Печи и котлы на опилках длительного горения: принцип работы горелки и особенности отопления

Как горят опилки

Фото 1
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.

Фото 3
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.

Система подачи топлива

Твердотопливные котлы длительного горения на щепе и опилках, работающие в автономном режиме, практически не требуют обслуживания.

Топливо подается посредством нескольких транспортеров:

  1. Преемник — бункер имеет свободный доступ снаружи здания. В нем установлена шнековая передача, которая соединена с основным хранилищем. После того, как топливо загружено в бункер, включается транспортер, который подает топливо в механизированное хранилище.
  2. Выделяют два типа хранилища, с разным способом подачи древесной щепы в котел. В первом случае в виде бункера выступает наклонное основание, которое образует конус, внизу его находится шнековая передача. Во втором используется ворошитель с подсоединенными к нему лопастями. В процессе вращения устройства, щепа попадает в шнек.
  3. После хранилища щепа попадает в котел не сразу. Пиролизные отопительные водогрейные котлы, функционирующие на опилках и щепе, осуществляют подачу топлива частями. Каждая новая порция топлива попадает в топку с помощью специального барабана, который соединен со шнековой передачей, подающей щепу на горелку.

Система загрузки топлива

Система загрузки топлива из топливохранилища с помощью горизонтального рессорного перемешивателя с поднимающим шнековым транспортером для котлов HERZ firematic 20-301 и HERZ BioMatic 220-500

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:

  • В складском помещении не должны храниться ГСМ и легковоспламеняющиеся вещества.склад для опилок
  • Механизированные хранилища обеспечивают системами автоматического пожаротушения. Транспортер оснащают средствами предотвращения распространения огня по шнековой передаче. Все металлические части заземляют. Используют электроприводы, как минимуму 2 класса безопасности.
    Минимальное расстояние между складом топлива и котлом 1 м, между ними обязательно устанавливают перегородку с высокой степенью огнестойкости.пополнение склада щепы
  • В складе устанавливают искусственное освещение. Монтируют герметичные светильники.система ворошения и забора щепы
  • Вокруг хранилища оставляют достаточно места для подъезда погрузочной техники.загрузка опилок
  • Пол и стены в хранилище изготавливают из негорючих материалов.
  • Для дров, можно использовать открытые хранилища, щепу и опилки хранят в закрытых бункерах.дрова для битопливного котла
  • Рядом с хранилищем устанавливают пожарный щит, со средствами индивидуальной защиты и пожаротушения.
  • При хранении опилок и щепы, устанавливают градусники, измеряющие температуру нагрева топлива. Отходы деревообработки, при хранении, разогреваются до 75°С.
  • Хранить дрова можно в помещении любого типа. Поленья складывают на паллеты и укладывают рядами, оставляя между ними свободный проход.

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.

Как показывает практика, наилучшим решением, будет установка керамической или сэндвич-трубы.

Устройство и принцип работы котлов, способных сжигать опилки

Устройство твердотопливного пиролизного котла на опилках и щепе
Устройство на примере специализированного на сжигании опилок и щепы «Пиролиз Мастер» BIO

Небольшие размеры фракций опилок плотно прилегают друг к другу, не позволяя воздуху циркулировать в массе даже без утрамбовки. Из-за сложности доступа кислорода температура горящих опилок и щепы меньше, чем у другого твердого топлива и горит только его внешний слой (до 15 мм). Малое количество пиролизных газов при таком горении в разы уменьшает мощность универсального твердотопливного котла при переходе на опилки.

Специализированный газогенераторный котел, где основным твердым топливом назначены опилки и щепа, оснащен вертикальным теплообменником вокруг дымохода из не менее, чем трех колен. В центре вертикальной топки с отверстиями для поступления кислорода воздуха размещена чаша горелки. Розжиг опилок возможен автоматически. Процесс сжигания щепы и опилок происходит под давлением воздуха, нагнетаемого в чашу специальными вентиляторами для обеспечения ровного столба пламени.

Компьютер, управляющий котлом, обычно обеспечивает три режима работы автоматического котла на щепе:

  1. Максимальное горение для обеспечения выхода системы обогрева жилья и ГВС на заданные параметры при запуске в работу. Требует повышенного расхода топлива.
  2. Средний — основной рабочий режим поддержания температуры теплоносителя в рамках, определенных пользователем или производителем агрегата. Расход опилок умеренный.
  3. Пауза. Климатические условия не требуют обогрева и процесс горения прекращен.

 

Внутри котла может быть размещен механизм самоочищения от сажи и движущиеся колосники. По мере накопления сажи и золы агрегат автоматически сбрасывает их и шнеками отправляет в накопитель. Такая конструкция обеспечивает высокую температуру сгорания опилок и щепы, обеспечивая полное их сжигание практически без «недогара». Высокий уровень автоматизации котлов с применением лямбда-зонда позволяет плавно управлять выдаваемой мощностью от 30% до 100% номинала и достигать КПД 92%.

В отопительных системах промышленного назначения применяются пиролизные котлоагрегаты (шахтные печи), их эксплуатация при одинаковых целях имеет различную реализацию. Бытовой автоматический котел на щепе и опилках должен обеспечить пользователю максимальный комфорт и безопасность при надежной работе. Комфорт заключается в минимальных затратах времени владельца на обслуживание системы обогрева и ГВС.

Читайте также:  Схемы кладки отопительно-варочных печей с камином и способы их размещения в интерьере

Одним из условий непрерывной работы котла является обеспечение загрузки бункера агрегата опилками из хранилища и создание разрывов в потоке топлива из хранилища до горелки, чтобы не превратить подачу топлива в бикфордов шнур. Такой разрыв создается за счет сочетания шнека и барабана. Их поочередная работа создает необходимый разрыв, а контроль за наполнением бункера котла и включением шнеков, барабана и ворошителя опилок осуществляет процессор.

Обустройство сезонного хранилища опилок и котельной для частного дома требует тщательного соблюдения норм противопожарной безопасности, строительных нормативов и электробезопасности для таких помещений. Не лишним будет установка автоматической пожарной сигнализации и пожаротушения.

 

Плюсы и минусы применения опилок как топлива

Преимущества и достоинства опилок при использовании в твердотопливных котлах:

Фото 3

  • КПД современных аппаратов на опилках достигает 80-90%.
  • Топливо из опилок экологически чистое, сгорание сырья происходит без выброса в атмосферу токсинов, с минимальным количеством копоти и оставшейся золы.
  • Низкая стоимость, которая иногда включает только затраты на доставку бесплатных отходов деревообработки.
  • Доступность и наличие опилок в любом регионе. При кратковременных перебоях с сырьем, твердотопливные котлы легко переводятся на переработку коры, щепы, дров.
  • Топить опилками можно сразу без дополнительной подготовки (распил, рубка).
  • Для использования пригодно влажное сырье.
  • Экономность использования опилок подтверждает следующая статистика – пиролизный котел на древесной щепе и опилках от одной порционной загрузки топлива работает на обогрев до 12 ч, теплоноситель (вода, антифриз) эффективно нагревается и обеспечивает комфортное тепло в помещении уже через 0,5 ч после розжига отопительного прибора. При этом затраты на генерацию одинакового количества тепловой энергии у пиролизного котла в 4 раза меньше, чем у привычного дровяного и в 10 раз – чем у газового.

Минусов у данного вида твердого топлива меньше:

  • Сыпучий объемный материал не удобен для транспортировки, требует просторного хранилища с хорошей вентиляцией и соблюдения мер при хранении легковоспламеняемого продукта.
  • Сгорание опилок характеризуется невысокими параметрами.
  • Для удобства работы с топливом нужна тара – мешки, корзины, другие специальные емкости.
  • Периодически необходима чистка дымохода.

Дополнительные рекомендации

Если самодельный котел на опилках будет применяться для отопления частного дома, не помешает дополнить его некоторым оборудованием безопасности. Для этого в обшивке водяной рубашки просверливаются отверстия и привариваются штуцеры для приборов контроля температуры и давления. Правильно будет дополнительно установить сбросной предохранительный клапан, который бы срабатывал при повышении давления до 3 бар, а трубу от него вывести на улицу.

Котел на опилках и тырсе своими руками
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.

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.

Фото 4

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.

Фото 5
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.

Как устроена котельная

08e2b7d068b9737c4e770d6e88a065bf.jpg
Вне зависимости от вида теплоносителя — воздух или вода -, котельная для работы на щепе устроена одинаково.

Ее основа – водогрейный или воздухогрейный котел с подключенным к нему шнековым транспортером и небольшим бункером, в который помещается запас топлива на 10–40 часов работы.

Неподалеку от котельной устраивают хранилище топлива с достаточным на всю зиму запасом щепы, причем между хранилищем и бункером должны быть 1–2 стены из негорючего материала.

В бюджетном варианте котельной бункер загружают вручную, таская и засыпая в него щепу ведрами или мешками.

В более дорогом — бункер и хранилище соединяют пневматическим или ленточным транспортером, который по мере необходимости наполняет бункер топливом.

В котельной обязательно устанавливают датчики дыма и возгорания, а также другие элементы противопожарной системы.

При обнаружении дыма система блокирует подачу воздуха в котел и отключает двигатель шнекового привода. Если же помимо дыма датчики обнаружили увеличение температуры, то противопожарная система сначала отключает подачу электроэнергии в котельную, затем подает воду, разбрызгивая ее с помощью специальных насадок.

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 Система водяного двухконтурного котла отопления

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.

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.
Читайте также:  Газовый котел Navien Deluxe 16k Coaxial Plus: ткехнические характеристики, инструкция по подключению

Фото 6

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.

Фото 7

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

Фото 8
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).

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.

Котел на опилках и древесных отходах

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:

  • Отдельно стоящий бункер или комната, оснащается двойной шнековой передачей. Один шнек соединен с приемником, в который сгружают топливо, второй, с небольшим барабаном, расположенным на котле и подключенным к горелочному устройству. Устройство подающего вращающегося шнека, обеспечивает непрерывную подачу щепы.

Котел на опилках и древесных отходах

  • Движение щепы и опилок посредством шнековой передачи, контролирует автоматика. Процессор, управляющий работой котла, считывает показания датчиков нагрева теплоносителя, сопоставляет их с температурой в отапливаемых помещениях. Автоматика регулирует интенсивность нагрева, изменяя скорость подачи топлива, а также количество воздуха при сжигании.
  • Розжиг щепы осуществляется посредством электрического или плазменного устройства. Горелочная чаша располагается внутри вертикальной топки, имеющей конвекционные отверстия для поступления воздуха. Сжигание осуществляется под давлением. Специальные вентиляторы подают воздух на чашу устройства, обеспечивая стабильный столб пламени.

    Котел на опилках и древесных отходах

  • Обогревательный котёл газогенераторного типа, работающий на щепе и опилках, снабжен вертикальным теплообменником, окружающий ломаный дымоход. Внутри расположена спираль, подключенная к механическому устройству. По мере накопления сажи, механизм приводится в действие, натягивая спираль и очищая, таким образом, канал.
  • Чтобы обеспечить полное сжигание топлива, бункерные автоматические водогрейные котлы на опилках, снабжены движущимися колосниками. После прогорания щепы, пепел автоматически сбрасывается в зольник. При сжигании щепы и опилок, поддерживается высокая температура горения, обеспечивающая минимальный процент недогара.

    Котел на опилках и древесных отходах

  • Конструкция оснащена водяным контуром отопления и в ряде моделей, контуром ГВС. При необходимости, система укомплектовывается бойлером косвенного нагрева.
  • Процесс горения контролируется посредством GSM блока. Розжиг и выключение станции, выбор температурного режима, выполняются с помощью любого мобильного устройства.
  • 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:

    • Преемник – бункер имеет свободный доступ снаружи здания. В преемнике установлена шнековая передача, совмещенная с основным хранилищем. После загрузки бункера, включается транспортер, подающий щепу в механизированное хранилище.

    Котел на опилках и древесных отходах

  • Существуют два типа хранилища, с разным способом подачи древесной щепы в котёл. В первом виде бункера, используют наклонное основание, образующее конус, внизу которого расположена шнековая передача. Второй метод, основан на использовании механизма ворошителя, с подключенными к нему лопастями. Вращение устройства приводит к попаданию щепы в установленный шнек.

    Котел на опилках и древесных отходах

  • После хранилища, щепа попадает в котел не сразу. Пиролизные отопительные водогрейные котлы, работающие на древесных опилках и щепе, подают топливо порционно, в отличие от похожего оборудования, работающего на пеллетах. Новая порция поступает в топку посредством специального барабана, соединенного со шнековой передачей, подающей щепу непосредственно на горелочное устройство. Механизм обеспечивает точную регулировку горения пламени и предотвращает возможное возгорание щепы в основном хранилище.

    Котел на опилках и древесных отходах

    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:

    • Удаление золы из дымоходного канала – в конструкции, для максимальной аккумуляции тепла, используется ломаный канал. Дым не сразу выводится в дымоходную трубу, а проходит через особую конструкцию теплообменника. В каналах установлены пружины, подсоединенные к механизму, натягивающему и отпускающему их. Грани очищают дымоходный канал. Зола ссыпается вниз.
    • Колосники – для обеспечения равномерного распределения воздуха в топочной камере, твердотопливные котлы, работающие на древесных опилках, снабжены подвижными колосниками, входящими в систему самоочистки. После сжигания щепы, пластины переворачиваются, зола сбрасывается вниз.
    • Шнек системы самоочистки – в самом низу конструкции котла, проходит шнек для удаления остатков золы. Шнек находится под топочной камерой и дымоходным каналом. Зола осыпается непосредственно на шнек и выводится в специальный ящик.

    Котел на опилках и древесных отходах

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

    Можно ли сделать в домашних условиях самостоятельно

    Любой твердотопливный агрегат может работать на дереве. Но его потребуется переделать. Для этого понадобятся:

    • шнековый транспортер;
    • электромотор, редуктор;
    • датчики температуры;
    • контроллер дыма;
    • управляющий блок.
    Читайте также:  Как своими руками сделать походную печь

    В наружной части отопителя прорезается отверстие на 20-40 см выше колосников. Диаметр должен соответствовать размеру трубы, в которую вставлен шнек. Ее нужно приварить к отверстию, восстановить наружную стенку, обеспечить герметичность. После чего врезать датчики, контроллеры, собрать блок управления. Транспортер подсоединить к бункеру, подключить к электромотору.

    Чертежи и схемы

    Чтобы в домашних условиях сделать обогреватель, работающий на щепках, необходимо следовать инструкциям специалистов. Для этого есть схемы, чертежи.

    Чертеж котла

    Котел на опилках и древесных отходах

    Твердотопливное оборудование для отопления уже давно представляет серьезную конкуренцию наиболее популярным в применении газовым котлам. За последнее время сильно увеличилась автоматизация этих устройств, а также их КПД. Использование новых современных технологий, а также применение видов топлива, которые раньше не использовались, позволило сделать такое оборудование более рентабельным и эффективным.

    Содержание

    Особо популярны стали бытовые отопительные котлы на щепе и опилках, это объясняется доступностью сырья и полной автоматизации рабочего процесса.

    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.

    Экономическая эффективность котлов на опилках

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

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

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

    Особенности эксплуатации котлов на опилках, теплогенераторы на опилках

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

    3 Режимы работы и используемые защитные системы

    Заводские модели котлов, работающих на щепе и опилках, оснащаются различными системами безопасности, которые предупреждают возгорание оборудования, а также его перегрев. Отдельные модели имеют также дополнительные датчики, которые регистрируют повышенное содержание угарного газа, способны обнаружить дым, тем самым предупреждая об опасности пожара.

    Оборудование может работать сразу в нескольких режимах:

    • Максимальная производительность.
    • Средняя мощность.
    • Режим паузы.

    Максимальный режим работы котла активируется сразу после включения оборудования и при наличии в бункере необходимого количества топлива. Как только теплоноситель и воздух в помещении прогреются до нужного уровня, автоматика самостоятельно снизит интенсивность горения, что позволит обеспечить эффективное использование топлива.

    Как работает котел
    Режим средней мощности позволяет оборудованию работать максимально долго от одной загрузки топлива. Интенсивность горения опилок в топке регулируется за счет увеличения или уменьшения поступления воздуха в камеру сгорания. При активации этого режима котел, оснащенный дополнительной автоматикой, может поддерживать температуру в помещении на заданном уровне.

    В режиме «Пауза» котел не нагревает помещение, а горение топлива прекращается или его интенсивность сводится к минимуму. В последующем домовладелец может быстро нагреть котел, переведя его в средний или максимальный режим работы.

    Наличие режимов работы котла позволяет гарантировать удобство использования отопительного прибора, повышая безопасность его эксплуатации. При наличии автоматической системы управления домовладелец может по своему желанию устанавливать необходимую температуру теплоносителя, а встроенные датчики будут уменьшать или увеличивать интенсивность нагрева, обеспечивая комфорт проживания в частном доме.

    Средства автоматизации

    Для автоматизации требуется специальный блок управления – автоматика твердотопливного котла не имеет соответствующих возможностей. К контроллеру подсоединяются двигатели шнека и нагнетающего вентилятора, а также температурные датчики. Получая сигнал от датчиков, контролер будет управлять работой двигателей, регулируя подачу топлива и тягу.

    Самоделка также может быть оснащена устройством для автоматического розжига и контроля пламени с фотодатчиком, которые также управляются контроллером. Датчик заполнения в патрубке с топливом позволит контролировать подачу сыпучего энергоносителя.

    Использование средств автоматизации заметно удорожает агрегат, но делает его максимально удобным в эксплуатации.

    Горелка на щепе своими руками
    Автоматизация работы котла с помощью пеллетной горелки

    2 Преимущества оборудования

    Во многом популярность отопительных приборов, которые работают на древесной стружке, объясняется многочисленными преимуществами этой технологии. Изготовленный своими руками котел на опилках длительного горения имеет следующие преимущества:

    • Безопасность использования.
    • Возможность контроля расхода сырья и температурного режима.
    • Экологичность оборудования.
    • Минимальные затраты на топливо.
    • Быстрый нагрев помещения.
    • Высокий КПД.

    Устройство пиролизного котла

    Изготовленные своими руками котлы на опилках характеризуются универсальностью и эффективностью. С помощью такого отопительного оборудования с легкостью обогревают помещение любой площади. Благодаря простой конструкции прибора его можно сделать самостоятельно, а в последующем топливо можно брать бесплатно на пилорамах или покупать уже готовые высушенные прессованные брикеты опилок.

    Из минусов котлов на опилках отмечают их повышенные требования к качеству топлива и его показателям влажности. Также потребуется периодически выполнять очистку дымохода от золы и сажи. От правильности такого сервисного обслуживания будет напрямую зависеть эффективность оборудования и его безопасность эксплуатации.

    Устройство и методы изготовления

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

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

    Конструкция котлов

    Как правило, такое оборудование состоит из следующих элементов:

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

    • https://rcycle.net/drevesina/opilki/kak-toplivo/pechi-i-kotly-dlya-otoplenija
    • https://teplofan.ru/kotly/tverdotoplivnye/na-opilkah-shhepe-i-drevesnyh-othodah
    • https://AvtonomnoeTeplo.ru/otopitelnye_kotly/215-kotly-piroliznye-na-opilkah.html
    • https://GradusPlus.com/kotly/tverdotoplivnye/na-opilkah-i-shhepe/
    • https://provseothody.ru/drevesina/opilok/dlya-kotlov-i-pechej
    • https://cotlix.com/kotel-na-opilkax-svoimi-rukami-ekonomnoe-reshenie-dlya-vashego-doma
    • https://www.tproekt.com/kakoj-lucse-vybrat-kotel-na-sepe-dla-doma/
    • https://eco-kotly.ru/osobennosti-kotlov-na-opilkah-cem-horosi-tverdotoplivnye-kotly-na-opilkah-i-sepe/
    • http://teplosten24.ru/kotel-na-opilkah-i-drevesnyh-othodah.html
    • https://bigkotel.ru/vidy-kotlov/obzor-otopitelnyh-opilochno-shhepovyh-kotlov
    • https://v-teplo.ru/kotel-na-opilkah.html
    • https://snab23.ru/a224500-kotel-opilkah-grv.html
    • https://oventilyacii.ru/otoplenie/piroliznyj-kotel-na-opilkah.html
    • https://TeploTekCorp.ru/kotly/na-opilkah.html
    • https://x-teplo.ru/otoplenie/kotly/na-opilkax.html

    [свернуть]
    Ссылка на основную публикацию