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.
Для промышленных зданий необходимо производить индивидуальный расчет с учетом всех корректирующих коэффициентов.
Изготовление своими руками
Довольно часто печка на опилках своими руками изготавливается из стальной бочки объемом 200 л. На ней не должно присутствовать следов ржавчины. Также для создания установки можно использовать пропановый баллон или отрезок стальной трубы. В некоторых случаях её допустимо изготавливать из старого огнетушителя. У заготовок самым важным параметром является толщина стенок. От неё во многом и будет зависеть, каким будет срок эксплуатации самодельного оборудования.
Кроме основы для установки, потребуются и другие материалы:
- Если основа круглая, то необходим материал для ножек: обрезки трубы или обычный швеллер.
- Два стальных круга. По размеру они должны быть идентичны диаметру бочки. Толщина стенок у них должна составлять 5 см.
- Готовая дверца.
- Труба на 15 см длиннее, чем бочка и имеющая диаметр 100 мм.
- Труба длиной 5 м с диаметром 100 мм. Она будет использоваться для устройства дымохода.
Печь для сжигания опилок своими руками следует изготавливать только на основании заранее созданного чертежа. С ним необходимо внимательно ознакомиться до начала мероприятия. Только после этого можно переходить к активным действиям.
Заранее подготовленный чертеж облегчит работу
Процедура изготовления начинается с подготовки бака для загрузки топлива. Необходимо обрезать верхнюю часть бочки. Перед этим стоит провести точную разметку. Тогда риск испортить заготовку будет исключён. Перед вырезанием нижней части разметка тоже обязательна. Дно не стоит выбрасывать, поскольку оно потом будет применено в качестве крышки.
В этом видео вы узнаете как сделать печь своими руками:
Следующим этапом идет изготовление дна будущей установки из стального листа. Его необходимо вырезать по диаметру топливника. В центре следует проделать отверстие, которое по диаметру должно соответствовать подводящей трубе.
Изготовление трубы, по которой в зону горения будет поддаваться кислород — следующий этап работ. Для этого необходима заготовка, которая по длине превосходит топливник, а по диаметру она должна быть аналогична ему. С помощью болгарки следует прорезать в трубе продольные линии или же устроить перфорацию. Для выполнения операции необходимо использовать дрель. Всего необходимо сделать 50 отверстий.
Такая печь сможет функционировать на самом разном топливе
Далее перфорированную трубу необходимо вставить в середину дна, после чего основательно приварить. Следующим шагом следует вырезать крышку. В ней нужно сделать отверстие, расположенное по центру. Оно должно быть подогнано по диаметру трубы. Возле края тоже стоит устроить дополнительное отверстие. С его помощью будет контролироваться тяга и доступ воздуха. В этом месте необходимо установить подвижную заслонку. Для удобства использования следует оборудовать эту деталь дугами.
Конструкция дымохода устраивается из трубы и патрубка с диаметром 200 см. Между собой они соединяются с помощью хомута. Патрубок необходимо закрепить в верхней части топливника рядом с боковым выходом. После выполнения этой работы на него следует надеть трубу.
Затем печку нужно установить на опоры. Для их изготовления используется металлический профиль, который приваривается к корпусу.
При работе оборудования происходит его сильный нагрев. По этой причине печку не следует устанавливать рядом с материалами, которые относятся к классу горючих. Обслуживание устройства можно проводить, предварительно надев рукавицы. Также не следует допускать нарушений правил безопасности.
Особенности использования
Для того чтобы в конструкцию отопительного прибора загрузить топливо, необходимо снять крышку и прижимной круг вместе с трубой. На дно следует засыпать опилки до уровня дымохода. После этого нужно выполнить утрамбовывание. Поверх топлива следует уложить веточки, а на них бумагу.
Далее сверху устанавливается прижимной круг, а затем конструкция закрывается крышкой. Когда начинается процесс горения, происходит перекрытие воздушной заслонки. Затем печь можно спокойно оставить на 6 часов. По прошествии этого времени выполняется следующая загрузка топлива.
Чертеж печи:
Когда процесс тления опилок запущен, запрещено раньше времени подбрасывать очередную порцию. Пока не произойдет полное сгорание засыпать новое топливо нельзя. Если пренебречь этой рекомендацией, то сила горения может увеличиться или снизиться. При этом процесс теплообразования также изменится. Горение начинается в нижней части оборудования и постепенно распространяется по сторонам. По мере прогорания опилок они будут опускаться на дно.
Чертеж для изготовления печи на опилках своими руками
К топливу, используемому в таком оборудовании, предъявляются определенные требования. Главное — обеспечить тщательную прессовку опилок в камере сгорания. При изготовлении установки ее размеры выбираются с ориентацией на время тления топлива. Если загрузить в печку диаметром 30 см опилки, то необходимость в добавлении новой порции не будет возникать в течение 6 часов. Количество тепла, образующегося во время горения, во многом определяется такими параметрами оборудования, как:
- Глубина печки.
- Диаметр конструкции.
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 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.
Преимущества системы на твердом топливе
Изготовление самодельных котлов отопления для частного дома подразумевает проведение расчетов, а также получение некоторых навыков и знаний
При этом самое важное в такой работе – это безопасность, так как даже заводские изделия периодически становятся причиной взрыва или пожара. Еще одна проблема, которая может сопровождать создание оборудования, это сопряжение самодельной конструкции с отопительной системой. Самыми доступными и безопасными котлами, которые можно соорудить своими силами, являются агрегаты, работающие на твердом топливе
Они характеризуются следующими преимуществами:
Самыми доступными и безопасными котлами, которые можно соорудить своими силами, являются агрегаты, работающие на твердом топливе. Они характеризуются следующими преимуществами:
- высокий КПД;
- полная автономность системы;
- простая эксплуатация;
- экологичность;
- невысокие расходы.
Котлы, работающие на твердом топливе, отличаются самым высоким уровнем безопасности.
Можно выделить два типа котлов, работающих на твердом сырье:
- традиционные приборы,
- пиролизные.
Разница между ними в том, что осуществляется по-разному сгорание топлива.
В традиционных котлах предусмотрена только одна камера, где и происходит сгорание топлива.
Пиролизные агрегаты имеют два отсека, в нижнем из которых происходит сгорание топлива с выделением большого количества газа, а в верхнем – происходит его сжигание, в результате чего образуется большее количество тепла. При эксплуатации пиролизного котла требуется использовать только сухую древесину, а также соблюдать другие требования к теплоносителю.
Видео и рекомендации
Система таких агрегатов отличается простотой и доступностью. Такая работа под силу любому при условии соблюдения определенных условий:
- владение базовыми навыками горячей сварки;
- проведение предварительных расчетов и изготовление чертежа;
- подготовка всех необходимых материалов.
Видео 1 Делаем котел отопления своими руками
Видео 2 Делаем обычный самодельный дровяной котел
Видео 3 Новая супер модернизация самодельного котла “Бубафоня”
Видео 4 Самодельный “неубиваемый” электрокотел
Главная особенность самодельных котлов для отопления частного дома, видео которых мы можете посмотреть выше, это то, что для их создания не требуется никакое специальное оборудование, а конструкцию можно соорудить из подручных средств:
- листы металла, или металлическая бочка с толщиной стенки не менее 5 мм, при этом обязательно нужно удостовериться в отсутствии дыр;
- радиаторы.
- стальные и профильные трубы.
- заслонки.
- крепежные детали.
- дверца.
Для изготовления котлов используйте только новые материалы без брака, дыр, трещин и заломов.
Кроме того, котел можно оборудовать циркуляционным насосом.
Чертежи и инструкция
Собирать и устанавливать оборудование следует исключительно по схеме, обязательно в порядке, который был предусмотрен чертежом. При этом полностью исключены ошибки, приводящие к полной неработоспособности изделия.
Традиционные самодельные котлы для отопления частного дома, чертежи которых можно сделать самостоятельно, выполняются в виде 2 отсеков, размещающихся по принципу «матрешки». Внешний отсек будет исполнять роль камеры для сгорания топлива, а внутренний – будет служить баком для нагрева теплоносителя. При этом эти отсеки не должны между собой сообщаться, чтобы продукты сгорания не попадали в воду.
После сборки основы самодельный котел для отопления частного дома, чертеж которого дает возможность сделать это быстро и правильно, устанавливается на постоянное место. Затем топку оборудуют дымоходом с заслонками, для того, чтобы дым выводился наружу, и обеспечивалось отопление. В заключение – придание печи эстетики с использованием кирпича или декоративных элементов.
Далее самодельный котел подсоединяется к водяному контуру и проводится первое включение конструкции, которое является тестовым запуском. В случае успешного тестирования, изделие можно использовать по назначению.
Устройство и методы изготовления
Котел, функционирующий на опилках, в своей конструкции включает детали:
- приспособление для подачи топлива;
- топка;
- колосниковые решетки;
- устройство, распределяющее горячие воздушные массы в топке;
- теплообменник;
- ящик для отходов сырья.
В топке такого котла для контроля воздуха есть отверстия. Они размещены в специальном порядке и способствуют длительности и равномерности сгорания сырья.
Котлы на опилках изготавливают двумя способами. Первый заключается в том, что воздух подается сверху через специальный канал, а второй с нижней части прибора, проходя через проделанный проход в древесном топливе. Агрегаты с верхним воздуховодом наиболее эффективны.
Самостоятельное изготовление и монтаж
Заместь того чтобы приобретать столь необходимое и эффективное для отапливания устройство, его можно сделать собственными руками. Для создания котла на опиле потребуются следующие материалы и инструменты:
- несколько труб: с прямоугольным профилем 60-40 мм и круглых, диаметром 4 и 5 см;
- аппарат для сварки и электроды к нему;
- угловая шлифмашина («углошлифовальная машинка»).
Участки труб необходимо выбирать так, чтобы они уместились в середине котла размерами 36х40хвосемьдесят сантиметров. При этом конструкции сечения с прямыми углами будут применяться в качестве стоек установленнных вертикально, в которых вырезаются круглые отверстия для других деталей. Необходимо учесть, что с той стороны, где будет находиться створка, диаметры трубо-проводов будут равны 50 мм. В задней же части котла размеры первых 4 вырезанных прямоугольников обязаны быть равны 5х6 см, а следующих четырех – 4х4 см.
Подведение труб для холодной и воды которая нагрелась обеспечивается вырезанием круглых отверстий диаметром по 5 см.
Сварка задней и передней частей устройства выполняется так:
- привариваются с прямыми углами стойки;
- к ним подсоединяются круглые трубы так, чтобы они расположились перпендикулярно полу помещения;
- к котлу подключаются магистрали из труб подвода и отвода носителя тепла;
- торцы всех открытых труб завариваются с помощью кусков металла.
Сейчас можно проверять котел на опилках на непроницаемость – залить в трубы жидкость и проверить утечку.
После чего оборудование устанавливается в кирпичный топливник. Его тоже можно создать собственными руками, применяя в виде материала шамотные кирпичи.
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.
Так 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 |
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:
- Сырой материал подается в топку котла после его выхода на полную мощность в результате розжига сухой массой.
- Оптимальное соотношение влажных и сухих опилок при подаче в топку – 1:3.
- В камеру топки должен принудительно подаваться воздух.
Принцип работы печи
Устройство
Как выглядит, можно посмотреть на фото. Классическая пиролизная печь предусматривает две камеры. Одна используется для топлива, герметично закрывается, чтобы кислород не попал внутрь. Дрова поджигаются вручную или горелкой. Полученный газ (азот со смесью водорода, метана, угарного и углекислого газа) переходит во вторую камеру, в которую подается кислород для улучшения горения. Разделение камер осуществляется колосником с уложенными брикетами.
Вторая камера может быть совмещена с дымоходом. Может функционировать при помощи герметичных заслонок, учитывая естественную тягу, или же с применением вентилятора.
Схема работы пиролизного котла
Для извлечения твердых остатков используется реторта, представляющая собой круглую часть корпуса. В нее закладываются дрова, снизу достается уголь, кокс.
В чем отличие пиролизной печи от обычной? В ней топливо сгорает не сразу, проходит два этапа, оставляя после себя газ и твердые остатки. Последние тоже сжигаются, что увеличивает количество вырабатываемого тепла. В результате всех этих процессов от дров мало что остается – немного золы. Поэтому чистка печей требуется довольно редко – иногда достаточно одного раза в неделю.
Стоимость котла на опилках
Схема работы твердотопливного котла.
Отопление опилками довольно выгодно. Необходимо уточнить, что сама конструкция обычно имеет приличную стоимость, но в процессе эксплуатации она себя оправдывает. Ведь обогревать квартиру можно будет любым мусором, котел длительного горения переработает все. Постоянно искать топливо не придется, оно расходуется весьма экономно. Такой котел может согревать пространство вокруг себя около недели в зависимости от того, сколько сырья будет в него заложено. Конечно, выгоднее всего будет не покупать его в магазине, а сделать своими руками.
Если говорить о том, как долго может работать печь длительного горения нельзя не упомянуть котел Попова. Он имеет очень высокий коэффициент полезного действия, так как способен из 100 г опилок выработать 1кВТ энергии в час. Это довольно приличное количество тепла. На практике такая цифра вызывает множество споров. Некоторые владельцы таких отопительных приборов убежденно заявляют, что они не способны вырабатывать более 500 Вт в час. Верно это утверждение или нет, но на рынке котел длительного горения стоит очень дорого. Как сделать своими руками котел длительного горения? Теперь уже никто не сомневается что самодельный котел. работающий на опилках, очень выгодно использовать в хозяйстве. Сделать его своими руками не так сложно как кажется. Хотя необходимо хорошо понимать принципы его работы. Сырье, которое попадает в печь, должно быть хорошо утрамбованным, оно закладывается в несколько слоев. Чем прочнее оно будет утрамбовано, тем лучше, тем самым повысится кпд устройства. Ведь даже обычная печь может показать хорошие результаты, если использовать тщательно высушенные дрова (но сушить их придется не менее 2-х лет). Это слишком трудоемкий процесс, поэтому никто так не делает.
Самый простой самодельный котел на опилках внешне может напоминать привычную всем печку буржуйку. Но такая печь будет способна проработать добрую половину дня только с одной заправки. Использовать подобную конструкцию можно не только для отопления, но и для копчения мяса или рыбы.
Перед началом работы нужно подготовить все материалы:
Схема котла длительного горения.
- резервуар для сырья;
- листы стали толщиной 2-3 мм;
- листы стали толщиной 4-5 мм;
- сварочный аппарат;
- болгарка;
- кирпич;
- цементный раствор;
- прямоугольные трубы с профилем 60х40 мм;
- круглые трубы с диаметром 40 и 50 мм.
Первым делом нужно изготовить из стальных листов 2 цилиндра. Диаметр одного цилиндра должен быть немного побольше, чем у второго. Меньший цилиндр необходимо будет вставить в тот, что побольше, и сверху приделать крышку. Крышку тоже можно сделать своими руками из той же стали. Снизу обязательно приваривается дно. Толщина дна и крышки должна быть вдвое больше, чем у стенок резервуара (примерно 5 мм).
Трубы нужно подбирать так, чтобы они идеально входили друг в друга: тогда собирать конструкцию будет легче. Прямоугольные трубы будут находиться в вертикальном положении, а все остальные должны в них входить. Поэтому в прямоугольных трубах нужно сделать отверстия соответствующего диаметра. К котлу должны подсоединяться 2 трубы. Одна для вывода горячей воды, а вторая для холодной обработки. Поэтому в стенках котла также делаются отверстия диаметром 5 мм.
Теперь можно начинать приваривать трубы. Это нужно делать очень аккуратно, чтобы не оставалось никаких щелей. Трубы для воды должны быть приваренными в самую последнюю очередь. Открытые торцы труб хорошенько завариваются небольшими кусками стали.
Самодельный котел на опилках не должен пропускать воду или дым. Поэтому его необходимо проверить на герметичность. Это легко сделать при помощи обыкновенной воды. Ее просто нужно залить в трубы. Если утечка будет обнаружена, то отверстия нужно будет заделать.
Теперь, когда вся конструкция полностью собрана, ее нужно будет вмонтировать в каркас печи. Этот каркас может выглядеть как обычная коробка. Чтобы ее собрать, потребуется кирпич и цементный раствор. Лучше всего собрать такой каркас заранее, а не в последний момент.
Требование к опилкам как к топливу
На сколько известно опилки – это очень мелко измельченная древесина полученная входе воздействия режущим инструментом: пилками, станками. Как правило опилки относят к отходам деревообработки от этого стоимость сырья для топлива минимальна и в некоторых случаях даже бесплатна.
Состав опилок – до 70% углеводов (это целлюлоза и гемицелюлоза), 27 % лигнина. Количество углерода в опилках доходит до 50%, водорода 6% и кислорода 44%, содержание азота – 0,1 %.
Рис. 1 Виды древесного топлива, древесных отходов производства
А – Обзольная доска переработанная в дрова; Б – Горбыль хвойных пород; В – Щепа различных фракций; Г – Опилки естественной влажности с размером до3 мм; Д – Опилки уличного хранения, сырые; Е – Опилки игольчатой формы естественной влажности; Ж – Опилки влажностью W до 30%; З – Перегнивший остаток опилок и щепы; И – Сухие опилки и стружка; К – Мелкая стружка уличного хранения; Л – Мусорный древесный отход (бывшая мебель, поддоны, двери, строительные конструкции; М – Длинная стружка
Для использования опилок в качестве топлива нужно знать их технические характеристики. Основные параметры которые нас интересуют это переменные и постоянные. Переменный но очень важный параметр опилок – W влажность. С ростом влажности остаточная калорийность уменьшается, соответственно при одном и том же объеме опилок разной влажности можно получить разное количество тепла при чем количество тепла можно отличаться в разы. Влажность опилок можно не только контролировать но и доводить до нужного значения. Второй важный параметр зольность – чем выше зольность опилок, тем больше в них примесей в виде песка, коры. Наличие примесей в топливе несколько снижает его теплотворную способность, влияет на количество прочисток за единицу времени. Если опилки производятся, получаются в результате работы станков по ЛДСП, ДСП, МДФ и т.д. то есть из древесины склеенной, то в опилках будет обязательно присутствовать смолы и клеи, использование данных опилок возможно только при дополнительных исследованиях на содержание формальдегидов, и особо вредных веществ. Для зольного остатка вредных веществ нужно так же предусмотреть утилизацию.
Фракция опилок влияет на их плотность, зависание опилок в системах автоматической подачи. После настройки оборудования как правили опилки стараются выдерживать одной и той же фракции или в определенных пределах, дабы снова не производить настройку оборудования. Так опилки измельченные в пыль горят хуже при большом протоке дутьевого воздуха чем опилки по структуре более близкие к стружке.
Рис. 1 – Б Показана классификация древесного топлива по ГОСТ 33103.1 – 2014. Компания GRV разработала и производит универсальные котлы работающие на всех видах древесного топлива
При покупке опилок по контрактам и договорам следует придерживаться ГОСТ 33103.1 – 2014 в котором подробно указаны все характеристики на которые следует обращать внимание, так же ГОСТ регламентирует методы определения влажности топлива и теплоты сгорания, что не мало важно так как на момент заключения договора о вывозе опилок может быть одна влажность и зольность, а по факту через некоторое время вывоза влажность опилок может вырасти в разы, например в весенний период в сравнении с осенью
Таблица № 1 – Общий состав и содержание веществ в древесном топливе
Как можно создать аппарат собственными руками?
Первым делом нужно определить, какой собственно устройство для обогрева помещения необходим и что он будет обогревать. Ведь кроме котлов верхнего горения, которые выделяются низким КПД и достаточно капризны к влаге топлива, другие устройства для обогрева помещения сжигают щепу одинаково.
Благодаря этому на их базе можно осуществить как воздушный или водяной котел, так и теплообменный щиток, свойственный кирпичным печам. Благодаря этому мы приведем пример изготовления подобного радиатора на советского твердотопливного водяного котла.
Переделку Начать надо с поиска шнекового транспортера, который можно снять с какой-то техники или сделать своими руками.
При этом нужно, чтобы внешний диаметр шнека был меньше внутреннего трубного диаметра на 5 мм, это убережет механизм от заклинивания во время длительной работы.
Более того, понадобятся мотор который работает от электричества и редуктор, которые обеспечивают вращение шнека со скоростью 10 оборотов в минуту.
В наружной части котла прорезают отверстие, диаметр которого в 2–3 раза больше трубного диаметра шнекового механизма, причем центр отверстия обязан быть выше колосниковой решётки на 20–40 см (чем выше, тем меньше будет разогреваться вал). При этом верх отверстия обязан быть хотя бы на 5 см ниже части которая находится снизу дымоотвода.
Потом прорезают отверстие во внутренней стенке котла и вваривают в него трубу шнекового механизма таким образом, чтобы со стороны камеры сгорания труба была заподлицо со стенкой. После чего возрождают наружную стенку и выверяют непроницаемость котла.
Если все хорошо, то к шнековому механизму присоединяют бункер и устанавливают любой механизм ворошения содержимого. Бункер подпирают ножками, чтобы не появилось перекашивания шнека.
В котел врезают термопреобразователи воды и отходящего дыма, потом на базе любого микроконтроллера собирают управляющий блок. С данной работой управится даже начинающий радиолюбитель, поверхностно знакомый с микроконтроллерами.
Когда устройство для обогрева помещения полностью собран, его наполняют водой и запускают в ручном режиме, чтобы составить таблицу температуры воды и дыма на самых разных режимах работы, включая маленькой перегрев. На базе этой таблицы радиолюбитель будет составлять ПО для микроконтроллера.
Мощность котла такого типа во время работы на щепе окажется на 15–40% ниже, чем во время использования дров или угля. Связано это со спецификами сгорания щепы, благодаря этому для переделки лучше всего применять котел увеличенной мощности.
Благодаря низкой цены и возможности использования в автоматизированных отопительных приборах, топливная щепа считается одним из самых эффективных и рентабельных видов твёрдого топлива. Сейчас вы знаете:
- в каких условиях щепа горит очень эффективно;
- как не прекращает работу автоподача топлива;
- какие устройства для обогрева помещения подойдут для работы на щепе;
- как можно переделывать котел прямого сжигания, чтобы он смог работать на щепе.
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.
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.