Экономично и экологично котлы на щепе

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.

Котел на щепе

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.

Котел на щепе LIKA КВТ-2500М

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.

Устройство котла

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

• «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.

Котел своими руками

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.

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.