Печь на опилках длительного горения для отопления дачи и дома своими руками: чертежи, пошаговое руководство + фото

Универсальные котлы на опилках. Подробное техническое описание. Цены на котлы. Потребление котла, стоимость работы котла в час на опилках. Оборудование в Лизинг. Мощности от 50, 60, 100, 150, 200, 300 до 2000 кВт. Опилки, стружка, щепа, БИО топливо.

Опилки и щепа: их эффективность в качестве твердого топлива

Измельченная древесина, полученная в результате обработки бревна или специально подготовленная из отходов производства, называется опилками и может быть топливом. Сырьем для котлов становятся такие древесные отходы, как:

  • горбыль различных пород, обзольные доски, щепа разных форм и размеров;
  • свежие опилки или уличного хранения, разной влажности и срока давности;
  • стружка сухая, мелкая и длинная, лежалая, различной степени сохранности;
  • мебель, пришедшая в негодность, остатки строительных конструкций, дверей, поддонов.

Сырье, которое готовится стать топливом, должно соответствовать требованиям ГОСТ 33103.1 – 2014:

  • не иметь ядовитых химических соединений, выделяющихся при горении и металлических включений (гвозди, петли в остатках ДВП, ДСП);
  • содержать не более 0,5% минеральных примесей, 5% гнилья и 8% коры деревьев.

Полученная биомасса просеивается до получения фракций опилок размером до 30 мм. Этот параметр критичен для работы механизмов подачи автоматических котлов и влияет на процесс горения. Более мелкие опилки требуют больше наддува воздуха для полного сгорания, чем обозначенные требованиями ГОСТ.

Опилки и щепаТак выглядит сыпучее топливо на фото. Слева – опилки, справа – щепа.

Зольность – это параметр, который определяет количество получающихся отходов сгорания топлива. Чем выше зольность, тем чаще чистка котла, тем меньше теплотворная способность топлива. Наличие же формальдегидов и другой ядовитой химии в опилках, используемых в качестве топлива в бытовых котлах недопустима и требует иной утилизации. Самым важным параметром, определяющим количество тепла, произведенного из опилок, является влажность. Она может в разы менять способность автоматического котла выполнять свои функции. Этот параметр желательно контролировать перед загрузкой и иметь возможность приводить опилки в соответствии с требованиями производителя котла.

При заключении контрактов по поставке опилок на топливо автоматического котла имеет значение не только цена, но и качество поставляемой продукции. Опираясь на требования ГОСТ 33103.1 – 2014, мы рекомендуем четко прописать параметры опилок в договоре. Соблюдение этих пунктов позволит эксплуатировать агрегат долго и с полной отдачей тепла. Иметь рядом поставщика с хорошей ценой и приличным качеством топлива – главный пункт при выборе твердотопливного котла для отопления дома.

Опилки как топливо автоматических котлов обладают следующими достоинствами:

  • КПД даже у бюджетных автоматических котлоагрегатов на опилках до 90%;
  • доступность качественного сырья для топлива;
  • низкая стоимость исходного материала с деревоперерабатывающих производств;
  • правильно выбранный и настроенный котел сжигает экологически чистое топливо с минимумом дыма, копоти и золы;
  • перебои с качественными опилками легко перекрываются любым твердым топливом (щепой, дровами, углем, сырыми опилками) с потерей эффективности, но без катастрофы.

Но и недостатки опилок тоже существенны:

  • транспортировка из деревообрабатывающих производств требует соответствующей тары так как эти древесные отходы материал сыпучий и объемный, особенно в сухом виде;
  • оборудование сезонного склада опилок нуждается в отдельном здании с хорошей вентиляцией и соблюдением противопожарных норм СНИП и ППБ;
  • периодическое обслуживание транспортера опилок к котлу, чистка дымохода, контроль за влажностью сырья.

Чтобы определить насколько эффективны опилки и щепа в качестве топлива для котлов отопления, мы сопоставили характеристик наиболее распространенных видов топлива в одной таблице:

Вид топлива (W – влажность) Теплотворность кВт/кг КПД,% Цена топлива, руб./тонна(м3) Стоимость кВт энергии, руб.
Бурый уголь (w до 40%) 3,6 70  3 200 1,27
Каменный уголь (w от 7 до 15%) 7,5 70 7 000 1,34
Антрацит (w от 1% до 3%) 8,7 70  8 500 1,40
Природный газ 10,3 90 5 700 0,65
Дрова (w 60-50%) 2,2 60 1 500 1,05
Дрова (w 30-20%) 3,1 60 1  800 0,83
Гранулы (пеллеты) 4,7 85 9000 2,25
Щепа дробленая (w до 20%) 2,0 95 200 1,33
Опилки (w до 20%) 0,81 95 120 1,33
Брикеты (евродрова) 4,3 85%  8500 1,65 – 2,32

Описание и особенности котлов на щепе

Агрегат работает на мелком деревянном топливе. Представляет собой автоматизированную котельную, в которой подача щепок, очистка продуктов сгорания происходит без человеческого вмешательства. Если она оснащена большим бункером, дозагрузка требуется всего несколько раз за сезон.

К такому прибору можно подключить систему ГВС, чтобы сделать из него двухконтурный. Также он способен функционировать с бойлером косвенного нагрева.

Обзор трех бытовых котлов (печей) работающих на опилках

Котел на опилках и древесных отходах

В связи с постоянным повышением цен на энергоресурсы многие потребители ищут способ сэкономить на источниках тепла для своих домов и дач .

Доступным и недорогим сырьем для обогрева помещения служат отходы лесопиления и деревообработки — обычные древесные опилки.

Одна проблема: для обогрева с помощью опилок в доме нужно установить специальный отопительный котел, который способен этот вид топлива продуктивно переработать.

VIP-объявления

  • Сушилка аэродинамическая

588 000 

Ульяновская область, Барыш

106 000 

Нижегородская область, г.о. Выкса, рабочий пос. Ближне-Песочное

500 000 

Владимирская область, Киржачский р-н, муниципальное образование Город Киржач

Цена не указана

Вологодская область, Вологда

588 000 

Ульяновская область, Барыш

35 000 

Компания

Курганская область, Курган

35 000 

Компания

Мурманская область, Мурманск

35 000 

Компания

Ростовская область, Ростов-на-Дону

35 000 

Компания

Смоленская область, Смоленск

1 700 000 

Красноярский край, Красноярск

35 000 

Компания

Нижегородская область, Нижний Новгород

60 000 000 

Архангельская область, Архангельск

35 000 

Компания

Пензенская область, Пенза

2 900 000 

Компания

Краснодарский край, Краснодар

35 000 

Компания

Волгоградская область, Волгоград

35 000 

Компания

Краснодарский край, Новороссийск

35 000 

Компания

Самарская область, Самара

320 000 

Компания

Удмуртская Республика, Ижевск

890 000 

Республика Коми, Сыктывкар

500 000 

Владимирская область, Киржачский р-н, муниципальное образование Город Киржач

35 000 

Компания

Красноярский край, Красноярск

35 000 

Компания

Рязанская область, Рязань

35 000 

Компания

Республика Марий Эл, Йошкар-Ола

35 000 

Компания

Краснодарский край, Краснодар

241 300 

Краснодарский край, Краснодар

3 490 000 

Республика Коми, Сыктывкар

35 000 

Компания

Астраханская область, Астрахань

Цена не указана

Компания

Красноярский край, Ачинск

550 000 

Компания

Республика Башкортостан, Стерлитамак

35 000 

Компания

Свердловская область, Екатеринбург

35 000 

Компания

Новосибирская область, Новосибирск

35 000 

Компания

Оренбургская область, Оренбург

35 000 

Компания

Московская область, Подольск

Цена не указана

Республика Коми, Сыктывкар

320 000 

Компания

Краснодарский край, Краснодар

Принцип работы горелки

Щепа поступает в топочную камеру. Попадая на горелку, разжигается запальным устройством. Через конвекционную систему подается воздух. От скорости его нагнетания зависит высота столба пламени.

Под горелкой находится зольник. В него просыпается образовавшаяся под воздействием огня пыль. Из-за малого размера деревянное сырье сжигается полностью, не оставляя крупнозернистого мусора.

Принцип работы горелки

Принцип работы котла на щепе.

Теплообменник расположен вертикально, вдоль топки. Между его пластин проходит воздух при выведении продуктов горения в дымоход, что обеспечивает его дополнительный нагрев.

Процессор принимает показания термодатчиков. Для поддержания заданного температурного режима он запускает (останавливает) шнек и увеличивает или уменьшает скорость нагнетания кислорода.

Устройство и принцип работы котлов, способных сжигать опилки

Устройство твердотопливного пиролизного котла на опилках и щепеУстройство 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.

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.

Из чего делают этот вид топлива?

Материалом для изготовления топливной щепы может служить любая древесина, поэтому чаще всего этот вид топлива делают из сухих веток и различных отходов, которые остались после обработки или переработки древесины.

При этом готовый продукт сохраняет все особенности исходной древесины, поэтому такие характеристики, как:

  • теплотворная способность;
  • зольность;
  • удельное содержание смол,

полностью соответствуют тем деревьям, из которых получили щепу.

Из-за этого хвойная щепа плохо подходит для современных автоматических котлов, ведь высокое содержание смол не только увеличивает зольность, но и приводит к появлению отложений в дымоходе и на деталях теплообменника.

Между запуском котла и прогревом воды до рабочей температуры проходит не меньше часа, в течение которого из горячего дыма на холодные трубы оседает конденсат, содержащий в себе множество смол.

Кроме того, теплотворная способность щепы из твердых и тяжелых пород древесины всегда выше, чем у топлива из легких и мягких пород. Ведь готовое топливо лишь сохраняет исходные характеристики древесины.

Если же топливо получено из древесины с корой, то его теплотворная способность снижается, потому что этот параметр коры гораздо ниже, чем у остальных частей дерева, за исключением хвои и корней.

Автоматизация очистки золы

Для удаления продуктов горения предусмотрены такие элементы и узлы:

  1. Движущиеся колосники. После переработки опилок пластина переворачивается, пыль высыпается в зольник.
  2. Узел самоочистки. Под топкой установлен шнек. На него падает зола. Периодически он запускается и перемещает отходы в отдельно стоящий отсек.
  3. Конструкция для очистки канала. Дымоход оснащен пружинами. Специальный механизм их натягивает и отпускает. При этом нагар, сажа из каналов просыпается вниз. Откуда отводится с помощью узла самоочистки зольника.
Очистка золы

Существует возможность автоматизации процесса золоудаления.

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

Модели теплогенераторов на опилках GRV

Универсальные теплогенераторы на опилках представлены в разделе нашего сайта: https://snab23.ru/g15444860-teplogeneratory-tverdotoplivnye

Расчет минимально необходимой мощности

Определение минимальной тепловой мощности, необходимой для обеспечения комфортного проживания начинается с принятия решений пользователем о:

  • количестве контуров (обогрев жилья, ГВС, теплый пол).
  • регионе проживания (местный климат, роза ветров и т.д.).
  • количество этажей, материал стен, высота потолков, площадь и количество окон здания.

Используя нормативы и коэффициенты СНиП 2.04.01-85, на нашем и других примерах можно сделать довольно точный расчет.

На практике, в начальных расчетах, определяют суммарную площадь отапливаемого здания и, исходя из нормы 1 кВт тепла на 10 м2, получают необходимую мощность, расходуемую на отопление, затем добавляют 20% для контура ГВС и еще 20% на возможные неточности и создание запаса прочности.

Например, для двух контуров потребления тепла в сооружении суммарной площадью 200 м2 достаточно на отопление (200х1)/10 = 20 кВт, ГВС и запас прочности добавят еще 20*0,4= 8 кВт, всего 28 кВт. При выборе конкретного котла принимается ближайшая большая, чем минимально необходимая, стандартная мощность агрегата.

Для промышленных зданий необходимо производить индивидуальный расчет с учетом всех корректирующих коэффициентов.

Достоинства и недостатки

Как и любое другое отопительное устройство, твердотопливные котлы имеют свои плюсы и минусы. Большинство недостатков, связаны именно с видом топливом — древесной щепой. У нее низкие сыпучие свойства, за счет чего ее сложно транспортировать. Щепе и опилкам характерна повышенная влажность, поэтому и горят они хуже, чем древесина или уголь.

Termal SF

Котёл на щепе и пеллетах Termal SF

Однако, несмотря на ряд отрицательных моментов, выделяются и положительные стороны таких устройств:

  • недорогое топливо, т.к. в качестве его используются отходы;
  • благодаря абсолютной автоматизации работы твердотопливных котлов, они могут функционировать даже если в доме нет людей;
  • все топливо из древесины — экологически чистое, поэтому никакого вреда для окружающей среды не будет;
  • высокий КПД (90 % и более);
  • отличаются экономичностью, на одной загрузке топлива могут обогревать помещение 10-12 часов;
  • нагрев происходит быстро, спустя 30-40 минут после розжига;
  • конструкция таких устройств простая, но в то же время надежная.

На рынке можно найти различные варианты подобных котлов от иностранных (например, Termal, Faci, HERZ, Hargassner) и российских производителей (например, Zota).

Поэтому стоит повнимательнее присмотреться к твердотопливным котлам на опилках и других отходах деревообработки.

На чем еще могут работать приборы

Топливом выступают:

  • щепки;
  • опилки;
  • лузга;
  • стружка;
  • мелкий уголь;
  • пеллеты.
Опилки

Котлы с автоматической подачей топлива могут работать на опилках.

ВАЖНО: Второй и третий варианты обеспечивают низкий КПД. Наибольшей мощности добиваются при использовании пеллет из-за высокой плотности древесины.

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.

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

Чертеж котла на щепе.

Пожаротушение, риски, предупреждение

Перед тем как использовать в виде топлива опилки, стружку нужно в полной мере осознавать опасность возгорания, изначально предпринять все меры для соответствия пожарной безопасности.

Утилизация опилок, и древесной массы в котлах в десятки раз более эколочно чем хранение опилок на полигонах, в связи с тем что в результате это приводит к пожару и опилки сгорают с большим химическим недожогом больше относящимся к процессу пиролиза, при этом отравляется не только воздух но почва продуктами пиролиза, в том числе кислотами. На рис. 11 приведен пример горения опилок в зимнее время под слоем снега.

горение свалки из опилок

Рис. 10 Пожары свалок горбыля и опилок

экологические проблемы

Рис. 11 Тление свалок опилок в зимнее время

Меры предосторожности и контроля предусмотренные на котле, теплогенераторе:

1. Контроль за положение поршней, при отклонение положения поршня от заданного включается сигнализация и котел на опилках останавливает свою работу

2. Контроль включения дымососа, при отключенном дымососе для того чтобы избежать возможность обратной тяги и задымления помещения дутьевые вентиляторы котла GRV и автоматическая подача топлива прекращается

3. Контроль температуры туннеля подачи топлива, при превышении нормально заданной температуры котел останавливает свою работу, туннель может нагреваться из за не своевременной прочистки теплообменника

4. Закрытие бункера с топливом автоматической заслонкой после подачи топлива

5. Обязательный контроль за температуры теплоносителя, в том числе на теплогенераторах марки GRV

6. Конечно же следует проектировать отдельно склад топлива от котельной, на самом котле используется только промежуточный бункер и оперативный объем оперативного бункера ограничен

7. Прочистка теплообменника должна происходить при включенном дымососе, и без процесса горения в котле

8. Все люки для прочистки теплообменника снабжены специальными отражающими пластинами

Установка и настройка

Монтаж выполняют по правилам, описанным в инструкции по эксплуатации. Также можно доверить процедуру профессионалу. Участок пола для агрегата заливают стяжкой толщиной не менее 7 мм. Предусматривают места обустройства бункера, хранилища, с учетом удобства подачи топлива.

Первый запуск лучше поручить специалисту. Он проверит систему на герметичность, оценит соответствие температурных показателей паспортным, работоспособность группы безопасности. Выполнит необходимые настройки, чтобы повысить экономичность.

Особенности использования печи

Эксплуатация печей на опилках имеет существенные отличия от традиционных дровяных или угольных устройств. Загрузка топлива осуществляется в специальную топливную камеру, которая полностью заполняется до дымоходной трубы. Сверху на опилочную массу выкладываются тонкие ветки, бумага или ветошь, пропитанная горючей смесью. Далее устанавливается пресс, а камера закрывается крышкой.

После начала процесса горения заслонка остается неподвижной, а устройство находится на прогреве до следующей топливной подачи.

Важно! В печи на древесных опилках длительного горения нельзя делать дозагрузку топлива в середине процесса. Устройство не открывается до момента полного сгорания опилок.

Сам процесс горения начинается в центре заложенной топливной массы, далее переходит на окружности стенок. По мере тления спрессованные опилки существенно уменьшаются в объеме, что и обеспечивает продолжительность горения до 10 часов.

Коэффициент теплоотдачи буржуйки на опилках напрямую зависит от диаметра и объема топливной камеры. Длинные и суженные конструкции обеспечивают ускоренный нагрев, а устройства большого диаметра – медленный и с высокой теплоотдачей.

Технология изготовления брикетов из растительных отходов

Сжигать топливное сырье без обработки невыгодно, и производство брикетов, их широкое использование в быту и на предприятиях – неоспоримое доказательство этому. Прессованное топливо из растительных отходов, для изготовления которого используются обрезки древесины, щепа, древесные опилки, шелуха подсолнечника, кукурузные стебли, солома и пр. производится с использованием специальных технологий, среди которых:

Оборудования для производства

  • RUF – метод прессования растительной массы, без специальной защиты поверхности от влаги. Оборудование – пресс для изготовления топливных брикетов в форме кирпича. Использование технически несложного оборудования не требует квалифицированного персонала, поэтому стоимость такой продукции невысока. Однако из-за неустойчивости к воздействию влаги брикеты для отопления этого вида нельзя перевозить на дальние расстояния – в результате насыщения влагой продукт теряет часть своих специфических качеств.
  • Nestro – изготовление топливных брикетов удлиненной цилиндрической формы (50×10 см) происходит на высокопроизводительных прессах, при незначительных энергозатратах. Полученная продукция подлежит ускоренной реализации и использованию, в противном случае из-за повышенной влажности теряет форму и способность к транспортировке.
  • Экструдерная технология (Pini&Kay) известна как наиболее эффективная, предусматривающая получение продукции высшего качества. На экструдерных прессах производят различные виды прессованного топлива, включая угольные брикеты с повышенными техническими достоинствами, устойчивые к повышенной влажности и механическим воздействиям. Производство брикетов на экструдерных (шнековых прессах) отличается высокой степенью термообработки продукции, что, в комплексе с прессованием, обеспечивает конечному продукту повышенную плотность за счет выделяющегося под воздействием повышенных температур лигнина, обладающего склеивающими и уплотняющими свойствами.

Каждая представленная технология производства топливных брикетов разработана с учетом условий, в которых данная продукция будет использована. Так, брикеты из опилок, торфяные брикеты, для которых характерна сравнительно невысокая теплоотдача, чаще используются как брикеты для печки при отоплении небольших помещений в частных домовладениях. Популярные отопительные приборы для этого вида топлива – котлы на торфе и печи, рассчитанные на торфяные брикеты для отопления.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...