Устройство котла на щепе, виды топлива и аппаратов

Обогрев жилых и производственных помещений древесными отходами становится популярным в разных странах. В отличие от газового отопления этот вариант экономит деньги. Он помогает утилизировать отходы деревообработки, не вредит экологи. Продуктивность твердотопливных котлов, работающих на щепе, не ниже пеллетных аппаратов.

Использования щепы в качестве топлива

Отходы деревообработки отлично подходят в качестве источника тепла для отапливания частных домов, теплиц, фермерских хозяйств. Щепа, опилки не уступают пеллетам и брикетам по многим характеристикам. Этот материал привлекателен из-за доступности и цены, которая в два раза ниже, чем у пеллет.

Использование отходов древесины рентабельно в районах, в которых имеются производства по обработке древесины, лесозаготовки. Небольшой объёмный вес щепы, в сравнении с брикетами, повышает её цену из-за расходов по доставке.

Использование щепы может создавать сложности для частного потребителя. Теплотворная способность материала зависит от его влажности. При хранении слежавшееся сырьё и высокая влажность могут привести к пожароопасной ситуации, создавая нагревание и «горение» щепы. Хранение в одном месте больших объёмов сухого сырья также создаёт опасность пожара.

Европейские муниципальные программы поощряют применение древесных отходов в качестве топлива. Разработанные документы предъявляют конкретные требования к характеристикам сырья.

Одно из них – это влажность, которая не должна превышать 30%. В таком состоянии сырьё подлежит длительному хранению без риска разрушения и снижения теплотворной способности.

В составе отходов не должно быть более 8% коры и более 5% гнилых остатков. Сырьё для котлов дважды просеивают при обработке. Остаются древесные частицы диаметром 15-30 мм. Для обогрева частных построек запрещено использовать сырьё с примесями и фрагментами металла. Твердотопливный котёл может функционировать на влажном сырье, но это значительно снизит теплоотдачу.

Древесная щепа прекрасно обогревает частный дом, стоимость отопительного сезона выходит вполовину ниже среднего.

Что еще использовать в качестве топлива

Для твердотопливных котлов, помимо щепы, подходят другие древесные отходы: опилки, стружка, пеллеты.

Опилки

Опилки образуются в результате пиления древесины. Они отличаются от щепы, которая обрабатывается специально. Размеры частиц зависят от метода, каким обрабатывалось дерево. Это дешёвый материал для отопления, практически не уступающий по теплоёмкости дровам при правильном использовании.
древесные отходы

Древесные отходы

Древесными отходами считается часть дерева, которой не нашлось применение в изготовлении основной продукции. Каждое производство, связанное с переработкой древесины, имеет неизбежные в таком деле отходы: стружку, опилки, древесную пыль. Их используют как самостоятельное сырьё или изготавливают путём прессования брикеты, пеллеты. Прессованное топливо имеет высокий КПД сжигания за счёт отсутствия воды.

Характеристики отопительных агрегатов на древесных отходах

Твёрдотопливные котлы, сжигающие опилки, щепу, представляют собой полностью автономные устройства. Их отличие от других котлов, работающих на твёрдом топливе, проявляется в способах использования сырья и распределении тепловых потоков. Сырьё загружается в камеру сгорания из специального бункера. Отходы после каждого цикла переработки отправляются в специальный сборник для золы.

Конструкция котла позволяет выполнять функцию бойлера за счёт теплообменников, связанных с трубопроводом в доме. Такая функция полностью реализована в высокопроизводительных моделях, заменяет водогрейный котёл.

В летнее время работу котла на древесных отходах можно перевести в режим, который отключает систему отопления, оставляя при этом функцию подогрева воды.

Встроенный в котёл контроллер автоматически отслеживает температуру внутри аппарата, следит за нагреванием воды. Он останавливает работу котла в случае перегрева. Отслеживает количество сырья в бункере, работу аппарата в различных режимах.

Несмотря на функциональность, котлы обычно имеют достаточно скромные размеры, не создают много шума. Они наделены эргономичным управлением, с которым справится даже неопытный пользователь.
В полностью автономных котлах обеспечивается непрерывная подача сырья, автоматический розжиг. Осуществляется постоянный контроль процесса горения. Для продолжительной бесперебойной работы предусмотрены бункеры разной ёмкости. Преимущества автоматических котлов – простота в использовании, дешёвое сырьё.

Принцип работы

Твёрдотопливные котлы, предназначенные для работы со щепой, опилками, различаются методами подачи сырья в камеру сгорания и его сжигания.

Автоматические котлы

Автоматические аппараты оснащены шнековым механизмом, который беспрерывно подаёт сырьё с хранилища до бункера и далее в камеру сгорания. Аппарат самостоятельно регулирует скорость подачи сырья и воздуха в соответствии с установленным режимом работы. Тлеющий заряд разжигает поступающее сырьё. При достижении термоносителем заданной цифры идёт отключение подачи воздуха и сырья. Такие установки обычно оснащаются защитой от пожара, которые не дают огню по шнеку распространиться до хранилища.

Камеры, предназначенные для сжигания топлива, могут быть:

• пиролизного типа
• для прямого сжигания сырья в потоке воздуха
• смешанного типа, где параллельно со щепой сжигают другие виды топлива

Неавтоматизированные котлы

Неавтоматизированные котлы оснащаются камерами, использующими принцип пиролиза. Загрузка сырья в бункер производится вручную. В камерах сгорания происходит тление топлива, при этом процесс можно контролировать, изменяя количество поступающего в камеру воздуха. Верхний слой над зоной горения выделяет пиролизные газы за счёт нагревания, подсушивания. Горючая смесь сгорает от реакции с катализатором, выделяя дополнительное тепло. Котёл с пиролизной топкой требует использование сырья с влажностью не выше 20%. Повышенная влажность снижает количество тепла, выделяемого при сгорании газа, оставляет много сажи и конденсата.

Достоинства и недостатки

Твёрдотопливные котлы, предназначенные для сжигания отходов древесины достаточно популярны в России и за рубежом. Приобретение такой установки имеет плюсы и минусы.

Преимущества

Автоматический аппарат не требует особого внимания со стороны владельцев помещения. Он достаточно экономичен, позволяет регулировать режим горения, отапливать дом в течение суток на одной загрузке сырья. Тепло появляется через полчаса после начала сжигания топлива. КПД такого котла достигает 90% и больше.

Отходы древесины, используемые в таких котлах, относятся к экологически чистому топливу, имеют низкую себестоимость, не загрязняют окружающую среду.

Недостатки

К минусам относят, что автоматический котёл на щепе занимает много места. Для него потребуется две смежные комнаты, которые нужно предварительно переоборудовать. Стоимость автоматического аппарата превышает цену обычного котла, работающего на твёрдом топливе, в 3-5 раз.

Древесные отходы обладают сыпучестью, но это не мешает им застревать в системах доставки, блокируя подачу топлива в котёл. Для предотвращения такой ситуации в бункер встраивают систему для ворошения сырья.

Котлы на опилках и щепе привлекательны из-за низкой цены топлива. Установка такого аппарата целесообразна при условии непрерывной доступности сырья или отсутствии газового снабжения в помещении. С другой стороны вложенные средства в покупку и установку автоматизированного котла окупаются его автономной работой, комфортом управления, надёжностью.

Помощь в выборе

На рынке представлены модели котлов российских и зарубежных производителей. Они различаются по параметрам и характеристикам.

Отечественные котлы на древесных отходах отличаются низкой ценой. Средняя цена всей системы будет около 500-800 тыс. руб., что почти в два раза ниже цены зарубежных аналогов. Для них неважно качество топлива, они больше приспособлены к российской реальности.

К недостаткам относят систему подачи топлива, которая даёт сбои. Мелкие недоработки в конструкции сказываются на производительности.

Зарубежные аппараты отличаются надёжностью, механической подачей сырья. В них присутствует система изменения мощности, самоочистка, полная автоматика. Доступны управление на расстоянии и настройка работы под характеристики сырья.

Как сделать агрегат своими руками

Отопительный прибор в частном доме жизненно необходим. Для умельцев не составит труда сделать самодельное устройство.

1. Для корпуса самодельного аппарата подойдёт кусок водопроводной трубы, диаметром около 35 см. В нижнюю часть помещают колосники от угольной печки. При отсутствии таковых можно сделать их из арматурных прутьев.
2. Следующий шаг – окно в стенке на высоте около 20 см и размером 10-12 см. К нему с наружной стороны приваривают трубу с бункером для топлива. Для оптимизации процесса поступления сырья, в бункер монтируют электродвигатель с небольшой мощностью, к которому приваривают кусок арматуры. При запускании двигателя арматура подталкивает сырьё к отверстию, увеличивая объем топлива, падающего на колосники.
3. Для такого устройства необходима вытяжная труба около трёх метров.

Чертеж такой конструкции представлен ниже.

На внутреннем рынке всегда будут актуальны предложения топлива ввиду климатических условий. В некоторых районах спрос на брикеты и пеллеты в отопительный сезон превышает предложения. Ввиду этого становится актуальным использование древесных отходов. Кроме твердотопливных аппаратов их используют в термомасляных, паровых котлах.

Для получения щепы нет потребности в дорогом оборудовании, как при производстве прессованного топлива. Достаточно приобретения дробилки, способной работать от другой техники. Таким образом, использование древесных отходов в качестве топлива будет набирать обороты в частном секторе. Повышенный спрос подтолкнёт отечественных производителей разнообразить линейку существующих моделей.