Обзор популярных котлов на опилках

Идея использовать древесные отходы в качестве топлива – не нова. Еще в шестидесятые годы прошлого столетия советские инженеры придумали котлы для обогрева промышленных объектов, в которых использовались опилки. Но в последующем идея распространения так и не получила. В то время экономить никто и ничего не хотел. А тем более энергоносители, слишком дешевые они были. Так, котел на опилках и остался только на бумаге.

Принцип работы

На современном российском рынке котлы для отопления, работающие на отходах древесины, представлены зарубежными приборами. Самодельные аналоги российского производства тоже встречаются. Их умельцы подогнали под определенные условия эксплуатации. Так что эти отопительные агрегаты, изготовленные своими руками, могут работать не только на опилках, но и на щепе.

Процесс сжигания топлива производится по так называемому контролируемому сгоранию. Во-первых, это трехступенчатая подача воздуха. Во-вторых, использование процесса пиролиза, то есть происходит газогенерация отводящих продуктов сгорания. По сути, котел на опилках – это агрегат длительного горения.

Схема подачи и сгорания опилок

Зарубежные котлы – это приборы для отопления с автоматической загрузкой. То есть в их конструкции присутствует бункер, в который загружается определенное количество топлива. Есть две модификации:

1. Бункер присоединен к котлу.
2. Бункер – это отдельно стоящая единица, которая может располагаться вне дома (котельной).

Итак, опилки загружаются в бункер, из которого они при помощи шнека подаются в камеру сгорания. Здесь с помощью регулятора подачи воздуха регулируется степень сжигания. В самом начале, когда идет разогрев котла, топливо сгорает по обычной технологии. Когда температурный режим достигает необходимого показателя, подача воздуха уменьшается до минимума. Процесс переходит в стадию пиролиза.

Выделяемые при этом угарные газы поднимаются и переходят во вторую топочную камеру, где сгорают при смешивании с кислородом. Именно здесь и происходит выделение максимальной тепловой энергии.

Конструкция отопительного агрегата

В конструкцию котла входит также и теплообменник системы отопления дома. Он располагается у задней стенки на две топочные камеры сразу. В некоторых моделях котлов длительного горения теплообменник представляет собой водяную рубашку, расположенную по всей площади двух камер сгорания. Этот котел работает более эффективно.

Шнек

Шнек для автоматической подачи опилок – это важный узел, обеспечивающий корректную работу всей установки. Если бункер загрузки расположен вне стен котельной, то подача производится двумя звеньями: первый – от бункера до котла, второй – от камеры загрузки до топки.

Вентиляторы и автоматика

Вентиляторы обеспечивают необходимую подачу свежего воздуха в две камеры сгорания. В данном случае преследуются две цели: первая – создать условия правильного горения опилок, вторая – создать определенное завихрение пламени.

Вытяжной вентилятор обеспечивает тягу в котле и эффективный отвод угарных газов. Все дело в том, что процесс пиролиза – это снижение температуры продуктов сгорания топлива. А значит, по законам физики слабое поднятие дыма вверх. Чтобы увеличить скорость поднятия и устанавливается вытяжной вентилятор.

Конечно, все современные котлы отопления и длительного горения в том числе, снабжаются системой автоматики, которая контролирует все теплотехнические процессы внутри установки.

Недостатки агрегата

Что можно сказать о таких котлах? Во-первых, это энергозависимые отопительные установки. Во-вторых, они обладают большими габаритными размерами. Так что под них придется обязательно организовывать котельную или топочную.

В-третьих, чтобы добиться выделения тепла, равного 25 кВт, в этот котел необходимо каждый час загружать 40 кг опилок. То есть придется обеспечивать систему отопления дома бесперебойной поставкой топлива.

В-четвертых, на щепе эти отопительные приборы не работают. А ведь это вместе с опилками один из самых распространенных видов отходов деревообрабатывающей промышленности.

Самодельные котлы

Самодельные котлы на опилках используются для обогрева небольших загородных коттеджей и дач.

Конструкция

Конструкция их проста, здесь нет шнека, нет бункера. Загрузка топлива производится прямо в котел, через верхнюю открывающуюся крышку.

Основное требование установки – это полная герметичность и минимальная подача воздуха в камеру сгорания. Такие котлы длительного горения, используемые для отопления небольших помещений, имеют двухслойную оболочку. Представьте себе две трубы, вставленные одна в другую. Внутрь трубы малого диаметра закладывается топливо, оно здесь тлеет, выделяя пиролизный газ и достаточно большую тепловую энергию.

Газы двигаются вверх, ударяются о крышку котла, сгорают здесь. Продукты сгорания же спускаются в зазор между трубами. В самой нижней части у пола с одной стороны располагается дымоходное отверстие. Через него угарные газы покидают отопительную установку. Все происходит естественным путем. Так как этот котел на опилках полностью металлический, то именно он и является источником отопления.

Правила закладки топлива

Очень важный момент, который обеспечивает эффективную работу котла данного типа – это правильно провести закладку опилок своими руками. В основных моделях этого типа используется прессовая закладка.

Для этого потребуется специальное устройство, изготовленное из металла или древесины в виде конуса. Его длина на полметра больше высоты закладки опилок. Большой диаметр – 80 -100 мм, малый – 60-80 мм. Устройство устанавливается посередине топочной камеры малым диаметром вниз. После чего вокруг засыпаются опилки, которые обязательно прессуются. Утрамбовывать можно любыми подручными материалами. Здесь важно качество, а не метод проведения. Затем клин убирается.

Розжиг

Обратите внимание и на систему поджига. Нельзя использовать бензин или керосин, поливая опилки струйно. Только метод распыления. Поджигать надо при помощи лучины или длинной спичкой.

Распространенные модели

Существует достаточно большое количество различных моделей самодельных котлов длительного горения, которые работают на опилках и щепе.

Котел Бубафоня

К примеру, разработка российских Кулибиных. Этот котел длительного горения называется Бубафоня.

Его конструкция отличается от других тем, что в нем можно сжигать и опилки, и щепу, и дрова. Здесь нет необходимости проводить трамбовку топлива, все происходит под действием металлического пресса. В конструкции этого узла присутствует зазор, обеспечивающий подачу воздуха в зону горения щепы или опилок.

При сгорании части топлива пресс опускается ниже, не давая, увеличиться зазору. Это своеобразный самоконтроль, который обеспечивает правильное протекание пиролизного процесса.

Пиролизные газы же проходят между прессом и стенками корпуса во вторую камеру, где и сгорают. Угарные газы прокидают агрегат через дымоход, который расположен в верхней боковой части корпуса.

Буржуйка

Многих загородных застройщиков заинтересует конструкция обычной буржуйки, которая работает по принципу длительного горения. Для этого ее топку разделяют на две части горизонтальной перегородкой. В задней части между перегородкой и стенкой оставляют зазор, через который пиролизные газы будут подаваться в верхнюю топку.

В нижней камере сгорания в качестве топлива используется щепа или дрова. На опилках эта буржуйка работать не будет. Ее горизонтальное расположение и боковой розжиг не приспособлены под сыпучий тип топлива.

Очень важно правильно откорректировать подачу воздуха в нижнюю топку. Как было сказано выше, чем меньше кислорода, тем лучше для пиролиза.

Требования к топливу

Чтобы работа агрегата соответствовала заявленным характеристикам, и обогрев помещений осуществлялся в полном объеме без использования дополнительных источников тепла, необходимо следить за качеством используемого топлива.

Влажность

Котлы на опилках и щепе будут работать эффективно только в том случае, если их влажность не превышает определенные нормы – 15-20%. Это в полной мере относится к котлам, изготовленным своими руками.

Но на рынке присутствуют заводские модели, которые могут работать и на влажных опилках (до 40%). Для этого в их конструкции присутствует так называемый ворошитель. Это подвижная колосниковая решетка, которая периодически вращается. Это делается для того, чтобы влага под действием теплоты не оставалась внутри материала, а выходила из его массы.

Некоторые российские умельцы неподвижную колосниковую решетку устанавливают под небольшим наклоном. И это создает эффект вывода влаги за счет осыпания части топлива.

Плотность

На эффективность сгорания опилок влияет не только показатель их влажности. Большое значение имеют и размеры самого материала, а значит, плотность топлива. Вот несколько примеров:

• плотность составляет 250 кг/м³, это опилки от ленточной пилорамы, при сгорании полкилограмма в час выделяется 1 кВт тепловой энергии;
• плотность 100-150 кг/м³, это опилки от фрезерного станка, при сгорании 0,25 кг в час получается 1 кВт тепла.

То есть, чем меньше плотность, тем больше тепловой энергии выделяется при сгорании опилок. А соответственно меньше затрат на отопление дома. Но здесь палка о двух концах.

Нужно ли прессовать опилки?

Этот вопрос поставлен в плане удобного использования опилок. То есть удобно или нет? Несомненно, этот вариант удобен. Но прессованные опилки выделяют столько же тепла, сколько и обычные дрова. И это при одинаковом объеме. Хотя стоимость их в несколько раз ниже дров. Кстати, организовать прессовку своими руками у себя на приусадебном участке несложно.

Преимущества и недостатки отопления на опилках

Рассматривая котел на опилках, нельзя обойти стороной плюсы и минусы его эксплуатации. К неоспоримым плюсам относятся:

1. Дешевое топливо.
2. Выработка большого количества тепла.
3. Минимальные выбросы угарных газов.

Но выбирая подобное оборудование, следует учесть и некоторые минусы его использования:

1. Образование большого количества золы и сажи, их придется утилизировать.
2. Сложность хранения опилок и щепы.