Отопление дома опилками своими руками

Как сделать котел на опилках

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.

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.

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.

Источник

Котлы и печи длительного горения на опилках и других древесных отходах

Отопительные приборы с газовым оборудованием заметно теснятся конструкциями, работающими на твердом топливе. КПД и эффективность твердотопливных котлов постоянно увеличивается благодаря конструкционным доработкам, внедрению последних технологических разработок, расширению ассортимента используемого сырья. Одним из перспективных и экономически оправданных представителей такого оборудования считается котел на опилках.

Встречается прибор пока редко. Но хозяева, использующие его для обогрева (частного дома, теплицы, производственного цеха, частной мастерской, других помещений), уверены в незаменимости котла и довольны приобретением.

Как горят опилки

Процесс сгорания опилок и дров отличается. Если при плотной укладке последних, между поленьями свободно циркулирует воздух, то в случае даже неуплотненной массы опилок в зону сгорания дополнительный воздух почти не поступает. Без подачи воздуха огонь горит слабо и склонен к угасанию. Из полного объема загруженных отходов древесины только верхний слой в 2-4 см участвует в процессе постоянного горения.

При сгорании дров в процессе участвует вся масса топлива. Количество выделяемых при этом пиролизных газов усиливает мощность огня, доводя температуру пламени до отметок выше 1000°С (до 2000°С в языках пламени). Температура горящей щепы и опилок меньше этих показателей из-за малого объема пиролизных газов, выделяемых только верхним слоем (до 15 мм) загруженного топлива. Эти факторы объясняют уменьшение от 2-х до 3-х раз мощности оборудования на опилках.

Стоимость щепы и мелких отходов деревообработки дешевле каменного угля в 30 раз, природного газа – в 60 раз, дров – в 3-4 раза. И в этих цифрах учтено предварительное доизмельчение крупных отходов древесины. Можно утверждать, что даже менее эффективное (по мощности и температуре огня) сгорание опилок, требующее дополнительного объема материала для получения равноценного количества тепловой энергии, считается дешевым вариантом для отопления.

Плюсы и минусы применения опилок как топлива

• 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.

Сухость – главное требование к топливу

Отопительный котел на сухих опилках работает без проблем, с максимальной мощностью, которая заявлена производителем. Но в силу различных факторов для отопления используется и влажное сырье, снижая эффективность работы аппарата. До 30% мощности тратится на просушку топлива, из которого выделяется пар. Полученный при пиролизе газ от пара утяжеляется и горение от этого ухудшается. Применяя для отопления опилки разной влажности, важно следовать полезным рекомендациям:

1. Сырой материал подается в топку котла после его выхода на полную мощность в результате розжига сухой массой.
2. Оптимальное соотношение влажных и сухих опилок при подаче в топку – 1:3.
3. В камеру топки должен принудительно подаваться воздух.

Возможные системы отопления

Для дома и помещения большой площади применяются следующие отопительные системы на опилках:

• Печь. Применяется для обогрева прилежащего пространства. При удалении от печи температура стремительно снижается.
• Печь с водяным регистром или калорифером. В работе отопительной системы сочетается локальный обогрев помещения непосредственно от печи, а также нагрев и доставка в удаленные участки здания нужного теплоносителя по воздуховоду (для воздуха) и трубе (для воды, антифриза).
• Водяное отопление посредством установленных радиаторов, которые отдают тепловую энергию воздуху помещения благодаря постоянной циркуляции подогреваемой жидкости.
• Воздушное отопление отличается от водяного другим теплоносителем и считается дорогим вариантом обогрева. Для реализации такой системы отопления необходима прокладка сети воздуховодов и установка автоматических устройств для увлажнения сильно пересыхающего воздуха.

Воздушное и водяное отопление может предусматривать принудительную (с помощью насоса) и естественную (с учетом физических свойств перемещения нагретого вещества) циркуляцию теплоносителя.

Особенности работы твердотопливных котлов на опилках

Котлы на опилках для длительного горения должны иметь периодическую контролируемую загрузку сырья в топку, 3-х ступенчатую подачу воздуха, возможность обеспечить продуктам сгорания повторный (вторичный) дожиг. При сгорании опилок в рабочей топке происходит нагрев теплообменника, горячий воздух может сразу отводиться дымоотводной системой или попадать в камеру для дальнейшей газогенерации с дожигом газов.

Конструкция котлов

Устройство стандартной котельной установки включает следующие узлы и конструкционные элементы:

• устройство или механизм загрузки топлива;
• колосники;
• рабочая камера сгорания – топка;
• блок теплообменника;
• распределитель горячего воздуха;
• блок управления (автоматика);
• зольник – емкость для накопления отходов сгорания опилок.

Если котел на опилках делают своими руками, его конструкция упрощается.

Различают конструкции двух типов:

1. Одноконтурные обогревающие котлы.
2. Двухконтурные котлы с дополнительной функцией получения требуемой температуры воды второго контура и ее подвода к кухне, ванной комнате, в другие помещения.

Как подается топливо

На одной порции загрузки котел работает длительное время и для обслуживания устройства, обогревающего коттедж или дом до 150-180 м2, достаточно ручной загрузки топлива 1-3 раза в сутки. На такое обслуживание уходит несколько минут.

Для мощной модели, обогревающей большое здание, коммерческие или производственные помещения больших размеров, предусмотрено наличие бункера. Из него засыпанное сырье автоматически подается к топке в требуемом объеме и в назначенное оператором время. Основные узлы системы подачи топлива: ворошитель – периодически рыхлит опилки (предупреждая слеживаемость) и подает их к транспортеру; шнековый (встречается ленточный) транспортер для перемещения сырья в топку.

Защитные системы, режимы работы

Автоматика твердотопливного котла делает управляемыми процессы доставки топлива в газогенератор, подачи в рабочую топку пропорционального количеству сырья объема воздуха, подачи холодной воды, регулирования температуры теплоносителя. Для безопасной эксплуатации котлов важны реализуемые автоматикой функции предотвращения возгорания, обнаружения дыма, сигнализации о возникших проблемах. Отсутствие подобных систем – главный недостаток самодельных котлов.

Твердотопливные котлы с блоком управления работают в следующих режимах:

• Максимальный. При полной загрузке опилками и прогреве воздуха с теплоносителем до требуемой температуры, автоматически снижается интенсивность рабочего процесса котла для получения большей эффективности и экономности от использования загруженного сырья.
• Средний. Режим экономного отопления до снижения температуры (значение выставляется пользователем) помещения. При достижении минимальной величины интенсивная работа котла возобновляется.
• Пауза. Намеренная остановка котла и остывание устройства.

Источник