Отопительные котлы на опилках – существенная экономия

Требования к отопительным приборам

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

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

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

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

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

Пеллеты и брикеты — альтернатива дровам

Из опилок делают пеллеты и брикеты, которые обладают большей теплоемкостью, чем обычные дрова. Вот таблица, которая показывает теплоемкость пеллет и брикетов, а также дров из различных пород дерева:

Материал	Теплотворная способность 1 кг в кВт/ч при влажности
Естественная влажность	Влажность 20 %	Влажность 12 %
Дрова из разных пород дерева (разносортица)	1,6	2,2	4
Дрова березовые	1,7	2,3	4,3
Дрова из лиственницы	1,75	2,3	4,3
Дрова сосновые	1,6	1,9	3,8
Дрова дубовые	1,8	2,2	4,1
Дрова из акации	1,7	2,2	4,2
Пеллеты	4,8-5,5
Брикеты	4,8-5,7

Разница между этими видами топлива лишь в размерах и несколько большей теплоемкости брикетов (зависит от породы и сорта древесины, из которой они сделаны):

• пеллеты – это гранулы небольшого размера (длина 1–5 см, диаметр 5–10 мм);
• брикеты – это большие спрессованные фрагменты весом от 100 г (оптимально 0,5–1 кг) произвольной формы.

Технологический процесс получения этих видов топлива одинаков почти во всем, разница только оборудовании для прессования.

Вот весь технологический цикл:

• сортировка опилок;
• измельчение;
• сушка;
• проверка влажности;
• прессование.

Более подробно об:

• изготовлении брикетов и пеллет;
• разнице между ними;
• оборудовании для промышленного и домашнего изготовления,

Системы подачи топлива

К хранилищу должен быть доступ снаружи. Это облегчает восполнение запасов. Бункер располагается поблизости. Он бывает:

1. В виде конуса. Имеет суженное наклонное основание, под которым находится шнек, отправляющий сырье в камеру сгорания.
2. Оборудованный ворошителем. Механизм располагается непосредственно в бункерном отсеке. Его лопасти вращают деревянные элементы. Они попадают в шнек.

Загрузка топочной камеры организована следующим образом. Когда необходима дозаправка, открывается специальный барабан и включается транспортерный механизм. Это является мерой безопасности от случайного возгорания.

Котел твердотопливный длительного горения своими руками: чертежи и порядок сборки

Котлы длительного горения отличаются высокой теплоотдачей и выдают более мягкую, ровную температуру.

Но есть у них и существенный недостаток – высокая цена.

Поэтому есть смысл попробовать свои силы и изготовить печь самостоятельно.

Если Вы решили сделать котел твердотопливный длительного горения своими руками, чертежи найти – половина успеха. Но сначала разберемся, какие существуют основные конструкции.

Какой твердотопливный котел можно сделать своими руками?

В домашних условиях можно изготовить практически любой котёл, ведь всё делают люди.

Но некоторые детали можно выполнить только в заводских условиях.

Поэтому важно оценить свой опыт и возможности (инструмент, материалы, время). И разобраться с основными типами отопительных приборов и их особенностями

По нарастанию степени сложности, котлы можно разделить на:

И разобраться с основными типами отопительных приборов и их особенностями. По нарастанию степени сложности, котлы можно разделить на:

1. Привычные котлы-топки с варочной поверхностью, водяной рубашкой по бокам и колосниками.
2. Вертикально расположенные агрегаты шахтного типа и с горением, осуществляющимся сверху.
3. Пиролизные котлы.

Классические твердотопливные котлы с привычным способом сжигания

Самый яркий представитель таких котлов – обычная печь, только выполненная из стали. Топливо укладывается на колосниковую решетку и сгорает, нагревая водяной контур пламенем.

Чтобы повысить КПД обычного котла устраивают повороты, вваривают поперек дымохода трубы, пропускающие теплоноситель и т. д. Могут быть горизонтальными или вертикально направленными.

Устройство котла длительного горения изнутри

Горизонтальные топки, как правило, ниже и имеют сверху варочную поверхность, отдающую тепло непосредственно в помещение. Конструктивно возможно соединение таких котлов с кирпичной трубой или колодцами классической печи, что значительно повышает их теплоотдачу.

Кирпичные колодцы, проводящие горячие дымовые газы, не только повышают КПД сгораемого топлива, не давая газам вылетать прямо на улицу, но и служат аккумуляторами тепла.

Котел с верхним горением

Само его название говорит о том, что здесь процесс горения идет наоборот: сверху вниз. Это сделано для того чтобы замедлить сжигание топлива, так как обычно пламя идет вверх и зажигает все дрова сразу.

Итак, конструкция этого аппарата: вертикально стоящая труба, точнее две трубы большого диаметра, входящие одна в одну. Между ними располагается водяная рубашка.

Для подачи воздуха в этой конструкции предусмотрена телескопическая труба, которая поднимается вверх перед закладкой топлива и опускающаяся вместе с ним по ходу сгорания дров или угля. Для изготовления такой конструкции понадобятся:

• Трубы для корпуса диаметром 450 и 400 мм.
• Для камеры предварительного подогрева воздуха диаметром 280 и длиной 350 мм.
• Для телескопической подающей трубы отрезки длиной примерно по 300 мм таким диаметром чтобы входили друг в друга это – 89 мм, 76 мм, и 60 мм.
• И толстый листовой металл для изготовления дверок; для блина, который давит на топливо и передает ему воздух для горения; для закрытия верха и низа котла и т. д.
• Дверца для закладки топлива размером 250 х 210 устраивается на расстоянии 579 мм от основания. В самой нижней части еще одна дверца поменьше, для чистки. Колосники в этой модели не предусматриваются.

Конструкция «блина» – это полая деталь из двух одинаковых шайб-дисков диаметром 300 – 350 мм. По окружности диски провариваются стальной лентой, таким образом, чтобы воздух попадал внутрь, только через подающую трубу 60 мм. А для подачи воздуха к дровам, в нижней части диска сверлится множество отверстий.

Отличаются немалой высотой (могут достигать полутора метров).

Дрова укладываются во всю высоту, поджигаются снизу, где происходит процесс горения, а факел пламени направляется в другой отдел, соединенный в нижней части с основным котлом.

Продукты сгорания, проходя дальше по теплообменнику, остывают и удаляются в трубу.

Данная конструкция котла позволяет использовать пиролизное горение. Для этого устанавливается заслонка, ограничивающая подачу воздуха, и связанная с датчиком тяги и температуры. А во второй камере при доступе воздуха происходит сгорание выделенных газов.

Котлы шахтного типа хорошо справляются с сырыми дровами и опилками. Можно сказать, что это идеальные вариант для сырых дров.

Как выбрать котел длительного горения, работающий на угле

Существует несколько десятков различных моделей твердотопливных отопительных котлов длительного горения на угле. Различия есть в конструкции теплообменника, используемом принципе горения и других характеристиках.

При выборе, кроме производителя и себестоимости модели, следует обращать внимание на следующие характеристики:

Тип теплообменника – изготавливаются стальные и чугунные напольные твердотопливные котлы длительного горения на угле. Большой вес конструкции при полной загрузке топлива, составляет приблизительно 2-3 центнера. Поэтому, все производители изготавливают котлы в напольном исполнении.

Количество контуров – модели длительного горения способны работать как на отопление помещения, так и для ГВС. Одноконтурные котлы, при необходимости, подключаются к бойлеру накопителю. После установки емкости, модель можно подключить к системе горячего водоснабжения. Двухконтурные котлы, одновременно работают на нагрев теплоносителя и горячей воды.

Время автономной работы – одна из основных причин, почему выбирают модели медленного горения, это возможность работать на одной закладке топлива в течение 6-120 часов. Поэтому, время автономного горения влияет на выбор подходящей модели.

Какой котел длительного горения лучше

На рынке отопительного оборудования, возможно выбрать твердотопливный котел практически любой модификации и производительности. Самые лучшие модели, предлагают несколько европейских и российских производителей.

Чтобы облегчить подбор техники, все оборудование делят по территориальному признаку, стране, в которой был изготовлен теплогенератор:

1. Латвийские модели – Stropuva.

Чешские котлы – ATMOS, Viadrus.

Российские агрегаты – НМК Магнум, Медведь Comfort.

Немецкие котлы – Buderus, Viessmann.

Украинские модели – SWAG, PALCHE.

Польские котлы – Heiztechnik, SAS, Galmet, Elektromet, Pereko.

Турецкие агрегаты – Radijator.

Европейские агрегаты отличаются хорошими теплотехническими характеристиками и длительным сроком эксплуатации, но, котлы прихотливы к качеству топлива. Использование угля неправильного сорта, приводит к резкому снижению производительности.

Отечественный твердотопливный котел отопления длительного горения на угле, менее чувствителен к качеству топлива и полностью адаптирован к отечественным реалиям эксплуатации.

Цены на угольные котлы

Европейские котлы стоят дороже отечественной продукции. Лидерство, относительно ценовой политики, занимают немецкие котлы. Котлы длительного горения Buderus, Viessmann, стоят, начиная от 350 тыс. руб. Польские, чешские и латвийские модели, предлагаются от 100 тыс. руб.

Котел на угле российского производства с длительным периодом горения, обойдется в 50-60 тыс. руб. в минимальной комплектации. Модели с измененной топочной камерой и принципом верхнего горения, а также универсальное оборудование, будет стоить в пределах 80-100 тыс. руб.

Буквально 5 лет назад, для отечественного потребителя, модели с длительным сгоранием топлива, были в диковинку. На данный момент, оборудование уже стало привычным, появился реальный опыт эксплуатации в условиях русской зимы, что дало возможность получить точное представление о недостатках и преимуществах котлов данного типа.

Плюсами котлов являются:

Использование угля в котлах увеличило время автономного горения в 2-3 раза, по сравнению с обычными твердотопливными агрегатами.

Длительное горение облегчает контроль над температурой нагрева теплоносителя, что предотвращает его перегрев.

Регулируемая интенсивность пламени позволяет сделать точный расчет длительности горения, с максимальным отклонением в несколько часов.

Современное оборудование в состоянии проработать до 5 суток в полностью независимом режиме.

Удобство эксплуатации – в моделях с верхней загрузкой, предусмотрен специальный люк, расположенный в оголовке корпуса. Загрузка угля в котел, благодаря такому изменению в конструкции, стала намного проще.

У первых моделей длительного горения, было много недостатков, проявляющихся в сложности растопки и дальнейшей дозаправке котла. Оборудование отличалось прихотливостью к качеству топлива и быстро выходило из строя. В среднем, за 5 лет прогорал теплообменник, что приводило к дорогостоящему ремонту. Все эти минусы были учтены производителями и на данный момент исправлены.

Остался только один недостаток – высокая стоимость отопительного оборудования. Но благодаря постоянно увеличивающемуся ассортименту продукции и большой конкуренции, цены имеют тенденцию к постоянному снижению. В будущем, можно ожидать еще больший спрос на угольные котлы длительного горения.

Промышленный образец

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

Преимущества современных агрегатов

Основными достоинствами заводских отопительных приборов для дома являются:

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

Минусы котлов заводской сборки

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

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

Экономическая эффективность котлов на опилках

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

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

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

Особенности эксплуатации котлов на опилках, теплогенераторы на опилках

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

Расположение котла, котельная

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

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

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

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

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

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

Возможные системы отопления

Для дома и помещения большой площади применяются следующие отопительные системы на опилках:

• Печь. Применяется для обогрева прилежащего пространства. При удалении от печи температура стремительно снижается.
• Печь с водяным регистром или калорифером. В работе отопительной системы сочетается локальный обогрев помещения непосредственно от печи, а также нагрев и доставка в удаленные участки здания нужного теплоносителя по воздуховоду (для воздуха) и трубе (для воды, антифриза).
• Водяное отопление посредством установленных радиаторов, которые отдают тепловую энергию воздуху помещения благодаря постоянной циркуляции подогреваемой жидкости.
• Воздушное отопление отличается от водяного другим теплоносителем и считается дорогим вариантом обогрева. Для реализации такой системы отопления необходима прокладка сети воздуховодов и установка автоматических устройств для увлажнения сильно пересыхающего воздуха.
• Теплый пол. Работа системы возможна с различным теплоносителем. При таком отоплении комфортный микроклимат создается на всех уровнях от пола до потолка. Минусом является высокая стоимость требуемых материалов, сложность работ, необходимость теплоизоляции пола со стороны фундамента, цокольного этажа или грунта.

При отоплении здания центром отопительной системы все чаще становится котел. В отличие от печи, которая нагревает только место своей установки, котел нагревает теплоноситель, переносящий тепло к приборам отопления по всему дому.

Знайте

1. Если котел из опилок будет использоваться для отопления дома, его следует несколько модифицировать для обеспечения безопасности в помещении. С этой целью делают отверстия в обшивке водяной рубашки и крепят штуцеры для устройств контроля над температурой и давлением. Самым лучшим вариантом будет монтаж сбросного предохранительного клапана, который вводился бы в действие при достижении температурой отметки в 3 бар. Трубу от клапана необходимо будет вывести на улицу.
2. Еще одной проблемой является горячая поверхность котла и дымохода. Так как тепло распространяется в топочной, где оно совершенно не нужно. Поэтому работающие на опилках котлы нужно изолировать. Теплоизоляционный эффект можно создать своими  руками при помощи базальтовой ваты, которая обладает высокой устойчивостью к высоким температурам. Вату можно обшить слоем листового металла с покрытием из полимера, заодно придав котлу эстетичный вид.

Как загружать топливо

Процесс закладывания горючего в котлы на опилках совсем не сложен. Для начала в отверстие в крышке вставляют конусообразную трубу. Такая форма очень удобна, поскольку ее легко достать в нужный момент. Опилки засыпают до тех пор, пока они не достигнут уровня дымоходной трубы. Каждую порцию горючего нужно утрамбовать. Затем трубу аккуратно достают. Через отверстие кислород будет поступать в прибор, а дым будет выходить наружу. Далее нужно накрыть печь крышкой и поджечь опилки с наружного конца вертикальной трубы. Процесс растапливания можно ускорить, если на металлическую перегородку налить немного воспламеняющейся жидкости до уровня загрузки биомассы. В котле объемом около 200 л опилки горят от 8 часов, и печь нельзя открывать до полного сгорания. Таким образом, новую порцию горючего можно засыпать только после окончания этого процесса.

Стоит ли использовать отражатель в котле?

При изготовлении котла на опилках своими руками многие не знают, нужно ли вставлять в него отражатель. Эксперты советуют это делать, особенно если котел будет использоваться в небольших комнатах. Объясняют они это тем, что в процессе работы прибора температура его корпуса чрезвычайно высокая. В случае с котлом на опилках отдача отопления еще выше, чем в других устройствах. Отражатель позволит сделать правильно перераспределение потоков тепла и обеспечит равномерный обогрев всего помещения. Именно поэтому он также помогает сэкономить средства на отоплении – использование отражателя снижает расходы топлива на треть!

Котел на опилках не всегда необходимо обкладывать кирпичом. Решение будет зависеть от ситуации: если он будет стоить в гараже, теплице или подсобке, такие работы будут лишь напрасной тратой времени и денег. А вот устройство для жилого помещения следует отделать и поместить в кирпичный топливник. Это будет иметь свои недостатки – использовать прибор и обслуживать его станет намного сложнее.

Перед сборкой устройства своими руками нужно ознакомиться с некоторыми особенностями их эксплуатации:

• Детали дымохода собирают в направлении, противоположном движению дыма и продуктов горения.
• Конструкция дымохода должна быть удобной для разборки и регулярной чистки.
• Поскольку корпус котла очень сильно накаляется, нужно позаботиться о том, чтобы возле него не было легковоспламеняющихся предметов. Стены, рядом с которыми будет находиться прибор, должны иметь отделку из жаростойких материалов.
• После окончания сборки устройства своими руками его необходимо протестировать в разных режимах работы. Тестирование позволит найти оптимальный режим температуры и определить необходимый объем топлива для одного цикла работы.

Как подается топливо

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

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

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

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

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

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

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

Обратите внимание! Автоматические котлы характеризуются тем, что в них подача топлива происходит непрерывно! Это позволит вам сделать бункер для него, расположенный под землей. Подземный бункер хорош тем, что в нем не только хранится топливо, но он экономит свободное пространство в доме. Зачастую он устанавливается таким образом, чтоб его наивысшая точка располагалась на том же уровне, что и сам фундамент

В этом же месте должен располагаться люк, через который топливо будет засыпаться сразу же из транспорта, доставившего его. Также отметим, что бункер должен размещаться в комнате, соседствующей с той, где находится котел, дабы без проблем наладить топливный транспортер

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.