Много видов отопления существует для обогрева частных домов. Всё большую популярность приобретают отопительные котлы. Твердотопливные, газовые, электрические. Все эти виды агрегатов изготавливаются промышленным способом, но топливо для них довольно дорогое. Более экономичным будет котёл на опилках.
К сожалению, в массовое производство такой котёл не запущен.
Но топить опилками можно и твёрдотопливный котёл. Опилки считаются отходами деревообрабатывающего производства. Что делает топливо бесплатным. Отопительный элемент довольно долго сохраняет тепло. Что делает расход топлива экономичным. Опилки – сырьё почти безотходное, прогорая, они оставляют минимум золы. Конструкция котла, рассчитанного на длительное горение, одна.
В корпусе содержится:
- топка;
- зольник;
- змеевик;
- труба дымовая;
- поддувало;
- распределитель тепла;
- датчики.
Есть конструкции с одной секцией горения, но это не практично.
Принцип работы котла
В основу отопительных самодельных котлов на опилках легла конструкция пиролизного котла. Он больше известен по фамилии своего изобретателя Попова. Принцип его действия состоит в том, что при пониженном доступе воздуха в камеру сгорания, топливо превращается в элементы термического разложения. Они состоят из нескольких газов и гидролизной смолы.
Рис. 1Котлы на щепе и опилках нагреваются до 200 градусов и выше. Продукты распада топлива перетекают в другую камеру, где приток воздуха достаточный, для их полного сгорания. Именно вещества распада при сгорании дают максимальное количество тепла. Посредством специальных теплообменников происходит прогрев теплоносителя (воздуха или воды), в зависимости от конструкции аппарата.
Отопительный агрегат, сделанный своими руками, по изготовлению не будет дешёвым, но работающие на опилках котлы отопления быстро оправдывают вложенные в них средства, благодаря тому, что топливом может послужить щепа, ореховые скорлупки, опавшие листья, строительный мусор и другие отходы, за которые не придётся платить.
Отопительные котлы на опилках достаточно заправлять 2 раза в сутки, чтобы поддерживать комфортную температуру частного дома зимой.
Водяной котёл
Отопление помещения может производиться при помощи воды или воздуха. При наличии в доме водопровода, можно собрать своими руками систему с циркулирующей водой между отопительным котлом и радиаторами или системой «тёплого пола».
В корпусе самого котла для водяного отопления трубы находятся в воде, которая будет нагреваться под действием проходящего внутри них горячего воздуха. Эта система схожа с калорифером газовой колонки
Рис. 2
Циркуляция воды по системе начинается ещё до попадания её в котёл.
Для оптимальной работы системы необходимы:
- контроллер за уровнем воды в баке;
- перелив, чтобы вода не превышала допустимого уровня;
- насос, поднимающий воду из контура для радиаторов;
- нижний выход для воды, предназначенной для обогрева пола.
Такой котёл на опилках сделать своими руками трудно, но дом оснащённый таким оборудованием, будет очень комфортным для проживания в нём круглый год.
Встроенная система защиты оборудования
Памятуя о том, что в процессе сгорания, топливо выделяет очень много разнообразных газов способных вызвать взрыв, контроль над работой оборудования должен быть на высшем уровне. Этим объясняется количество разнообразных датчиков. Данные с них поступают на термостат, что позволяет оставлять работающий котёл без присмотра на длительное время.
- Три датчика следят за температурой воды:
- на входе;
- над топкой;
- на выходе.
- датчик тяги;
- датчик давления;
- аварийный и рабочий датчики для воды;
- датчик температуры газов.
Котлы на щепе и опилках, а также другом твёрдом топливе нуждаются в постоянном уходе. Чтобы этот процесс был более простым, в системе должны быть специальные люки. Они позволят прочистить систему, не разбирая котёл по частям. Топливо для котла
На одной закладке топлива, отопительный котёл может проработать дней 5-7. Это зависит от количества, отправленного в топку материала. Опилки, перед отправкой в топку должны быть хорошо спрессованы. Если их плотность будет как у ДСП – это великолепный материал, который будет поддерживать температуру помещения долго. Поэтому лучше сразу брать не опилки, а строительные отходы ДСП.
Заменить спрессованные опилки может щепа. Прекрасно работают твердотопливные котлы на щепе и опилках. Дрова, чтобы теплоотдача была максимальной, придётся просушивать не менее 2 лет. Щепа сохнет значительно быстрее, но её невозможно спрессовать. Поэтому её КПД находится на среднем уровне между ДСП и дровами. По цене щепа значительно дешевле дров, она тоже является отходом производства.
Отопительные котлы на опилках, ДСП, щепе используются как в частных домах, так и для обогрева городских квартир.
Отопительный котёл с подачей топлива, не нарушающей процесса
Котлы, работающие на опилках, имеют такое преимущество, как подача топлива без открывания дверцы топки, что может привести к потере аппаратом, набранной температуры.
Механизм подачи прост. Он состоит из:
- металлической профильной коробки;
- вала;
- ручки;
- воронки для засыпания опилок.
В механизме подачи использован принцип ручной мясорубки. Чтобы опилки попали в топку, необходимо засыпать их в чашу. Они при вращении вала будут продвигаться по металлическому жёлобу с открытым краем, заканчивающимся внутри котла. Такой нехитрый механический способ подачи позволяет сберечь тепло.
Самодельные котлы, работающие на опилках
Чаще всего самодельные котлы на опилках в основе своей имеют металлическую бочку, что делает их схожими с привычными, для деревенских жителей, голландскими печами. Длительный цикл работы на одной подаче топлива, расширяет возможности котлов, работающих на опилках. Его можно использовать как коптильню. Без дополнительной обшивки кирпичом, выглядит он не очень презентабельно и тепло сохраняет хуже.
Для изготовления котла на опилках, своими руками понадобятся инструменты:
- болгарка;
- сварочный аппарат;
- линейка.
Материалов для котла понадобится немного больше, чем инструментов:
- бочка металлическая на 180 -200 л;
- немного листовой стали;
- профильные трубы с прямоугольным сечением 40х60;
- круглые трубы 2 видов – диаметром 40мм и 50 мм;
- кирпич;
- бетонный раствор.
Поэтапный ход работы
Рис. 3
Топка
- От бочки отрезается верхняя часть, она пригодится для создания нижней камеры.
- Листам тонкой стали придаётся цилиндрическая форма. Один цилиндр должен идеально входить в другой. К верхнему (более узкому) краю цилиндра прикрепляется крышка. Так создаётся конус горения и трамбовочный конус.
- Крышка и дно котла делаются из толстой стали, для установки дна, собственное днище бочки необходимо вырезать.
- В днище делается отверстие диаметром 10 см. В него будет вставлен конус горения.
- Трубы с прямоугольным сечением или швеллера навариваются вертикально внутри бочки. Их размер немного меньше высоты бочки. Это необходимо для того, чтобы они не мешали крышке с трамбовочным конусом легко закрывать котёл. Предварительно в них должны быть высверлены отверстия, соответствующие диаметрам круглых труб.
- На этом же уровне будут находиться отверстия и в корпусе агрегата.
- Через эти отверстия вставляются трубы для подачи холодной воды и отведения горячей. Также обстоит дело с дымоходом.
- Из отрезанной части бочки сооружается камера поджига. Дверцу можно сделать из тонкого листа стали или использовать готовую, приобретённую в магазине. Для хорошей тяги, нужно просверлить внизу камеры несколько отверстий.
Самодельные котлы на опилках, поставленные в подсобных помещениях, кирпичом можно не обкладывать. В жилом помещении эта мера предосторожности необходима, чтобы избежать ожогов. Фундамент под котёл необходимо сделать обязательно.
Зачастую проблема печного отопления заключается не в том, как разжечь огонь, а в том, как печь будет наполнять дом теплом. Законы термодинамики подсказывают: чем дольше время и интенсивность горения топлива в печи, тем больше тепла выделяется. Добиться увеличения времени горения можно двумя способами: топить непрерывным подкладыванием дров (подсыпанием угля) и правильной регулировкой режима горения. Если первый способ доступен каждому, в том числе и автомату, то для овладения вторым способом, придётся разобраться в некоторых особенностях устройства и управления печью. И после, вооружившись знаниями, с помощью метода проб и ошибок, превратить «проблему отопления» в «искусство отопления».
Основные принципы топки печи
Для того чтобы понять как правильно топить печь, нужно ознакомиться с её внутренним строением и способами управления интенсивностью огня в топке.
Схема устройства
Любая печь, котёл или камин состоит из трёх главных частей:
- Топка.
- Теплообменник.
- Труба.
- Топка, или камера сгорания, служит для создания контролируемого процесса горения топлива. Представляет собой условно замкнутое пространство, предназначенное для сжигания горючих материалов - древесины, угля, торфа и т.п. Необходимое условие при изготовлении камеры сгорания - высокая жаростойкость.
- Теплообменник - часть печи, при помощи которой тепло сгораемого топлива передаётся в окружающую среду. Это может быть змеевик котла или просто стена печи. Основная задача - преобразовать тепловую энергию, полученную от процесса сгорания топлива в иную форму: нагреть воздух вокруг очага или жидкость внутри котла. В каминах, как и в костре, роль теплообменника исполняет инфракрасное излучение.
- Труба служит для отвода дыма, образующегося в процессе горения. А также для создания тяги - ускоренного движения воздушного потока, который способствует горению. Труба является прототипом всех турбин, которые используются сегодня как в обычных автомобилях, так и в космических кораблях. Чем выше труба - тем больше мощность печи.
Схема устройства русской печи
Контроль осуществляется с помощью 4 элементов управления.
Две дверки - одна топочной камеры, другая - поддувала. Дымоходная заслонка (или задвижка) и вьюшка.
Дверца топочной камеры предназначена для закладки дров, угля, брикетов в топку. В рабочем состоянии должна быть плотно закрытой. Для этого она снабжена запорным устройством в виде задвижки или щеколды.
Дверца поддувала - один из основных рычагов воздействия на процесс горения.
С её помощью регулируется подача обогащённого кислородом воздуха в камеру сгорания. Во время разжигания дров, плотно закрывается. По мере стабилизации процесса горения, открывается и остаётся в таком состоянии в течение всего времени топки. Если провести аналогию с автомобилем - это акселератор, педаль газа.
Вьюшка устанавливается непосредственно при переходе от топки к трубе. С её помощью можно регулировать отток дыма, а так же разделять топку с дымоходом после того, как топливо перегорело. Это позволяет дольше сохранять тепло в доме в холодное время года. Для изготовления вьюшки традиционно используется чугун, способный длительное время выдерживать значительные перепады температуры. Рамка монтируется в кирпичной кладке, поверх которой одевается крышка, а следом ещё и блинок.
В последнее время вьюшка применяется всё реже. Печники предпочитают устанавливать вместо неё ещё одну дополнительную задвижку. Преимущество задвижки в том, что ею проще управлять потоками дыма, руки не пачкаются в сажу, нет нужды в перчатках (касание руками вьюшки без перчатки может привести к ожогу).
Классическая чугунная вьюшка для русской печи
Дымоходная задвижка устанавливается на трубе после вьюшки и является устройством для регулировки исходящих газов. Во взаимодействии с вьюшкой, задвижка служит для оптимальной настройки процесса горения. Кроме того, в суровых климатических условиях, при помощи дымоходной задвижки достигается наилучший режим эксплуатации трубы, которая подвержена заиндевению и кислотной коррозии. Если дымоход печи кирпичный, то устанавливается чугунная задвижка, состоящая из рамки и движка. В случае, если труба металлическая, то задвижка изготавливается из того же материала.
Задвижка дымохода русской в русской печи
Чем лучше топить и что выбрать: плюсы и минусы разных видов топлива
Существуют следующие виды топлива для печей и каминов:
- природный газ;
- каменный и древесный уголь;
- дизельное топливо;
- дрова, древесные брикеты и пеллеты;
- торф и другие.
Выбор конкретного вида топлива зависит от многих факторов. К ним относится регион проживания, площадь помещения, вид котла или печного оборудования. Кроме того, различные виды горючих материалов имеют разную стоимость, это тоже влияет на конечный результат. Если дом расположен в лесистой местности, где много естественного дровяного материала, нет смысла топить дорогим привозным углём или дизельным топливом. И, наоборот, в регионах, где добываются угли, но со степным ландшафтом, разумнее использовать именно уголь.
Каждый вид топлива имеет свои достоинства и недостатки. В данной таблице приведены наиболее характерные свойства горючих материалов с точки зрения удобства и безопасности их потребления.
Таблица: сравнительная характеристика различных топливных материалов
| Топливо | Минусы | Плюсы |
| Дровяное топливо | Длительный процесс заготовки, хранения. Требует специальное о помещение для хранения. | Высокие экологические показатели. Неисчерпаемый, возобновляемый ресурс. Доступность. Естественный продукт. Не дорогая цена. Взрывобезопасность. |
| Уголь каменный | Цена выше чем у дров. Требует специальное помещение для хранения. Необходимость утилизировать отходы горения (золу). Сложный процесс растопки. |
Температуру горения и КПД выше, чем у дров. Относительно недорогое топливо. Взрывобезопасен. Компактность. |
| Газ природный | Необходимость установки сложного оборудования, требующего постоянного обслуживания. Обязательная периодическая замена изношенных деталей. Цена выше чем у электричества. Возможны утечки газа, ведущие к взрывоопасным ситуациям и пожару. Ядовит для человека. |
Простота использования. Универсальность (служит как для обогрева помещения, так и для других бытовых нужд). Не требует помещения для хранения. При наличии магистрали, не требует заготовки и доставки. Дешевле дров и угля. |
| Электроэнергия | Высокая стоимость. Ограничения в потреблении. Зависимость от природных явлений (ветер, бури, снегопады). Опасна для здоровья и жизни человека. |
Удобство в использовании. Безотходная эксплуатация. Экологическая чистота. |
| Дизельное топливо | Требует наличия магистрали или емкости для хранения топлива. Поддерживает горение. Имеет устойчивый характерный запах. Высокая цена. |
Высокая температура сгорания и КПД. Автономность. Возможность делать большие запасы. Недорогая аппаратура для использования, отсутствие разрешений и контролёров. |
| Древесностружечные брикеты | Требует наличия складских помещений, транспортировки и разгрузочно-погрузоных работ. | Удобность использования. Ценовая доступность. Взрывобезопасность. Безотходный процесс обогрева дома. |
Кроме всего прочего сравнить горючие материалы можно с точки зрения их коэфициента полезного действия (КПД).
Таблица: КПД различных энегргоносителей
Подавляющее большинство в нашей стране пользуется дровами. Несмотря на некоторые недостатки, дрова относятся к категории возобновляемых видов топлива и ресурс их в лесной зоне практически неисчерпаем. Поэтому рассмотрим основные характеристики этого уникального и доступного вида топлива более подробно.
Прежде всего, необходимо знать о том, что различные породы древесины при горении выделяют разное количество теплоты. Это связано с плотностью самой древесины и количеством заключённой в них влаги. Например, такие древесные породы как ива, липа, тополь, осина содержат в себе много связанной воды, а сушка занимает много времени (до 2 лет при хранении в естественных условиях). Заготовка их в качестве топлива не рекомендуется.
Наилучшим сырьём для дров считаются дуб, сосна, лиственница, берёза. Прекрасно горит яблоня, груша и вишня, но их не заготавливают в промышленных масштабах. Ниже в таблице приведены данные, отражающие теплотворную способность различных пород деревьев.
Таблица: теплотворность дров из различных пород деревьев
Различные показатели теплотворности у разных пород древесины
Важным показателем эффективности дров является степень их сухости.
Оптимальной считается влажность древесины не превышающая 25%. Сырое, свежеспиленное дерево имеет влажность около 60%. Сушка в естественных условиях (под навесом, защищающим склад от осадков) длится от 1 до 1,5 года, в зависимости от региона и климатических условий.
В этом отношении существенным преимуществом обладают гранулированные древесные брикеты, которые в процессе изготовления проходят принудительную сушку в промышленных сушилках.
Видео: изготовление пресса для опилок
Видео: брикеты для топки печей своими руками
Как правильно топить печь углём, дровами и другим топливом в доме - инструкции и рекомендации
Кроме топлива, следует провести подготовительные работы и приобрести специальные интрументы.
Необходимые материалы и инструменты
Для того чтобы топка печи была безопасной и комфортной, были придуманы специальные приспособления и инструменты. С их помощью выполняется весь набор нехитрых действий по обеспечению условий для нормальной работы печи.
- Топор. Один из самых древних инструментов. С его помощью и дома возводили и дрова заготавливали. При помощи топора хорошо колоть дрова нужного размера, насекать щепу.
- Кочерга. Незаменимый инструмент для укладки и шуровки дров (или другого топлива) в печи. Удобная кочерга сделана из металла, но имеет деревянную ручку. Бывает различной длины, которую следует подбирать в соответствии с конкретными условиями эксплуатации. Правильно подобранная кочерга должна легко проникать между колосниками для его очистки от золы.
- Металлический совок. Нужен для регулярной очистки печи. Размер совка подбирается исходя из размеров поддувала - лопатка должна свободно помещаться в проём дверки поддувала.
- Металлические щипцы. Очень удобный инструмент, позволяющий манипулировать всеми раскалёнными частями печи - дверками топки, поддувала, дровяной корзиной в камине и т.д.
- Ухват из термостойкого материала. Как правило, выполнен в виде рукавицы на правую или левую руку. Отличается от обычной рукавицы тем, что сделан из материалов, не поддающимся горению и плохо проводящим тепло. Сверху ухват защищён специальной стеклотканью, внутри заполнен термостойкой ватой. С его помощью можно смело перемещать задвижки на дымоходе, не опасаясь получить ожоги. Качественный ухват сделан из материала, к которому практически не прилипает сажа.
- Металлическое ведро. Служит для очистки полости поддувала от золы и пепла.
Набор инструментов и приспособлений для камина
Правила пожарной безопасности при эксплуатации печного отопления и подготовительные работы
Чтобы печь служила долгие годы и не была причиной неприятностей, необходимо соблюдать определённые правила. Их «придумала» сама жизнь, заставляющая относиться к печи не только как к источнику тепла, но и как к потенциально опасному агрегату. Небрежное обращение с огнём может привести к плачевным и даже трагическим последствиям.
Народная примета. Если в доме, отапливаемом русской печкой, наутро слезятся или закисают (как при конъюктевиде) глаза, значит сквозь щели в печи просачивается угарный газ. Печь нуждается в ремонте. И пока его не сделали, нельзя оставлять в печи жар на ночь, топить можно только днём. Перед сном помещение рекомендуется проветривать.
Прежде всего, печь должна быть исправной, на ней не должно быть трещин, провисающих или плохо закрывающихся дверок. Труба печи должна соответствовать нормативным размерам. Пол перед топкой лучше всего застелить металлическим листом. Рекомендованный размер - 1 м. от дверки поддувала. Хранить дрова нужно вне зоны возможного воспламенения.
Разжигать огонь нужно мелкими дровяными щепками, берестой, бумагой. Начиная с малого огня, постепенно доводить печь до рабочего режима.
Сухой спирт в таблетках
Перед каждой новой топкой, полость камеры сгорания, колосники и пространство поддувального отсека нужно очищать от золы и пепла. Только при этом условии, печь будет функционировать в оптимальном режиме.
Не реже, чем раз в год необходимо чистить дымоход.
Если печь долгое время простаивала, первый раз её нужно подготовить к режиму регулярного топления. Для этого в топке прожигается бумага. Жечь её нужно до тех пор, пока не возникнет устойчивая тяга в дымоходе. Вьюшки и заслонки должны быть максимально открытыми. Поддувало прикрывается, тягу создаёт сопло топливной камеры.
Видео: как разжечь кирпичную печь на даче
Только после этого следует укладывать основную порцию дров. Способы укладки могут быть разнообразными, но основное правило гласит - расстояние между поленьями должно быть таким, чтобы воздух мог свободно обтекать топливо со всех сторон. Обычно это около 1–2 см. При таком раскладе дрова дружно начинают гореть, выделяя максимум тепла.
Правильная укладка дров в топку - залог долгой службы печи
Как правильно топить печь дровами: способ «по-чёрному»
В начале растопки печки, закладка дров делается небольшой, ровно настолько, чтобы получить устойчивые угли. Ориентировочно это должен быть слой в 30–35 см. от колосниковой плоскости. В случае если растопка производится торфяными или гранулированными брикетами, слой может быть меньше - около 15–25 см.
Если процесс горения приобрёл устойчивый характер, подкладывать следующую порцию можно только тогда, когда топливо выгорело до 50%.
Преждевременное вмешательство (шуровка, подкладка новых дров и т.п.) может погасить пламя костра.
Хорошим ориентиром может служить цвет пламени. Лучшие показатели теплоотдачи будут тогда, когда огонь излучает светло-жёлтый цвет. Если цвет красный - это значит, что температура горения низкая. Возможно, дрова недостаточно высушены. Белое сияние свидетельствует о чрезмерной тяге, подобной той, которая создаётся в кузнечном горне при помощи мехов. В этом случае можно притворить дверцу поддувала или уменьшить сечение трубы при помощи задвижки или вьюшки. Горение на высоких температурах приводит к тому, что тепло, не успевая прогревать теплообменник, улетает в открытое пространство улицы.
Оптимальный режим горения дров в топке печи
В целях повышения эффективности работы печного агрегата, следует тщательно следить за положением дверок и задвижек. Так, опытным путём установлено, что при незакрытой топочной дверце, до 45% тепла улетучивается в окружающую наружную среду. Плохо затворённая дверка всего на 1 мм. снижает КПД печи на 10%. Поэтому всегда после закладки топлива, необходимо не просто прикрывать дверь, а плотно закрывать её, используя запорные механизмы. Кроме всего прочего, это поможет предотвратить вылет искр из топки в жилую зону, что с большой вероятностью может привести к пожару.
Длительность топки печки зависит от вида топлива, которым она осуществляется.
При использовании дровяных материалов рекомендуется топка в течение 1–1,5 часа. Примерная температура стенок печи оптимальна в диапазоне 75–85 градусов. Более высокая температура негативно сказывается на кладке, ведёт к постепенному разрушению кирпичей и связующего раствора.
Если горючим материалом является уголь, время горения которого более продолжительно, весь процесс растягивается до 2,5–3 часов. За это время камни должны полностью перегореть, в топке останется только негорючая их часть, так называемая зола.
Завершается топка после полного выгорания горючих материалов. Свидетельством этого обычно является отсутствие голубого, завершающего пламени, при котором сгорает остаточный угарный ядовитый газ. На конечном этапе рекомендуется очистить топку и зольник, закрыть плотно все дверцы и уменьшить до минимума тягу в трубе при помощи задвижек. Если всё сделано правильно, печь ещё долго будет отдавать тепло в жилое помещение, сохраняя комфортную температуру воздуха.
Видео: методы растопки
Камин весьма приятная в интерьере деталь. Он привносит особый уют и непосредственное тепло в дом. Но при его использовании необходимо придерживаться определённых правил.
Встроенный камин
Так как огонь в камине практически открыт и может послужить невольной причиной пожароопасной ситуации, требования к технике безопасности при топке камина жёстче и это обосновано.
Фактически, топка камина сравнима с топкой «по черному», с той лишь разницей, что дым утилизируется при помощи дымоулавливателя.
Перед разжиганием камина, прежде всего, необходимо убедиться в исправности дымохода. Для этого прожигают бумажный жгут у отверстия трубы, предварительно полностью открыв задвижку. Если тяга удовлетворительная, можно приступать к разжиганию огня. Делается это аналогичным образом, как и в русской печи. Отличие лишь в том, что нет нужды манипулировать дверками поддувала - их в камине нет, приток воздуха осуществляется в свободной форме. Помещение, в котором установлен камин должно быть хорошо проветриваемым, в случае недостатка кислорода в окружающей среде, пламя в очаге будет неравномерным и чадящим.
Использовать для разведения огня в камине лучше всего породы древесины, которые горят равномерно, без искр. К таким относится берёза и ольха. Смолянистые породы - ель, сосна, пихта - в силу своей структуры могут выбрасывать в окружающую среду капли раскалённой и горящей смолы. Треск и искрение в камине чревато также разрушением пирамиды из дров, разбросу их по горнилу.
Хорошо зарекомендовали себя торфяные и древесно-стружечные брикеты. В камине они горят равномерно и отдают на 30% больше тепла. Важно при этом также и то, что брикеты можно жечь на самом дне топки, тогда как дрова приходится складывать в пирамиду и температурный пик поднимается ближе к вытяжке. Это значительно понижает теплоотдачу.
Брикеты из торфа
В целях повышение безопасности при использовании камина, рекомендуется использовать декоративную металлическую решётку, которая препятствует попаданию «стреляющих» угольков в жилую часть дома.
Если в распоряжении имеются большие количества мелкозернистого материала, таких как древесные стружки или опилки, солома, подсолнечный жмых и т.п. брикеты можно изготавливать самостоятельно при помощи нехитрого приспособления.
Древнюю профессию истопника сегодня заменили автоматизированные системы. Но в домашних и дачных условиях люди всё чаще обустраивают свой собственный очаг. И очень хотелось бы, что бы эта прекрасная традиция не стала причиной неприятностей и бедствий. Для этого нужно всего лишь бережно относиться к самой печи и всемерно соблюдать меры пожарной и личной безопасности при пользовании открытым огнём.
Опилки – прекрасный материал для отопления домов и теплиц.
Состоят они из древесины, а значит, что при правильном использовании они лишь немногим уступают по теплоемкости дровам.
Достать их можно дешево , а в некоторых случаях даже бесплатно .
- домов;
- времянок;
- теплиц.
Также подробно рассмотрим все виды отопительных печей и котлов длительного горения, которые могут использовать опилки в качестве топлива.
Прежде чем рассказывать об особенностях котельных на опилках, необходимо разобраться с самим механизмом горения
этого топлива, ведь он сильно отличается от механизма горения дров.
Как бы плотно ни укладывали дрова, между ними всегда проходит воздух , причем в достаточном для поддержки горения количестве.
Даже неплотно уложенные опилки пропускают гораздо меньше воздуха , поэтому тление быстро угасает без подачи дополнительного воздуха в зону горения.
Горелки на опилках эффективно работают лишь тогда, когда огонь движется сверху вниз . Поэтому постоянно горит лишь слой опилок толщиной 2–5 см.
Из-за того, что в горении участвует лишь небольшое количество топлива, мощность котлов на опилке и печей, работающих на них, при одинаковых с дровяными и угольными отопительными приборами в 2–3 раза меньше .
Еще один фактор, снижающий мощность котла или печи – низкая температура горения опилок.
Если дрова горят при правильной подаче воздуха, то температура пламени превышает 1000 градусов, нередко доходя до 2000 градусов в языках огня. Причем это мощный огонь , ведь вся масса дров выделяет пиролизные газы.
Температура огня у горящих опилок даже при правильной подаче воздуха не всегда достигает и 1000 градусов из-за слабого потока пиролизных газов .
Пиролизные газы эффективно выходят лишь из верхнего слоя толщиной 5–15 мм .
Из горящих или нагретых, но расположенных ниже опилок, газ выходит с трудом, потому что ему мешают расположенные сверху опилки.
Несмотря на такие недостатки, опилки идеально подходят для котлов и печей длительного горения.
Ведь хорошо уплотненные опилки горят очень долго .
Нередко самодельная железная печь горит 5–8 дней с одной закладки опилок, обеспечивая обогрев всего дома.
Подходящие системы отопления
Для отопления опилками частных домов и любых строений используют такие системы :
- отопительные печки;
- отопительные печи с регистром водяного отопления или калорифером;
- водяное отопление с радиаторами;
- водяной теплый пол;
- воздушное отопление;
- воздушный теплый пол.
Отопительные печи обогревают пространство вокруг себя , поэтому подходят лишь для небольших домов . На расстоянии 10 метров от печи температура падает на 10–15 градусов, поэтому в больших домах печь может выступать лишь в роли дополнительного обогревателя.
Отопительные печи с регистром водяного отопления или калорифером сочетают в себе преимущества печей и котлов. Они дают такое же тепло, как обычная отопительная печь и нагревают теплоноситель, который по трубам или воздуховодам поступает в удаленные комнаты.
Большая масса печи превращает ее в теплоаккумулятор , благодаря которому вам не придется каждые 2 часа растапливать котел заново или каждый час подкидывать в него дрова. Печь будет поддерживать температуру теплоносителя до 6–10 часов , поэтому вы сможете топить 2–3 раза в сутки.
Водяное отопление с радиаторами в каждой комнате можно использовать как с водяным котлом, так и с печью, работающей на опилках, если в нее врезан водяной регистр . Как и любое другое водяное отопление, оно может работать на естественной или принудительной циркуляции теплоносителя.
В системах с естественной циркуляцией горячая вода сначала поднимается под потолок, затем спускается в каждую комнату и поступает либо к радиаторам, либо к теплому полу. В системах с принудительной циркуляцией воду гонит насос, поэтому все трубы можно проложить под полом.
Водяной и воздушный теплый пол не только отапливает помещение, но и улучшает его микроклимат. Зимой очень приятно пройтись босиком по полу, ощущая ногами его тепло. Главный недостаток теплого пола – высокая стоимость материалов и работ, ведь необходимо не только проложить воздуховоды или водяную трубу, но и качественно утеплить пространство между полом и землей или фундаментом.
Воздушное отопление обходится также дорого , как и теплый пол, ведь необходимо проложить по всему дому воздуховоды, а также поставить автоматические увлажнители из-за сильного пересыхания воздуха. В качестве источника тепла можно использовать печи с калорифером.
Отличие между печами и котлами заключается только в наличии у котла водяной рубашки
, то есть пространство между горячим корпусом и наружным кожухом заполнено водой.
Вот отличительные черты каждого отопительного прибора:
- печь – непосредственный нагрев воздуха и окружающего пространства;
- калорифер – нагрев воздуха для доставки в другие комнаты без нагрева окружающего пространства;
- печь-калорифер – обогрев окружающего пространства и нагрев воздуха для доставки в другие комнаты;
- печь с регистром – нагрев окружающего пространства и воды для доставки в другие комнаты;
- котел – нагрев воды для доставки в другие комнаты.
Поэтому калориферы и котлы устанавливают в подсобных помещениях и нередко утепляют снаружи. Ведь не имеет смысла тратить тепловую энергию на сильный обогрев подсобного помещения, а чем меньше тепла уйдет на это, тем больше достанется другим комнатам.
Требования к отопительным приборам
Для отопления опилками необходимо использовать котлы и печи длительного горения, соответствующие следующим условиям :
- горение топлива сверху вниз ;
- большая площадь наружной поверхности (важно для печей);
- большая площадь теплообменника или водяной рубашки;
- большой объем топливника ;
- возможность подачи воздуха в зону горения.
Благодаря небольшому размеру опилок их можно подавать в печь или котел автоматически, что еще больше увеличивает время автономной работы отопительного прибора. Чаще всего для этого используют шнековую подачу – вращающийся шнек поднимает или опускает из бункера опилки и разбрасывает их в зоне горения.
Когда золы становится слишком много, отопительный прибор останавливают и охлаждают, чтобы очистить от золы и заново загрузить топливом.
Для отопления опилками хорошо подходят котлы и печи длительного горения типа Стропува (российский аналог «Бубафоня»). В этих устройствах реализован принцип верхнего горения дров , а воздух поступает непосредственно в зону горения.
Печи и котлы длительного горения, работающие на опилках, можно не только купить, но и сделать своими руками. В самодельных устройствах также реализованы описанные выше требования к отопительным приборам.
Печи и котлы для работы на опилках
Существует 2 вида топок, которые отличаются по способу подачи воздуха :
- сверху , через опускающийся воздуховод;
- снизу , через заранее сделанный канал в опилках.
Самые известные печи и котлы первого типа – это устройства под маркой Стропува. Их выпускают как в виде печей, так и котлов.
Как мы уже говорили в статье (Топливо из опилок), отличие между печами и котлами в том, что первые греют воздух напрямую , а вторые нагревают теплоноситель . Затем теплоноситель, в роли которого может быть, как вода, так и воздух, поступает по трубам в комнаты и обогревает их.
С опускающимся воздуховодом
Печи и котлы длительного горения Стропува устроены так :
- корпус выполнен из трубы диаметром 50–70 см ;
- в этом корпусе прорезаны две дверцы – загрузочная сверху и прочистная снизу;
- через крышку проходит телескопическая труба (в самодельных устройствах ее заменяет обычная труба большой длины) – воздуховод;
- к нижней части воздуховода приварен стальной круг толщиной 10 и шириной немного меньше внутреннего диаметра корпуса;
- к верхней стороне диска прикреплены цепочка или стальной тросик для подъема воздуховода;
- к нижней стороне диска приварены уголки или швеллеры , создающие оптимальный зазор между диском и топливом;
- отверстие для выхода дыма сделано немного выше прочистной дверцы.
Работают на опилках такие котлы и печи так:
- подняв с помощью тросика или цепочки воздуховод, печь или котел загружают опилками, максимально утрамбовывая их;
- загрузив опилки, сверху укладывают растопку – бумагу и различные щепки;
- дождавшись, когда растопка разгорится, опускают воздуховод и закрывают загрузочную дверку;
- подачу воздуха устанавливают на максимум , из-за чего верхний слой опилок разгорается и печь/котел переходит в рабочий режим;
- огонь и дым поднимаются через пространство между диском и корпусом и нагревают как воздуховод, так и корпус ;
- печь начинает излучать тепло , а котел нагревает водяную рубашку ;
- по мере прогорания опилок их уровень становится все ниже и следом за ним опускается воздуховод, такая система обеспечивает постоянный приток воздуха в зону горения и оптимальный режим сжигания топлива .
С нижним подводом воздуха
Котлы и печи без опускающегося воздуховода устроены и работают несколько иначе. У них воздуховод подходит к топке снизу
.
Такие отопительные устройства загружают через откидную крышку . Дымоход подключен чуть ниже откидной крышки.
Откидную крышку герметизируют асбестовым шнуром или лентой.
Во время загрузки в воздуховод вставляют длинную деревянную заглушку конусной формы (верхний диаметр в 1,5–3 раза больше нижнего).
Опилки плотно утрамбовывают и после окончания загрузки вытаскивают заглушку – через получившийся канал к верхнему горящему слою опилок поступает воздух.
На опилки укладывают растопку и поджигают. Когда растопка разгорелась, закрывают откидную крышку, установив шибер дымохода и регулятор подачи воздуха в режим максимальной тяги.
После того как опилки разгорелись, снижают подачу воздуха и печь или котел переходит в режим длительного горения (тления).
Печи, котлы и калориферы: что лучше
При выборе отопления, работающего на опилках, необходимо учитывать следующее:
- объем воды в водяной рубашке котла должен составлять 10–15 % общего объема воды с системе отопления, поэтому желательно использовать принудительное движение воды по тонким трубкам;
- стоимость водяного котла «Стропува» начинается от 65 тысяч рублей , а цена на котлы на опилке, сделанные своими руками — 30–50 тысяч рублей , включая стоимость материала;
- воздушное отопление не только обогревает, но и сушит воздух ;
- трубки водяного отопления можно спрятать под отделкой, а трубы воздушного отопления придется прокладывать на виду из-за большого сечения (диаметр трубы в см равен половине площади комнаты в м²);
- найти работающие на опилках промышленные калориферы (котлы и печи, которые нагревают воздух, который затем по трубам поставляют в комнаты) длительного горения весьма сложно , а их стоимость нередко превышает цену котла Стропува;
- стоимость изготовления калориферов сопоставима с ценой изготовления котла;
- затраты на материал и прокладку водяного и воздушного отопления примерно одинаковы и составляют 15–20 тысяч рублей на одну комнату размером 15–20 м 2 ;
- затраты на изготовление печи составляют 20–50 тысяч рублей в зависимости от размера.
Калориферы и котлы хорошо подходят для отопления больших домов , ведь они нагревают теплоноситель, который затем по трубам или воздуховодам поступает в удаленные комнаты. Для маленьких домов предпочтительней печь, установленная на стыке всех комнат.
Если кого-то не устраивает внешний вид железной печи , ее можно обложить кирпичной решеткой – она улучшит внешний вид печи и не помешает движению воздуха.
Полезное видео
В этом видео владелец частного дома рассказывает, как продлить горение опилок в печи:
Итоги
Дешевые или бесплатные опилки эффективно заменяют дрова или уголь в качестве топлива для отопления. Однако сжигать их в обычных печах и котлах не стоит , потому что они предназначены для других видов топлива.
Для такого отопления изготавливают горелки на опилках своими руками или заказывают у мастера. Затраты на покупку или изготовление таких отопительных приборов окупятся за 5–10 лет, если у вас есть возможность доставать опилки бесплатно или дешево.
Вконтакте
В нашей стране предостаточно природных ресурсов, поэтому у владельцев частных домов не возникает сложностей с покупкой топлива для обогрева своего жилья. Однако вместе с таким разнообразием закономерно возникает вопрос, какое топливо оптимально использовать? Например, выгодна ли печь на опилках в качестве основного типа отопления.
Разновидности топлива
Разновидностей источников для обеспечения дома теплом предостаточно, но условно их можно подразделить на газовое, жидкое и твердое топливо. Системы, работающие на газу, используют в основном те дачники, которые желают в коттедже иметь тот же уровень комфорта, что и в квартире.
Однако твердое и жидкое топливо экологически безопасно и вреда здоровью владельцам загородного дома принести не может.
Дрова и брикеты с опилками
Самым древним способом топить частный дом является использование дров. Правда, в последние десятилетия дрова стали достаточно дорогостоящим видом твердого топлива. Для самостоятельной вырубки потребуется получать разрешение, а дрова у продавцов стоят довольно много денег. К тому же для их хранения обязательно потребуется обустраивать специальное место, надежно защищенное от влаги.
Именно потому так востребованы сегодня брикеты с опилками. Причем они решают проблему не только дачников, у которых в доме оборудована печь - это отличный способ утилизировать отходы предприятий, которые занимаются обработкой дерева.
Помимо этого при горении опилок не образуется вредных выбросов и газов - золу, которая остается после использования печи на опилках, можно вполне применять в качестве удобрений.
Аналогом дров и опилок являются пеллеты – специальные гранулы, которые изготавливают из измельченной древесины. Однако такое топливо имеет ряд несущественных, но недостатков:
- стоимость пеллетов достаточно высокая;
- при использовании подобного топлива печь нельзя оставлять без присмотра - горение пеллетов необходимо постоянно поддерживать;
- для увеличения продолжительности горения потребуются финансы на дополнительное оборудование – газогенераторную печь или специальный котел.
Эффективность сгорания каменного угля очень высокая – 1 кг такого топлива способен без труда заменить 2 кг дров. Вместе с тем стоимость их практически одинаковая.
При использовании угля, чтобы обеспечить отопление частного дома, потребуется установка котла или чугунной топки.
Дизельное топливо, природный газ, электричество
Из остальных видов топлива наиболее популярными являются дизельное топливо, природный газ, а также электричество:
- довольно высокой теплотой сгорания обладает дизельное топливо, да и стоимость его значительно выше многих других видов;
- наиболее дешевый способ обогреть свой дом – использовать природный газ: системы, работающие на нем безопасны и надежны;
- применять самое разнообразное оборудование для обеспечения коттеджа теплом позволяет электричество, но при его круглогодичном использовании придется потратить приличную сумму денег.
Преимущества и недостатки брикетов с опилками
Если владельцы дачи решили использовать для ее обогрева брикеты с опилками, это даст им ряд неоспоримых преимуществ, а именно:
- при сгорании опилок образуется в 1,5 раза больше тепла, нежели при использовании сухих дров;
- при открытии топки печи на опилках помещение почти не заполняется дымом;
- в сушке брикеты не нуждаются;
- время никак не влияет на их качество;
- при покупке брикеты удобно перевозить, так как они довольно компактны;
- горят опилки долго и, что немаловажно, равномерно, поэтому в сильном контроле их горение не нуждается.
Стоит отметить что, если дачники решат для обогрева дома использовать печь на опилках, им придется столкнуться с одним недостатком такого топлива – иногда пыль от опилок способна вызвать у человека аллергическую реакцию.
Правда, были случаи самовозгорания брикетов, но это происходило при их неправильном хранении.
Помимо того, что подобные печи используют для обогрева дома, их применяют в гаражах, теплицах, на складах и в квартирах. Стандартная модель состоит из нескольких основных элементов:
- чугунной (стальной) бочки, верхняя часть которой срезана, а в крышке проделано специальное отверстие;
- приваренного к крышке швеллера и патрубков;
- двух труб: предназначение первой – подвод кислорода, а второй – отвод дыма; диаметр труб в среднем составляет 100-150 мм.
Стоит отметить, что тепло в печи на опилках выделяется не в процессе горения, а из-за тления брикетов. Одной закладки такого топлива хватит примерно на 10 часов тления. Печь оснащена специальным регулятором, который позволяет без труда дозировать объем воздуха внутри нее.
После того как опилки попадают в топку, перекрывают практически все отверстия, чтобы обеспечить минимальный приток воздуха. При тлении брикетов выделяется газ, который профессионалы называют «топочным». Именно этот газ и выделяет довольно большое количество тепла за счет сгорания в камере розжига.
Самостоятельное изготовление поэтапно
Владельцы загородного дома или, к примеру, гаража могут сделать печь на опилках своими руками, однако перед монтажными работами следует обустроить фундамент – это обеспечит противопожарную безопасность агрегата. После установки оборудования его необходимо обложить огнеупорными кирпичами или монтировать водяной контур. Для монтажных работ потребуются следующие материалы:
- бочка со стенками толщиной не меньше 10 мм (желательный объем бочки – около 200 л);
- две металлических трубы;
- огнеупорные кирпичи и цемент.
Из инструментов понадобятся швеллер, сварочный аппарат, болгарка (плюс отрезные круги), молоток, ножовка по металлу.
Подготовка топливного бака
Верхнюю часть бочки, из которой изготавливаются топливный бак, обрезают болгаркой. Можно, конечно, использовать ножовку по металлу, но процесс обрезки затянется. Обрезать верхнюю часть бочки следует только после правильной разметки, а иначе заготовка будет испорчена.
Во работы нужно следить, чтобы диск болгарки не перегрелся, а также отрезать ровно по размеченной линии. Оставшуюся часть выкидывать не надо – она подойдет в качестве крышки для печки.
Установка прижимного круга и подводящей трубы
При подготовке прижимного круга следует учесть, что его диаметр должен быть несколько меньше, нежели диаметр топливного бака (бочки с вырезанной верхней частью). В центральной части круга вырезают отверстие, диаметр которого должен соответствовать диаметру подводящей трубы. Швеллер необходимо распилить ножовкой на 4 части и приварить непосредственно к прижимному кругу – так конструкция станет более прочной.
Затем сварочным аппаратом друг с другом объединяют подводящую трубу и круг. Трубу обязательно оснащают заслонкой для лучшей регулировки воздуха, поступающего в печь – простой в изготовлении заслонкой является металлический круг, оборудованный стальной ручкой.
Установочный трубопровод и крышка
Для отвода дыма из агрегата к топке следует подсоединить отводящий трубопровод. Для этого в верхней части топливного бака вырезают специальное отверстие и сваркой присоединяют саму трубу. Ее подключение к главной системе, обеспечивающей отопление, осуществляется при помощи хомута. В качестве крышки оптимально использовать ранее вырезанную верхнюю часть бочки с приваренными ручками. Печь необходимо надежно защитить от перегрева, для чего к наружной части бака приваривают отражатель. Его изготавливают из металла.
Такая конструкция даст длительное горение, а это решит проблему обеспечения жилья теплом. Причем при самостоятельном изготовлении подобной печи используются достаточно недорогие материалы.
Мелкие отходы, образующиеся в результате обработки различных пород древесины, зачастую принято использовать в качестве топлива. Для этого опилки прессуют разными способами, получая такие виды твердого топлива, как брикеты или мелкие гранулы (пеллеты). А уж потом их загружают в отопительный котел. Однако, гораздо проще и дешевле сжигать опилки без всякой переработки, главное, сделать это правильно. Здесь может оказаться весьма полезным самодельный котел на опилках, о нем и пойдет речь в данном материале.
Виды самодельных котлов для сжигания опилок
Всем известно, что сухие отходы древесины быстро прогорают, высвобождая всю тепловую энергию за короткий промежуток времени. Если же опилки сырые, то наоборот, они долго тлеют и дымят, не желая нормально разгораться. В таком случае спасает только совместное их использование с дровами. Чтобы делать это с высокой эффективностью, домашние мастера – умельцы давно придумали и воплотили в жизнь 2 вида теплогенераторов:- агрегаты, где топливо сгорает сверху вниз;
- котельные установки шахтного типа.
- Использовать отходы эффективно, получив от них максимум теплоты;
- Обеспечить полное сгорание опилок, без остатка;
- Продлить промежуток между загрузками топки, сделав его как можно больше.
Отходы древесины горят в топке самодельного котла достаточно долго – от 8 до 12 часов. Этот критерий зависит от конструктивных особенностей того или иного агрегата, о чем будет сказано ниже. Главным же достоинством источников тепла на опилках, сделанных своими руками, считается доступная цена. Даже если поручить всю работу мастерам, оплачивая ее на достойном уровне, то весь проект обойдется как минимум вдвое дешевле, чем приобретение брендового отопительного оборудования.
Котел на опилках верхнего горения
Прототипом данного вида теплогенераторов является широко известная стальная печь «бубафоня», а заводским аналогом – изделия хорошо зарекомендовавшего себя литовского бренда STROPUVA. Конструктивно котел выполнен таким образом, чтобы горючее не могло «зависать» в топке во время работы, для чего камера сгорания агрегата делается круглой формы. Наружная обшивка может повторять очертания топки, но может быть и прямоугольной, в этом случае объем водяной рубашки увеличивается.Но весь фокус состоит в том, что котел длительного горения на опилках сжигает их не традиционным способом, а наоборот, — сверху вниз. При этом остатки горючего в камере постоянно придавливаются массивным грузом, повторяющим внутреннюю конфигурацию камеры и свободно двигающийся по ней вверх-вниз. Груз имеет отверстие посередине, к которому приварена длинная труба, выходящая наружу сквозь верхнюю часть агрегата. Таким образом, воздух, проходя по трубе сверху вниз, попадает в топку через отверстие и распределяется в стороны благодаря рассеивателям, приваренным снизу груза.
Залог эффективного и полного сжигания древесины в котле – наличие хорошей естественной тяги в дымоходе. Если таковую обеспечить невозможно, то понадобится установить вентилятор, как это сделано на некоторых моделях литовских заводских аналогов. При полной загрузке камеры топливо постепенно прогорает, при этом груз опускается все ниже, доставляя воздух прямо в зону горения.
Длительность работы с одной закладки – до 12 часов, остаток золы совсем небольшой. Проблема сырых опилок решается просто: их следует засыпать вместе с дровами либо укладывать нижними слоями, сверху наложив сухого топлива. Правда, отсыревшие опилки все равно отнимут часть выделяющейся теплоты на испарение влаги и в течение этого времени КПД котла будет снижено. Данный закон обойти можно только одним способом – сушить дерево заблаговременно.
Шахтный котел для опилок
Шахтные самодельные котлы, работающие на опилках, сложнее в изготовлении и более громоздкие, но имеют одно преимущество перед агрегатами верхнего горения. Они менее требовательны к качеству топлива, а точнее, к его влажности. С другой стороны, очень сырые опилки сжечь не удастся, поскольку они не смогут попасть в камеру через решетку. Сам агрегат состоит из двух секций – топливного бункера и топки с жаротрубным теплообменником. Конструкция, контактирующая с пламенем и дымовыми газами, сваривается из стали толщиной не менее 4 мм, остальной металл – 2 мм. Схема агрегата изображена на рисунке:Принцип действия теплогенератора прост: опилки постепенно ссыпаются вниз, в топку, где и сгорают при подаче воздуха вентилятором либо за счет естественной тяги дымохода. Получается, что продолжительность горения ограничивается только объемом бункера, а его каждый домовладелец может изготовить с учетом наличия места для установки котла. Полнота сгорания также обеспечивается стабильной подачей воздуха, а для управления работой агрегата рекомендуется оборудовать его комплектом автоматики, как показано на видео:
Отопительный котел на опилках, сделанный своими руками, может на равных конкурировать с заводскими изделиями по эффективности работы. По стоимости и надежности он даже выиграет, поскольку хороший мастер, беспокоящийся о своей репутации, во всем сделает приличный запас, чтобы его детище функционировало долго и безопасно.
