Котел на опилках длительного горения своими руками

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:

• 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.
  Читайте также:  Сколько Гкал в 1 кубе газа? Как перевести газ в гигакалории?
• 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.

• Конструкция оснащена водяным контуром отопления и в ряде моделей, контуром ГВС. При необходимости, система укомплектовывается бойлером косвенного нагрева.
• Процесс горения контролируется посредством GSM блока. Розжиг и выключение станции, выбор температурного режима, выполняются с помощью любого мобильного устройства.

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:

• 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.

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:

• 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.

Принцип работы

Теперь рассмотрим общее устройство котлов на щепе и опилках.

Корпус устройства состоит из таких элементов:

• топка;
• зольник;
• змеевик;
• дымовая труба;
• поддувало;
• распределитель тепла;
• датчики.

Устройство котла Hargassner

В топке, на специальной решетке, происходит процесс сгорания щепы и опилок, благодаря этому весь пепел и зола остаются в зольнике. Чистку этого приспособления надо совершать примерно 2 раза в месяц.

Благодаря тому, что щепа и опилки являются отходами деревообработки и не образуют большого пламени, теплообменник в таких котлах нагревается посредством горячих газов, проходящих сквозь него.

Теплообменник представляет собой трубки, которые соединены параллельно. Он изготавливается из материала, который хорошо выдерживает высокие температуры и не ржавеет, а также ему присуще такое качество, как высокий уровень теплопроводности.

Древесные опилки и щепа — особенно экономичный вид топлива, если рядом есть источник топлива: деревообрабатывающее производство.

Котёл на щепе Hargassner WTH 150-200
Для достижения более высокой производительности используются газогенераторные котлы отопления на щепе и опилках, нагрев которых происходит не только за счет тепла от сжигания топлива, но и благодаря пиролизному газу, выделяющемуся в процессе сжигания древесины.
Чтобы газ сжигался, топка котла состоит из двух обособленных камер. В одной горит само топливо, в другой сгорает газ, поступающий из первой камеры.

Устройство и принцип работы пиролизного котла длительного горения.

Котлы для отопления, функционирующие на опилках и щепе, как и другие отопительные приборы, бывают одноконтурными и двухконтурными.

Первые предназначены исключительно для обогрева помещения, вторые способны еще и нагревать воду. Такие агрегаты пользуются спросом у владельцев частных домов, т.к. позволяют не только обеспечить дом теплом, но и обустроить водопровод в доме.

КПД котлов, работающих на опилках и щепе, — порядка 90 %.

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.

Самостоятельное изготовление котлов

Когда в доме необходимо устройство для отопления, но не хочется тратить на его покупку значительную сумму денег, можно сделать его самостоятельно. Для этого понадобится:

Котел на опилках своими руками – схема устройства

• трубы с круглым профилем 4-5 см в диаметре;
• трубы прямоугольные 60Х40 мм;
• сварочный аппарат;
• электроды;
• шлифовальная машина.

Трубы подбираются так, чтобы они разместились в котле размером 36х40х80 см. Конструкции с прямоугольным сечением будут выполнять функцию вертикальных стоек. В них создаются круглые отверстия для крепления других элементов устройства.

На стенке котла с дверцей будут располагаться трубопроводы по 5 см в диаметре. Для задней части нужны четыре первых прямоугольника размером 5х6 см, а следующие – 4х4 см.

Для подведения труб вырезаются отверстия по 5 см в диаметре. По ним будет поступать холодная и горячая вода.

Процесс изготовления

Передняя и задняя части котла оборудуются таким образом:

• присоединяются прямоугольные стойки с помощью сварки;
• перпендикулярно к ним устанавливаются круглые трубы;
• подключаются трубопроводы для подвода и отвода воды;
• открытые концы труб закрываются частями металлических листов и завариваются.

Процесс изготовления котла на опилках

Котел проверяется на герметичность – в трубы заливается вода, чтобы сразу обнаружить протекание. Если все в порядке, устройство монтируется в топливник из кирпича. Его можно сделать самим, используя для этого огнеупорные материалы.

Принцип работы

Котел загружается топливом сверху, от дна и до дымоходного среза. Он не имеет ни дверец, ни зольника. Щепа и опилки уплотняются специальным грузом, сделанным из толстого листа стали. К нему приварена труба, по которой воздух подается в топку. Она вертикально проходит через крышку, конец ее выходит наружу – котел разжигается через него.

Процесс работы самодельного котла на опилках

Смысл заключается в горении верхнего слоя биомассы, весь процесс продвигается по направлению вниз. Так происходит нагревание водяной рубашки.

На конец трубы монтируется заслонка – с ее помощью регулируется подача воздуха, чтобы контролировать скорость сгорания топлива. В процессе работы опилок становится все меньше, груз опускается ниже до тех пор, пока котел не опустеет. Он освобождается от продуктов горения через дымоход.

При самостоятельном изготовлении обязательно нужно пользоваться чертежами – так легче разобраться с пропорциями и формой деталей. Чтобы устройство правильно функционировало, оно должно быть правильно собрано.

Печь на опилках

Печь на опилках, использующие в качестве топлива опилки и мелкую деревянную щепу, становятся все более популярными. Такие отопительные агрегаты имеют множество весомых преимуществ. Конструкция подобных печей такова, что загруженное топливо горит в них в течение максимально продолжительного времени. Помимо этого, опилки являются экологически безопасным и недорогим вариантом топлива, что позволяет сделать отопление дома максимально эффективным и экономически выгодным. Печь на древесных опилках прекрасно подойдет для обогрева парника, мастерской комнаты, гаража и, конечно же, жилых помещений небольшой и средней площади. Подобную печь можно безо всяких проблем собрать собственными силами из доступных материалов. К примеру, в качестве основы для изготовления рассматриваемого агрегата часто используются бочки, обрезки труб, пустые газовые баллоны и прочие подобные емкости.

Печь на опилках имеет предельно простую конструкцию. Традиционно в состав такого агрегата входят следующие элементы:

• отсек для загрузки топлива;
• поддувало, через которое в печку поступает воздух;
• дымоотводящая труба с задвижкой;
• крышка.

Минимальное количество конструктивных элементов делает сборку такой печки предельно простой и быстрой, а сам агрегат максимально надежным, т.к. чем меньше компонентов входит в состав системы, тем более стабильной она является.

Печь на опилках легко собирается на основе отрезка трубы с толстыми стенками. Рекомендованный диаметр трубы – 400 мм. Подготовьте трубу для отведения дыма диаметром 100-150 мм. Дополнительно вам понадобится лист металла толщиной от 6 мм.

Первый шаг

Изготовьте бак для топлива. Прорежьте в верхней части подготовленной металлической трубы отверстие, имеющее диаметр порядка 100 мм.

Второй шаг

Сделайте дно для будущей печки. Вырежьте из листа стали круг диаметром, аналогичным диаметру корпуса. Предварительно сделайте разметку. Для этого достаточно установить трубу на металлический лист и обвести ее маркером. После вам останется попросту вырезать намеченную заготовку при помощи обыкновенной болгарки.

В центральной части вырезанного круга сделайте отверстие, имеющее диаметр порядка 50-80 мм

Третий шаг

Изготовьте трубу для подачи воздуха в печку. Длина этой трубы должна немного превышать высоту топливника. Диаметр трубы подбирайте по диаметру ранее подготовленного 50-80-миллиметрового отверстия.

В этой трубе нужно сделать порядка 50 дырок диаметром около 1 см.

Пятый шаг

Изготовьте крышку для печки. Для этого вырежьте многоугольную либо круглую заготовку из стального листа. В центральной части заготовки создайте отверстие. Диаметр этого отверстия должен совпадать с диаметром ранее подготовленной вами перфорированной трубы, чтобы крышка надевалась на нее максимально плотно.

Также подготовьте дополнительное отверстие ближе к крайней части крышки. На него вы установите заслонку для подачи воздуха в агрегат и контролирования уровня тяги.

Шестой шаг

Установите трубу для отведения дыма. Для установки сначала прикрепите сваркой к отверстию в верхней боковине корпуса патрубок, а уже к патрубку при помощи хомута прикрепите дымоотводящую трубу.

Соединение трубы с патрубком следует дополнительно уплотнить при помощи теплоизоляционного материала. Сверху затяните соединение металлической проволокой.

Седьмой шаг

Подготовьте опоры для установки печки. Их можно сделать из металлопрофиля. Для этого вырежьте из металлопрофиля 3-4 заготовки одинаковой длины и приварите их к печному корпусу. Учитывайте тот факт, что все элементы конструкции, изготовленные из металла, будут нагреваться во время топки. Поэтому печку категорически запрещается устанавливать рядом с легковоспламеняющимися объектами.

Специалисты рекомендуют укомплектовывать такие печи защитными экранами. Лучший вариант – экран из кирпича. Достаточно попросту выложить вокруг печки кирпичные стенки примерно метровой высоты. Не оставляйте печь без присмотра на долгое время.

Преимущества и недостатки котлов на опилках

Любой вид отопительного оборудования имеет свои плюсы и минусы. Недостатки котла на опилках связаны с качествами топлива. Опилки имеют плохую сыпучесть, из-за этого возникают сложности с транспортировкой. Кроме того, им свойственно впитывание влаги, поэтому гореть они будет хуже, чем дрова и уголь. Самодельные устройства не имеют никаких гарантий качества сварных швов, их внешний вид сильно отличается от производственных аналогов своей неприглядностью.

Но, все же, положительные качества у прибора тоже есть:

Преимущества котла на опилках

• экономичность (по сравнению с другими видами топлива, так как опилки – это строительные отходы);
• высокий коэффициент полезного действия – более 90%;
• работает без вреда для окружающей среды, опилки – экологически чистый продукт;
• одна загрузка топлива может обогревать дом до 10-12 часов;
• быстрый нагрев – через 30 минут после запуска;
• простая конструкция.

Стоимость самодельного котла на опилках будет в разы ниже фирменного, даже если все материалы для его изготовления купить в магазине и нанять профессионального сварщика. А если какие-то детали найдутся в хозяйстве, экономия будет еще больше.

Такие котлы непривередливы к топливу и его качеству, в отличие от заводских. Будет щепа от сосны или березы – не важно, выделяемая смола не навредит устройству.

Главное — чтобы попытки сэкономить не принесли больших потерь: котел, собранный своими руками, не отвечает требованиям безопасности. Он не является долговечным и надежным, в нем отсутствуют системы автоматического контроля, поэтому оставлять его без присмотра нельзя.

Преимущества оборудования

Во многом популярность отопительных приборов, которые работают на древесной стружке, объясняется многочисленными преимуществами этой технологии. Изготовленный своими руками котел на опилках длительного горения имеет следующие преимущества:

• Безопасность использования.
• Возможность контроля расхода сырья и температурного режима.
• Экологичность оборудования.
• Минимальные затраты на топливо.
• Быстрый нагрев помещения.
• Высокий КПД.

Изготовленные своими руками котлы на опилках характеризуются универсальностью и эффективностью. С помощью такого отопительного оборудования с легкостью обогревают помещение любой площади. Благодаря простой конструкции прибора его можно сделать самостоятельно, а в последующем топливо можно брать бесплатно на пилорамах или покупать уже готовые высушенные прессованные брикеты опилок.

Из минусов котлов на опилках отмечают их повышенные требования к качеству топлива и его показателям влажности. Также потребуется периодически выполнять очистку дымохода от золы и сажи. От правильности такого сервисного обслуживания будет напрямую зависеть эффективность оборудования и его безопасность эксплуатации.

Особенности работы твердотопливных котлов на опилках

Котлы на опилках для длительного горения должны иметь периодическую контролируемую загрузку сырья в топку, 3-х ступенчатую подачу воздуха, возможность обеспечить продуктам сгорания повторный (вторичный) дожиг. При сгорании опилок в рабочей топке происходит нагрев теплообменника, горячий воздух может сразу отводиться дымоотводной системой или попадать в камеру для дальнейшей газогенерации с дожигом газов.

Конструкция котлов

Устройство стандартной котельной установки включает следующие узлы и конструкционные элементы:

• устройство или механизм загрузки топлива;
• колосники;
• рабочая камера сгорания – топка;
• блок теплообменника;
• распределитель горячего воздуха;
• блок управления (автоматика);
• зольник – емкость для накопления отходов сгорания опилок.

Если котел на опилках делают своими руками, его конструкция упрощается.

Различают конструкции двух типов:

1. Одноконтурные обогревающие котлы.
2. Двухконтурные котлы с дополнительной функцией получения требуемой температуры воды второго контура и ее подвода к кухне, ванной комнате, в другие помещения.

Как подается топливо

На одной порции загрузки котел работает длительное время и для обслуживания устройства, обогревающего коттедж или дом до 150-180 м2, достаточно ручной загрузки топлива 1-3 раза в сутки. На такое обслуживание уходит несколько минут.

Для мощной модели, обогревающей большое здание, коммерческие или производственные помещения больших размеров, предусмотрено наличие бункера. Из него засыпанное сырье автоматически подается к топке в требуемом объеме и в назначенное оператором время. Основные узлы системы подачи топлива: ворошитель – периодически рыхлит опилки (предупреждая слеживаемость) и подает их к транспортеру; шнековый (встречается ленточный) транспортер для перемещения сырья в топку.

Изготовление печки на опилках своими руками

Печь без внешнего контура

Проще всего сделать металлическую твердотопливную печь длительного горения из ненужной стальной бочки. Сначала с неё аккуратно срезают верхнюю часть. Бочка не должна быть ржавой, стенки – чем толще, тем лучше. От этого напрямую зависит продолжительность эксплуатации собираемого аппарата.

Берётся металлическая труба или деревянный валик, желательно с некоторым сужением к одному из концов и длиной примерно равной высоте бочки. Эта труба создаст пустоту в центре опилок при загрузке топлива.

Из листовой стали толщиной 3–6 мм изготавливают дно камеры сгорания. Диаметр подбирают по габаритам бочки с зазором, в центре проделывают отверстие, соответствующее по размерам трубе из предыдущего абзаца. Полученную пластину приваривают, отступив 15–20 см от низа ёмкости

Под ним вырезается поддувало, какое по форме не суть важно, главное, чтобы оно потом перекрывалось заслонкой

В верхней части агрегата сбоку через патрубок пристыковывается дымоход. Место стыка обматывается теплоизоляцией.

Рекомендуемый диаметр дымохода – 85–150 мм. Горизонтальный участок трубы стараются сделать длиннее, но трёх метров хватает для обеспечения хорошей теплоотдачи печки. Сверху на крышку наваривается ручка.

Далее делаются ножки печки, их удобно сделать из металлических уголков. Нижняя поверхность бочки должна подниматься над полом на 100-150 мм.

Если в получившуюся систему добавить отопительный контур с теплоносителем, то буржуйка на опилках трансформируется в котёл.

Существует несколько возможных конструкций самодельных котлов длительного действия.

С одной из них россиян через интернет познакомил пользователь с ником bubafonja, и это название прочно закрепилось за типом печки.

По принципу действия она копирует котёл Stropuva, выпускаемый с 2000 г. одноимённой компанией.

Бубафоня на опилках имеет несколько отличительных особенностей. Воздуховод проходит через верхнюю крышку, к его концу, находящемуся в топливной камере во время горения, приваривается металлическая пластина – гнёт, с рёбрами закрученными по спирали вокруг центральной оси трубы.

Бубафоня ставится на основание из огнеупорного кирпича, имеет сборник конденсата на дымоходе. Все трубы, воздуховод, дымоотвод и дымоход, подбираются с разницей диаметров как между собой, так и с перепадами по длине, с тем чтобы канал для воздуха постоянно расширялся, создавая дополнительную тягу.

Печь с внешним контуром

Чтобы увеличить эффективность системы иногда добавляют внутреннюю топливную ёмкость. В такой конструкции основу печки составляют две бочки – одна больше другой. Оптимальная разница диаметров — 200 мм. В меньшей по размеру ёмкости в днище делается круглое отверстие, и она приваривается к стальной пластине внутри большей. Вырезы в деталях, разумеется, полностью совпадают по расположению и размеру. Чтобы максимально использовать внешний контур аппарата для нагревания воздуха в помещении, дымоотвод переносится в нижнюю половину печки. В остальном конструкция остаётся без изменений.

Качество сборки печи для отопления опилками зависит от наличия предварительно выполненного чертежа с деталями, точности резки и качества сварки. Для долгой эксплуатации выбирают добротные материалы, не стоит использовать ржавые бочки и листовую сталь недостаточной толщины. В идеале, печки варятся из труб большого диаметра, а не простых металлических бочек.

При работе с такими печами всегда следует помнить об их основных особенностях. металлические поверхности агрегата нагреваются до очень высоких температур, его нельзя устанавливать прямо на деревянный пол, в зону действия не должны попадать легковоспламеняющиеся вещи, в т. ч. топливо, т. е. опилки.

Перед началом постоянного использования самодельные буржуйки и бубафони обязательно тестируются, первые опыты позволят точнее определить закладываемое количество опилок, оптимальную величину и длительность открытия поддувала и, главное, продолжительность работы котла на одной закладке.

Варианты комплектации и принципиальные схемы работы

Рассмотрим несколько вариантов котельного оборудования, предназначенного для отопления жилого или дачного дома.

Котельная установка

Наиболее удобной и современной является автоматизированная водогрейная установка, работающая на опилках, щепе, стружке. При наличии большого объема крупнофракционной части топлива можно приобрести дробильную машину для переработки крупной фракции в мелкую.
Установка включает в себя следующие узлы:

• Бункер для топлива
• Газогенератор
• Котел водогрейный (камера сгорания и теплообменник)
• Блок автоматического управления

Проектом жилища могут быть предусмотрены различные варианты размещения оборудования: полностью снаружи или внутри помещения, а также с выносом отдельных узлов наружу.

Описание процесса работы:

Опилки выгружаются в отопительный бункер автосамосвалом (трактором, фронтальным погрузчиком). Для предупреждения слеживания опилок в бункере предусмотрен ворошитель для периодического их рыхления. По транспортеру (ленточному или шнековому) они подаются в камеру газогенерации, где в режиме медленного горения происходит термическое разложение топлива с выделением пиролизного газа. Подача топлива на транспортер и в камеру газогенерации осуществляется автоматически.

Пиролизный газ, поступающий из газогенератора в камеру сгорания, выгорает полностью, нагревая воду. Содержание в дымовых газах несгоревших компонентов минимально: окиси углерода всего до 1%, окиси азота до 300 мг/м³. В камеру сгорания вентилятором подается горячий воздух, что способствует глубокому выгоранию компонентов пиролизного газа.

Система автоматики управляет следующими процессами:

• Подачей топлива в газовый генератор
• Подачей вентилятором горячего воздуха пропорционально объему топлива в камере сгорания
• Температурой теплоносителя и ее изменением
• Пожаротушением

Котлы на и опилках HARGASSNER (Австрия) являются типичным оборудованием такого уровня, используемым для отопления частных домов, гостиниц, офисов, коттеджей в Европе. Мощность таких котлов 25 — 55 кВт, отапливаемая площадь 200-600 кв. м.

Шахтные котлы длительного горения

Особого внимания заслуживает шахтные котлы длительного горения (котлы Холмова). Это пиролизные котлы особой конструкции. Конструктивное преимущество их в том, что топливо, закладываемое в специальную шахту, частично подсыхает, что позволяет использовать для отопления опилки повышенной влажности.

• Автоматика (контроллер) управляет процессом горения, заданной температурой теплоносителя и работой центробежного насоса.
• Система безопасности обеспечена контуром аварийного охлаждения котла и предохранительным клапаном.
• Обслуживание котла занимает несколько минут 1-2 раза в сутки.
• Применение таких котлов позволяет отапливать коттеджи и малые производства площадью 60 -250 кв. м.

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.

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.

Поэтапный ход работы

Топка

1. От бочки отрезается верхняя часть, она пригодится для создания нижней камеры.
2. Листам тонкой стали придаётся цилиндрическая форма. Один цилиндр должен идеально входить в другой. К верхнему (более узкому) краю цилиндра прикрепляется крышка. Так создаётся конус горения и трамбовочный конус.
3. Крышка и дно котла делаются из толстой стали, для установки дна, собственное днище бочки необходимо вырезать.
4. В днище делается отверстие диаметром 10 см. В него будет вставлен конус горения.
5. Трубы с прямоугольным сечением или швеллера навариваются вертикально внутри бочки. Их размер немного меньше высоты бочки. Это необходимо для того, чтобы они не мешали крышке с трамбовочным конусом легко закрывать котёл. Предварительно в них должны быть высверлены отверстия, соответствующие диаметрам круглых труб.
6. На этом же уровне будут находиться отверстия и в корпусе агрегата.
7. Через эти отверстия вставляются трубы для подачи холодной воды и отведения горячей. Также обстоит дело с дымоходом.
8. Из отрезанной части бочки сооружается камера поджига. Дверцу можно сделать из тонкого листа стали или использовать готовую, приобретённую в магазине. Для хорошей тяги, нужно просверлить внизу камеры несколько отверстий.

Самодельные котлы на опилках, поставленные в подсобных помещениях, кирпичом можно не обкладывать

В жилом помещении эта мера предосторожности необходима, чтобы избежать ожогов. Фундамент под котёл необходимо сделать обязательно

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.

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.

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

.

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.

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.

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.

Разновидности бытовых и промышленных котлов

Отопительные агрегаты отличаются внутренним устройством. Это влияет на способ и длительность горения. Для дома подойдет любой из них. Для производственных нужд обустраивают полностью автономные котельные. Это минимизирует трудозатраты, связанные с их обслуживанием.

Автоматическое оборудование

Агрегаты предназначены для обогрева промышленных объектов большой площади. Имеют полностью автоматизированную систему управления. Щепки подаются транспортерами в топку, контроллер отслеживает температуру, регулирует степень нагрева.

Котлы с автоматической подачей топлива на щепе часто используются в фермерских хозяйствах.

Котлы верхнего горения

Оборудование с большой топкой. Характеризуется постепенным сжиганием — сверху вниз. Теплообменник нагревает дольше. В то же время он поддерживает температуру при небольшом объеме деревянных отходов. Тепловая нагрузка распределяется постепенно. Прибор отличается меньшим КПД из-за большого расстояния между его частями.

Пиролизные котлы

Оборудование длительного горения предусматривает не применение топлива для генерации тепла, а использование продуктов распада — летучих веществ. Они тлеют в топке, образуя пиролизный газ. Он переходит в отсек для дожига, где перерабатывается под воздействием кислорода. Регулирование нагревом происходит путем изменения скорости нагнетания воздуха. При его отсутствии температура падает, а выделение газа замедляется.

Пиролизный котел на древесной щепе использует продукты распада топлива.

Варианты подачи щепы

В доме создавать узел автозагрузки экономически невыгодно. Это требует монтажа дорогих элементов. А котельная занимает большую площадь.

Ручная подача

В приборах верхнего горения автозагрузка не монтируется. Некоторые виды пиролизных устройств тоже требуют ручной подачи. При этом сгорают верхние слои щепы, а нижние тлеют.

Автоматический режим

Загрузка осуществляется транспортерами и шнеками. Их диаметр и шаг выбирается согласно размеру сырья. Бункер бывает оснащен ворошителем, который препятствует их слеживанию.

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 м2;
• 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.

Достоинства печи

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

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

Дополнительные рекомендации

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.

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;

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

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.

Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены

При выборе котла на опилках и щепе кроме технических характеристик следует обращать внимание на страну и бренд производителя. Северные европейские страны научились выжимать из топлива самые высокие экономические показатели. Для этого они уже давно работают над совершенствованием автоматики именно для частных домов, а учитывая их стремление к комфорту и экологические требования следует обратить внимание на продукцию компаний Hargassner, Froling, ETA. Конечно, если бюджет позволяет.

Котлы российского производства, особенно, если разработчик известный на рынке европейский бренд, вполне могут быть конкурентоспособными. При существенно более низкой цене, они вполне способны обеспечить и надежность, и комфорт частного дома. Кроме того, неприхотливы в сырье и обслуживании, а автоматика даже в европейских твердотопливных котлах часто из КНР.

Специализированные

Это котлы, предназначенные преимущественно для использования сыпучих видов твердого топлива.

Пиролиз Мастер BIO-15

Один из лучших котлов на опилках для отопления частного дома. Работает также на щепе, торфе, лузге подсолнечника. С применением сменных горелок может жечь солому. Благодаря пятиходовому теплообменнику отличается высоким КПД – 91%, имеет бункер объемом 200 литров. Единственным недостатком являются немалые габариты.

Стоимость: 185 000-240 000 руб.

FACI FSS 115

Производится в России, но разработчик – Италия. Это автоматический промышленный котел для сжигания отходов деревообработки. Мощность регулируемая в пределах 25-115 кВт, КПД 92%. В качестве дополнительных опций оборудуется авторозжигом, самоочисткой горелки, ДУ. Емкость бункера 810 литров, подача топлива двумя шнеками. Может сжигать любую биомассу с фракцией, не превышающей 40 мм. Модель мощностью 115 кВт имеет огромный вес 1150 кг, что повышает требования к напольному покрытию и транспортировке.

Стоимость: 450 000-477 000 руб.

Цены: итоговая сравнительная таблица

Дальнейшее развитие автоматизации котлов на опилках и щепе составит реальную конкуренцию газовым и электрическим котлам по комфорту и эффективности.

КотлыТвердотопливные котлы

Универсальные модели

Котлы, использующие любое твердое топливо: все виды угля, торф, дрова, древесные отходы, лузга семечек, брикеты с разной эффективностью, но конструктивно предназначенные для длительного горения. Они гораздо дешевле специализированных, но и гораздо менее эффективны и практичны при работе с опилками.

Tis Pro DR

Отличный недорогой универсальный котел. В качестве теплообменника используется печная сталь толщиной 5 мм, что очень хороший показатель в плане надежности и долговечности. Также отличается огромной топкой, в зависимости от мощности, объем топочной камеры может составлять 80-116 л. Не использует наддув вентиляторов, энергонезависим. Выпускается в версиях мощностью 17, 22 и 27 кВт, КПД достигает 82%.

Владельцы часто отмечают, что крайне практичным является исполнение колосников: они раздельные, чугунные (надежные и легко сменяемые). Недостатков за практику эксплуатации не обнаружено.

Стоимость: 58 500-72 000 руб.

PEREKO KSP Duo

Высокотехнологичный польский универсальный тт котел высшей ценовой категории. Инновационная горелка позволяет качественно сжигать мелкофракционное топливо от эко горошка до овса максимально эффективно. Водонаполненная решетка в камере сгорания дает возможность жечь древесину и ее отходы.

Оснащен автоматикой под управлением контроллера ST-480, который помимо управления насосами ЦО и ГВС, вентилятором наддува, может также управлять работой смесительного клапана, учитывать сигналы комнатных и уличных датчиков температуры. Выпускается в вариациях мощностью: 12, 18, 26, 36, 52 кВт. Помимо цены из недостатков большие габариты, вес и небольшое допустимое рабочее давление – всего 1,5 бар.

Стоимость: 283 000-498 000 руб.

LIEPSNELĖ L20U

Универсальный литовский котел шахтного типа длительного горения мощностью 20 кВт. Топливом является уголь, прессованные брикеты из угля, торфа древесных отходов, опилки и прочее сырье. КПД достигает 91%, однако это лишь при отоплении углем низкой зольности, при использовании опилок и щепы КПД будет ниже. Теплообменник чугунный, в стальном корпусе. Котел известен своей надежностью, качеством используемых сплавов и сборкой. Даже при использовании опилок и щепы можно достигнуть длительности горения одной загрузки в 2-3 суток.

Единственными недостатками, как и в предыдущем случае являются низкое рабочее давление в 1,5 бар и большой вес.

Стоимость: 110 000-125 000 руб.