Котел на древесных опилках. Как своими руками изготовить пиролизный котел на опилках. Самостоятельное изготовление котлов

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.

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.

Хорошей альтернативой газовому отопительному оборудованию, являются твердотопливные котлы на опилках и щепе. Полностью автономные опилочно-щеповые котлы подходят для обогрева частных и промышленных объектов. Особой популярностью, котлы пользуются у владельцев коттеджей.

Как устроен отопительный опилочно-щеповой котел

Современные бытовые твердотопливные котельные на древесной щепе и опилках, являются полностью автономными станциями, требующими заправки один-два раза в течение всего отопительного сезона. Во время работы, используется автоматическая подача топлива в бункер и впоследствии, на горелочное устройство.

Для увеличения КПД, вместо обычного способа сжигания щепы, применяется принцип газогенераторного или пиролизного горения. Контроль подачи опилок и воздуха, осуществляется посредством чувствительной автоматики, подключенной к термостатам. Погрешность в регулировке нагрева теплоносителя, составляется всего 1-2°С.

Принцип работы горелки под щепу и опилки

Твёрдотопливный котёл длительного горения на опилках и щепе, работает по принципу газогенерации или пиролиза. Используется шнековая подача топлива. Принцип работы опилочно-щепового котла заключается в следующем:

КПД котлов, работающих на опилках и щепе, достигает 92%. Применение в устройстве лямбда-зонда, позволяет регулировать производительность в пределах 30-100% (в зависимости от фактических потребностей помещения в тепле), что повышает экономичность станции.

Системы подачи щепы и опилок на горелку

Автоматические твердотопливные котлы длительного горения на щепе и опилках с автоматической загрузкой, сводят к минимуму необходимость в обслуживании. Подача топлива осуществляется посредством нескольких шнековых транспортеров. Подача выполняется следующим образом:

Использование древесных опилок или щепы, как топлива для водогрейного котла, особенно выгодно, если рядом есть источник топлива: деревообрабатывающее производство.

Автоматизация очистки и удаления золы

Системы отопления частных домов и дач, котлами на твердом топливе, со сжиганием древесной щепы и опилок, обеспечивают максимальную автоматизацию работы. Удаление сажи, очистка зольника и внутреннего дымового канала, осуществляются посредством самоочистки. Для этого, в котлах установлены следующие узлы и системы:


Система автоматического золоудаления эффективно чистит котел. Обслуживание станции требуется не чаще одного раза в 1-2 месяца.

Требования к щепе и опилкам

Правильно топить котел опилками, соответствующими ГОСТ 18320-78. Согласно действующим нормам, сырье должно содержать:

1. Не более 8% коры.
2. 5% гнилых остатков.
3. 0,5% минеральных примесей.

Все опилки проходят обязательный двойной отсев. После отсева, остается сырье с диаметром от 10 до 30 мм. Категорически запрещается применение опилок или щепы, для отопления загородного дома или коттеджа, содержащих примеси и металлические включения.

Котел способен работать на влажной щепе, но при этом, снижается его теплоэффективность. Процесс пиролиза возможен только при максимальной влажности не более 20%.

Оптимальная влажность опилок для процесса пиролиза 20%. Этот процент влаги содержит сырье, изготавливаемое на специальных обрабатывающих комбинатах и предназначенное для отопления.

Нормы и правила обустройства котельной под опилочно-щеповой котел

Эксплуатация опилочно-щепового котла сопряжена с вероятностью пожара. При установке и последующем использовании станции, требуется соблюдение норм ППБ и СП. Основными требованиями к котельной являются:

Электрооборудование котельной, металлические части котла и шнековой передачи, заземляются. Подключение к сети электроснабжения, выполняется напрямую на щитовую. Устанавливают автоматы, УЗО. Дополнительно подключают стабилизатор напряжения и источник альтернативного электроснабжения (генератор или ).

Какое отопительное оборудование на щепе и опилках выбрать

Кроме производительности, объема топливного хранилища, при выборе подходящей станции, следует обратить внимание на страну, изготавливающую оборудование. На рынке представлены котлы европейских и отечественных производителей:

• Котлы европейских производителей – отличает высокая надежность автоматики и механизированной подачи топлива. Станции снабжены системой самоочистки, имеют высокую точность регулировки и снабжены модуляционной системой изменения мощности. Среди европейских производителей, особенно выделяются системы, выпускаемые компаниями:
• Российские котлы – главным достоинством является их низкая стоимость. В среднем, полностью оборудованные системы, обойдутся приблизительно 500-800 тыс. руб., по сравнению с европейскими аналогами, стоимость которых начинается с 1,5 млн. Российские котлы адаптированы к реалиям отечественных условий. Не прихотливы к качеству топлива.
  Недостатком является не до конца продуманный механизм подачи топлива, дающий сбои, недостаточная система безопасности, мелкие недоработки в конструкции, снижающие производительность.

Европейские котлы подходят для тех, кто выше всего остального, ценит комфорт и безопасность и готов за это заплатить. Российское оборудование – это бюджетная версия, уступающая в экономичности, надежности и автономности работы.

За и против выбора опилочно-щепового котла

Конструкция пиролизного котла с автоматической загрузкой опилок и щепы, имеет несколько достоинств и недостатков. Судя по отзывам покупателей, перед приобретением станции, стоит учитывать следующие нюансы:

• Большая занимаемая площадь – котел размещается в двух смежных помещениях. Установка требуется дополнительного переоборудования каждой комнаты.
• Большая стоимость – по сравнению с обычным твердотопливным котлом, автоматическая станция имеет цену больше от 3-5 раз.
• Автономность работы – котел, оснащенный механизированной подачей топлива, способен проработать в течение всего отопительного сезона без остановок.
• Экономичность – автоматика регулирует процесс горения, выбирая наиболее экономичный режим. Модуляция мощности возможна в пределах 30-100%, что недостижимо для обычного твердотопливного котла.

При наличии достаточного количества средств, приобретение пиролизного котла, работающего на щепе и опилках, вполне оправдано. Затраты окупаются полной автономностью работы станции, высокой безопасностью и комфортом управления.

В представлении большинства людей котел, работающий на твердом топливе – это металлический ящик с дверкой для загрузки топлива и трубой, приваренной к верхней части. В такой конструкции все сгорало с огромной скоростью, выбрасывая тепло через дымоход, который использовали в качестве греющего элемента и протягивали по помещению. Подорожание энергоносителей заставляет людей изобретать более эффективные способы отопления, в результате чего появилась печь длительного горения, эффективность которой намного выше традиционной

Котел длительного горения отличается от других устройств обогрева на твердом топливе тем, что внутри происходит не горение, а тление, которое выделяет достаточное количество тепла, чтобы обеспечить им одну или две комнаты. Для создания процесса тления топливо трамбуют, чтобы между его частицами осталось минимум воздуха, так как кислород повышает интенсивность протекания процесса с огромным тепловыделением.

При этом топливо быстро расходуется, и потребуется его дозагрузка. Такие котлы никакой экономии не приносят, а лишнее тепло будет уходить через дымоход и не использоваться по назначению. Котел длительного горения использует энергию, выделяемую при тлении, и оснащается регулятором, дозирующим поступление воздуха. Тление в брикетах или опилках образует «топочный» газ, который и выделяет большое количество тепловой энергии при сгорании в камере розжига.

Существует два варианта конструкции печи:

1. При котором печной газ в результате сгорания топлива поднимается вверх через спрессованные опилки, попадая в дымоход.
2. При котором печной газ при горящих опилках попадает во внешний контур, где остывает и утилизируется через дымоход.

Стандартные котлы длительного горения состоят из следующих основных элементов:
1. Топливного бака (топки), в котором стоит заслонка, регулирующая поступление первичного воздуха.
2. Камеры дожигания с проделанными отверстиями, через которые поступает вторичный воздух.
3. Дымохода.

Особенности эксплуатации

Для загрузки топлива снимают крышку и прижимной круг вместе с трубой. На дно засыпают топливо до самого дымохода, которое максимально уплотняется. Поверх него кладут небольшие веточки, а на них бумагу или тряпку, смоченную керосином. Сверху вставляют прижимной круг и закрывают крышкой. После того, как топливо начнет гореть, воздушная заслонка перекрывается, и печь можно оставить на несколько часов до следующей загрузки горючего.

В котлы длительного горения подбрасывать опилки при запущенном процессе нельзя. После его закладки и до полного сгорания печь не открывается. Возможно увеличение или уменьшение силы горения, при этом теплообразование будет также увеличиваться или снижаться. Процесс горения начинается снизу по центру, и распространяется по сторонам. По мере сгорания, спрессованное топливо опускается, обеспечивая процесс горения на время 8-10 ч.

Основное требование к топливу – это возможность его хорошей прессовки внутри камеры сгорания, в центре которой расположен воздушный канал. Размер печки выбирается, исходя из расчетного времени сгорания топлива. Так, начавшееся горение со средины наружу продолжается до полного перегорания материала со скоростью 3 см/ч. Загрузив опилки в емкость, диаметром 30 см., процесс будет продолжаться до 6 ч.
Количество теплоты, образуемое при горении, зависит от диаметра и глубины печи. В высокой и узкой конструкции нагрев будет происходить быстрее, а изделие с большим диаметром сделает процесс долгим и жарким.

Достоинства печи

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

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

Как собрать своими руками?

Основой для изготовления печи на опилках, служит 200 литровая целая стальная бочка без ржавчины. В качестве подойдет пропановый баллон, отрезок стальной трубы или огнетушитель большого размера. В данной детали главным показателем служит толщина стенок, от нее зависит длительность эксплуатации всего изделия.

Из других материалов потребуются:

• Материал для ножек (при круглой основе), в качестве которого могут использоваться обрезки трубы, куски арматуры, швеллер и т. д.
• Два стальных круга с диаметром бочки и толщиной стенки 5 мм.
• Готовая или самостоятельно изготовленная дверца.
• Труба, на 15 см. длиннее бочки, и 100 мм. в диаметре.
• Труба, длиной 5 м. и диаметром 100 мм. для дымохода.

Понадобятся следующие инструменты:

• Газовый резак или болгарка.
• Сварочный аппарат.
• Молоток
• Измерительные инструменты (рулетка, уровень).

Перед изготовлением изделия своими руками внимательно изучается чертеж, после чего приступают к сборке, состоящей из следующих этапов:
1. Подготовка бака для топлива. Верхняя часть бочки обрезается после предварительной точной разметки, чтобы не испортить заготовку. Также, согласно разметке, обрезается и дно, которое не выбрасывается, а будет использовано в качестве крышки.
2. Изготовление дна печи из стального листа, который вырезается по диаметру топливника. В его центре проделывается отверстие по диаметру подводящей трубы.
3. Изготовление трубы, подающей кислород к зоне горения. Для этого понадобится заготовка более длинная в сравнении с топливным баком, а по диаметру равная отверстию в топливнике. В ней болгаркой прорезаются продольные линии или дрелью проделывается перфорация в количестве более 50 шт.
4. Перфорированная труба вставляется в середину дна и приваривается, после чего вырезается крышка с отверстием по центру, подогнанным по диаметру трубы (на нее ставится крышка). Также проделывается дополнительное отверстие возле края для контроля тяги и доступа воздуха, на которую ставится подвижная заслонка. Крышка для удобства оборудуется дугами для удобства обслуживания.
5. Монтаж дымохода из патрубка в диаметре 10 см. и трубы, соединяемой с ним хомутом. Патрубок тщательно соединяют сваркой к боковому выходу в верхней части топливника и надевают на него трубу.
6. Котел устанавливается на опоры, которые изготавливаются из металлических профилей, приваренных к корпусу печи, как указывают чертежи.

Все части печи, работающей на опилках, сильно нагреваются, из-за чего котел, применяющийся для отопления помещения, не устанавливают рядом с легко воспламеняющимися материалами и поверхностями, и не оставляют без присмотра. Запрещено обслуживать устройство без защитных рукавиц и с нарушением правил пожарной безопасности.

Важные технические особенности

При сборке и эксплуатации котлы длительного горения отличаются определенными техническими нюансами, известными профессионалам, и которые обязательно должны знать пользователи подобных устройств:

• Трубы дымохода собираются в направлении, обратном движению продуктов горения.
• Для дымохода подбирается такая конструкция, которую при необходимости можно разбирать и производить плановую чистку.
• Котлы нельзя располагать возле предметов и материалов, неспособных выдерживать воздействие высокой температуры.
• Котлы на опилках перед началом использования обязательно тестируют во всех режимах эксплуатации. При этом выясняется оптимальный температурный режим устройства и необходимое количество топлива для загрузки.

Процесс изготовления печи своими руками при наличии материалов и опыта подобных работ несложен. Для этого потребуется точный чертеж, необходимые материалы, инструменты, и всего один день времени.
Главное условие последующей правильной работы агрегата – это точность изготовления, качество материалов и соединительных швов. При эксплуатации устройства нужно помнить, что котел – это предмет повышенной пожароопасности, и проводить c ним различные эксперименты не стоит.

В следующих видео подробно рассказано об изготовлении различных видов печей длительного горения и показан принцип их работы:

Применение древесных отходов в качестве топлива для котла поможет снизить затраты на отопления. Но для эффектной работы нужно особое оборудование. Твердотопливный котел на опилках отличается от классических аналогов конструкцией и обслуживанием.

Принцип работы

Главная проблема этого вида топлива – высокая плотность закладки. Это препятствует проникновению воздуха для поддержания процесса горения. В итоге котел на прессованных опилках не будет генерировать требуемую мощность, часть топлива останется не сожженной.

Для решения этой проблемы нужно обеспечить приток воздушных масс в камеру сгорания. Это делается с помощью искусственно созданных углублений в опилочной закладке. Альтернатива – установка воздухоподводящих труб в зону сжигания.

Общий принцип работы отопительного оборудования:

1. Закладка топлива.
2. Розжиг в нижней части.
3. Обеспечение подачи воздуха с помощью открытой дверцы зольника, вентилятора или каналов.
4. Постепенное сгорание опилок освобождает место для большего объема воздуха, улучшается циркуляция, происходит интенсивное выделение тепла.

Котел на опилках длительного горения работает по другой схеме. В большой камере сгорания отсутствует открытое пламя, происходит тление топлива. Формируемые древесные газы по каналу направляются в камеру дожига, где добавляется воздушная смесь для формирования интенсивного огня.

Особенности конструкции котла

В отличие от классического твердотопливного оборудования, котел на опилках имеет большие размеры топливной (загрузочной камеры) и зольника. Это объясняется требованиями к длительности горения – при увеличении объема камеры сгорания время автономной работы на одной закладке становится дольше.

Можно сделать подобный котел на опилках своими руками – чертежи и общее описание помогут определиться с оптимальной конструкцией. Преимущество моделей – возможность разработать уникальную схему сборки, исходя из параметров конкретной системы отопления.

При изготовлении нужно учесть такие нюансы:

• Камера сгорания. Должна занимать до 2/3 объема всего котла. Материал изготовления стенок – жаропрочная сталь толщиной не менее 2 мм.
• Зольник находится в нижней части и отделяется от камеры сгорания чугунными колосниками. Расстояние между ними минимальное – до 2 см. Там же располагается вентилятор или отверстие для подачи воздуха.
• Теплообменник должен находиться непосредственно в зоне сгорания топлива.
• Можно сделать классическую прямоугольную конструкцию или сварить его из труб.
• Дымоход. Для обеспечения тяги диаметр не менее 100 мм, длина – от 4 м и выше.

Заранее следует продумать процедуру обслуживания котла – своевременное удаление золы, чистка стенок от гари. Поэтому загрузочные дверцы в топливную камеру делают в верхней части, они имеют большие размеры. После их закрытия должна обеспечиваться герметичность.

Расчет мощности котла

Одна из проблем самодельного отопительного оборудования – определение мощности. Расчет котла на опилках можно сделать самостоятельно. Для этого нужно знать базовые характеристики топлива.

Порядок вычислений.

1. Насыпная плотность. В среднем этот параметр варьируется от 180 до 230 кг/м?. При объеме топливной камеры 0,07 м? в ней поместится около 15 кг измельченного материала.
2. Теплотворная способность топлива. Усредненное значение для 1 кг топлива составляет 2,3 кВт.
3. Расчет мощности. Максимальный показатель для этого примера составит 15*2,3=34,5 кВт.

Эта упрощенная методика не учитывает влажность топлива, интенсивность подачи воздуха. Рекомендуется от полученного значения отнять 10-15%. Фактическая максимальная мощность будет составлять 29 кВт.

Способ автоматизации и правила эксплуатации

Для автоматической загрузки опилок можно установить шнековую подачу. Вал крепится к отверстию в камере сгорания, в нижней части. Отдельно ставится бункер для хранения измельченной древесной массы. В автоматический котел на опилках, в теплообменник, монтируется датчик температуры.

Он подключается к управляющему электронному реле. При достижении минимальной температуры включается двигатель шнека и происходит подача топлива. Рекомендуемое время работы – до 1 м.

Для поддержания оборудования в рабочем состоянии нужно выполнять такие правила:

• раз в сутки очищать зольник от продуктов сгорания;
• проверять тягу, удалять сажу с внутренней поверхности трубы;
• во избежание попадания конденсата в зону горения установить в нижней части дымохода емкость для воды.

Опилки перед загрузкой нужно просушить. Иначе их теплотворная способность понизится, что отразится на теплоотдаче. Во избежание потерь тепла наружные стенки рекомендуется изолировать базальтовой ватой, дверцы камеры сгорания должны быть герметичными и двойными.

Невозвратные горючие отходы производства всегда представляют интерес как дешевое топливо для производственных и бытовых нужд. В ходе первичной деревообработки (распиловки круглого леса) такими отходами являются опилки, которые образуются в немалых объемах.

Периодический вывоз или утилизация их выливается в значительные расходы, а постоянное складирование их на производственной площадке чревато санкциями органов экологического и санитарно-эпидемиологического контроля. Использование опилок, с учетом их постоянного образования, для отопления частных домов и дач выглядит весьма привлекательно.

Учитывая специфику топлива, полезно предварительно внимательно ознакомиться с характеристиками и особенностями эксплуатации. Кроме того, несколько слов нужно сказать о самом топливе.

Обеспечение топливом

Итак, 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

В 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

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

Установка включает в себя следующие узлы:

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

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

Описание процесса работы:

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

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

Система автоматики управляет следующими процессами:

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

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

Отечественные производители

Отечественные 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

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

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

Собственные конструкции

Конструкции 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.

Котлы, работающие на опилках и других отходах деревообработки, сегодня являются самым экономически оправданным оборудованием для отопления частных домов. При принятии решения о выборе такого оборудования, особое внимание следует уделить наличию необходимого объема отвечающего по влажности топлива. Если предполагается сжигать опилки влажностью более 55-60%, то они должны составлять не более 20-25% от загружаемого в топку материала. Основным же топливом должны быть отходы дерева влажностью до 20%.