Котел на опилках и древесных отходах

10.12.2014

Твердотопливные котлы уже давно серьезно конкурируют с традиционным газовым оборудованием. Эффективность твердотопливных приборов, равно как их КПД, с недавних пор выросли особенно быстро. Этому способствует не только использование современных технологий, но и применение топлива, на которое раньше даже внимание не обращали.

котел на опилках

Особой популярностью начали пользоваться котлы на опилках, хотя у нас они встречаются нечасто. Поэтому мало кто вообще имеет представление о принципе их функционирования. Тем не менее, такие котлы действительно достойны вашего, поскольку имеют очень много достоинств – среди них экологичность и возможность сэкономить. А если добавить к этому тот факт, что стоимость традиционных видов топлива растет с каждым днем, то получается, что в скором времени данные приборы станут попросту незаменимыми. При помощи котла на опилках вы сможете отапливать теплицы и мастерские, а также частные дома, притом полностью.

Вводное видео


Как работает котел подобного рода?

Главной деталью любого отопительного устройства, работающего на опилках, считается топочная камера. Именно там располагается теплообменник, который при сжигании опилок нагревается. При горении топливо располагается на специальном колоснике, благодаря чему все остаточные отходы попадают в зольник – специальную емкость, которую периодически следует очищать. В среднем очистка зольника происходит где-то раз в три месяца, но, разумеется, что срок этот относителен, так как многое зависит от интенсивности отопления.

схема работы

Опилки – это, по сути, отходы деревообрабатывающей промышленности, и они, как известно, сильного пламени дать не могут. По этой причине через теплообменник проходят разогретые газы, дополнительно нагревающие его поверхность. Для пущего эффекта теплообменники делают преимущественно спиралевидной формы, но могут встречаться и несколько трубок, которые соединены между собой. Материал, из которого делают теплообменники, должен быть устойчивым к образованию ржавчины, а также к высоким температурам; более того, он должен отлично проводить тепло. Разогретые газы, передав тепловую энергию в обменник, уходят в дымоход, будучи полностью охлажденными.


котельная

Дабы получить КПД с высоким показателем, котлы на опилках используют не только ту тепловую энергию, которая образовалась при горении древесины, но также и побочный продукт данного процесса – пиролизный газ. Но вы должны придерживаться конкретных условий, чтобы этот газ получить. Так, количество кислорода в топочной камере должно быть минимизированным, из-за чего прибор оборудуется системой искусственной вентиляции – она будет не только выводить воздух из топки, но и нагонять его при необходимости. Чтобы пиролизный газ также сгорал, топка должна быть разделена на несколько отдельных частей:

  • В одной из них будут гореть сами опилки.
  • В другой – газ, перемещенный из первой камеры посредством специальной горелки.

Котлы, функционирующие на опилках, равно как и прочее отопительное оборудование, могут быть двух типов.

  • Одноконтурные, способные исключительно на обогрев.
  • Двухконтурные, которые и обогревают помещение, и горячей водой снабжают.

принцип работы и устройство

Как подается топливо


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

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;
  • ворошитель опилок

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

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.

доставка опилок


Плюсы и минусы данного материала как топлива

Сначала рассмотрим достоинства данного материала в качестве топлива, ведь их гораздо больше, чем недостатков.

  • Любое топливо из дерева – экологически чистый продукт, который даже при горении не будет вредить окружающей среде.
  • Такое топливо стоит недорого, ведь оно, по сути своей, обычные отходы.
  • Сегодня котлы на опилках полностью автоматизированы, благодаря чему контролируются все рабочие процессы.
  • Опилки выделяют больше тепла, чем, к примеру, дрова, и гореть могут вдвое дольше.
  • Опилки можно использовать в любое время, так как они всегда сухие и очень легко загораются.
  • При работе практически не выделяется копоти.
  • Затраты на обслуживания такого котла существенно ниже, чем на его аналоги.
  • Сегодня даже продаются специальные прессованные опилки, запаянные в удобную упаковку.
  • Топливо компактно, из-а чего его очень удобно хранить.
  • Наконец, опилки при горении не выделяют никаких токсинов.

Схема котельной с бункером

А теперь о недостатках, которых, как мы обещали, не так много.

  • Опилки сыпучие, из-за чего транспортировать их не очень удобно.
  • Параметры горения этого вида топлива относительно невысокие.

Особенности выбора котлов, работающих на древесных опилках

Дабы правильно подобрать котел, использующий в качестве топлива опилки, необходимо уделить особое внимание целому ряду аспектов. Прежде всего, объективно оцените размеры дома, которые предстоит обогревать. Основываясь на полученных данных, вы сможете определить, прибор какой мощности вам необходим. Чтобы правильно рассчитать эту мощность, воспользуется простой общеизвестной формулой.

На 10 метров квадратных помещение требуется 1 киловатт мощности прибора

Важно, чтобы при проведении этих расчетов вы учитывали следующие параметры вашего жилья.

  1. Тепловая изоляция.
  2. Количество окон и дверей.
  3. Высота потолка.

Помимо того, обратите внимание на то, способна ли понравившаяся вам модель автоматически подавать топливо в топочную печь. Если данная процедура автоматизирована, то дальнейшая эксплуатация котла будет легкой и непринужденной. Как результат – вы будете тратить меньше времени на то, чтобы контролировать все рабочие процессы прибора.


Наконец, большая часть современных котлов на опилках может эксплуатироваться в сочетании с дополнительными устройствами. Это может быть, к примеру, бытовая сушильная камера. Именно поэтому при покупке котла особое внимание обращайте и на наличествующие в нем дополнительные опции.

В качестве заключения

Вот мы и выяснили, что котлы на опилках – это идеальный вариант для загородного дома. Судите сами: топливо для него стоит дешево, ведь это обычные отходы деревообрабатывающей промышленности, при горении топлива не выделяется никаких вредных для здоровья веществ, а эксплуатация таких котлов представляет собой достаточно простую процедуру. В общем, если вы выбрали опилки в качестве топлива, то вы сделали правильный выбор!

Источник: v-teplo.ru

Обеспечение топливом

Котел на опилках и древесных отходахИтак, для постоянного отопления опилки должны:

  • Образовываться в необходимых для отопления объемах. Нет смысла устанавливать такой котел при недостаточном их количестве. На это следует обратить внимание в первую очередь. К примеру, котел мощностью 25 кВт в отопительный сезон потребляет до 40 кг опилок в час. С другой стороны, избыточный объем опилок на складе тоже нежелателен, поскольку их складирование резко ухудшает качество: опилки становятся плотными и сырыми, плохо горят с низкой теплоотдачей.
  • Обходиться дешево. Поскольку опилки обычно отпускаются производителем бесплатно, единственным видом затрат станут транспортные расходы на доставку их к дому для отопления. Следует учитывать, что они имеют малую плотность и неудобны для транспортировки.

Посчитайте, во что вам обойдется доставка топлива, и какова, соответственно, будет его цена.

Требования к топливу

Эффективность работы котлов прямо зависит от влажности опилок. Использование в качестве топлива сухой стружки и опилок столярных производств проблем не вызывает. Основную же массу опилок составляют, как отмечалось, отходы цехов распиловки круглого леса.

Производственные отходы распиловки леса-кругляка на ленточных пилорамах представляют собой мелкие (до 0,3 мм) опилки влажностью до 80%. Даже при постоянной принудительной подаче воздуха в топку такие опилки сгорают очень медленно, поскольку требуется время для их подсушки. Еще большую проблему при сжигании представляют собой сырые, долго хранившиеся опилки, уплотненные в сырую пылеобразную массу.

Сжигать такое топливо следует в определенном режиме:

  • В топочную камеру должно подаваться сухое и сырое топливо в соотношении 3:1.
  • Подачу сырого топлива можно начинать только с набором полной мощности котла после розжига.
  • Постоянно принудительно подавать воздух вентилятором в топочную камеру.

Преимущества

Котел на опилках и древесных отходахВ основе рабочего процесса лежит температурный распад древесины, называемый пиролизом. В режиме тления в камере газогенерации выделяется пиролизный газ, выгорающий затем в камере сгорания в условиях принудительной подачи воздуха.

Неоспоримыми преимуществами являются


  • Высокий КПД (до 85-90%).
  • Высокая экономичность (до 8-12 часов обогрева на одной загрузке котла). Пиролизные котлы экономичнее классических дровяных в 3-5 раз, а газовых котлов – в 10 -11 раз, при примерно одинаковом выделении тепла.
  • Быстрый нагрев помещения (30-40 минут) после розжига котла.
  • Простота и надежность конструкции.
  • Низкое потребление топлива.
  • Низкая стоимость топлива.
  • Возможность перевода в режим обычного дровяного котла.
  • Независимость мощности от сортности сырья. Котел, кроме опилок, может работать на коре, щепе, сучьях, древесине.
  • Простота обслуживания и чистки котла.
  • Экологическая безопасность.
  • Простота эксплуатации позволяет не тратить средства на дорогостоящее обучение персонала котельной.
  • Благодаря дешевизне опилок и высокому КПД, подобные котлы очень быстро окупаются.

Варианты комплектации и принципиальные схемы работы

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

Котельная установка

Котел на опилках и древесных отходахНаиболее удобной и современной является автоматизированная водогрейная установка, работающая на опилках, щепе, стружке. При наличии большого объема крупнофракционной части топлива можно приобрести дробильную машину для переработки крупной фракции в мелкую.

Установка включает в себя следующие узлы:


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

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

Описание процесса работы:

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

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

Система автоматики управляет следующими процессами:


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

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

Отечественные производители

Котел на опилках и древесных отходахОтечественные производители также предлагают широкий выбор котлов на опилках и пеллетах для отопления индивидуального жилья и небольших производственных помещений.

Предлагаемые котлы, в основном, пиролизные, работающие в автоматическом режиме. Технологически процесс горения аналогичен приведенному выше. Единственное отличие от импортного оборудования состоит в том, что российские котлы, как правило, не обеспечены автоматическими линиями подачи топлива.

Автоматика регулирует работу вентилятора поддува для стабильной заданной температуры теплоносителя, которая задается блоков управления. При плановом или аварийном отключении вентилятора котел продолжает работать на пониженной мощности. Закладка опилок, стружки и других отходов дерева выгорает в них в течение 4-12 часов, в зависимости от выбранного режима горения.

Шахтные котлы длительного горения

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

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

Собственные конструкции

Котел на опилках и древесных отходахКонструкции таких котлов, предлагает в сети множество доморощенных «самоделкиных». Не заостряя внимания на творческих новациях в рекламируемых аппаратах, отметим, что такое оборудование не может быть надежным и долговечным, в принципе.

Материалы, из которых оно изготовлено, чаще всего не отвечают условиям эксплуатации, сами конструкции примитивны, в них отсутствует самый элементарный автоматический контроль и системы безопасности. В то же время, полностью укомплектованный заводской котел на опилках или пеллетах мощностью 20 кВт, с гарантией, способный отапливать коттедж или дачный домик, стоит всего около 40 -50 тысяч рублей. Согласитесь, это не та сумма, экономя которую можно рисковать собственным здоровьем и жилищем.

Источник: diskmag.ru

Принцип работы

На современном российском рынке котлы для отопления, работающие на отходах древесины, представлены зарубежными приборами. Самодельные аналоги российского производства тоже встречаются. Их умельцы подогнали под определенные условия эксплуатации. Так что эти отопительные агрегаты, изготовленные своими руками, могут работать не только на опилках, но и на щепе.

Котел на опилках

Процесс сжигания топлива производится по так называемому контролируемому сгоранию. Во-первых, это трехступенчатая подача воздуха. Во-вторых, использование процесса пиролиза, то есть происходит газогенерация отводящих продуктов сгорания. По сути, котел на опилках – это агрегат длительного горения.

Схема подачи и сгорания опилок

Зарубежные котлы – это приборы для отопления с автоматической загрузкой. То есть в их конструкции присутствует бункер, в который загружается определенное количество топлива. Есть две модификации:

  1. Бункер присоединен к котлу.
  2. Бункер – это отдельно стоящая единица, которая может располагаться вне дома (котельной).

Схема котла

Итак, опилки загружаются в бункер, из которого они при помощи шнека подаются в камеру сгорания. Здесь с помощью регулятора подачи воздуха регулируется степень сжигания. В самом начале, когда идет разогрев котла, топливо сгорает по обычной технологии. Когда температурный режим достигает необходимого показателя, подача воздуха уменьшается до минимума. Процесс переходит в стадию пиролиза.

Выделяемые при этом угарные газы поднимаются и переходят во вторую топочную камеру, где сгорают при смешивании с кислородом. Именно здесь и происходит выделение максимальной тепловой энергии.

Конструкция отопительного агрегата

В конструкцию котла входит также и теплообменник системы отопления дома. Он располагается у задней стенки на две топочные камеры сразу. В некоторых моделях котлов длительного горения теплообменник представляет собой водяную рубашку, расположенную по всей площади двух камер сгорания. Этот котел работает более эффективно.

Шнек

Шнек для автоматической подачи опилок – это важный узел, обеспечивающий корректную работу всей установки. Если бункер загрузки расположен вне стен котельной, то подача производится двумя звеньями: первый – от бункера до котла, второй – от камеры загрузки до топки.

Вентиляторы и автоматика

Вентиляторы обеспечивают необходимую подачу свежего воздуха в две камеры сгорания. В данном случае преследуются две цели: первая – создать условия правильного горения опилок, вторая – создать определенное завихрение пламени.

Подача топлива и автоматика

Вытяжной вентилятор обеспечивает тягу в котле и эффективный отвод угарных газов. Все дело в том, что процесс пиролиза – это снижение температуры продуктов сгорания топлива. А значит, по законам физики слабое поднятие дыма вверх. Чтобы увеличить скорость поднятия и устанавливается вытяжной вентилятор.

Конечно, все современные котлы отопления и длительного горения в том числе, снабжаются системой автоматики, которая контролирует все теплотехнические процессы внутри установки.

Недостатки агрегата

Что можно сказать о таких котлах? Во-первых, это энергозависимые отопительные установки. Во-вторых, они обладают большими габаритными размерами. Так что под них придется обязательно организовывать котельную или топочную.

В-третьих, чтобы добиться выделения тепла, равного 25 кВт, в этот котел необходимо каждый час загружать 40 кг опилок. То есть придется обеспечивать систему отопления дома бесперебойной поставкой топлива.

В-четвертых, на щепе эти отопительные приборы не работают. А ведь это вместе с опилками один из самых распространенных видов отходов деревообрабатывающей промышленности.

Самодельные котлы

Самодельные котлы на опилках используются для обогрева небольших загородных коттеджей и дач.

Конструкция

Конструкция их проста, здесь нет шнека, нет бункера. Загрузка топлива производится прямо в котел, через верхнюю открывающуюся крышку.

Основное требование установки – это полная герметичность и минимальная подача воздуха в камеру сгорания. Такие котлы длительного горения, используемые для отопления небольших помещений, имеют двухслойную оболочку. Представьте себе две трубы, вставленные одна в другую. Внутрь трубы малого диаметра закладывается топливо, оно здесь тлеет, выделяя пиролизный газ и достаточно большую тепловую энергию.

Конструкция котла

Газы двигаются вверх, ударяются о крышку котла, сгорают здесь. Продукты сгорания же спускаются в зазор между трубами. В самой нижней части у пола с одной стороны располагается дымоходное отверстие. Через него угарные газы покидают отопительную установку. Все происходит естественным путем. Так как этот котел на опилках полностью металлический, то именно он и является источником отопления.

Правила закладки топлива

Очень важный момент, который обеспечивает эффективную работу котла данного типа – это правильно провести закладку опилок своими руками. В основных моделях этого типа используется прессовая закладка.

Закладка топлива

Для этого потребуется специальное устройство, изготовленное из металла или древесины в виде конуса. Его длина на полметра больше высоты закладки опилок. Большой диаметр – 80 -100 мм, малый – 60-80 мм. Устройство устанавливается посередине топочной камеры малым диаметром вниз. После чего вокруг засыпаются опилки, которые обязательно прессуются. Утрамбовывать можно любыми подручными материалами. Здесь важно качество, а не метод проведения. Затем клин убирается.

Розжиг

Обратите внимание и на систему поджига. Нельзя использовать бензин или керосин, поливая опилки струйно. Только метод распыления. Поджигать надо при помощи лучины или длинной спичкой.

Распространенные модели

Существует достаточно большое количество различных моделей самодельных котлов длительного горения, которые работают на опилках и щепе.

Котел Бубафоня

К примеру, разработка российских Кулибиных. Этот котел длительного горения называется Бубафоня.

Его конструкция отличается от других тем, что в нем можно сжигать и опилки, и щепу, и дрова. Здесь нет необходимости проводить трамбовку топлива, все происходит под действием металлического пресса. В конструкции этого узла присутствует зазор, обеспечивающий подачу воздуха в зону горения щепы или опилок.

При сгорании части топлива пресс опускается ниже, не давая, увеличиться зазору. Это своеобразный самоконтроль, который обеспечивает правильное протекание пиролизного процесса.

Котел Бубафоня

Пиролизные газы же проходят между прессом и стенками корпуса во вторую камеру, где и сгорают. Угарные газы прокидают агрегат через дымоход, который расположен в верхней боковой части корпуса.

Буржуйка

Многих загородных застройщиков заинтересует конструкция обычной буржуйки, которая работает по принципу длительного горения. Для этого ее топку разделяют на две части горизонтальной перегородкой. В задней части между перегородкой и стенкой оставляют зазор, через который пиролизные газы будут подаваться в верхнюю топку.

В нижней камере сгорания в качестве топлива используется щепа или дрова. На опилках эта буржуйка работать не будет. Ее горизонтальное расположение и боковой розжиг не приспособлены под сыпучий тип топлива.

Очень важно правильно откорректировать подачу воздуха в нижнюю топку. Как было сказано выше, чем меньше кислорода, тем лучше для пиролиза.

Требования к топливу

Чтобы работа агрегата соответствовала заявленным характеристикам, и обогрев помещений осуществлялся в полном объеме без использования дополнительных источников тепла, необходимо следить за качеством используемого топлива.

Влажность

Котлы на опилках и щепе будут работать эффективно только в том случае, если их влажность не превышает определенные нормы – 15-20%. Это в полной мере относится к котлам, изготовленным своими руками.

Но на рынке присутствуют заводские модели, которые могут работать и на влажных опилках (до 40%). Для этого в их конструкции присутствует так называемый ворошитель. Это подвижная колосниковая решетка, которая периодически вращается. Это делается для того, чтобы влага под действием теплоты не оставалась внутри материала, а выходила из его массы.

Опилки

Некоторые российские умельцы неподвижную колосниковую решетку устанавливают под небольшим наклоном. И это создает эффект вывода влаги за счет осыпания части топлива.

Плотность

На эффективность сгорания опилок влияет не только показатель их влажности. Большое значение имеют и размеры самого материала, а значит, плотность топлива. Вот несколько примеров:

  • плотность составляет 250 кг/м³, это опилки от ленточной пилорамы, при сгорании полкилограмма в час выделяется 1 кВт тепловой энергии;
  • плотность 100-150 кг/м³, это опилки от фрезерного станка, при сгорании 0,25 кг в час получается 1 кВт тепла.

То есть, чем меньше плотность, тем больше тепловой энергии выделяется при сгорании опилок. А соответственно меньше затрат на отопление дома. Но здесь палка о двух концах.

Нужно ли прессовать опилки?

Этот вопрос поставлен в плане удобного использования опилок. То есть удобно или нет? Несомненно, этот вариант удобен. Но прессованные опилки выделяют столько же тепла, сколько и обычные дрова. И это при одинаковом объеме. Хотя стоимость их в несколько раз ниже дров. Кстати, организовать прессовку своими руками у себя на приусадебном участке несложно.

Источник: ultra-term.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector