Котельные установки на древесных отходах


производство щепы

Человек, видевший, как вывозят на свалку обрезки деревьев после облагораживания сада или улицы, невольно задумывается: как можно использовать то, что считается мусором?

Ведь это древесина, которую покупают в качестве топлива!

Люди, умеющие считать свои деньги, замечают, что топливные котлы на щепе и других органических отходах пользуются все большим спросом в западных странах.

Особенности использования щепы в качестве топлива

Щепа, как топливо, очень хорошо подходит в местностях, где ведется переработка древесины. Чем большее расстояние между производителем и потребителем щепы, тем дороже себестоимость кДж вырабатываемого тепла. Так как она обладает небольшим весом относительно объема, и по кубатуре ее требуется намного больше, чем тех же пеллет.

отопление щепой


В Германии правительство старается использовать отопление щепой исходя из экономической привлекательности именно местного производства топлива. Например, компании, занимающиеся уборкой деревьев после штормов, санитарной вырубкой и т. д. побуждают обеспечивать себя теплом самостоятельно.

Однако, щепу, как условно бесплатное топливо, отличает отсутствие стандартизации размера фракций и влажности.

Это влечет некоторые трудности для потребителя, а именно:

  1. Разные частицы неправильной формы могут застревать при транспортировке шнековой установкой.
  2. Высокая влажность сырья, при слеживании в хранилище, вызывает нагрев и «горение», а это пожароопасно. Кроме того снижается КПД топлива при сжигании.
  3. Еще большую опасность вызывает немалый объем хранящегося в одном месте легковоспламеняющегося материала.

Но все же положительные стороны использования данного вида топлива перевешивают недостатки – экономичностью.

Щепа даёт возможность организовать своими руками такой обогрев частного дома, при котором от владельца потребуется подходить к котлу всего пару раз в сутки, а стоимость отопительного года будет в два раза дешевле среднего.

Если топливо низкого качества (разной влажности и размера), то самый подходящий вид камеры сгорания: пиролизная, шахтного типа, с верхней ручной загрузкой.

Характеристики отопительных агрегатов на щепе


Котлы, работающие на сыпучих материалах, обладают высоким КПД (близок к 100%), благодаря пиролизному сжиганию. Другие модели оборудованы камерами сгорания, в которых осуществляется подача воздуха под давлением, и горение происходит в благоприятных условиях.

LIKA КВТ

Приборы мощностью от 15 до 50 кВт считаются бытовыми, и обладают привычными для твердотопливных котлов размерами (около 1,5 м в высоту). А вот бункер для хранения топлива занимает намного больше места, что стоит учитывать при проектировании котельной.

Принцип работы

Котлы для сгорания измельченной древесины отличаются способом подачи топлива в камеру сгорания, и методом его сжигания. От этого в большой степени зависит и принцип работы котла.

Энергозависимые установки оборудованы шнеками, для непрерывной подачи щепы со склада до бункера, а из него непосредственно в камеру сгорания котла. Автоматически регулируется скорость подачи топлива и воздуха, в зависимости от выставленной на терморегуляторе температуры. Тлеющий заряд позволяет разгораться новой порции щепы, и когда температура теплоносителя достигает установленного значения, отключается дутье воздуха для горения и подача топлива.


котел на пеллетах

Обратите внимание!

Желательно, чтобы подобные установки были оснащены системами пожаробезопасности, так как по шнеку огонь может добраться до склада топлива. В одних конструкциях безопасность достигается тем, что топливо по шнеку движется снизу вверх, а в камеру сгорания попадает через промежуточный бункер и в ограниченном количестве. В других, устанавливаются датчики, которые, при необходимости, перекрывают подачу воздуха, а затем включают воду для тушения.

В энергозависимых котлах способ сжигания щепы может быть осуществлен в камере сгорания:

  • пиролизного типа;
  • прямого сгорания в потоке воздуха;
  • смешанного типа (для щепы и других видов топлива).

Энергонезависимые котлы могут быть только пиролизного типа. Работают они на ручной загрузке порции топлива в бункер. Медленная и эффективная работа агрегата достигается тем, что в подобных котлах используется послойное горение снизу, где сыпучее топливо постепенно опускается. Та щепа, что располагается над зоной горения, нагревается, подсушивается, выделяет пиролизные газы, которые вступают в реакцию в камере дожига, а сухое топливо постепенно сгорает. КПД таких установок ничуть не хуже сложных автоматических моделей.

Популярные модели

пеллетный котел Светлобор


  • «Светлобор» — отечественный производитель, который предлагает полностью автономные установки. Они могут работать без участия человека в течение месяцев, ограничиваясь лишь объемом запасенного топлива. Однако за автоматическую работу нужно будет немало заплатить. Так, котел 25 кВт стоит около 400 000 рублей.
  • «Froling» – австрийская фирма предлагает котлы, работающие на щепе, пеллетах и стружке. Контроль над работой можно осуществлять, находясь в другом городе, через СМС или интернет. Стоимость котла «Т4» 15 кВт будет более 800 000 рублей.
  • «FACI FSS» – итальянско-российское производство. Заказать установку можно с выбранным набором функций автоматики. Например, котел мощностью до 115 кВт без дополнительной автоматики стоит 400 000 рублей. Если же присутствует автоочистка теплообменника, золоудаление, GSM-Модуль (удалённое управление) – 600 000 рублей.
  • «TERMAL» (Македония). Серия «SF» – указывает на наличие механизма для автоматической подачи топлива. Бытовой агрегат мощностью до 28 кВт стоит чуть более 200 000 рублей. Прибор может быть оборудован горелкой для сжигания отработки или дизельного топлива.

Котел на щепе своими руками

Своими силами можно изготовить котел для удобного сжигания измельченной древесины: щепы опилок, стружки и т. д. Рассмотрим изготовление шахтного котла с водяным контуром для отопления частного дома на примере котла Холмова.

Для изготовления агрегата мощностью 19 кВт потребуется 7м2 листового металла толщиной 4-6 мм. Его габариты будут:


  • высота — 1200 мм;
  • ширина — 460 мм;
  • толщина (глубина) — 660 мм.

Патрубок для соединения с дымовой трубой диаметром 150 — 180 мм. Сама труба высотой 5 — 7 метров.

самодельный котел

Модель имеет две рабочие камеры:

  1. Загрузочную.
  2. Догорания.

Стенки котла двойные, образуются водяной рубашкой. Во второй камере (догорания), устанавливаются два – три пластинчатых теплообменника, образующих дымоход. Они будут отбирать жар раскаленных газов, поэтому температура дымовой трубы здесь минимальная!

Подробная схема и чертежи помогут не допустить ошибок при раскрое металла и соединении деталей между собой. Сборка и прихватывание сваркой элементов начинается с изготовления теплообменника и соединения их с внутренними стенками котла. Вырезается отверстие, к которому в дальнейшем будет привариваться труба.

Обратите внимание!

Можно установить заслонку, которая будет направлять горячие газы либо напрямую в трубу, либо через все каналы дымохода. Это позволит регулировать мощность прибора, а также избежать образования конденсата.

После тщательной проверки швов, собирается внешняя сторона рубашки котла.

Если заготовка прошла тест на герметичность, довариваются элементы, не касающиеся теплоносителя, это:


  • дно котла;
  • опоры под колосники;
  • шарниры дверок и т. д.

Для улучшения внешнего вида и продления срока службы, прибор рекомендуется окрасить. Подобрать краску не так сложно, поскольку тело котла не нагревается больше 100 °C.

Можно вместо водяной рубашки выполнить футеровку загрузочной камеры кирпичом. Это снизит образование конденсата. Водяной контур, в этом случае, располагается только вокруг камеры дожигания.

Аналитики пророчат котлам на щепе увеличение популярности в ближайшем будущем. Топливо для них доступнее и дешевле других видов, а неоспоримым плюсом является его экологическая обоснованность.

Конструкция котла на опилках

Наибольшее распространение древесные опилки получили в водяных отопительных системах. Имеется в виду, что они служат топливом для водогрейных котлов и печей с водяной рубашкой.

В классическом исполнении отопительный котел на опилках представлен следующими элементами:

В самом низу корпуса расположена колосниковая часть, которая является местом для размещения колосников и емкости, в которую поступает образующаяся в процессе горения зола. Встречаются и такие модели, у которых к колосниковой части прикреплен автомат подачи топлива.


Важно! Хотя преобладающее количество котлов для отопления частного дома используют в качестве топлива рассыпные опилки, все же встречаются такие модели, в которые поступают брикеты взамен уже прогоревших.

Над колосниками выделено место под топку, где и сжигаются опилки. Чтобы топливо горело равномерно, в топке предусматривают отверстия или размещают специальный нагнетатель воздуха. Топка изготавливается со стенками, обладающими достаточной толщиной и прочностью, тем самым это исключает ее прогары и не позволяет уходить теплу.

Над топкой отведено место под теплообменник. Именно сюда направляется раскаленный газ, доводит температуру водяной рубашки до необходимого уровня, после чего покидает модуль через дымоход.

Выпускаемые сегодня водонагреватели, использующие для работы древесные отходы, предусматривают систему автоматизации. Благодаря ей удается поддерживать на постоянном уровне температуру воды в теплообменном баке, ограничивать доступ кислорода в топку или сокращать количество подаваемых опилок, что приводит к замедлению горения. У подобных моделей имеется собственное название — «устройства длительного горения».

Требования к материалу

Что требуется от продуктаЕсли кто-то задается целью перейти на использование системы отопления, работающей на древесных отходах, то чаще всего предполагается, что весь процесс сводится к подаче щепы или стружки в топку, ее поджиганию, а это в конечном счёте позволяет добиться требуемой температуры.


Но при этом нужно не забывать, что некоторые из опилок не подходят в качестве топлива. Чтобы сделать правильный выбор, необходимо обращать внимание на такие характеристики, как влажность и плотность материала. Как раз эти параметры и влияют и на эффективность работы котла.

Многое могут сказать следующие цифры:

  1. Для влажных мелких опилок, изготовленных на ленточной пилораме, характерна плотность порядка 250 кг/м3. Чтобы котел вырабатывал 1 кВт тепла, нужно при непрерывной эксплуатации установки сжигать 0,5 кг/час.
  2. Для пористой сухой стружки, полученной в результате работы на фрезерном станке, характерна плотность порядка 100-150 кг/м3. Чтобы котельная установка могла стабильно поддерживать 1 кВт тепловой энергии, каждый час нужно расходовать 0,25 кг топлива.

Таким образом, становится ясно, что лучше всего использовать для поддержания работы котла топливо, прошедшее операцию сушки. В этом случае аппарат сможет демонстрировать наиболее эффективную работу при минимальных затратах опилок.


В то же время следует иметь в виду, что среди всех узлов отопительной системы, которая работает на сыпучих отходах деревообрабатывающего производства, наибольшего внимания заслуживает место, где хранится топливо. При использовании котла, мощность которого составляет 25 кВт, в условиях средней отрицательной температуры необходимо ежедневно тратить порядка 0,5 куб. м. опилок. Поэтому для снабжения аппарата топливом придется решить проблему регулярного подвоза древесных отходов либо организовать достаточно просторный склад.

Нужно ли прессовать?

Рассмотренные выше особенности обогрева относились к сыпучим материалам. Но в последние годы стали доступны новые технологии, при помощи которых можно придать топливу небольшие размеры. Речь идет о прессовании стружки с целью получения компактных брикетов.

  1. Достоинства древесных брикетовПри использовании для работы котла прессованных опилок удается получить аналогичное количество тепла, что и в случае с использованием натуральной древесины того же объема.
  2. Прессованные бруски требуют меньше затрат на их изготовление в отличие от дров. Помня же о том, что во время транспортировки подобного топлива возникает меньше трудностей, а также при хранении оно занимает меньше площади, именно у рассыпной стружки не остается сколь-нибудь значимых преимуществ в первую очередь в плане экономии.
  3. Изготовлением брикетов чаще всего занимаются предприятия, чья основная деятельность связана с утилизацией отходов деревообработки. Однако при желании создать прессованное топливо можно и своими силами.

В целом технология изготовления общеизвестна, поэтому имеет смысл остановиться на общих рекомендациях:


  • несмотря на то что сегодня известно множество способов изготовления топливных брикетов, самый легкий из них сводится к использованию гранулятора промышленного производства. В то же время следует иметь в виду, что грануляторы можно применять для создания топлива при условии, если они обладают необходимой влажностью и плотностью;
  • при наличии возможности проблему изготовления прессованного топлива может решить и самодельный ручной пресс. Для подобных прессов используют цилиндрические пеллеты, которые без труда входят в любую топку;
  • альтернативным решением может стать и композитное топливо, для производства которого берут опилки и 10% глины. Эту смесь нужно смешать с водой, довести до однородной консистенции и поместить на солнечное место для высыхания.

Вне зависимости от того, какая была выбрана технология, конечным продуктом будут выступать компактные горючие бруски, во время сжигания которых образуется большое количество тепла.

Плюсы и минусы системы обогрева опилками

Для получения максимально полного представления о стружке, которая может выступать в качестве топлива для современных отопительных систем, весьма полезно рассмотреть преимущества и недостатки, присущие рассматриваемому методу.

Достоинства

  1. Древесные брикеты из опилокСреди всех плюсов, которые имеет обогрев с помощью древесных отходов, главным следует назвать низкие затраты на отопление. Максимальной экономии смогут добиться потребители при условии, что в районе их проживания функционируют предприятия, занятые деревообработкой. Ведь в этом случае они смогут купить опилки по очень низким ценам.
  2. При использовании древесины в качестве топлива на нагрев воды будет уходить минимум времени. К тому же эти отходы позволяют получать максимальное количество тепловой энергии. Выбор в пользу брикетированной стружки является еще более предпочтительным, так как в этом случае можно обеспечить дом еще большим количеством тепла.
  3. При эксплуатации котла, который использует натуральное сырье для работы, не наносится вред экологии, поскольку во время сжигания древесных отходов в атмосферу попадает совсем незначительное количество токсинов.
  4. Дополнительным преимуществом является то, что котел, работающий на опилках, доступен всем желающим. Вдобавок к этому, чтобы установить этот аппарат, нет необходимости оформлять такое же большое количество разрешений, которое требуется при подключении котла к газовой магистрали.

Недостатки

При всех своих достоинствах установки, использующие опилки, обладают и рядом недостатков. К ним следует отнести трудности, возникающие с хранением топлива. Хотя прессованная щепа и стружка отличается компактными размерами, все же нужно позаботиться о наличии достаточно большого помещения, чтобы в нем можно было держать запас этого горючего.

Следует иметь в виду, что в процессе сжигания древесины возникает много золы и сажи. Многие знают, что зола может служить удобрением. Однако извлечь выгоду от сажи нельзя. По этой причине такая операция, как чистка дымоходов должна проводиться на регулярной основе.

Вывод

Чем хороши брикеты из опилокБольшинство потребителей считают, что, используя отопительные котлы на опилках, они смогут решить наиболее острые для себя вопросы, касающиеся отопления. На самом деле это заблуждение. Однако все же этот метод обогрева позволяет уменьшить затраты. К тому же нужно помнить о том, что эти аппараты работают на экологически чистом топливе. Поэтому у этого горючего достаточно преимуществ, чтобы остановить на нем выбор.

Но прежде чем решиться на установку таких котлов, нужно решить все вопросы, касаемые создания условий для работы подобного оборудования. Ведь в любом деле очень важно все правильно рассчитать. Причем это нужно делать в самую первую очередь, чтобы сразу получить представление о будущих затратах и выгоде, которую принесет выбранный вариант обогрева.

Если учесть все детали, то даже такой способ отопления будет более предпочтителен, нежели традиционные варианты. Причем это касается не только фактора экономии, но и удобства в обслуживании отопительного прибора.

Преимущества переработки древесных отходов

Отходы деревообработки (опилки, кусковые отходы рейки, щепа, горбыль и древесная пыль) – составляют в конечном итоге, с учетом глубокой переработки, 60-70% объема от входного сырья. Поэтому утилизация побочных продуктов производства так востребована сегодня.

Большинство производств выходят из этой ситуации постаринке, сжигая отходы в котлах слоевого сжигания или в «буржуйках». В обоих случаях, процесс сопровождается большим количеством выбросов сажи, копоти и других экологически вредных продуктов сгорания.

Другие «засоряют» свои производственные и близлежащие территории, создавая опасность для окружающей среды, лесов и людей, проживающих рядом, в том числе и из-за того, что вторсырье может самовоспламениться из-за протекающих в их глубине экзотермических реакций.

Еще хуже обстоят дела с мебельными производствами, где побочные продукты от переработки плит ДСП, МДФ и ДВП необходимо утилизировать в специальных печах или «могильниках», так как в них содержатся токсичные фенолы и формальдегиды.

Идеально для сжигания на промышленных предприятиях подходит котельная водогрейная установка газогенераторного типа «Гефест».


Использованные источники

  1. microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/kotly/na-shhepe.html
  2. kotel.guru/kotly/tverdotoplivnye/pressovannye-opilki-alternativnoe-toplivo-dlya-kotlov.html
  3. stanki.ru/catalog/kotelnye_na_otkhodakh/

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.