Мелкие отходы, образующиеся в результате обработки различных пород древесины, зачастую принято использовать в качестве топлива. Для этого опилки прессуют разными способами, получая такие виды твердого топлива, как брикеты или мелкие гранулы (пеллеты). А уж потом их загружают в отопительный котел. Однако, гораздо проще и дешевле сжигать опилки без всякой переработки, главное, сделать это правильно. Здесь может оказаться весьма полезным самодельный котел на опилках, о нем и пойдет речь в данном материале.
Виды самодельных котлов для сжигания опилок
Всем известно, что сухие отходы древесины быстро прогорают, высвобождая всю тепловую энергию за короткий промежуток времени. Если же опилки сырые, то наоборот, они долго тлеют и дымят, не желая нормально разгораться. В таком случае спасает только совместное их использование с дровами. Чтобы делать это с высокой эффективностью, домашние мастера – умельцы давно придумали и воплотили в жизнь 2 вида теплогенераторов:- агрегаты, где топливо сгорает сверху вниз;
- котельные установки шахтного типа.
- Использовать отходы эффективно, получив от них максимум теплоты;
- Обеспечить полное сгорание опилок, без остатка;
- Продлить промежуток между загрузками топки, сделав его как можно больше.
Отходы древесины горят в топке самодельного котла достаточно долго – от 8 до 12 часов. Этот критерий зависит от конструктивных особенностей того или иного агрегата, о чем будет сказано ниже. Главным же достоинством источников тепла на опилках, сделанных своими руками, считается доступная цена. Даже если поручить всю работу мастерам, оплачивая ее на достойном уровне, то весь проект обойдется как минимум вдвое дешевле, чем приобретение брендового отопительного оборудования.
Котел на опилках верхнего горения
Прототипом данного вида теплогенераторов является широко известная стальная печь «бубафоня», а заводским аналогом – изделия хорошо зарекомендовавшего себя литовского бренда STROPUVA. Конструктивно котел выполнен таким образом, чтобы горючее не могло «зависать» в топке во время работы, для чего камера сгорания агрегата делается круглой формы. Наружная обшивка может повторять очертания топки, но может быть и прямоугольной, в этом случае объем водяной рубашки увеличивается.Но весь фокус состоит в том, что котел длительного горения на опилках сжигает их не традиционным способом, а наоборот, — сверху вниз. При этом остатки горючего в камере постоянно придавливаются массивным грузом, повторяющим внутреннюю конфигурацию камеры и свободно двигающийся по ней вверх-вниз. Груз имеет отверстие посередине, к которому приварена длинная труба, выходящая наружу сквозь верхнюю часть агрегата. Таким образом, воздух, проходя по трубе сверху вниз, попадает в топку через отверстие и распределяется в стороны благодаря рассеивателям, приваренным снизу груза.
Залог эффективного и полного сжигания древесины в котле – наличие хорошей естественной тяги в дымоходе. Если таковую обеспечить невозможно, то понадобится установить вентилятор, как это сделано на некоторых моделях литовских заводских аналогов. При полной загрузке камеры топливо постепенно прогорает, при этом груз опускается все ниже, доставляя воздух прямо в зону горения.
Длительность работы с одной закладки – до 12 часов, остаток золы совсем небольшой. Проблема сырых опилок решается просто: их следует засыпать вместе с дровами либо укладывать нижними слоями, сверху наложив сухого топлива. Правда, отсыревшие опилки все равно отнимут часть выделяющейся теплоты на испарение влаги и в течение этого времени КПД котла будет снижено. Данный закон обойти можно только одним способом – сушить дерево заблаговременно.
Шахтный котел для опилок
Шахтные самодельные котлы, работающие на опилках, сложнее в изготовлении и более громоздкие, но имеют одно преимущество перед агрегатами верхнего горения. Они менее требовательны к качеству топлива, а точнее, к его влажности. С другой стороны, очень сырые опилки сжечь не удастся, поскольку они не смогут попасть в камеру через решетку. Сам агрегат состоит из двух секций – топливного бункера и топки с жаротрубным теплообменником. Конструкция, контактирующая с пламенем и дымовыми газами, сваривается из стали толщиной не менее 4 мм, остальной металл – 2 мм. Схема агрегата изображена на рисунке:Принцип действия теплогенератора прост: опилки постепенно ссыпаются вниз, в топку, где и сгорают при подаче воздуха вентилятором либо за счет естественной тяги дымохода. Получается, что продолжительность горения ограничивается только объемом бункера, а его каждый домовладелец может изготовить с учетом наличия места для установки котла. Полнота сгорания также обеспечивается стабильной подачей воздуха, а для управления работой агрегата рекомендуется оборудовать его комплектом автоматики, как показано на видео:
Отопительный котел на опилках, сделанный своими руками, может на равных конкурировать с заводскими изделиями по эффективности работы. По стоимости и надежности он даже выиграет, поскольку хороший мастер, беспокоящийся о своей репутации, во всем сделает приличный запас, чтобы его детище функционировало долго и безопасно.
Много видов отопления существует для обогрева частных домов. Всё большую популярность приобретают отопительные котлы. Твердотопливные, газовые, электрические. Все эти виды агрегатов изготавливаются промышленным способом, но топливо для них довольно дорогое. Более экономичным будет котёл на опилках.
К сожалению, в массовое производство такой котёл не запущен.
Но топить опилками можно и твёрдотопливный котёл. Опилки считаются отходами деревообрабатывающего производства. Что делает топливо бесплатным. Отопительный элемент довольно долго сохраняет тепло. Что делает расход топлива экономичным. Опилки – сырьё почти безотходное, прогорая, они оставляют минимум золы. Конструкция котла, рассчитанного на длительное горение, одна.
В корпусе содержится:
- топка;
- зольник;
- змеевик;
- труба дымовая;
- поддувало;
- распределитель тепла;
- датчики.
Есть конструкции с одной секцией горения, но это не практично.
Принцип работы котла
В основу отопительных самодельных котлов на опилках легла конструкция пиролизного котла. Он больше известен по фамилии своего изобретателя Попова. Принцип его действия состоит в том, что при пониженном доступе воздуха в камеру сгорания, топливо превращается в элементы термического разложения. Они состоят из нескольких газов и гидролизной смолы.
Рис. 1Котлы на щепе и опилках нагреваются до 200 градусов и выше. Продукты распада топлива перетекают в другую камеру, где приток воздуха достаточный, для их полного сгорания. Именно вещества распада при сгорании дают максимальное количество тепла. Посредством специальных теплообменников происходит прогрев теплоносителя (воздуха или воды), в зависимости от конструкции аппарата.
Отопительный агрегат, сделанный своими руками, по изготовлению не будет дешёвым, но работающие на опилках котлы отопления быстро оправдывают вложенные в них средства, благодаря тому, что топливом может послужить щепа, ореховые скорлупки, опавшие листья, строительный мусор и другие отходы, за которые не придётся платить.
Отопительные котлы на опилках достаточно заправлять 2 раза в сутки, чтобы поддерживать комфортную температуру частного дома зимой.
Водяной котёл
Отопление помещения может производиться при помощи воды или воздуха. При наличии в доме водопровода, можно собрать своими руками систему с циркулирующей водой между отопительным котлом и радиаторами или системой «тёплого пола».
В корпусе самого котла для водяного отопления трубы находятся в воде, которая будет нагреваться под действием проходящего внутри них горячего воздуха. Эта система схожа с калорифером газовой колонки
Рис. 2
Циркуляция воды по системе начинается ещё до попадания её в котёл.
Для оптимальной работы системы необходимы:
- контроллер за уровнем воды в баке;
- перелив, чтобы вода не превышала допустимого уровня;
- насос, поднимающий воду из контура для радиаторов;
- нижний выход для воды, предназначенной для обогрева пола.
Такой котёл на опилках сделать своими руками трудно, но дом оснащённый таким оборудованием, будет очень комфортным для проживания в нём круглый год.
Встроенная система защиты оборудования
Памятуя о том, что в процессе сгорания, топливо выделяет очень много разнообразных газов способных вызвать взрыв, контроль над работой оборудования должен быть на высшем уровне. Этим объясняется количество разнообразных датчиков. Данные с них поступают на термостат, что позволяет оставлять работающий котёл без присмотра на длительное время.
- Три датчика следят за температурой воды:
- на входе;
- над топкой;
- на выходе.
- датчик тяги;
- датчик давления;
- аварийный и рабочий датчики для воды;
- датчик температуры газов.
Котлы на щепе и опилках, а также другом твёрдом топливе нуждаются в постоянном уходе. Чтобы этот процесс был более простым, в системе должны быть специальные люки. Они позволят прочистить систему, не разбирая котёл по частям. Топливо для котла
На одной закладке топлива, отопительный котёл может проработать дней 5-7. Это зависит от количества, отправленного в топку материала. Опилки, перед отправкой в топку должны быть хорошо спрессованы. Если их плотность будет как у ДСП – это великолепный материал, который будет поддерживать температуру помещения долго. Поэтому лучше сразу брать не опилки, а строительные отходы ДСП.
Заменить спрессованные опилки может щепа. Прекрасно работают твердотопливные котлы на щепе и опилках. Дрова, чтобы теплоотдача была максимальной, придётся просушивать не менее 2 лет. Щепа сохнет значительно быстрее, но её невозможно спрессовать. Поэтому её КПД находится на среднем уровне между ДСП и дровами. По цене щепа значительно дешевле дров, она тоже является отходом производства.
Отопительные котлы на опилках, ДСП, щепе используются как в частных домах, так и для обогрева городских квартир.
Отопительный котёл с подачей топлива, не нарушающей процесса
Котлы, работающие на опилках, имеют такое преимущество, как подача топлива без открывания дверцы топки, что может привести к потере аппаратом, набранной температуры.
Механизм подачи прост. Он состоит из:
- металлической профильной коробки;
- вала;
- ручки;
- воронки для засыпания опилок.
В механизме подачи использован принцип ручной мясорубки. Чтобы опилки попали в топку, необходимо засыпать их в чашу. Они при вращении вала будут продвигаться по металлическому жёлобу с открытым краем, заканчивающимся внутри котла. Такой нехитрый механический способ подачи позволяет сберечь тепло.
Самодельные котлы, работающие на опилках
Чаще всего самодельные котлы на опилках в основе своей имеют металлическую бочку, что делает их схожими с привычными, для деревенских жителей, голландскими печами. Длительный цикл работы на одной подаче топлива, расширяет возможности котлов, работающих на опилках. Его можно использовать как коптильню. Без дополнительной обшивки кирпичом, выглядит он не очень презентабельно и тепло сохраняет хуже.
Для изготовления котла на опилках, своими руками понадобятся инструменты:
- болгарка;
- сварочный аппарат;
- линейка.
Материалов для котла понадобится немного больше, чем инструментов:
- бочка металлическая на 180 -200 л;
- немного листовой стали;
- профильные трубы с прямоугольным сечением 40х60;
- круглые трубы 2 видов – диаметром 40мм и 50 мм;
- кирпич;
- бетонный раствор.
Поэтапный ход работы
Рис. 3
Топка
- От бочки отрезается верхняя часть, она пригодится для создания нижней камеры.
- 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.
- Крышка и дно котла делаются из толстой стали, для установки дна, собственное днище бочки необходимо вырезать.
- В днище делается отверстие диаметром 10 см. В него будет вставлен конус горения.
- 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.
- На этом же уровне будут находиться отверстия и в корпусе агрегата.
- Через эти отверстия вставляются трубы для подачи холодной воды и отведения горячей. Также обстоит дело с дымоходом.
- 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.
Прежде чем рассказывать об особенностях котельных на опилках, необходимо разобраться с самим механизмом горения
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.
Из-за того, что в горении участвует лишь небольшое количество топлива, мощность котлов на опилке и печей, работающих на них, при одинаковых с дровяными и угольными отопительными приборами в 2–3 раза меньше .
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 .
Из горящих или нагретых, но расположенных ниже опилок, газ выходит с трудом, потому что ему мешают расположенные сверху опилки.
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.
Подходящие системы отопления
Для отопления опилками частных домов и любых строений используют такие системы :
- отопительные печки;
- отопительные печи с регистром водяного отопления или калорифером;
- водяное отопление с радиаторами;
- водяной теплый пол;
- воздушное отопление;
- воздушный теплый пол.
Отопительные печи обогревают пространство вокруг себя , поэтому подходят лишь для небольших домов . На расстоянии 10 метров от печи температура падает на 10–15 градусов, поэтому в больших домах печь может выступать лишь в роли дополнительного обогревателя.
Отопительные печи с регистром водяного отопления или калорифером сочетают в себе преимущества печей и котлов. Они дают такое же тепло, как обычная отопительная печь и нагревают теплоноситель, который по трубам или воздуховодам поступает в удаленные комнаты.
Большая масса печи превращает ее в теплоаккумулятор , благодаря которому вам не придется каждые 2 часа растапливать котел заново или каждый час подкидывать в него дрова. Печь будет поддерживать температуру теплоносителя до 6–10 часов , поэтому вы сможете топить 2–3 раза в сутки.
Водяное отопление с радиаторами в каждой комнате можно использовать как с водяным котлом, так и с печью, работающей на опилках, если в нее врезан водяной регистр . Как и любое другое водяное отопление, оно может работать на естественной или принудительной циркуляции теплоносителя.
В системах с естественной циркуляцией горячая вода сначала поднимается под потолок, затем спускается в каждую комнату и поступает либо к радиаторам, либо к теплому полу. В системах с принудительной циркуляцией воду гонит насос, поэтому все трубы можно проложить под полом.
Водяной и воздушный теплый пол не только отапливает помещение, но и улучшает его микроклимат. Зимой очень приятно пройтись босиком по полу, ощущая ногами его тепло. Главный недостаток теплого пола – высокая стоимость материалов и работ, ведь необходимо не только проложить воздуховоды или водяную трубу, но и качественно утеплить пространство между полом и землей или фундаментом.
Воздушное отопление обходится также дорого , как и теплый пол, ведь необходимо проложить по всему дому воздуховоды, а также поставить автоматические увлажнители из-за сильного пересыхания воздуха. В качестве источника тепла можно использовать печи с калорифером.
Отличие между печами и котлами заключается только в наличии у котла водяной рубашки
, то есть пространство между горячим корпусом и наружным кожухом заполнено водой.
Вот отличительные черты каждого отопительного прибора:
- печь – непосредственный нагрев воздуха и окружающего пространства;
- калорифер – нагрев воздуха для доставки в другие комнаты без нагрева окружающего пространства;
- печь-калорифер – обогрев окружающего пространства и нагрев воздуха для доставки в другие комнаты;
- печь с регистром – нагрев окружающего пространства и воды для доставки в другие комнаты;
- котел – нагрев воды для доставки в другие комнаты.
Поэтому калориферы и котлы устанавливают в подсобных помещениях и нередко утепляют снаружи. Ведь не имеет смысла тратить тепловую энергию на сильный обогрев подсобного помещения, а чем меньше тепла уйдет на это, тем больше достанется другим комнатам.
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.
Когда золы становится слишком много, отопительный прибор останавливают и охлаждают, чтобы очистить от золы и заново загрузить топливом.
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.
Печи и котлы для работы на опилках
Существует 2 вида топок, которые отличаются по способу подачи воздуха :
- сверху , через опускающийся воздуховод;
- снизу , через заранее сделанный канал в опилках.
Самые известные печи и котлы первого типа – это устройства под маркой Стропува. Их выпускают как в виде печей, так и котлов.
Как мы уже говорили в статье (Топливо из опилок), отличие между печами и котлами в том, что первые греют воздух напрямую , а вторые нагревают теплоноситель . Затем теплоноситель, в роли которого может быть, как вода, так и воздух, поступает по трубам в комнаты и обогревает их.
С опускающимся воздуховодом
Печи и котлы длительного горения Стропува устроены так :
- корпус выполнен из трубы диаметром 50–70 см ;
- в этом корпусе прорезаны две дверцы – загрузочная сверху и прочистная снизу;
- через крышку проходит телескопическая труба (в самодельных устройствах ее заменяет обычная труба большой длины) – воздуховод;
- к нижней части воздуховода приварен стальной круг толщиной 10 и шириной немного меньше внутреннего диаметра корпуса;
- к верхней стороне диска прикреплены цепочка или стальной тросик для подъема воздуховода;
- к нижней стороне диска приварены уголки или швеллеры , создающие оптимальный зазор между диском и топливом;
- отверстие для выхода дыма сделано немного выше прочистной дверцы.
Работают на опилках такие котлы и печи так:
- подняв с помощью тросика или цепочки воздуховод, печь или котел загружают опилками, максимально утрамбовывая их;
- загрузив опилки, сверху укладывают растопку – бумагу и различные щепки;
- дождавшись, когда растопка разгорится, опускают воздуховод и закрывают загрузочную дверку;
- подачу воздуха устанавливают на максимум , из-за чего верхний слой опилок разгорается и печь/котел переходит в рабочий режим;
- огонь и дым поднимаются через пространство между диском и корпусом и нагревают как воздуховод, так и корпус ;
- печь начинает излучать тепло , а котел нагревает водяную рубашку ;
- по мере прогорания опилок их уровень становится все ниже и следом за ним опускается воздуховод, такая система обеспечивает постоянный приток воздуха в зону горения и оптимальный режим сжигания топлива .
С нижним подводом воздуха
Котлы и печи без опускающегося воздуховода устроены и работают несколько иначе. У них воздуховод подходит к топке снизу
.
Такие отопительные устройства загружают через откидную крышку . Дымоход подключен чуть ниже откидной крышки.
Откидную крышку герметизируют асбестовым шнуром или лентой.
Во время загрузки в воздуховод вставляют длинную деревянную заглушку конусной формы (верхний диаметр в 1,5–3 раза больше нижнего).
Опилки плотно утрамбовывают и после окончания загрузки вытаскивают заглушку – через получившийся канал к верхнему горящему слою опилок поступает воздух.
На опилки укладывают растопку и поджигают. Когда растопка разгорелась, закрывают откидную крышку, установив шибер дымохода и регулятор подачи воздуха в режим максимальной тяги.
После того как опилки разгорелись, снижают подачу воздуха и печь или котел переходит в режим длительного горения (тления).
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 м 2 ;
- 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.
Полезное видео
В этом видео владелец частного дома рассказывает, как продлить горение опилок в печи:
Итоги
Дешевые или бесплатные опилки эффективно заменяют дрова или уголь в качестве топлива для отопления. Однако сжигать их в обычных печах и котлах не стоит , потому что они предназначены для других видов топлива.
Для такого отопления изготавливают горелки на опилках своими руками или заказывают у мастера. Затраты на покупку или изготовление таких отопительных приборов окупятся за 5–10 лет, если у вас есть возможность доставать опилки бесплатно или дешево.
С повышением цен на энергоносители все большее количество людей задаются целью получения как можно большего количества энергии из источников, ранее считавшихся бросовыми. При этом в качестве топлива рассматривается отработанное масло, бытовые отходы, старые автомобильные покрышки.
Сегодня мы поговорим, как устроить печь на опилках недорого и своими руками, причем это будет агрегат, работающий по принципу длительного горения.
Ведь ни для кого не будет секретом, что в нашей стране существуют регионы, где щепу и опилки можно использовать для отопления практически даром, если не считать расходов на их доставку.
Существуют печи длительного горения с подключенными водяными и воздушными контурами. Благодаря этому, печь на опилках позволяет отапливать достаточно большую площадь.
Мы в статье об отопительных печах для теплиц уже рассматривали вариант печи на опилках, сделанный своими руками, но данный вариант печи способен отапливать сравнительно небольшую площадь, и это обусловлено не отсутствием водяного или воздушного контура, а небольшой площадью использования горячих газов.
На рисунке представлены чертежи данной печи.
Печь, работающая на опилках, из 200-литровой бочки
Как видно, при полной загрузке тепловая площадь печи составляет примерно 1/3 общей площади . На рисунке эта область выделена красной штриховкой.
При такой компоновке существует потеря тепловой энергии, уходящей через дымоход. Конечно, можно попытаться получить как можно больше тепла, увеличив длину прохождения дымохода через отапливаемое помещение. Но это не совсем рационально, а в отдельных случаях попросту невозможно из-за конструктивных особенностей помещения и его площади.
Данная печь на опилках длительного горения хороша своей простотой, ведь по большому счету изготовить ее можно в течение нескольких часов из подручных материалов.
Решение проблемы – устройство контура
Но сегодня нас интересует печь на опилках длительного горения, которую можно использовать для отопления помещений как можно большей площади.
Конечно, потребуется установка водяного или воздушного контура, но вначале давайте решим вопрос: а можно ли в печи данного типа увеличить тепловую площадь без увеличения длины дымохода?
На первом представлена печь длительного горения с внешним дымовым контуром. Устройство полностью повторяет ранее представленную печь на опилках. Единственное изменение состоит в контуре, через который проходят горячие дымовые газы, и нижнем расположении дымохода.
На первом представлена печь с внешним дымовым контуром. Устройство полностью повторяет ранее представленную печь. Единственное изменение состоит в контуре, через который проходят горячие дымовые газы, и нижнем расположении дымохода.
Как видим, изменения позволили значительно увеличить тепловую площадь печи длительного горения без увеличения длины дымовой трубы. Объем топки остался неизменным.
Как видим, изменения позволили значительно увеличить тепловую площадь печи без увеличения длины дымовой трубы. Объем топки остался неизменным.
Во втором случае внутренний контур устроен внутри существующей печи. Тепловая площадь тоже увеличилась. Единственный недостаток данной установки — это уменьшение загрузочного объема опилок.
Но есть и преимущество: устроить такой контур не составит большого труда, единственное что потребуется, — это установка внутрь 200-литровой бочки меньшего диаметра и перестановка дымохода.
Как видим, небольшая доработка позволит значительно повысить эффективность использования такой на первый взгляд простой печи.
Новая система на старых принципах
Но и это еще не все. Печь самодельная на опилках позволяет создать еще более эффективные конструкции.
На снимке представлен котел длительного горения с возможностью подключения к системе водяного отопления. Что примечательно, котел можно изготовить своими руками, работает он на опилках, мелкой щепе и различных бытовых отходах. Но конечно, в первую очередь он предназначен для работы на опилках.
При более внимательном рассмотрении наши читатели заметят некоторое сходство данного котла с . Но это не совсем так.
Проходящая через крышку труба хоть и является поддувалом, но не имеет форму поршня и при работе котла совершенно неподвижна. На данном рисунке представлен полностью заправленный котел. Как видно, труба утоплена почти полностью внутрь, у «бубафони» она бы значительно выступала из котла.
Материалы для устройства
Давайте рассмотрим, как сделать такую печь на опилках своими руками.
Для его изготовления, без регистра, потребуется:
- Труба диаметром 400 мм, толщина стенки 10 мм . Можно, конечно, использовать и более тонкую стенку, но тогда срок службы котла значительно сократится.
- Труба для поддувала диаметром 76 мм . При прогорании ее всегда можно заменить, поэтому толщина стенки не имеет большого значения.
- Металл для крышки толщиной не менее 10 мм . При этом крышку необходимо усилить по краям. В противном случае ее поведет от высокой температуры.
- Труба для дымохода диаметром 100 мм .
Внутренняя начинка
Как же устроен данный котел?
На рисунке видно, что котел состоит из трех частей:
- Котла с регистром и дымоходом.
- Крышки котла.
- Трубы поддувала.
В таком положении котел находится перед загрузкой топлива.
Строим котел на опилках
Как сделать такой котел самостоятельно?
К трубе диаметром 400 мм с одной стороны приваривается заглушка. Это будет днищем котла. Высота котла зависит от ваших потребностей. Рассчитывайте таким образом, что при нормальной работе одного мешка опилок хватает на 8-10 часов.
Наш совет: котел высотой 1500 мм с полной заправкой способен работать до 40 часов без перезарядки.
- Из металла толщиной 10 мм вырезается крышка.
- На снимке выше видно, что она выполнена в виде многоугольника, это не принципиально, просто так намного легче вырезать толстый металл, если вы используете гильотину.
- Ровно посередине крышки необходимо вырезать отверстие такого диаметра, чтобы в него свободно вставлялась труба диаметром 76 мм. Зазор не должен быть слишком большой.
Наш совет! Вырезать в толстом металле совершенно ровное отверстие в домашних условиях довольно затруднительно. Поэтому на токарном станке изготовьте толстую шайбу. Она должна свободно надеваться на 76-ю трубу и одновременно прикрывать неровности в отверстии крышки. Приварив электросваркой шайбу к крышке, вы получите совершенно ровное отверстие, в которое идеально входит 76-я труба.
- Сбоку в верхней части корпуса котла необходимо приварить отвод для дымохода из трубы 100 мм.
Изготовление поддувала
В основном котел готов. Осталось изготовить поддувало.
На рисунке видно, как оно устроено.
- Из трубы диаметром 76 мм отрезается кусок длиной, равной высоте котла.
- В нижней части привариваются 3 или 4 куска арматуры или стального прута таким образом, чтобы поддувало увеличивалось в длине на 100-150 мм. Это как раз то расстояние, на которое оно возвышается над крышкой.
- С помощью шлифовальной машинки в поддувале прорезаются отверстия длиной 100 мм и толщиной 5-7 мм. Количество напрямую зависит от диаметра трубы корпуса и его высоты. Они расположены на 1/3 поддувала.
Как правильно загружать топливо?
На рисунке показана пустая топка. Как работает печь и как ей пользоваться?
В отличие от, к примеру, «бубафони», труба поддувала вставляется сразу в топку штырями вниз. Они должны упираться в днище, при этом поддувало располагается по центру.
Топливо загружено — запуск
- Можно поджигать топливо.
- Поджигать можно и без установленной крышки, но лучше крышку установить сразу, а в поддувало плеснуть немного отработки с керосином или бензином, достаточно 50 г.
Наш совет: для регулировки тяги на поддувале можно установить заслонку в дымоходе.
- После того как топливо загорится, необходимо прикрыть заслонку на ¾ отверстия.
- Через 2-3 минуты заслонку необходимо слегка открыть и отрегулировать нужную подачу воздуха.
- Когда печь выйдет на рабочий режим, можно будет услышать ровное гудение. С помощью заслонки регулируется режим работы печи.
Устанавливаем регистр для теплоносителя
Теперь можно подумать о подключении котла к системе отопления. Для этого потребуется на выходе из котла дымохода установить регистр.
На рисунке хорошо виден установленный регистр с подключенной подачей и обраткой, соединенной с центральной отопительной системой. Это один из вариантов, вы можете использовать совершенно другой. Главное, чтобы он соответствовал тепловым параметрам изготовленного вами котла и полностью удовлетворял объему установленной радиаторной системы отопления.
Мы не будем подробно останавливаться на устройстве регистра. Скажем одно: чем ближе к котлу он установлен, тем эффективнее он работает.
Трубопроводы, подключенные к регистру
Основные правила теплоизоляции
Но это еще не все. Можно значительно повысить эффективность работы котла, если выполнить его теплоизоляцию.
Мы много раз рассказывали на своих страницах о теплопроводности материалов. В статье есть видео, где доступно рассказывается о таком эффекте, как тепловое излучение.
Кратко отметим, что при работе любой печи образуется тепловое излучение, свободно проходящее через металл. Если бы наш котел работал без регистра, это было бы замечательно, он легко бы обогревал помещение, в котором установлен.
- Но ведь наш котел направлен в основном на нагрев теплоносителя, проходящего через регистр, установленный на дымоходе.
- Значит, нам совершенно не нужны потери тепла, уходящие через его стенки, их необходимо направить в дымоход.
Тепловое излучение без потерь
В вышеуказанной статье и в видео этот вопрос подробно рассмотрен. Становится понятным, что обкладка котла кирпичом вплотную к его стенкам создаст переизбыток теплового излучения в топке котла, которое вместе с отработанными, горячими газами устремятся в дымоход. Что нам и нужно, а установленная в дымоходе после регистра заслонка позволит хорошо регулировать работу котла и нагрев теплоносителя.
Можно обложить котел и регистр базальтовой ватой, а сверху сделать кожух из жести.
Устройство котла на постоянной основе
Если в вашем регионе с опилками нет проблем, а такой способ отопления является самым выгодным, можно установить данный котел более рационально и удобно.
На рисунке показана схема установки котла:
- Для его устройства вырыт котлован соответствующего размера.
- На дне котлована устроен фундамент.
- Стенки котлована необходимо укрепить от обсыпания.
- Котел устанавливается в котлован.
- Вокруг котла, внутри котлована, устраивается теплоизоляция.
- Крышка котла теплоизолируется отдельно, чтобы ее можно было снимать.
- Подключаются трубопроводы теплоносителя.
- Регистр также утепляется.
- Подсоединяется дымоход.
- Котел готов к работе.
Обслуживание? Без проблем!
Как видно из рисунка, достигается прекрасная теплоизоляция котла и намного облегчается обслуживание. При достаточно высоком котле загрузка топлива не совсем удобна, а в данном варианте не представляет ничего сложного.
- Достаточно открыть крышку, находящуюся почти на уровне пола, и можно загружать топливо.
У многих может возникнуть вопрос: как чистить котел? Смеем вас заверить, проблем не возникнет.
- Во время работы котла топливо сгорает полностью.
- В конце остается маленькая горстка пепла, помещающаяся в один совок.
- Думается, что для человека, который делает сам печи на опилках, не составит большого труда сделать щетку и совок на длинной ручке.
А можно установить котел снаружи?
Что еще стоит отметить, установить котел таким образом можно вообще снаружи отапливаемого помещения. Просто потребуется установить сверху короб и хорошо утеплить трубопроводы. В таком варианте котел вообще не доставит хлопот и не займет лишнего пространства в помещении.
Рассмотрев вопрос об устройстве котла на опилках, собранного своими руками, становится понятно, что при определенных навыках и знаниях из простого агрегата может получиться вполне приличный котел отопления.
Электроника в помощь
Мы подали идею и рассмотрели один из вариантов. Но при желании можно еще усовершенствовать данный агрегат:
- Установить заслонку регулировки тяги котла с электроприводом.
- Установить датчик температуры.
- Установить интеллектуальный термостат.
Соединив все это в одну цепь, можно получить котел, способный с успехом поддерживать заданную температуру.
Знания и навыки — залог безопасности и успеха
Установка высокоэффективного регистра способна еще больше увеличить КПД и вполне позволит отапливать данной системой даже небольшой дом.
В заключение несколько слов о безопасности. Собирая котел своими руками, выполняйте все работы качественно и аккуратно. Особенно это относится к сварке и работе со шлифовальной машинкой.
Если вы не обладаете достаточным опытом в работе с данными видами инструментов, лучше пригласите знакомого или наймите специалиста, который сможет выполнить эти виды работ.
Помните, что любая печь и котел являются пожароопасными агрегатами, при неправильной эксплуатации которых последствия могут быть катастрофическими.
Удачи и тепла вашему дому!
Битопливные котлы на дровах и на опилках, пользуются особой популярностью отечественного потребителя, благодаря доступности используемого топлива. В процессе работы, используется принцип газогенерации, увеличивая КПД отопительного оборудования до 92%.
Принцип работы опилочно-дровяного котла
Пиролизные комбинированные котлы на дровах и опилках, имеют внутреннее устройство и модифицированную конструкцию, обеспечивающую максимальную теплоотдачу и эффективность при сжигании топлива. Принцип работы отопительного оборудования заключается в следующем:- Во время горения твердого топлива, выделяется большое количество углекислого газа. Продуцируемый CO, направляется в камеру дожига. Во время транспортировки, образуется воздушно-газовая смесь, сжигаемая при высоких температурах. Для поддержания необходимого температурного режима, камера дожига изготавливается из шамотного кирпича.
- Разогретые газы не выводятся в дымоход сразу, а направляются в ломаный дымоходный канал, расположенный внутри котла, окруженный жидкостной средой теплоносителя. Процесс пиролиза и изменения в конструкции котла, увеличили коэффициент полезного действия с 70%(в стандартных моделях), до 92% (в газогенераторном оборудовании).
- Модуляционный режим работы – котлы на твёрдом топливе длительного горения под дрова и опилки, используют чувствительную автоматику, подключаемую к комнатным термостатам. В зависимости от потребностей помещения в тепле, производительность меняется от 30 до 100%.
- Использование двух типов топлива – можно самостоятельно выбрать в качестве основного источника тепла: дрова или опилки. Второй тип топлива будет использоваться как резерв. После того, как дрова прогорели и теплоноситель стал остывать, в автоматическом режиме запустится сжигание опилок или щепы.
Сжигание дров
Универсальные твердотопливные котлы длительного горения могут работать на дровах и опилках. Но, в случае использования дров, возрастает теплоэффективность оборудования. Объясняется это просто. Дрова, при сжигании, выделяют максимальное количество углекислого газа, который используют для получения дополнительного тепла.
Сжигание дров имеет следующие особенности:
- Закладка топлива и розжиг осуществляется вручную.
- Интенсивность подачи воздуха в топку регулируется с помощью шиберной заслонки вручную, либо посредством автоматики.
- Автономная работа котла от одной закладки варьируется, в зависимости от качества дров и модели отопительного агрегата, от 6 до 24 часов.
Сжигание опилок
Сжигание опилок осуществляется с максимальной автоматизацией процесса. Горение и подача топлива идут следующим образом:- Опилки в топочную камеру поступают посредством шнековой передачи. За интенсивностью движения топливного транспортера, следит автоматика котла. В случае возникновения аварийной ситуации, подается сигнал на отключение подачи опилок.
При необходимости, организуется механизированное топливохранилище. После подключения бункера, котел в состоянии проработать в течение всего отопительного сезона без остановки. - Электророзжиг – опилки зажигаются посредством плазменной дуги. В топочной камере установлен оптический датчик, контролирующий наличие пламени. При затухании, опилки поджигаются заново.
- Сжигание опилок осуществляется с искусственным нагнетанием воздуха. Создается устойчивый факел пламени, максимально быстро разогревающий теплоноситель.
Наряду с опилками и дровами, в битопливных агрегатах допускается использование щепы, изготовленной из твердых пород дерева, с содержанием влажности не более 20%.
Правильная организация места под установку котла дрова-опилки
Широкое распространение получило использование битопливных котлов на дровах и древесных опилках, для отопления частных загородных домов, коттеджей, дач. Установка отопительного оборудования для бытового применения, проходит с соблюдением установленных строительных норм и правил, а также применением указаний из ППБ.Для безопасной эксплуатации битопливного агрегата и предотвращения аварийных ситуаций, описаны общие требования к помещениям, используемым под котельную и топливный склад, а также, к используемой системе отведения дымовых газов. Во внимание принимаю рекомендации производителя, описанные в технической документации.
Нормы и требования к помещению
Помещение, используемое под котельную, выбирается с учетом технических характеристик опилочно-дровяных котлов. Отопительное оборудование работает с использованием высокотемпературного сжигания топлива и при неправильной эксплуатации или нарушении требований монтажа, становится причиной пожара.Некоторые требования ППБ предъявляются к котельной:
- Котлы с производительностью до 40 кВт, монтируются в любом месте жилого дома. Современные модели снабжены системой принудительного дымоудаления, что предотвращает попадание дыма в комнату. Котлы с мощностью свыше 40 кВт, монтируются в отдельном помещении.
- Котельная обустраивается в помещении с ровными негорючими полами. Двухтопливные модели имеют большой вес, что требуется залить фундамент под котел.
- Обязательно наличие приточно-вытяжной вентиляции и естественного освещения.
- Минимальная площадь помещения не менее 8 м².
- Стены и пол облицовываются негорючими материалами: штукатурка и керамическая плитка.
- Рекомендуется установить в котельной, систему оповещения и датчики дыма.
- Все точки энергопотребления должны отключаться автоматами, установленными вне котельной.
Некоторые правила могут меняться, в зависимости от региона. Перед монтажом двухтопливного котла, консультируются с участковым пожарным инспектором.
Организация склада опилок и дров
Битопливные пиролизные котлы дрова-опилки, на 20 кВт, потребляют в течение года 7-12 тонн сырья. Организация хранилища встает практически перед каждым хозяином отопительного оборудования, данного типа. В требованиях ППБ, относительно помещения, используемого под хранение твердого топлива, указывается:
Главным требованием, предъявляемым к хранилищу твердого топлива, является обеспечение пожарной безопасности и предотвращение возникновения аварийных ситуаций.
Подбор системы отвода дымовых газов
Процесс пиролиза начинается при температуре 600°С, опилки и щепу сжигают при температуре 700-800°С. При накоплении сажи в дымоходных трубах, происходит возгорание, увеличивающее температуру до 1000-1100°С. Способность выдерживать длительный нагрев без прогорания и деформации, основной, но не единственный критерий выбора дымоходной трубы.Для бытовых отопительных котлов на дровах и опилках, подойдет дымоход, соответствующий следующим критериям:
- Теплоизоляция – для полноценной газогенерации, требуется поддержание стабильных характеристик тяги и быстрый выход котла на рабочую мощность. Это возможно, только при хорошо утепленном дымоходе.
- Устойчивость к кислотным веществам – сажа, смешиваясь с конденсатом, под воздействием высокой температуры, превращается в кислоту. У подходящего дымохода, внутренние стенки должны свободно выдерживать воздействие кислотной среды.
- Минимальное продуцирование конденсата. На появление кислотных осадков в трубе, влияет несколько факторов: недостаток теплоизоляции, неправильно подобранное сечение, плохие характеристики тяги.
- Принцип работы – котлы длительного горения, пиролизного типа, на дровах опилках, стоят в 2-3 раза дороже классических агрегатов, но способны проработать в автономном режиме от одной заправки топлива несколько суток. В обычной модели, топливо сгорает за 3-4 часа.
- Качество топлива – большинство современных моделей оборудования требует, чтобы влажность дров и опилок была не выше чем 20%. Если нет возможности приобрести сухое твердое топливо, стоит остановить свой выбор на моделях шахтного типа с верхней загрузкой. В моделях с вертикальной топочной камерой, допускается использование дров с влажностью до 42%.
- Степень автоматизации – предлагаемые модели используют ручную и автоматическую загрузку топлива. Котлы с автономной подачей топлива, способны проработать в автономном режиме в течение всего отопительного сезона.
- Производительность – мощность котла рассчитывают по формуле 1 кВт = 10 м².
- Количество контуров – одноконтурные модели работают на нагрев системы отопления, в двухконтурных котлах, дополнительно предусмотрен змеевик для ГВС.
Плюсы и минусы битопливных опилочно-дровяных котлов
Опыт эксплуатации двухтопливных котлов, работающих на дровах и опилках, позволил выявить их преимущества и недостатки. Судя по отзывам покупателей, у битопливных моделей есть следующие достоинства:- Оптимальная конструкция котла для сжигания дров и опилок. Изменения во внутреннем устройстве, увеличили КПД и длительность работы от одной закладки.
Механизированная подача топлива, при использовании щепы и опилок, сделала возможным автономную работу устройства в течение всего отопительного сезона. - Экономия места – двухтопливные котлы занимают меньшую площадь, чем два однотопливных агрегата.
- Возможность автоматического перехода на другой тип топлива. После прогорания дров, котел начинает использовать опилки. В некоторых моделях, дополнительно установлен электрически ТЭН.
- Газогенераторные отопительные котлы, работающие на дровах или на опилках, чувствительны к качеству топлива. Этот минус отличает все пиролизные модели без исключения.
- Зависимость от электричества – в конструкции предусмотрена система принудительной подачи воздуха и отведения дыма, шнековая передача, приводимая в движение электродвигателем.
При отключении электричества, котел прекращает свою работу. Решить проблему можно, или генератор.
