Котел на опилках длительного горения

В скором времени, как прогнозируют некоторые ученые, начнется настоящая борьба за природные ресурсы. И это будут не нефть и газ, а леса. И уже на сегодняшний день мы имеем невероятный бум на экономное использование этих природных ресурсов, их вторичную обработку и полную утилизацию для получения максимального результата. В нашей же стране лес идет на отопление. При этом многие системы отопления весьма не эргономичны, что способствует большему расходу такого топлива.

Шахтный Котел длительного горения 25 кВт на опилках ВСЕ от РОЗЖИГА до ЗАТУХАНИЯ. Видео 1 / 2

Твердотопливные котлы

В нашей стране твердотопливные котлы весьма популярны. Ведь дрова, уголь, торф стоят довольно не дорого, при этом вырабатывают достаточное количество тепловой энергии, которая обеспечивает надлежащую температуру системы отопления. Новым веянием стало использование в качестве топлива опилок, стружек, соломы, скорлупы орехов и прочие биологические отходы подобного типа. Котлы на опилках производят достаточно тепла, весьма экономны, не требуют постоянного закладывания сырья в загрузочную камеру, и после них остается минимально количество золы и пепла. (См. также: Электро котлы индивидуального отопления )

Самодельный котёл на опилках Homemade pot on the sawdust

Твердотопливные котлы конструируются практически по одному принципу: корпус, в котором размещается камера горения и зольная камера, емкость с водой (может быть вынесена отдельно), а также система дымоходных труб, которая, в общем, и осуществляет передачу тепла на теплоноситель в бачке. Конечно же, это не догма, существует множество различных вариантов, которые сделаны отечественными Кулибиными. Так, например, в одной конструкции отсутствует бачок с емкостью, а передача тепла осуществляется непосредственно трубам системы отопления. Камера горения может располагаться непосредственно в емкости, эффективнее передавая тепло воде.

Котлы на опилках: цены

Котел на опилках довольно экономичен. Сказать по правде, стоит он довольно недешево, но он себя оправдывает, учитывая цену расходных материалов, которые попросту считаются мусором. Даже скорлупу от семечек способен такой отопительный прибор перерабатывать. При этом обладает такой котел достаточно высоким КПД. В зависимости от того, сколько заложено сырья, котел может работать до одной недели. Например, много споров возникает вокруг котлов для дома на опилках и дровах, так называемых котлов Попова.

Как заявляют создатели, такой отопительный прибор обладает КПД более 100 %, а из 100 грамм загруженных опилок получается около 1кВт/ч энергии. Однако, некоторые, кто пользовался котлами Попова, говорят про то, что энергии они вырабатывают не более 500 Вт в час со 100 грамм опилок средней влажности. При этом КПД более 100 % быть не может вообще, так как законы природы и законы физики еще никто не отменил. Цены на такие котлы начинаются от 90 тысяч рублей, что, согласитесь, довольно много. (См. также: Отопление дачи )

Котлы на опилках своими руками

Ни у кого не вызывает сомнений тот факт, что котел на опилках помогает сэкономить не только на цене горючего, но и на его потребляемых объемах. Для того чтобы собрать такое устройство самостоятельно, необходимо разобраться в принципе его работы. Важным является наличие специального резервуара, куда закладывается сырье в несколько слоев, которое хорошо утрамбовываются. Тепло, которое получается при сгорании топлива, сушит материал, загруженный в контейнер. Таким образом уменьшается количество конденсата и возрастает КПД. Отдельные компании, предлагающие котлы, которые работают на топливе из отходов, говорят о том, что даже пиролизные котлы не могут обеспечить такого результата, лишь в том случае если дрова подвергались сушке на протяжении двух лет.

Одна из простых конструкций сделана по принципу печки-буржуйки. При простоте конструкции печка-котел способна работать несколько часов на одной заправке, при этом ее производительность составляет 1370 ккал/час. Можно использовать ее как отопительный прибор для помещений, складов, ферм животных, а также в качестве домашней коптильни.

Необходимо сделать два цилиндра: один меньше другого (это касается и высоты, и окружности). Оба цилиндра должны иметь дно, где делается по центру отверстие. Меньший цилиндр ставится в больший, по принципу матрешки, и закрывается крышкой, которую необходимо изготовить самостоятельно. Стенки цилиндров можно изготовить из стали толщиной 2-3 миллиметра. Крышка и дно должны быть не менее 3-5 миллиметров. Под отверстием приваривается зольный ящик, в котором оборудуется печная поддувальная дверка. Котел на опилках своими руками такой конструкции предполагает наличие дымохода, который вваривается или монтируется в стенку наружного металлического цилиндра. Устанавливается он на высоте примерно 2/6 общей высоты от дна цилиндра. Дымоход должен выводиться на емкость с водой. Но опять же нет какой-то догмы. Можно емкость с водой устанавливать прямо на крышку. (См. также: Печь длительного горения своими руками )

ВАЖНО! Если планируется использовать кизячную или торфяную крошку (или же прочее многозольное топливо), то в дверку зольной печки необходимо вварить кусок трубы с поворотной заслонкой. Также необходимо герметизировать верхнюю крышку, чтобы дым не шел в помещение. Некоторые для этой цели используют песок. Главное чтобы герметизирующее вещество было термостойким, ведь крышка может раскаляться до 400 градусов.

Как эксплуатируются котлы

Все опилочные котлы эксплуатируются примерно одинаково. Необходим деревянный сердечник, который должен по своим размерам закрывать отверстие в дне внешнего цилиндра. После того как сердечник установлен, во внутренний цилиндр засыпаются опилки. Необходимо опилки засыпать постепенно, каждый последующий слой стоит хорошо утрамбовывать. После того как емкость заполнена опилками полностью, аккуратно прокручивая деревянный сердечник, необходимо его вынуть. Затем в массе опилок должна остаться дыра. Для удобства внутренний цилиндр можно извлечь. После этого в зольном отсеке разводится огонь.

Когда верхний слой опилок загорится, то стоит закрыть дверцу и отрегулировать подачу воздуха. В таком состоянии котел будет работать несколько часов, в зависимости от объемов цилиндров. При высоте цилиндра 600 миллиметров и диаметре 400 миллиметров работать агрегат будет около 19 часов, давая на боковой стенке температуру более 100 градусов, а на крышке около 150 градусов. Коэффициент полезного действия составит приблизительно 65 %. Как видно, котлы на дровах уступают устройствам, работающим на опилках, но производство последних – гораздо более сложный процесс. (См. также: Углевыжигательная печь своими руками )

Настенные котлы отопления

Как правило, твердотопливные котлы отопления устанавливаются либо на бетонный пол, либо на землю, покрытую термостойкой плиткой или металлом. Настенных котлов на опилках не выпускают. Импортные фирмы также предлагают свою продукцию на отечественном рынке. Их главное преимущество – компактность. Но о том, чтобы засовывать туда дрова, не может быть и речи. Но стоит учитывать, что навесные котлы отопления – это готовые агрегаты к подключению, которые обеспечивают полную безопасность эксплуатации.

На главную Карта сайта

В последнее время в качестве источника тепла в системе водяного отопления довольно часто используют котлы, работающие на опиле или щепе. И это вполне оправдано, учитывая немалое количество его достоинств по сравнению с другими видами подобного оборудования, включая экологичность и определенную экономию при использовании такого не слишком традиционного топлива.

Тем более что цены на привычные энергоносители становятся все выше, а котел на опилках и его характеристики таковы, что с его помощью легко поддерживать тепло и в жилом доме, и в теплице, и даже в производственных помещениях значительной площади.

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.

Устройство и методы изготовления

Принцип, по которому работают котлы на опилках, простой. Сжигание сырья осуществляется при помощи контролируемого длительного горения, трехступенчатой подачи атмосферного воздуха и вторичного дожига продуктов сгорания. При этом топливо проходит несколько стадий:

• загрузку в бункер, где находится шнек, который чаще всего расположен вне помещения;
• поступление при помощи червячной передачи в хранилище для опилок;
• отправка в следующий резервуар, соединенный с топочной камерой;
• попадание в топку котла, в котором и происходит поджигание и сгорание сырья, в результате чего нагревается теплообменник, а нагретый воздух выводится либо в камеру газогенерации (где осуществляется вторичный дожиг горючих газов), либо сразу в дымоотводную систему.

Конструкция котлов

Как правило, такое оборудование состоит из следующих элементов:

• устройства для подачи сырья;
• колосников, располагающихся в колосниковой части оборудования;
• емкости для сбора отходов;
• распределителя нагретого в топке воздуха;
• топки, где происходит сгорание топлива. Она имеет ряд отверстий, расположенных в особом порядке, позволяющем контролировать подачу воздуха и, соответственно, обеспечивать равномерность длительного горения;
• теплообменного блока, куда выходят газы, нагревающие теплоноситель и следующие затем в дымоотводящую трубу.

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.

Самостоятельное изготовление и монтаж

Вместо того чтобы покупать такое нужное и эффективное для отопления устройство, его можно изготовить своими руками. Для создания котла на опиле понадобятся следующие инструменты и материалы:

• несколько труб: с прямоугольным профилем 60-40 мм и круглых, диаметром 4 и 5 см;
• аппарат для сварки и электроды к нему;
• угловая шлифовальная машина («болгарка»).

Участки труб следует подбирать таким образом, чтобы они поместились внутри котла размерами 36х40х80 см. При этом конструкции прямоугольного сечения будут использоваться в качестве вертикальных стоек, в которых вырезаются круглые отверстия для остальных деталей. Стоит учитывать, что с той стороны, где будет располагаться дверца, диаметры трубопроводов будут равны 50 мм. В задней же части котла размеры первых 4 вырезанных прямоугольников должны быть равны 5х6 см, а следующих четырех – 4х4 см.

Подведение труб для холодной и нагретой воды обеспечивается вырезанием круглых отверстий диаметром по 5 см.

Сварка передней и задней частей устройства производится следующим образом:

• привариваются прямоугольные стойки;
• к ним присоединяются круглые трубы таким образом, чтобы они располагались перпендикулярно полу помещения;
• к котлу подключаются трубопроводы подвода и отвода теплоносителя;
• торцы всех открытых труб завариваются при помощи кусков металла.

Теперь можно проверять котел на опилках на герметичность – залить в трубы жидкость и проверить утечку.

После этого оборудование монтируется в кирпичный топливник. Его тоже можно сделать своими руками, используя в качестве материала огнеупорные кирпичи.

Особенности котлов

Имеющиеся на отечественном рынке котлы на опилках (большая часть которых работает и на щепе) имеют мощность от 10 до 500 кВт. С учетом использования 1 кВт для снабжения теплом примерно 10 кв. м это означает возможность нагрева при помощи такого оборудования помещений площадью до 5000 «квадратов». А для их работы потребуется от 2 до 100 кг сырья в час. Самодельные устройства могут иметь практически любую мощность, однако, обычно их изготавливают из расчета обеспечения теплом 100–500 кв. м.

Преимуществами таких котлов длительного горения по сравнению с обычными системами являются:

• возможность работы на щепе, опиле и прессованной стружке (пеллетах);
• максимальная эффективность;
• высокая скорость нагрева воздуха;
• использование не только для отопления, но и для получения горячей воды, сушки вещей и даже для приготовления и подогрева пищи.

Котлы длительного горения, работающие на щепе и опилках, устанавливаются только на полу. Их настенный монтаж невозможен из-за слишком большого веса оборудования. Обслуживаются эти устройства достаточно просто – уборка золы производится не чаще 1–2 раз в месяц для котла, применяемого в жилых помещениях, и раз в неделю для промышленного оборудования.

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.

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.

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.

Читайте также: Как сделать пиролизный котел