В системах твердотопливного отопления используются не только уголь, торфяные брикеты, дрова, но также пеллеты, древесная пыль, щепа, в дело идет даже шелуха семечек, переработанная в гранулы. Котел на опилках – экологичный и дешевый генератор тепла, который показал свою высокую эффективность при правильном использовании.
Как работает котел на опилках
Замысел сжигать недорогие материалы в котельной топке в целях отопления реализовали не так давно. Не существовало резкой потребности в применении опилок, но классический метод сжигания топлива на колосниковой решетке не был удобным.
Причины, по которым использование опилок является сложным:
В них хорошо впитывается вода. Влажные опилки почти не горят, разжечь и поддерживать их горение будет достаточно сложно.
Напротив, пересушенный материал сгорает почти мгновенно в воздушном потоке и значительная часть тепла выходит через дымоход.
Процесс сгорания опилочной массы сложно регулируется из-за того, что в одной партии могут содержаться опилки разного качества. Оно зависит от того, в каких условиях хранились и транспортировались опилки.
Существует два способа сжигания опилок. Первый способ заключается в подаче гранулированного топлива в огонь небольшими порциями. В основном, это делают с помощью податчика (шнекового или ленточного). Малый объем опилочной массы при попадании на горячую поверхность сгорает за короткое время. Такова схема работы классического котла на твердом топливе. Дыма образуется не очень много, тепло равномерно распределяется внутри агрегата.
Второй вариант — сжигать опилки на поверхности, время от времени подавая воздух в зону огня. Топливо сгорает по внутренней или по торцевой поверхности дров, плотно уложенных внутри. В этом состоит принцип работы котла длительного горения при использовании опилок.
Из-за того, что энергоемкость заряда опилок меньше, стандартный котел на этом топливе прогорит быстрее на 30%, чем при использовании дров.
Требования к топливу
Опилочная масса считается однородной, с примерно одинаковыми по размеру опилками. Данное топливо считают чистым, хорошо пропускающим воздух, ему не нужен долгий контакт с раскаленной поверхностью, в отличие от угля и дров.
В реальности же опилки — смесь, которая на 60-70% состоит из примерно одинаковых по размеру опилок, остальные 30-40% – это «винегрет» из:
- крупных щепок;
- раздробленой коры;
- деревянной пыли.
При хранении на открытом воздухе топливо способно впитывать влагу, в связи с чем опилки подвергаются окислению и собираются в комья.
При планировании отопления водяным котлом на опилках необходимо использовать свежий материал, только-только спиленный. Его также можно переработать в пеллеты, которые долго хранятся. Подготовка опилок к сжиганию. При планировании использования котла с транспортировщиком, из топливного материала нужно убрать крупные элементы для того, чтоб избежать их застревания. Древесные отходы после очистки расфасовывают по полипропиленовым мешкам, распределяют на поддонах из дерева. Опилки должны храниться на сквозняке, рекомендовано не более 20% влажности.
Стружку для котла дополнительно измельчают до состояния опилок. Из-за ее специфической формы могут появиться проблемы с работой податчика, хотя в теории это хорошее топливо. В чистом виде опилки от сосны или ели использовать не рекомендуется, обычно используются отходы от спилов лиственных деревьев. Для котлов длительного горения используют любые сухие материалы, но все же стоит очищать их от крупных щеп и обрезков.
Методы изготовления и устройство
Для сжигания опилочного топлива можно купить готовый котел . Здесь легко сделать ошибку, ибо большинство компаний, продающих подобное оборудование для отопления, не замечают разницы между опилками и пеллетами.
Поэтому часто вместо устройства с камерой горения предлагается дровяное котельное оборудование длительного горения или пеллетное с бункерной подачей. Котлы для использования пеллет работают и на опилках. Но эффективность будет не такой высокой, податчик то и дело будет останавливаться, запас топлива будет слеживаться. Подающий шнек выбирает малый объем опилок, необходимо приминать оставшийся запас, чтобы возобновить подачу.
Можно ли сжигать опилки в пеллетном котле?
В этом случае используются топливные гранулы. Из-за достаточно гладкой поверхности они подаются шнеком в поддон, оттуда спускаются по уступам решетки. При попытках зарядки бункера подобного котла сухой опилочной массой топливо будет накапливаться в поддоне. Вниз попадет маленький объем топлива, из-за чего огонь потухнет.
Также есть риск того, что огонь распространится по поддону и по трубе шнека, доберется до запаса в бункере.
При выборе котла нужно обратить внимание на информацию об используемом топливе, которая указана в паспорте. Разработчиком указывается, можно ли сжигать опилки и как именно это делать.
Топка под опилки и дробленую стружку и ее особенности
Опилки можно использовать для обыкновенной дровяной топки, помещая на колосники топливо порционно. В этом случае необходимо все время быть у котла.
Механизированный способ подачи опилок — наиболее удобный вариант. В этом случае для обеспечения стабильного фронта горения нужно подавать сильный поток воздуха, достаточный для сгорания древесной пыли в режиме взвеси, а также для горения крупных опилочных частей без скатывания их в комья. Дымосос или нагнетающий вентилятор обеспечивают поток воздуха.
Котлы длительного горения
Оборудование шахтного типа — часто используемый вариант. В котле имеется вертикальная шахта с двойными стенками. В нижней его части есть отверстие для воздуха и дымоход. На дне присутствует зольник, а верхняя часть шахты оборудована герметичной крышкой.
После разжигания огня горение распространяется снизу вверх по опилочной массе. Благодаря тому, что опилки горят медленно, котел может работать на разных древесных отходах, даже на таких, как крупная щепа и стружка.
Защитные системы и режимы работы
Процесс непрерывного горения в шахтной модели — ее единственный недостаток. Ее можно перезагружать топливом после выгорания всего заряда, в отличие от котла с транспортером.
При использовании котлов длительного горения стоит очень аккуратно с ними обращаться, соблюдать технику безопасности.
Перезарядка шахты осуществляется только после остывания корпуса, иначе при попытке снять крышку можно получить ожог от горящих газов остатков топлива. Во время горения значительная часть топлива преобразуется в угарный газ, из-за этого такие котлы устанавливаются в хорошо проветриваемых помещениях.
Наиболее безопасны бункерные модели с механизированной подачей опилок. Единственная непредвиденная ситуация, которая возможна -отключение электричества. Для подобных случаев в котлах предусмотрена блокирующая заслонка, которая отсекает канал шнека от топки. Также нужно плотно закрывать крышку бункера, чтобы предотвратить попадание горячих газов дыма внутрь емкости с опилками.
Сооружение котла на опилках: пошаговая инструкция
Модель длительного горения лучше всего подходит для самостоятельной постройки котла для домашних нужд. Изготовление котла с механизированной подачей стоит дороже, так как нужны специальные узлы и детали (шнек с трубой, система безопасности, электродвигатель).
Малое время горения (20-23 часа) можно компенсировать, установив 2 котла, емкость которых меньше. Во время горения первого происходит остывание второго и наполнение его топливом. Во время сильных морозов к опилкам добавляют дрова. Это на 10-15% увеличивает теплоотдачу.
Инструменты и материалы
Чтобы изготовить котел длительного горения нужно 2 листа легированной стали (толщина — 3 мм, размер — 100х200 см). Используют также черную сталь, покрытую термостойкой эмалью. Но на практике нередко происходит отслойка такого покрытия с внутренней стороны корпуса, а его восстановление является дорогим. Поэтому рекомендуется покупать нержавеющую сталь любой марки, используется также обычная легированная сталь. Температура горения внутри не более 500 градусов С, поэтому важное условие состоит в том, чтобы металл смог выдерживать действие окиси углерода и не поддавался коррозии. Кроме металла потребуется:
- сварочный полуавтомат или инвертор с электродами для нержавейки;
- болгарка и набор дисков для металла;
- штангенциркуль и слесарная линейка 100 см.
Необходимо предварительно продумать закрепление заготовок прежде, чем выполнять сварочные работы. Обычно производят сборку каркаса из планок (деревянных, алюминиевых), заготовки фиксируются с помощью струбцин.
Чтобы котел на опилках работал, требуется дымосос и вентилятор. Иногда его сооружают самостоятельно, но более надежный вариант — покупка готового котла, мощность которого не больше 10 кВт.
Изготовление корпуса
Чтобы собрать котел на опилках своими руками нужно сделать 4 основных узла:
Наружный корпус, представляющий собой контейнер с дном, имеющий размеры 50х50 см и высоту 100 см. Внизу, примерно 10 см от дна, делается окошко для вентилятора-дымососа. На противоположной стороне прорезают отверстие для зольника.
Внутренний корпус — квадрат размером 40х40 см, высотой 90 см. Лучший вариант для изготовления дна — жаростойкая сталь или чугун. В центре донной плитки делают вырез, диаметр которого составляет 10 см.
Крышка в форме квадрата 50х50 см с ручкой и бортами снаружи.
Коробка зольника размером 35х15 см ивысотой бортов 8 см. Рукоятка приваривается к лицевой стороне.
1-й шаг – раскройка заготовки для наружнего контейнера.
2-й шаг — вырезание отверстия под дымосос болгаркой и сварка корпуса при помощи углекислотного полуавтомата.
3-й шаг — перед креплением дна, стоит приварить 2 металлических полоски длиной 9 см, которые станут направляющими для коробки зольника.
4-й шаг — собрать зольник (делать одновременно с донной частью), сделать отверстие в стенке внешнего корпуса, проверить «гладкость» хождения золосборника по направляющим.
5-й шаг — закрепление вентилятора-дымососа в круглом окошке одной из стенок внешнего контейнера.
6-й шаг заключается в сборке короба внутри контейнера и сварке заготовок на «стапеле» из дерева, после прикрепляют дно с вырезом в центре.
7-й шаг — установка короба внутрь внешнего контейнера, выравнивание и закрепление «прихваток» в углах корпуса.
Кромка вверху контейнера, находящегося внутри, ниже кромки наружного на 3-5 см. На кромку наружного короба надевается термостойкая резина во избежание утечек газов пиролиза. Крышка делается плоской и тяжелой, так как она должна прилегать к верху кромки котла максимально плотно.
Работа самодельного котла на опилках и его розжиг
Чтобы наполнить бункер опилочной массой, нужен деревянный кол, диаметр которого 10-12 см, высота 90-100 см. Конец делают конусовидным в целях его удобного помещения на дно внутреннего контейнера. Засыпав опилочную массу, ее необходимо хорошо утрамбовать. Кол аккуратно вынимается, оставляя канал в опилочном топливе, крышка закрывается.
Чтобы разжечь опилки, зольник заполняют сухими щепками, бумагой, поджигают их и почти полностью задвигают в направляющие внизу котла. Обязательно оставляют маленькое отверстие для попадания кислорода внутрь.
В это же время включается дымосос. Один из вариантов — оборудование котла обыкновенным дымоходом. В случае, когда опилки заготавливают самостоятельно, данный способ отопления будет менее эффективен в экономическом плане, нежели дрова.
Опилки в качестве топлива чаще всего приобретают для отапливания дач, загородных домов. Котлы длительного горения ставятся дополнительно вместе с дровяными, чтобы пользоваться газом или соляркой, которые стоят дорого. Шахтные котлы на 100-150 л применяю в зимнее время, чтобы отапливать маленькие парники, курятники, теплицы или сараи с домашними животными. Сохранение тепла в зданиях при помощи котлоагрегата на опилках обходится более дешево, чем газ или электроэнергия.
Недостатки в использовании опилок:
1. Требуются специальные условия хранения. Более всего подходят полипропиленовые мешки, их помещают в сараи или под навес.
2. Грызуны любят устраивать гнезда в опилках, а обработка их ядами невозможна, так как часть материала может быть использована весной на грядках, да и во время горения могут выделиться токсичные вещества. Если завелись грызуны, опилки помещают в хранилище из сетки с маленькими ячейками убирают под навес.
Итог
Котлы на опилочном топливе отлично подходят в качестве дополнительного оборудования для отопления, если надо обогреть дом без угольной печи или газового отопителя. Есть множество способов использования опилок, и у всех есть плюсы и минусы.
