются 3 или 4 куска арматуры или стального прута таким образом, чтобы поддувало увеличивалось в длине на 100-150 мм. Это как раз то расстояние, на которое оно возвышается над крышкой.
- С помощью шлифовальной машинки в поддувале прорезаются отверстия длиной 100 мм и толщиной 5-7 мм. Количество напрямую зависит от диаметра трубы корпуса и его высоты. Они расположены на 1/3 поддувала.
Как правильно загружать топливо?
На рисунке показана пустая топка. Как работает печь и как ей пользоваться?
В отличие от, к примеру, «бубафони», труба поддувала вставляется сразу в топку штырями вниз. Они должны упираться в днище, при этом поддувало располагается по центру.
Топливо загружено — запуск
- Можно поджигать топливо.
- Поджигать можно и без установленной крышки, но лучше крышку установить сразу, а в поддувало плеснуть немного отработки с керосином или бензином, достаточно 50 г.
Наш совет: для регулировки тяги на поддувале можно установить заслонку в дымоходе.
- После того как топливо загорится, необходимо прикрыть заслонку на ¾ отверстия.
- Через 2-3 минуты заслонку необходимо слегка открыть и отрегулировать нужную подачу воздуха.
- Когда печь выйдет на рабочий режим, можно будет услышать ровное гудение. С помощью заслонки регулируется режим работы печи.
Устанавливаем регистр для теплоносителя
Теперь можно подумать о подключении котла к системе отопления. Для этого потребуется на выходе из котла дымохода установить регистр.
На рисунке хорошо виден установленный регистр с подключенной подачей и обраткой, соединенной с центральной отопительной системой. Это один из вариантов, вы можете использовать совершенно другой. Главное, чтобы он соответствовал тепловым параметрам изготовленного вами котла и полностью удовлетворял объему установленной радиаторной системы отопления.
Мы не будем подробно останавливаться на устройстве регистра. Скажем одно: чем ближе к котлу он установлен, тем эффективнее он работает.
Трубопроводы, подключенные к регистру
Основные правила теплоизоляции
Но это еще не все. Можно значительно повысить эффективность работы котла, если выполнить его теплоизоляцию.
Мы много раз рассказывали на своих страницах о теплопроводности материалов. В статье есть видео, где доступно рассказывается о таком эффекте, как тепловое излучение.
Кратко отметим, что при работе любой печи образуется тепловое излучение, свободно проходящее через металл. Если бы наш котел работал без регистра, это было бы замечательно, он легко бы обогревал помещение, в котором установлен.
- Но ведь наш котел направлен в основном на нагрев теплоносителя, проходящего через регистр, установленный на дымоходе.
- Значит, нам совершенно не нужны потери тепла, уходящие через его стенки, их необходимо направить в дымоход.
Тепловое излучение без потерь
В вышеуказанной статье и в видео этот вопрос подробно рассмотрен. Становится понятным, что обкладка котла кирпичом вплотную к его стенкам создаст переизбыток теплового излучения в топке котла, которое вместе с отработанными, горячими газами устремятся в дымоход. Что нам и нужно, а установленная в дымоходе после регистра заслонка позволит хорошо регулировать работу котла и нагрев теплоносителя.
Можно обложить котел и регистр базальтовой ватой, а сверху сделать кожух из жести.
Устройство котла на постоянной основе
Если в вашем регионе с опилками нет проблем, а такой способ отопления является самым выгодным, можно установить данный котел более рационально и удобно.
На рисунке показана схема установки котла:
- Для его устройства вырыт котлован соответствующего размера.
- На дне котлована устроен фундамент.
- Стенки котлована необходимо укрепить от обсыпания.
- Котел устанавливается в котлован.
- Вокруг котла, внутри котлована, устраивается теплоизоляция.
- Крышка котла теплоизолируется отдельно, чтобы ее можно было снимать.
- Подключаются трубопроводы теплоносителя.
- Регистр также утепляется.
- Подсоединяется дымоход.
- Котел готов к работе.
Обслуживание? Без проблем!
Как видно из рисунка, достигается прекрасная теплоизоляция котла и намного облегчается обслуживание. При достаточно высоком котле загрузка топлива не совсем удобна, а в данном варианте не представляет ничего сложного.
- Достаточно открыть крышку, находящуюся почти на уровне пола, и можно загружать топливо.
У многих может возникнуть вопрос: как чистить котел? Смеем вас заверить, проблем не возникнет.
- Во время работы котла топливо сгорает полностью.
- В конце остается маленькая горстка пепла, помещающаяся в один совок.
- Думается, что для человека, который делает сам печи на опилках, не составит большого труда сделать щетку и совок на длинной ручке.
А можно установить котел снаружи?
Что еще стоит отметить, установить котел таким образом можно вообще снаружи отапливаемого помещения. Просто потребуется установить сверху короб и хорошо утеплить трубопроводы. В таком варианте котел вообще не доставит хлопот и не займет лишнего пространства в помещении.
Рассмотрев вопрос об устройстве котла на опилках, собранного своими руками, становится понятно, что при определенных навыках и знаниях из простого агрегата может получиться вполне приличный котел отопления.
Электроника в помощь
Мы подали идею и рассмотрели один из вариантов. Но при желании можно еще усовершенствовать данный агрегат:
- Установить заслонку регулировки тяги котла с электроприводом.
- Установить датчик температуры.
- Установить интеллектуальный термостат.
Соединив все это в одну цепь, можно получить котел, способный с успехом поддерживать заданную температуру.
Знания и навыки — залог безопасности и успеха
Установка высокоэффективного регистра способна еще больше увеличить КПД и вполне позволит отапливать данной системой даже небольшой дом.
В заключение несколько слов о безопасности. Собирая котел своими руками, выполняйте все работы качественно и аккуратно. Особенно это относится к сварке и работе со шлифовальной машинкой.
Если вы не обладаете достаточным опытом в работе с данными видами инструментов, лучше пригласите знакомого или наймите специалиста, который сможет выполнить эти виды работ.
Помните, что любая печь и котел являются пожароопасными агрегатами, при неправильной эксплуатации которых последствия могут быть катастрофическими.
Удачи и тепла вашему дому!
Загрузка...