Твердотопливный котел своими руками – схема и пошаговая инструкция

Очень часто, сталкиваясь со сложными задачами, мы начинаем понимать, что их решение находится на поверхности. Вот так и с отоплением. Казалось бы, что может быть проще, используя газовый или электрический котел. Но практика показывает, не везде зимой давление газа стабильно, а электричество подается с завидным непостоянством. Поэтому проблема остается. Что делать? Остается альтернативный вариант – установить отопительный агрегат, работающий на дровах или угле. Тем более, твердотопливный котел своими руками сделать не так уж и сложно. И это еще один плюс в сторону альтернативного способа отапливать жилые помещения.

Принцип работы

Физическая составляющая процесса работы самодельных котлов на твердом топливе очень проста.

• Производится загрузка топлива в топку, где оно поджигается.
• Угарные газы, полученные при сгорании твердого топлива, и горячий воздух поднимаются вверх и выходят через дымоход на улицу.
• При движении вверх они проходят через специальную камеру, где располагается теплообменник. Через него происходит нагрев теплоносителя, поступающего в систему отопления дома.

Как видите, все довольно-таки просто. Хотя надо отметить, что этот принцип работы самодельных котлов на дровах, торфе, опилках и угле полностью соответствует и другим типам отопительных приборов, работающих на других видах топлива. Соответственно и конструкция их мало чем отличаются друг от друга. Конечно, есть определенные конструктивные нюансы. К примеру, твердотопливные котлы – это агрегаты с низким коэффициентом полезного действия. «Едят» они топливо в больших количествах, выделяя при этом огромное количество тепловой энергии, большая часть которой, к сожалению, вылетает в трубу. Поэтому сегодня, говоря о самодельных котлах отопления на дровах, необходимо говорить о современных моделях с более высоким КПД. Их и будем разбирать в этой статье.

Котел на дровах цилиндрического типа

Но перед тем как перейти к основному сборочному процессу, хотелось бы несколько слов сказать об условиях реализации данного проекта.

1. Надежность конструкции котла будет зависеть от того, как вы владеете используемым в этом деле инструментом. Основной из них – это сварочный аппарат. Если ваши навыки не позволяют добиться максимального результат, то лучше от эксперимента отказаться и передать сборку агрегата специалисту, то есть высококвалифицированному сварщику.
2. Говоря об эксперименте, а сборка котла на дровах своими руками – это большой эксперимент, надо отдать должное, что вы можете применить все свои инженерные знания и опыт. И в случае удачно проведенного процесса гордиться им. Но не забываем, что самодельный котел потребует доработки в процессе его эксплуатации. Некоторые незначительные неточности и ошибки дадут о себе знать обязательно. Так что к ним надо просто быть готовым.
3. Для изготовления твердотопливного котла используются металлические листы или труба толщиною не меньше 5 мм. Это же относится к трубным элементам теплообменника.
4. Установка настроечных приборов. Немаловажный момент в деле изготовления самодельного котла. Что именно надо установить: термометры на входе и выходе теплоносителя, регулятор мощности циркуляционного насоса, датчик тяги.
5. Кстати, о циркуляционном насосе. Не все потребители устанавливают это оборудование, которое привязывает систему отопления дома к электроэнергии. Но, как показывает практика, именно этот агрегат дает возможность увеличить КПД котла, равномерно распределяя теплоноситель по всей отопительной системе, и внутри теплообменника в том числе.

Компактная конструкция

Варианты конструкции твердотопливных котлов

Самый простой вариант твердотопливного котла – это буржуйка с водяным контуром внутри. Это на самом деле самое простое устройство, не требующее больших знаний и умения изготовления. Но так как мы говорим о современных моделях, то буржуйку рассматривать здесь не будем. К тому же ее конструкция сегодня хоть и используется для обогрева небольших помещений, чаще всего модели с водяным контуром подключаются к системе теплых полов.

Процесс изготовления

Итак, рассмотрим схему изготовления твердотопливного котла своими руками. Начнем с корпуса и камеры сгорания оборудования.

Внимание! Так как топка подвергается серьезному нагреванию, обычно температура внутри нее не снижается ниже +1000°С, то изготавливают камеру сгорания из жаропрочных стальных листов. Если их вы не приобрели, тогда можно использовать обычную сталь, только стенки изготавливают из сдвоенных металлических листов.

Буржуйка с водяным контуром

Размеры котла и топки выполняются строго по чертежам твердотопливных котлов, изготавливаемых своими руками. Чертежи вы можете найти в свободном доступе на просторах Интернета. Хотелось бы обратить ваше внимание, что в конструкции этого типа отопительных агрегатов лучше всего устанавливать ребра жесткости, которые помогут стенкам не коробиться под действием высоких температур. В качестве ребер жесткости можно использовать стальные уголки.

Теперь, что касается современного подхода к решению повышения КПД. В настоящее время разработаны достаточно уникальные конструкции твердотопливных котлов, в которых используется процесс пиролиза. Что это такое? Известно, что топочные газы, которые покидают котел через дымоход, обладают значительной тепловой энергией. Здесь важно собрать топочные газы, обогатить их кислородом и поджечь. При сгорании выделяется тепло, которое можно пустить на нагрев теплоносителя.

Простая схема самодельного котла

Как этого добиться? Для этого в корпусе твердотопливного котла необходимо установить еще одну камеру сгорания, в которой и будет происходить сжигание топочных газов. Так как котел изготавливается своими руками, то оптимальный вариант, если вторая топка будет располагаться над первой. В конструкции будут учитываться чисто физические законы. Поэтому две топки друг от друга отделяются горизонтальной перегородкой, с одного края которой будет оставлен зазор. Через него топочные газы будут переходить из одной камеры в другую.

Сегодня во многие конструкции твердотопливных котлов устанавливают аккумулирующие водяные баки. Их монтирует поверх котла, вода нагревается за счет теплоотдачи корпуса агрегата и дымохода. По сути, это обычный аккумулятор, который начинают работать при потухшей топке. Это временный запас горячей воды, которая поступает в систему отопления дома.

Изготовление теплообменника

Оптимальный вариант конструкции – это трубная система, соединенная в один неразрывный контур. Говорить о форме и размерах теплообменника можно лишь с позиции формы топки и мощности самого отопительного прибора. К примеру, если вы хотите, чтобы количество нагреваемого теплоносителя было большим, то рекомендуем изготавливать П-образный теплообменник только горизонтального типа. Он будет огибать топку с трех сторон кроме стенки, где находится дверца для закладки твердого топлива.

Движение топочных газов

Но и это еще не все, что касается эффективности работы теплообменного устройства. Большое значение будет иметь количество используемых труб и их диаметр. Если ваш котел будет устанавливать в отопительную систему с естественной циркуляцией теплоносителя, тогда минимальный диаметр используемых труб будет равен 40 мм. Конечно, это, наверняка, снизит количество трубных контуров, но эффективность работы отопления будет достаточно высокой.

В отоплении с принудительной циркуляцией диаметр используемых труб может быть меньше, но 25 мм – минимальный размер. Теперь к вопросу, что сложнее сделать, первый вариант или второй? Второй будет сложнее, потому что большое количество труб требует большого количества стыков. А это не только увеличение объема проводимых работ, но и повышение риска образования трещин в местах стыковки.

Трубчатый теплообменник

Сборка котла

Итак, все основные элементы готовы, можно переходить к сборке агрегата. Отметим, что металлические отопительные приборы являются достаточно большими и имеют приличный вес. Так что специалисты советуют сборку прибора проводить по месту его установки.

• В первую очередь под котел необходимо залить прочный фундамент. Хорошо, если его поверхность будет облицована огнеупорным кирпичом.
• Устанавливается корпус.
• Затем монтируется теплообменная трубная конструкция. Ее просто приваривают изнутри к стенкам камеры сгорания, а патрубки выводят за пределы отопительного прибора.
• Затем укладывается колосниковая решетка на заранее приваренные металлические направляющие.
• Навешиваются дверцы.
• Привариваются снаружи ребра жесткости.
• В самый последний момент устанавливается верхняя плита с отверстием под дымоход. К отверстию заранее приваривается патрубок, который по размерам диаметра будет чуть меньше диаметра дымохода.
• На верхнюю плиту устанавливается аккумулирующая емкость.

Дровяной котел

Вот так можно ответить на волнующих многих вопрос: как сделать котел на дровах своими руками? Процесс не самый простой.

Мы разобрали всего лишь одну конструкцию котлов, работающих на твердом топливе. На деле их очень много. Сегодня большой популярностью пользуются самодельные твердотопливные котлы длительного горения. О них мы уже писали на нашем сайте.

Твердотопливный котел своими руками — монтаж, установка и расчет самодельного твердотопливного котла, подробно на видео и фото

Содержание:

1. Виды твердотопливных котлов
2. Изготовление твердотопливных котлов своими руками
3. Последовательность создания самодельного котла

Задача создания системы эффективного теплоснабжения одна из наиболее актуальных проблем для владельцев частных домов. Одним из экономичных решений для отечественных потребителей считается монтаж твердотопливного котла, изображенного на фото. 

Виды твердотопливных котлов

Они представляют собой приборы, сделанные из чугуна или стали, принцип работы которых основан на сгорании дров, угля, торфа, древесной стружки, пеллет. Последний вид современного твердого топлива отличается экологичностью. Потребуется расчет мощности твердотопливного котла, исходя из площади дома. 
 
Эти агрегаты подразделяются на энергозависимые и энергонезависимые приборы. В первом случае котлы функционирует на пеллетах и оснащены устройством электрического поддува. Второй тип агрегатов предполагает, что они традиционно работают на дровах, угле или торфе. 

Если прибор выделяет тепло за счет горения топлива, тогда можно сделать твердотопливный котел своими руками. Безусловно, агрегат, функционирующий на твердом топливе, можно приобрести в торговой сети, но самостоятельное изготовление обойдется намного дешевле. Если в точности следовать инструкции, котел получится не хуже заводского изделия. 

Для корпуса подойдет отслуживший срок газовый котел или старая металлическая бочка, в которой делают отверстия, через которые горячая вода будет двигаться по трубам отопительной конструкции и затем возвращаться назад в агрегат (прочитайте также: «Монтаж газового котла своими руками — делаем правильно»). 

Самодельные твердотопливные котлы монтируют и в горизонтальном, и в вертикальном положении. Когда теплообменник планируют использовать в качестве плиты для приготовления пищи, котел следует ставить вертикально (прочитайте также: «Как сделать теплообменник своими руками»). На стену монтируют теплогенератор, то есть размещают его горизонтально, если предстоит отапливать небольшое по площади помещение и пользоваться им будут только для обогрева. Читайте также: «Теплогенератор на дровах своими руками».

Согласно принципу работы все отопительные котлы на твердом топливе бывают: 

• традиционными;
• приборами длительного горения;
• устройствами, функционирующими на топливных гранулах. 

Изготовление твердотопливных котлов своими руками

В данной статье будет рассмотрена сборка твердотопливного прибора вертикального расположения, с металлическим корпусом. Он будет установлен на кирпичном основании. 

Параметры котла рассчитаны на дом, имеющий площадь 90 – 100 «квадратов». Расчет теплоаккумулятора для твердотопливного котла показал, что агрегат будет иметь 7 чугунных радиаторов и двухтрубную разводку. 

Чтобы изготовить самодельный твердотопливный котел потребуются такие инструменты: 

• болгарка;
• газовый резак;
• дрель электрическая плюс набор сверл;
• пассатижи и щипцы;
• строительный уровень, лучше лазерный;
• металлический угольник;
• рулетка;
• защитная маска для лица. 

Для изготовления корпуса нужны:

Чтобы сделать внутреннюю часть теплогенератора (теплообменник) следует приобрести: 

• трубы диаметром 50 миллиметров и длиной 80 сантиметров в количестве 8 штук и 4 штуки диаметром 40 миллиметров и длиной 30 сантиметров;
• трубы прямоугольного сечения диаметром 50 миллиметров длиной 30 сантиметров – 5 штук, длиной 50 сантиметров – 1 штука;
• обрезки труб для подачи теплоносителя в систему отопления и из нее обратно в количестве 2-х штук диаметром 50 миллиметров и длиной 10 – 15 сантиметров; 
• небольшие куски металла для заделывания стыков размером 6 на 4 сантиметров.  Читайте также: «Какие самодельные котлы отопления можно сделать – виды, особенности».

 

Последовательность создания самодельного котла

 
Собирать твердотопливный котел своими руками необходимо в определенной последовательности:

1. Сначала следует взять 4 трубы прямоугольного сечения длиной 30 сантиметров, которые станут вертикальными основаниями внутренней части прибора. В трубах, монтируемых со стороны топки, вырезают 4 отверстия с 5-сантиметровым диаметром, используя газовый резак. В результате получают 8 отверстий. Имеющие неровности ликвидируют болгаркой. 
2. В вертикальных основаниях, располагаться которые будут в задней части прибора, делают 4 отверстия диаметром 40-сантиметров и 4 отверстия по 50 сантиметров со стороны соединения с вертикальными передними стойками. В итоге на каждой трубе будет по 8 отверстий. Такое устройство котла длительного горения на твердом топливе признано наиболее практичным.
3. После этого берут прямоугольный стояк длиной 50 сантиметров и вырезают в нем отверстие, предназначенное для трубы, выводящей отработанную воду. В задней вертикальной стойке в ее верхней части также создают отверстие для трубы, которая будет подавать теплоноситель в отопительную конструкцию дома. 
4. Далее собирают переднюю часть теплогенератора. Вертикальные основания располагают перпендикулярно поверхности, после чего на них кладут неиспользованный отрезок трубы прямоугольного профиля и сваривают. Конструкцию, которая получилась, соединяют с наиболее длинной прямоугольной трубой, в которой имеются отверстия, чтобы откачивать воду. 
5. Для обустройства задней части теплогенератора, вертикальные основания располагают по аналогии с передней частью котла и сваривают с 4 трубами круглого диаметра. 
6. Соединяют между собой две части котла — переднюю и заднюю. С этой целью продольные трубы подводят к отверстиям. Нужен помощник, который будет их держать, в то время как второй человек займется сваркой. 
7. Для присоединения труб, необходимых для поступления воды в отопительную систему и обратно, берут их отрезки круглого диаметра и приваривают. Стыки прямоугольных труб прикрывают кусочками металла. 
8. Прежде, чем выполнять монтаж твердотопливного котла своими руками, необходимо проверить его на прочность. Выход из трубы, из которого предстоит откачка воды, закрывают пробкой. В ведущее к системе отопление отверстие заливают воду. Отсутствие протечек свидетельствует о готовности котла к установке в корпус. 
9. Из листов жаропрочной стали вырезают 8 стенок размером 85 на 30 сантиметров, из них 4 будут боковыми, 2 – передними и 2 задними. Еще потребуется 2 пластины 45х45 сантиметров – они будут днищем и верхней плитой прибора. Для работы потребуется болгарка. 
10. В передней стенке делают 2 отверстия. Первую дверцу крепят на уровне колосника, а вторую (для загрузки топлива) вырезают немного выше. Согласно разметке, нанесенной на металл, электродрелью просверливают углы пластины. При помощи болгарки от центральной части листа к краям выполняют сквозной порез.
11. Из остатков стали вырезают пластины для ребер жесткости длиной 80 сантиметров. Сделанный агрегат будет иметь значительный вес, поэтому его собирают там, где планируется установка твердотопливного котла своими руками. До этого выкладывают кирпичный фундамент и на него помещают нижнюю стальную пластину. 
12. По периметру днища вертикально устанавливают внутренние стенки котла. Внутрь получившегося корпуса помещают колосники и теплообменник (прочитайте также: «Промывка теплообменника газового котла — чем промыть, какое средство использовать для промывки своими руками»). Последний элемент размещают так, чтобы труба, откачивающая воду, располагалась минимум на 10 миллиметров ниже, чем отрезок подающей воду трубы. В результате теплоноситель будет лучше циркулировать в системе, а воздух не сможет застаиваться. 
13. До завершения монтажа внешних стенок котла, необходимо создать слой из промытого песка между ними и внутренним корпусом. Чтобы удалить из песка органические соединения, его прокаливают на огне, иначе при работе теплогенератора в процессе сгорания топлива будет распространяться неприятный запах. 
14. С внешней стороны агрегата при помощи сварочного аппарата присоединяют уже подготовленные к сварке ребра жесткости. Сверху на корпус прикрепляют металлический лист и затем сделанный самостоятельно котел подключают к отопительной конструкции дома (прочитайте: «Правильная схема подключения твердотопливного котла отопления своими руками»). 
15. Дверцы крепят к соответствующим отверстиям. Поскольку сверху прибора нужно установить одноконфорочную плиту, то дымовую трубу размещают сбоку, а не на верху. Ее монтируют после завершения монтажа котла. Дымоход выбирают керамический или металлический. 

До того, как приступать к самостоятельному созданию теплогенератора, желательно знать, как рассчитать мощность твердотопливного котла и иметь на него соответствующие чертежи. Прочитайте также: «Как и какой твердотопливный котел выбрать: выбор и сравнение».

Детальное видео изготовления твердотопливного котла своими руками:

Самодельный твердотопливный котел по немецкой технологии

Как устроены самодельные котлы длительного горения на дровах

Самодельный немецкий твердотопливный котел

В зимний период в условиях нашей климатической зоны человек может чувствовать себя комфортно только при условии, что его жилище отапливается. И нередко это делается самодельными котлами длительного горения на дровах. Производители предлагают огромный ассортимент котлов, работающих на разных видах топлива, но наиболее предпочтительными являются газовые котлы. Однако выбрать подобный агрегат не всегда возможно, поскольку пока еще не во всех регионах страны используется газ. Причина — отсутствие его подвода по магистральным трубопроводам.

Основным преимуществом самодельного котла, работающего на дровах, по сравнению с обычными печами является продолжительный период между загрузками топлива без уменьшения эффективности обогрева помещения.

Принцип работы котла

Длительность горения котла, работающего на дровах, обеспечивается его конструкцией и происходящими внутри процессами. Принцип работы подобного устройства состоит в сжигании топлива сверху вниз, а не наоборот, как в традиционных печах. В топках обычных котлов или печей сгорает сначала нижний слой, и горячие потоки поднимаются вверх, втягивая в процесс горения слой за слоем. Дрова в этом случае прогорают быстро, и их приходится подкладывать каждые 3–4 часа. При отсутствии новой порции топлива печь или котел быстро остывает.

Многим людям, живущим в загородном доме, знакомо чувство неприятной прохлады и ожидания, когда же затопят остывшую за ночь печку, чтобы помещение прогрелось, и можно было встать из-под одеяла.

Обратите внимание! В котлах длительного горения, работающих на дровах, вначале сгорает верхний слой топлива. Затем огонь перемещается ниже, захватывая следующий ряд поленьев или пеллет.

Режим регулирования позволяет одной закладке дров активно тлеть в течение долгого времени — до 30 часов, а после полного сжигания топлива при подобной схеме работы котла остается минимальное количество сажи и золы.

Самодельные котлы не рекомендуется использовать в жилых помещениях, так как они не обладают достаточным уровнем безопасности. Их устанавливают в технических и производственных зданиях, в теплицах и недостроенных домах в качестве временных обогревателей. Они нужны до момента, пока не будет обустроена основная отопительная система, отвечающая всем требованиям пожарной безопасности и принятая в эксплуатацию соответствующими организациями.

Самодельный твердотопливный котел по немецкой технологии

Как устроены самодельные котлы длительного горения на дровах

Самодельный немецкий твердотопливный котел

В зимний период в условиях нашей климатической зоны человек может чувствовать себя комфортно только при условии, что его жилище отапливается. И нередко это делается самодельными котлами длительного горения на дровах. Производители предлагают огромный ассортимент котлов, работающих на разных видах топлива, но наиболее предпочтительными являются газовые котлы. Однако выбрать подобный агрегат не всегда возможно, поскольку пока еще не во всех регионах страны используется газ. Причина — отсутствие его подвода по магистральным трубопроводам.

Основным преимуществом самодельного котла, работающего на дровах, по сравнению с обычными печами является продолжительный период между загрузками топлива без уменьшения эффективности обогрева помещения.

Принцип работы котла

Длительность горения котла, работающего на дровах, обеспечивается его конструкцией и происходящими внутри процессами. Принцип работы подобного устройства состоит в сжигании топлива сверху вниз, а не наоборот, как в традиционных печах. В топках обычных котлов или печей сгорает сначала нижний слой, и горячие потоки поднимаются вверх, втягивая в процесс горения слой за слоем. Дрова в этом случае прогорают быстро, и их приходится подкладывать каждые 3–4 часа. При отсутствии новой порции топлива печь или котел быстро остывает.

Многим людям, живущим в загородном доме, знакомо чувство неприятной прохлады и ожидания, когда же затопят остывшую за ночь печку, чтобы помещение прогрелось, и можно было встать из-под одеяла.

Обратите внимание! В котлах длительного горения, работающих на дровах, вначале сгорает верхний слой топлива. Затем огонь перемещается ниже, захватывая следующий ряд поленьев или пеллет.

Режим регулирования позволяет одной закладке дров активно тлеть в течение долгого времени — до 30 часов, а после полного сжигания топлива при подобной схеме работы котла остается минимальное количество сажи и золы.

Самодельные котлы не рекомендуется использовать в жилых помещениях, так как они не обладают достаточным уровнем безопасности. Их устанавливают в технических и производственных зданиях, в теплицах и недостроенных домах в качестве временных обогревателей. Они нужны до момента, пока не будет обустроена основная отопительная система, отвечающая всем требованиям пожарной безопасности и принятая в эксплуатацию соответствующими организациями.

Преимущества самодельных отопительных котлов на дровах

Прежде всего потребителей в рассматриваемых твердотопливных котлах привлекает простота эксплуатации и высокая отдача при отоплении помещений.

К их достоинствам также можно отнести:

• несложную регулировку процесса активного тления;
• продолжительное время горения без необходимости дополнительной подачи топлива;
• доступность самостоятельного изготовления благодаря бесхитростной схеме конструкции;
• долговечность;
• высокий КПД;
• конкурентоспособность;
• максимально полное сжигание топлива.

Самодельные конструкции дровяных котлов длительного горения

В районах, где отсутствует природный газ, отопительное оборудование, работающее на твердом топливе, ценится очень высоко и пользуется спросом у потребителей. Практически во всех населенных пунктах имеются свои лесопилки или деревообрабатывающие предприятия, поэтому вопроса о том, где взять топливо, не возникает. Тем более в регионах, добывающих уголь.

Твердотопливные котлы длительного горения способны работать не только на дровах, но и на опилках, пеллетах, торфе, а при необходимости — на угле.

Корпус для самодельных котлов изготавливают из металлических труб большого диаметра, бочек, круглых баков, газовых баллонов и других цилиндрических емкостей. Наиболее распространенными материалами для них являются чугун и толстостенная сталь. Каждый из материалов имеет как положительные, так и отрицательные особенности:

1. Чугун славится стойкостью к коррозионным процессам, выдерживает более высокие температурные режимы, чем сталь, и медленнее остывает. Но он достаточно хрупкий, а изделия из него обладают значительным весом и имеют высокую себестоимость. Хотя насчет долговечности чугунных конструкций вряд ли кто-то будет спорить.
2. Сталь легче, прочнее и дешевле. Кроме того, она намного быстрее прогревается. Материал легко поддается сварке, поэтому котлы герметичны и проще ремонтируются. Но образующийся при сжигании топлива конденсат способен постепенно разрушить стенки топки. Поэтому в промышленном исполнении внутренняя поверхность твердотопливных котлов защищается керамической футеровкой, но это недоступно при самостоятельном изготовлении оборудования.

Несмотря на основной недостаток стальных котлов, состоящий в склонности к коррозии, они пользуются большей популярностью у потребителей.

При самостоятельном изготовлении котла длительного горения главной задачей является обеспечение правильной подачи воздуха с возможностью регулирования процессов сжигания дров в топке. Для этого необходимо:

• грамотный расчет мощности котла;
• доступные и качественные материалы;
• чертеж конструкции, проверенной временем и опытом других мастеров;
• умение качественно выполнять сварные швы;
• соблюдение технологии монтажа.

Существуют достаточно простые и разнообразные конструкции котлов длительного горения, которые домашние мастера изготавливают своими руками. Приведем некоторые из них.

Вариант первый — железная труба

Печь длительного горения с трубы

Диаметр трубы должен быть в пределах 30 сантиметров, а высота — 85 см. Для отвода угарного газа в конструкции предусмотрена установка в верхней части котла трубы с наклоном не менее 0,1 % к горизонтальной плоскости. Диаметр дымоходной трубы принимается равным 10 см, а соединение осуществляется при помощи сварочного оборудования.

Внизу котла предусмотрена дверца небольших размеров для добавления дров, а для поддува и очистки емкости от золы устанавливаются колосниковые решетки.

Внутри металлической конструкции, играющей роль котла, располагают трубу меньшего диаметра, соединенную с трубопроводом, идущим по всему помещению под соответствующим уклоном для естественного движения теплоносителя. Вся система наполняется водой, которая нагревается и служит для хозяйственных нужд, а также для отопления помещения. Снаружи ставятся заслонки, регулирующие поступление воды из бака.

Вариант второй — бочка

Верхний обод бочки обрезается и тщательно выравнивается. На герметично закрывающейся крышке вырезается отверстие примерно 150 мм диаметром для выведения угарных газов. Дымоход в этом случае располагается под небольшим углом к вертикальной поверхности.

Крышка должна быть надежной и достаточно прочной, а материал для ее изготовления огнеупорным. В крышке делают еще одно отверстие — около 100 мм, которое обеспечит доступ кислорода к оборудованию. Труба устанавливается таким образом, чтобы угарные газы могли выходить наружу практически вертикально.

Наиболее ответственным моментом считается устройство грамотной регуляции выхода отработанных газов за счет правильной установки заслонки. Ее не рекомендуется располагать слишком низко, иначе топливо будет сгорать гораздо быстрее.

Наши «мастера на все руки» нашли еще один способ долгого горения поленьев в печи. Он состоит в постепенном оседании топлива за счет использования специального груза. При совместной работе с подвижным распределителем воздуха такой вариант обеспечивает горение топлива до 60 часов.

Вариант третий — буржуйка

Как зделать буржуйку

Отопление буржуйкой известно со времен гражданской войны, когда в городах отсутствовало тепло от котельных. Вторую жизнь эти печи получили во времена Великой Отечественной войны. В тот период альтернативы просто не существовало. Возле буржуек отапливались и готовили на них еду. Так что эти универсальные печки в то время были незаменимы.

В наши дни они используются в парниках и на дачных участках, в недостроенных домах и на строительных площадках в подсобных помещениях для обогрева рабочих. Современные буржуйки имеют водяной контур. который сможет обеспечить теплом пару радиаторов в помещении площадью в 20–30 квадратных метров.

Заключение

Самодельные котлы, обеспечивающие длительное горение, используются в различных бытовых сферах. Для дачи, теплицы и небольшого загородного дома, эксплуатируемого не круглый год, этот вариант является самым лучшим. Загрузка дров здесь происходит намного реже, чем в традиционных печах, а горят дрова намного дольше.

Как изготовить самодельный котел на твердом топливе

На сегодняшний день осталось немало зданий и сооружений, обогреваемых классической печью и твердотопливным котлом. На самом деле различий между ними практически нет, даже коэффициент полезного действия у них одинаков. В связи с этим домовладельцы в последнее время отдают предпочтение именно последним. Соорудить котлы на твердом топливе своими руками не составит труда — их устройство не требует особых навыков или наличия профессионального инструмента.

Выделяют несколько типов твердотопливных котлов. Однако сложная конструкция некоторых из них не позволяет соорудить их без специальных навыков. Существует две группы отопительных установок:

Технология производства

По сравнению с обычной печью самодельные котлы на твердом топливе имеют некоторые отличия, особенно это касается теплоотдачи. Стандартная конструкция оборудования:

• Дымоход — необходим для создания тяги, а также отвода угарного газа;
• Топка с колосниками — требуется для поддержки достаточного уровня воздуха;
• Система заслонок — используется в качестве регулятора воздушной тяги;
• Бак — его основная задача нагрев воды для системы отопления.

Инструменты и материалы

Тщательно изучив конструкцию оборудования, становится понятно, что для создания котла потребуется:

1. Речной просеянный песок;
2. Стальной лист толщиной не менее 5 мм;
3. Две дверцы;
4. Чугунная колосниковая решетка;
5. Лист нержавеющей стали;
6. Металлический уголок;
7. Печные дроссельные заслонки;
8. Отопительные трубы;
9. Измерительные приборы: уголок, строительный уровень, рулетка;
10. Сварочный аппарат инверторного типа;
11. Электрическая дрель с набором сверл;
12. Болгарка;
13. Пассатижи.

Несмотря на то, что для изготовления котлов на твердом топливе не требуются особые навыки, умение обращаться со сварочным аппаратом является обязательным условием. Также пригодится опыт работы с инструментом по резке металла и наличие требуемой спецодежды.

Подготовка деталей корпуса

Главной частью твердотопливного котла является топка, температурный режим здесь может достигать до 1000 ⁰С. Именно поэтому при выборе материала следует руководствоваться соответствующими характеристиками.

Для большего срока службы узла, стенки его изготавливаются из жаропрочной стали. При ее отсутствии можно воспользоваться обычной, только в этом случае она должна быть двойной. Вырезаются боковые, передняя, задняя и нижняя стенки из цельного листа стали болгаркой.

Любой котел на твердом топливе имеет свои типоразмеры, которые следует переносить на металл измерительными инструментами или линейкой большой длины. Кроме стенок камеры из стальной профильной трубы необходимо вырезать ребра жесткости, а из уголка — усилители для стыков.

В передней стенке следует сделать отверстия размером равным габаритам дверцы топочного и зольного бункера. Обратите внимание, что перед выполнением данной работы необходимо нанести четкую разметку. После чего при помощи дрели просверлите отверстия по углам. Чтобы предотвратить повреждения стального листа, направляйте болгарку от центра к краю.

Бак для воды и теплообменник

Наиболее эффективными являются котлы длительного горения, оснащенные двумя баками для воды. Выполняются они из листа нержавеющей стали в виде прямоугольников, сваренных между собой.

Теплообменник — это комплект обычных труб, которые применяются в системе водопровода. Они свариваются так, чтобы в результате образовался максимально возможный проточный цикл. Благодаря большой площади достигается наиболее эффективный процесс теплоотдачи между теплоносителем и сгораемым топливом.

Сборка котла

Из-за высокой металлоемкости готовый котел, выполненный своими руками, имеет большой вес, поэтому осуществлять его сборку лучше всего непосредственно на месте установки.

Перед монтажом оборудования необходимо выложить фундамент. Для этих целей используется термостойкий кирпич. На кладку устанавливается дно зольника, а по его периметру размещаются вертикальные стойки, соединяющиеся между собой при помощи сварки.

В самом корпусе привариваются направляющие, на которые впоследствии укладываются колосники, далее монтируются теплообменники. С внешней стороны топки навариваются вертикальные ребра жесткости. Завершающий этап: самодельный котел почти готов, остается только смонтировать наружные стенки и верхнюю плиту.

Промежуток между стенками заполняется песком. Это необходимо для дополнительной аккумуляции тепла, а также для предотвращения перегрева стенок топки. Для засыпки используется прокаленный речной песок, в содержании которого исключены органические включения. Кроме того, это поможет предотвратить появление неприятного запаха в процессе горения твердого топлива.

На верхней плите размещаются баки из нержавейки, подключенные к контурам. Устанавливаются дверцы камер — котел готов к эксплуатации.

Пиролизный котел

Такие котлы на дровах работают на основе принципа пиролиза, то есть преобразования под воздействием высокой температуры твердого топлива в газообразное состояние в условиях нехватки кислорода. Оно намного более высокоэффективно, работа такого котла отличается увеличенной продолжительностью в сравнении с классическими котлами, работающими на твердом топливе. Закладка топлива, в зависимости от его вида и качества, производится от 1 до 3 раз в сутки.

Чтобы изготовить котел потребуется:

1. Болгарка;
2. Металлическая труба толщиной не менее 3 мм и диаметром 300 мм;
3. Сварочный аппарат;
4. Труба диаметром 60 и 100 мм;
5. Металлический лист толщиной 4 мм.

Рекомендации по монтажу

Отрежьте трубу длиной 100 и 80 см. Вырежьте дно из листового металла и приварите. Дополнительно можно приварить ножки.

Далее изготовьте распределитель воздуха. Для этого необходимо при помощи болгарки вырезать круг из листового металла диаметром меньше на 20 мм, чем основная труба. В середине круга просверлите отверстие диаметром 20 мм. В нижней части распределителя установите крыльчатку с металлическими лопастями методом сварки. Их ширина не должна превышать 50 мм. После чего приваривается труба диаметром 60 мм к верхней части регулятора. Ее высота должна быть выше высоты котла. Сверху труба оборудуется заслонкой для регулировки подачи воздуха.

Вырезается дверца для чистки золы в нижней части котла. К плите котла приваривается труба для дымохода, диаметр которой 100 мм. В горизонтальном положении ее длина не должна превышать 40 см, после чего она переходит в теплообменник.

Вырежьте крышку с отверстием для распределительной трубы. Стоит учесть тот факт, что она должна плотно прилегать к топке.

Пиролизный котел нуждается в ограниченном доступе кислорода. Поэтому топливо в него укладывается с минимально возможным количеством свободного пространства.

Заключение

Решая задачу, как осуществить отопление твердотопливным котлом своими руками, необходимо точно следовать вышеуказанным советам по его монтажу. Это обеспечит получение в итоге экономичного и бюджетного устройства, способного обогреть помещение с наименьшими перепадами температур в разное время суток.

Рекомендуем:

Как сделать отопление в частном доме — подробное руководство Обзор современных бытовых котлов на твердом топливе Обзор отопительных котлов с водяным контуром

Твердотопливный котел своими руками: инструкция по изготовлению самодельного теплогенератора

Отсутствие централизованного газоснабжения осложняет жизнь домовладельца: зимой греться придется дровами или углем, которые постоянно нужно подкладывать.

Но есть у этой ситуации и положительная сторона: теплогенератор имеет простейшую конструкцию, поэтому его легко можно сделать самостоятельно.

При этом пользователь не только экономит значительную сумму, но и получает агрегат, максимально соответствующий его потребностям. Как делается твердотопливный котел своими руками, и какие идеи можно позаимствовать у заводских моделей?

Принцип работы

В общих чертах принцип действия котла на твердом топливе выглядит так:

1. В специальную камеру, именуемую топкой, помещаются дрова, уголь и тому подобное топливо.
2. Загруженное топливо поджигается. Процесс его сжигания в разных котлах может иметь некоторые особенности, но суть всегда остается неизменной: происходит реакция окисления органических молекул с выделением большого количества тепла. Скорость горения, а соответственно и мощность теплообразования, будет зависеть от количества поступающего в топку воздуха. Его можно регулировать при помощи подвижной заслонки, установленной на воздухозаборнике (поддувале).
3. Образующееся при сгорании топлива тепло, как и тепло отходящих дымовых газов, нагревает содержимое специального резервуара – теплообменника. Через входной и выходной патрубки теплообменник подсоединяется к отопительному контуру и становится, таким образом, его частью. Нагретая в теплообменнике среда за счет конвекции или работы насоса поступает в отопительный контур, распределяя по нему тепловую энергию.

Котел длительного горения — принцип работы

Образующийся при сгорании топлива дым за счет конвекции удаляется через вертикальную трубу – дымоход.

Котел твердотопливный длительного горения своими руками — чертежи, схема, варианты конструкции

Существует множество разновидностей таких теплогенераторов. Мы остановимся на нескольких основных видах:

Классический котел прямого горения

Конструкцию этого котла можно назвать бесхитростной. Устроен он так же, как и традиционная русская печь.

Топка – это просто камера, а топливо поджигается и сгорает обычным способом, как, например, в костре.

Классический котел прост в изготовлении, но у него есть существенный недостаток: топливо сгорает слишком быстро – через каждые 4 часа приходится подкладывать новую порцию. Улучшить ситуацию можно несколькими способами:

Ограничить с помощью заслонки поступление воздуха, так чтобы топливо не горело, а медленно тлело

Этот вариант крайне нерационален:

• Окисление топлива становится неполным, вследствие чего дым содержит большое количество сажи, угарного газа (относится к вредным выбросам) и различных ядовитых веществ.
• Из-за низкой температуры выхлопа образуется большое количество конденсата, насыщенного вышеупомянутыми токсинами.
• КПД котла значительно понижается.

Оборудовать систему отопления тепловым аккумулятором

Это объемистый резервуар, в котором хранится запас перегретого теплоносителя. Дрова в котле будут сгорать быстро, но произведенное при этом тепло не вылетит в трубу, а останется в теплоаккумуляторе, так же как оно остается в кирпичных стенках русской печи. Следовательно, топить котел нужно будет реже.

Оборудовать котел системой автоматики с принудительной подачей воздуха

Идея в следующем:

• после выработки достаточного количества тепла (отслеживается по температуре теплоносителя) автоматика полностью перекрывает заслонку;
• пламя гаснет и котел, можно сказать, выключается;
• при охлаждении теплоносителя автоматика открывает заслонку и запускает вентилятор, который раздувает огонь в топке.

Котел с наддувом

Блок автоматики с вентилятором можно приобрести в магазине. Единственный недостаток такого решения – зависимость от электроснабжения.

Котел с верхним горением

В таком отопителе топливо укладывается в виде колонны и поджигается сверху. В направлении сверху вниз пламя движется гораздо менее охотно, чем снизу вверх, поэтому закладка горит дольше. К тому же для предотвращения быстрого распространения огня воздух подается точно в зону горения.

Теплогенератор с верхним горением достаточно сложен в устройстве, но существует его упрощенная разновидность, доступная для самостоятельного изготовления. Это так называемая печь «Бубафоня», конструкция которой была разработана Афанасием Бубякиным.

Проблема в том, что при наличии водяной рубашки характеристики этого агрегата сильно падают (низкий КПД, печь сильно коптит), поэтому использовать его в качестве котла нерационально.

Газогенераторный (пиролизный) котел

Подвергнутые воздействию высокой температуры молекулы органического топлива (биополимеры) частично распадаются на различные газообразные вещества (древесный газ), многие из которых могут гореть. Такой распад называют пиролизом. При обычном горении эта смесь газов большей частью выбрасывается в дымоход. В газогенераторном котле она отводится в отдельную камеру (камера дожигания), где и сгорает.

Такой котел имеет ряд достоинств (высокий КПД, длительная работа на одной закладке и пр.), но он сложен в изготовлении, требует применения специальных катализаторов и нуждается в принудительной подаче воздуха.

Схема газогенераторного котла

Можно изготовить упрощенный вариант по типу печей «Профессор Бутаков», «Breneran» и «Bullerjan», у которых в верхней части топки имеется подобие камеры дожигания.

Но такие агрегаты, во-первых, рассчитаны на эксплуатацию в режиме тления, о недостатках которого мы говорили выше, а во-вторых, как и «Бубафоня», сильно теряют в характеристиках при отборе теплоты водой, то есть при использовании в качестве котла.

Итак, наиболее подходящим для самостоятельного изготовления является классический котел, который при наличии в доме электроснабжения можно оборудовать автоматикой с наддувным вентилятором.

Газовые котлы Бакси с автоматикой приобретают в нашей стране часто. Надежность оборудования и цена — главные составляющие успеха у потребителя. Котел Бакси — инструкция по применению и устройство агрегата.

Принцип работы термостата для котла отопления разберем тут .

Думаете, что дровяное отопление уже изжило себя? Котлы длительного горения для дома на дровах — экономичное и эффективное решение при отсутствии коммуникаций. Здесь http://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/kotly/dlitelnogo-goreniya-na-drovax-dlya-doma.html рассмотрим виды котлов и особенности эксплуатации.

Схема котла

Самодельный отопитель будет иметь такую конструкцию:

1. Топка – «коробка» глубиной 460 мм, шириной 360 мм и высотой 750 мм с общим объемом 112 л. Объем топливной загрузки для такой камеры сгорания составляет 83 л (весь объем топки заполнять нельзя), Что позволит котлу развивать мощность до 22 – 24 кВт.
2. Днище топки – решетка из уголка, на которую будут укладываться дрова (через нее в камеру будет поступать воздух).
3. Под решеткой должен быть отсек высотой 150 мм для сбора золы.
4. Теплообменник объемом 50 л большей частью расположен над топкой, но нижняя его часть охватывает ее с 3-х сторон в виде водяной рубашки толщиной 20 мм.
5. Подсоединенная к верхней части топки вертикальная дымоотводящая труба и горизонтальные жаровые трубы располагаются внутри теплообменника.
6. Топка и зольник закрыты герметичными дверцами, а забор воздуха осуществляется через трубу, в которой установлен вентилятор и гравитационная заслонка. Как только вентилятор выключается, заслонка под собственным весом опускается и полностью перекрывает воздухозаборник. Как только термодатчик зафиксирует снижение температуры теплоносителя до заданного пользователем уровня, контроллер включит вентилятор, поток воздуха откроет заслонку и в топке разгорится огонь. Периодическое «отключение»котла в сочетании с увеличенным объемом топки позволяет продлить работу на одной загрузке топлива до 10 – 12 часов на дровах и до 24-х часов на угле. Хорошо зарекомендовала себя автоматика польской компании KG Elektronik: контроллер с термодатчиком – модель SP-05, вентилятор – модель DP-02.

Чертеж котла на твердом топливе

Топка и теплообменник окутываются базальтовой ватой (теплоизоляция) и помещаются в корпус.

Процесс изготовления

Первым делом надо подготовить все необходимые заготовки:

1. Стальные листы толщиной 4 – 5 мм для изготовления топки. Наилучшим образом подходит легированная сталь жаропрочных марок 12Х1МФ или 12ХМ (с добавками хрома и молибдена), но варить ее нужно в среде аргона, поэтому понадобятся услуги профессионального сварщика. Если же вы решите сделать топку из конструкционной стали (без легирующих добавок), то следует применять низкоуглеродистые марки, например, Сталь 20, так как высокоуглеродистые от воздействия высокой температуры могут утратить пластичность (происходит их закалка).
2. Тонколистовая сталь толщиной 0,3 – 0,5 мм, окрашенная полимерным составом (декоративная обшивка).
3. 4-миллиметровые листы конструкционной стали для корпуса.
4. Уголок 50х4 мм, из которого будет набираться колосниковая решетка.
5. Труба Ду50 (жаровые трубы внутри теплообменника и патрубки для подключения отопительной системы).
6. Труба Ду150 (патрубок для присоединения дымохода).
7. Труба прямоугольная 60х40 (воздухозаборник).
8. Стальная полоса 20х3 мм.
9. Базальтовая вата толщиной 20 мм (плотность – 100 кг/куб. м).
10. Асбестовый шнур для герметизации проемов.
11. Ручки для дверок заводского изготовления.

Сварку деталей следует выполнять электродами МР-3С или АНО-21.

Теплообменник для твердотопливного котла своими руками

Сначала из двух боковых, одной задней и одной верхней стенок собирается топка. Швы между стенками выполняются с полным проваром (они должны быть герметичными). Снизу к топке с 3-х сторон горизонтально приваривается стальная полоса 20х3 мм, которая будет служить днищем водяной рубашки.

Далее к боковым и задней стенкам топки нужно торцами приварить в произвольном порядке короткие отрезки трубы небольшого диаметра – так называемые клипсы, которые обеспечат жесткость конструкции теплообменника.

Теперь к полосе-днищу можно приварить наружные стенки теплообменника с предварительно выполненными отверстиями под клипсы. Длина клипс должна быть такой, чтобы они слегка выступали за наружные стенки, к котором их нужно приварить герметичным швом.

Самодельный котел из листового металла

В передней и задней стенках теплообменника над топкой вырезаются соосные отверстия, в которые ввариваются жаровые трубы.

Остается приварить к теплообменнику патрубки для соединения с контуром отопительной системы.

Сборка котла

Агрегат нужно собирать в следующей последовательности:

1. Сначала изготавливают корпус, прихватив короткими швами к его днищу боковые стенки и обрамления проемов. Нижним обрамлением проема зольника служит само днище корпуса.
2. Изнутри к корпусу приваривают уголки, на которых будет укладываться решетчатый поддон топки (колосниковая решетка).
3. Теперь нужно приварить саму решетку. Уголки, из которых она состоит, нужно приварить наружным углом вниз, так чтобы поступающий снизу воздух равномерно распределялся двумя наклонными поверхностями каждого уголка.
4. Далее к уголкам, на которых уложена колосниковая решетка, приваривают топку с теплообменником.
5. Дверцы топки и зольника вырезаются из стального листа. Изнутри они обрамляются стальной полосой, уложенной в два ряда, между которыми нужно уложить асбестовый шнур.

Далее приваривают дымоотводящий патрубок и воздуховод с фланцем для установки вентилятора. Воздуховод заводится внутрь котла через отверстие посредине задней стенки чуть ниже колосниковой решетки.

Теперь надо приварить к корпусу котла ответные части петель дверок и несколько кронштейнов шириной 20 мм, к которым будет крепиться обшивка.

Теплообменник нужно обложить с трех сторон и сверху базальтовой ватой, которая стягивается шнуром.

Поскольку утеплитель будет контактировать с горячими поверхностями, он не должен содержать фенол-формальдегидного связующего и других веществ, испускающих при нагреве токсичные летучие вещества.

При помощи шурупов к кронштейнам прикручивается обшивка.

Сверху на теплогенератор устанавливается контроллер автоматики, а к фланцу воздуховода прикручивается вентилятор.

Температурный сенсор нужно поместить под базальтовую вату, так чтобы он контактировал с задней стенкой теплообменника.

При желании котел можно оборудовать вторым контуром, позволяющим эксплуатировать его в качестве водонагревателя.

Контур имеет вид медной трубки диаметром около 12 мм и длиной 10 м, намотанной внутри теплообменника на жаровые трубы и выведенной наружу через заднюю стенку.

Минус котла на твердом топливе в том, что стоит он весьма недешево. Твердотопливные котлы длительного горения своими руками — хороший способ, чтобы избежать затрат.

В каких случаях необходим расширительный бак для отопления, вы узнаете в этой теме .

Видео на тему

Источники: http://gidotopleniya.ru/kotly-i-kotelnoe-oborudovanie/tverdotoplivnye/samodelnye-kotly-dlitelnogo-gorenija-na-drovah-kak-ustroeny-6697, http://cotlix.com/kak-izgotovit-kotel-na-tverdom-toplive, http://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/kotly/tverdotoplivnyj-svoimi-rukami.html

Самодельные котлы длительного горения – удачная покупка?

Прогресс не стоит на месте. Это касается и отопительных котлов, которые постоянно развиваются и совершенствуются. Но не смотря на все это, до сих пор спросом пользуются такие ветераны, как самодельные котлы длительного горения.

В этой статье Вам не будет рассказано о том, как такой котел изготовить. Этой информации полным полно в интернете. Статья будет посвящена тому, целесообразно ли самодельные котлы использовать сегодня.

И вот вам ответ: Если у Вас свежепостроенный дом, то однозначно НЕТ!

А теперь давайте разберем почему

Факт первый. Срок службы

Самодельные котлы по сей день изготавливают из обычного черного металла, который не рассчитан на постоянное использование в высоких температурах горения угля или же древесины. Срок службы такого котла составляет лет десять, а там уже как повезет.

В свою очередь заводские котлы изготавливают из специальной высоколегированной стали или же чугуна, которые само собой рассчитаны на работу в высокотемпературной среде и гарантированный срок службы таких котлов составляет минимум 25 лет. В то время, как срок службы самодельного котла длительного горения – это лотерея.

Факт второй. Цена котлов

Да, самодельные твердотопливные котлы дешевле. Именно это и подкупает многих. Вы покупаете самодельный котел, не потому что хотите именно его, а потому что он дешевле.

Но разница с заводским котлом сегодня составляет 10-15 тысяч. И это не переплата, а разумная трата ваших средств. И дело связано не только в более длительной службе заводского котла. В битву вступают еще ряд факторов и один из них следующий

Фактор третий. Надуманные мощности

Не один «самодельщик» или даже цех по изготовлению самодельных котлов не знает точную мощность изготавливаемого ими котла. Чаще всего самодельные модели котлов длительного горения слизаны с их заводских аналогов и исходя из заводских аналогов, пишется такая же и мощность.

Еще хуже, когда мощность прикидывают на глаз и выдают Вам желаемое за действительное.

Но мощность может быть, как и Выше, так и ниже! И это опять лотерея!

У нас вообще все любят делать на глаз, отсюда в итоге и переплата. Про это я так же говорил в статье про проект системы отопления дома

Фактор четвертый. Качество исполнения

Достаточно взглянуть на качество сварочных швов, чтобы понять качество исполнения самодельных котлов в целом

Сложно в интернете найти фото заводские швов на котлах, но Вы можете оценить их сами, заглянув в ближайший магазин с котлами.

Факт пятый. Безопасность — что это?

Забудьте про гарантии безопасности у самодельных твердотопливных котлов. Металл самого низкого качества, швы – тоже самое и еще куча таких мелочей. Так что если не дай бог котел у Вас закипит, то может произойти всякое, вплоть до взрыва.

И такие случаи хоть и редки, но всегда достаточно плачевны.

Само собой при должном монтаже, можно на 100% обезопасить себя от плачевных последствий даже при самодельном котле. Этот момент мы наглядно разбираем в видеоотчете «Альтернативная котельная». Само собой даже с самодельным котлом можно хорошо топиться и в целом жить спокойно, но для этого нужно сделать предварительно ряд мероприятий.

Но запомните одно: если можете позволить себе заводской котел, берите его и только его!

Читайте так же:

Автор: Андрей Елфимов

http://eurosantehnik.ru

Автор проекта eurosantehnik.ru Автор youtube-канала: Технотерм

особенности сборки и составления чертежей твердотопливных котлов

Если вы не хотите тратиться на дорогостоящие газовые и другие котлы, то наверняка вам будет интересно, как можно сделать твердотопливный котел своими руками. КПД такого котла находится примерно на одном уровне с печью, а изготовить котел своими руками не так уж и сложно, как может показаться на первый взгляд.

Чертежи твердотопливных котлов можно без труда отыскать в открытых источниках и ориентироваться на них при работе. Сегодня мы расскажем, как можно сделать котел на твердом топливе своими руками и что для этого потребуется.

Конструкция твердотопливных агрегатов

Конструкции твердотопливных котлов есть разные. Некоторые предусмотрены так, что с их помощью можно не только отапливать дом и греть воду, но также готовить пищу. Это повысит эффективность котла на твердом топливе, и сократите расходы на отопление помещения.

Для работы по изготовлению твердотопливного котла своими руками потребуются чертежи, материалы и инструменты. Котел твердотопливного типа состоит из следующих элементов:

• бокса для сжигания твердого топлива, который оборудован колосниками для подачи воздуха в нужном количестве;
• дроссельных заслонок для перекрытия каналов после угасания пламени и контроля силы воздушной тяги;
• резервуара для жидкости. Вода в отопительной системе служит в качестве теплоносителя. Резервуаром может быть теплообменник трубчатой формы;
• дымохода для создания тяги, которая выводит продукты горения топлива наружу.

Кроме того, важным, но необязательным элементом системы является термоаккумулятор, который равномерно распределяет тепло по всей территории помещений. Это представляет собой емкость из металла нужного размера, которую устанавливают своими руками на твердотопливный агрегат, и накапливает тепловую энергию при активной топке. Когда топка временно приостанавливается, носитель циркулирует по магистралям, нагнетая воздух.

Также над термоаккумулятором можно установить дополнительный накопитель горячей жидкости для бытовых нужд, с целью обеспечения лучшего комфорта для жильцов.

Перед тем как начинать работу по сборке котла на твердом топливе своими руками, нужно сделать чертежи котла и всей системы отопления. Такие чертежи можно найти в Интернете и готовые, но лучше адаптировать их под свое жилье, поскольку к каждой отопительной системе нужно создавать свой подход.

Инструменты и материалы для работы

Чтобы своими руками собрать котел, работающий на топливе твердого типа, нужно приготовить следующее:

• просеянный и обработанный песок из карьера или реки;
• стальные листы толщиной от 5 мм;
• листы из нержавеющей стали для термоаккумулятора и бытового дополнительного резервуара;
• уголок из железа;
• дроссельные печные заслонки;
• чугунная решетка;
• двери из металла для золы и бункера для топки;
• стальные трубы разного диаметра.

Чтобы приобрести строительные материалы по выгодной цене, лучше всего обратиться в компанию, которая занимается металлопрокатом, и может предоставить хорошую скидку.

Работа по сборке котла предусматривает сварку, поэтому полный перечень рабочих инструментов выглядит так:

• инверторный или другой сварочный аппарат, который можно применять дома;
• измерительные приборы, включая рулетку, строительный уровень и уголки;
• болгарка высокой мощности;
• электродрель со сверлами;
• пассатижи и щипцы.

Приступать к работе нужно лишь тогда, если вы имеете навыки работы со сварочными и прочими инструментами, которые потребуются при сборке котла.

Создание твердотопливного котла своими руками

При грамотной организации рабочего процесса по сборке, ничего сложного в работе не будет. Желательно осуществлять сборку котла в специально отведенном помещении, например, в мастерской. Детали же для котла делают на верстаке.

Особенности изготовления корпусных деталей

Ключевым элементом любого котла отопления , независимо от того, на каком топливе он будет работать, является топка. Чтобы своими руками изготовить топку, нужны лишь качественные материалы, которые смогут выдержать максимальные температурные нагрузки до тысячи градусов. Итак, процесс изготовления корпуса котла состоит из таких действий:

• если вам не удалось отыскать жаропрочную сталь, то можно взять и обычную, но при этом нужно, чтобы она имела двойные стенки, чтобы узел быть достаточно долговечным. Каждая стенка вырезается из стальных листов угловым шлифовальным прибором;
• чертеж котла должен включать в себя все необходимые размеры, которые затем будут перенесены на металлопрокат посредством длинной линейки и инструментов для измерения;
• помимо стенок нужно будет вырезать еще ребра жесткости из профильной стальной трубы. С помощью уголка нужно усилить стыки между всеми частями конструкции;
• в передней стенке корпуса нужно сделать квадратное отверстие, которое должно четко соответствовать параметрам дверки топочного бункера и для золы.

Чтобы сделать такое отверстие квадратной формы нужно на сталь нанести разметку, потом взять электродрель и проделать отверстия по углам. Далее делается сквозной прорез угловым шлифовальным аппаратом и ведется из центра до края.

Изготовление водного резервуара и теплообменника

Чтобы котел на твердом топливе был максимально эффективным, то его следует оборудовать двумя водными резервуарами. Их делают на основе листов из нержавеющей стали, из которых нужно вырезать прямоугольники нужного размера и сварить друг с другом. Помните, что для проведения сварочных работ нужно не только иметь специальный аппарат, но и обладать соответствующими навыками, или доверить эту работу профессионалам, обратившись в профильную мастерскую.

А теплообменник представляет собой комплект простых труб, которые применяются в водопроводах. Их сваривают друг с другом так, чтобы они в итоге образовывали так называемый проточный цикл, который имеет максимально допустимую внешнюю площадь. Таким образом, можно достичь максимально эффективной теплоотдачи между теплоносителем и сгораемым топливом.

Особенности сборки твердотопливного котла

Стоит отметить, что конструкция отопительных устройств такова, что металла в них очень много, естественно, это сказывается на их весе. Поэтому сборку готового котла нужно проводить в месте непосредственной его установки.

Сборка включает такие действия:

• сделайте фундамент для котла, при этом нужно использовать специальный жароустойчивый кирпич;
• после высыхания раствора установите на фундамент днище зольного бункера;
• по периметру днища по очереди вставьте внутренние стенки котла отопления и приварите их;
• внутри готового корпуса приварите специальные направляющие, к которым потому нужно будет прикрепить теплообменники и колосники;
• с внешней стороны бункера приварите ребра жесткости из металлического профиля прямоугольной формы по вертикали;
• смонтируйте и установите верхнюю плиту в оставшиеся наружные стенки. Между этими стенками нужно засыпать приготовленный заблаговременно песок, который будет защищать стены камеры сгорания от перегревания и быстрого прогорания, а также песок нужен с целью выполнения функции дополнительного теплоаккумулятора.

Песок для этой цели нужно применять хорошо промытый, в нем не должно быть ни грязи, ни каких-либо элементов органики. Перед работой его нужно будет прокалить на пламени, чтобы выжечь из него все ненужное. Если этого не сделать заранее, то при работе котла будет образовываться крайне неприятный запах.

Последний этап работы заключается в установке верхней плиты. Все готовые резервуары из нержавейки нужно поставить на плиту сверху и подключить к соответствующим контурам системы. Затем нужно поставить на места дверцы каждого бункера и сделать пробный запуск агрегата, чтобы проверить, как он работает.

Одно из требований, которое выдвигается к котлам на любом топливе независимо от места из применения – это высокая экономичность. Также они должны иметь малую тепловую инерцию и обладать функцией быстрого регулирования мощности.

Также выбирать отопительный прибор на том или ином топливе следует и в зависимости от местности, где вы проживаете. Котел на твердом топливе лучше всего подойдет для регионов с холодным климатом и сильными зимними морозами.

Если вы хотите собрать твердотопливный котел своими руками, то при правильном подходе и строгом соблюдении инструкции вы получите экономичный отопительный агрегат и сэкономите огромные средства на его покупке, установке и эксплуатации.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Самодельные котлы для водяного отопления частного дома, как сделать газовый агрегат своими руками

Котлы необходимы для нагрева теплоносителя в системе отопления частного дома и иногда – водопроводной воды, если не имеется бойлера. Обычно для решения этих задач используется оборудование фабричного производства, когда от хозяина требуется лишь выполнить монтаж системы и проконтролировать ее работу.

В некоторых случаях устанавливаются самодельные котлы, причем их сборка осуществляется «с нуля». Сложность конструкции зависит от планируемого к использованию топлива. Ниже будут рассмотрены только твердотопливные и электрические котлы, поскольку самодельные газовые и дизельные агрегаты опасны, и их установка дома запрещена.

Для чего нужны котлы ручной сборки

Котлы, собранные своими руками, обходятся дешевле своих фабричных аналогов, но не превосходят их по уровню КПД. Принцип работы оборудования основан на том, что сгорающее топливо выделяет тепло, которое уже поступает в теплообменник и нагревает циркулирующую воду. В этом самодельные изделия ничем не отличаются от фабричных.

Главный недостаток котлов, собранных по индивидуальным чертежам – это отсутствие гарантии. В случае с оборудованием заводского производства хозяин может быть уверен, что техника будет работать, а если нет – ее можно вернуть или заменить. За качество работы самодельного котла отвечает только тот, кто его собрал и установил в своем доме. В случае поломки придется за свой счет ремонтировать оборудование.

Для отопления самостоятельно изготовленным котлом рекомендуется использовать только безопасные виды топлива – дрова, уголь, пеллеты, электричество. Очень опасны самодельные газовые и дизельные котлы — их монтировать в жилых помещениях не стоит.

Более того, компетентные органы не разрешат врезку собранного своими руками оборудования в контур газовой трубы, а если обнаружат нарушение, потребуют привлечения хозяина к административной ответственности.

Несмотря на недостатки, у котла ручной сборки есть неоспоримое достоинство – эксплуатационные характеристики оборудования можно сделать такими, чтобы они в точности соответствовали потребностям хозяев дома.

Твердотопливные котлы

Наибольшей популярностью пользуются самодельные котлы отопления, работающие на твердом топливе. Они имеют простую конструкцию, которая во многом перекликается с устройством обычной печи. Собранные самостоятельно твердотопливные котлы универсальны, они могут работать как на угле, так и на дровах, а также пеллетах.

На эффективность работы оборудования влияют такие факторы, как полнота сгорания топлива и конструкция теплообменника. Интересно, что температура сгорания обратна КПД: чем она выше, тем коэффициент полезного действия ниже, поэтому нужно позаботиться о том, чтобы огонь был слабым. Кроме того, небольшая температура обеспечит лучшую сохранность трубопровода. Самые лучшие самодельные котлы, работающие на твердом топливе, имеют на выходе температуру до 120-150С°.

Электрические котлы

Электрические котлы для обогрева частного дома могут иметь различную конструкцию. Самый простой вариант – установить ТЭН прямо в системе отопления. Тогда исчезает необходимость в изготовлении отдельно стоящего котла.

Правда, труба, где ТЭН монтирован, должна иметь большой диаметр. Заодно рекомендуется сделать ее съемной, чтобы было легче обслуживать нагревательные элементы.

Интересны электродные котлы, когда для выработки тепла электрический ток пропускают прямо через жидкость. Тепловая энергия производится в результате хаотического движения ионов. В воде при этом должна содержаться соль.

Самостоятельно изготовить электродный котел намного сложнее, чем работающий на ТЭН: ведь ток оказывает прямое воздействие на воду, из-за чего требуется принять серьезные меры по электробезопасности.

Самые распространенные угрозы – электродуговой пробой теплоносителя, что практически равно короткому замыканию, а также накопление электролизного газа в контуре системы.

Сборка

Проще всего сконструировать твердотопливный котел. При его сборке используются жаростойкие сорта стали – они прочнее, чем обычный стальной лист, который на открытом огне прогорает и быстро изнашивается.

Тем не менее, жаростойкая сталь стоит дорого, и на практике в котлах кустарной сборки применяется редко. Еще один вариант – чугун: этот материал отлично переносит жар, хотя работать с ним тяжело. Оборудование для изготовления чугунной печи есть только на специализированных предприятиях.

На водяной циркуляции

Твердотопливный самодельный котел для водяного отопления с классической компоновкой имеет камеру сгорания с колосниками – монтированными горизонтально стальными полосами металла, заменяющими цельнометаллическое дно. Топливо закладывается поверх колосников, а оставшийся после его сгорания пепел проваливается между ними в расположенную ниже камеру. К последней присоединен дымоходный канал, предназначенный для отвода дыма. Каждый раз перед началом очередной топки пепел из этой камеры нужно выгребать.

Рядом с камерой сгорания — обычно со стороны дымоходного канала — располагается емкость для нагрева воды, подключенная к контуру трубопровода частного дома: в нижнюю часть емкости поступает охлажденная вода, которая по мере нагрева поднимается вверх. Поток воздуха в камеру сгорания нагнетается вентилятором. Котел оснащен двумя дверками: верхняя предназначена для загрузки топлива, нижняя – для чистки камеры под колосниками. Также эта камера необходима для циркуляции воздуха.

На принципе пиролиза

Другую конструкцию имеют пиролизные котлы. У них имеется дополнительная верхняя камера, куда попадают газы, выделяемые в процессе сгорания дров. Там газы догорают, производя дополнительное тепло.

Пиролизный самодельный котел имеет больший КПД по сравнению с устройством традиционного типа.

Для отопления загородного дома, состоящего из нескольких комнат, подойдет аппарат с ТЭН, состоящий из трубы диаметром 21,9 см и длиной около 50 см. Такое приспособление будет экономным, ведь киловатты энергии не будут расходоваться впустую. Кроме того, устройство очень компактно.

Если ТЭН предполагается установить в отдельном корпусе, то лучше сделать котел с небольшими габаритами. В случае если котел применяется для подогрева проточной воды, это правило не действует. Ведь тогда нужно иметь запас жидкости, а для этого требуется больший резервуар.

Для работы котла не нужна выделенная линия электропитания, его можно подключать к бытовой сети вместе с другими электроприборами. В отличие от электродного оборудования, отопительный котел с ТЭН безопасен, ведь теплоноситель изолирован от тех частей устройства, которые находятся под напряжением. Если оснастить агрегат регулятором, то появится возможность настраивать температуру нагрева воды с высокой точностью – это главное преимущество электрического котла перед твердотопливным.

Котлы твердотопливные своими руками. Принцип работы твердотопливных котлов и их устройство

Котлы твердотопливные своими руками. Принцип работы твердотопливных котлов и их устройство

Твердое органическое топливо является самым древним источником энергии для человечества. Отказаться от него полностью, даже в современном мире, невозможно. Тем более, что кроме дров и каменного угля сегодня появилось множество других видов горючих твердых веществ:

• брикеты из торфа – высушенный и спрессованный торф выделяет много тепла при сгорании;
• брикеты из отходов деревообрабатывающего производства – сжатые опилки, стружка и кора деревьев;
• березовый уголь – такой же, как для мангала;
• переработанный мусор со свалок;
• топливные отопительные гранулы – мелкое топливо, полученное прессованием опилок. Могут подаваться автоматически;
• обычные сухие опилки.

Различные варианты сырья для использования в твердотопливных котлах

Ясно, что все это топливо получено путем переработки различных отходов, что решает проблему утилизации на предприятиях и идет в русле «зеленой» экономики.

В результате деятельности человека образуется колоссальное количество отходов, которые могут быть преобразованы в высокоэнергетическое топливо, что и обусловило появление на рынке котлов отопления на твердом топливе длительного горения. В отличии от обычных печей, эти агрегаты работают не на сгорании самого топлива, а на его расщеплении в результате нагревания. В рабочей камере таких котлов сгорают газообразные продукты распада твердого топлива. Такая схема работы является в несколько раз более эффективной, чем обычное сжигание органического топлива. Пиролизный газ, отдает большое количество энергии.

Принцип работы твердотопливного котла длительного горения

Устройство такой газогенераторной установки не очень сложное. Можно даже соорудить своими руками котел твердотопливный длительного горения. Чертеж простейшего варианта выглядит следующим образом:

• закрытый цилиндрический бак, который имеет люк для закладки топлива, поддувало и отверстие для установки дымохода;
• внутри бака расположен распределитель воздуха, который создает завихрение пиролизного газа. Он крепится к подвижной телескопической трубе. Вся эта конструкция, похожая на поршень, давит на топливо сверху. Сгорание газа происходит над поршнем, а топливо тлеет под ним;
• теплообменник встроен в верхней камере, где достигается максимальная температура.

Медленное тление твердого топлива происходит в нижней камере. Оно достигается регулировкой подачи воздуха в поддувало. Выделяемый газ интенсивно горит в верхней камере и нагревает теплоноситель.

Схема системы отопления частного дома с использованием твердотопливного котла

Котлы на твердом топливе длительного горения могут быть незаменимы в частных домах, в хозяйственных сооружениях, гаражах и теплицах. Особенно они будут выгодны там, где имеется крупное деревоперерабатывающее производство, так как отходы на таких предприятиях отдают практически бесплатно. Необходимы эти агрегаты и в местностях, где бывают регулярные перебои с газоснабжением. У таких установок есть много преимуществ, но существует и один важный недостаток – очень высокая стоимость. Именно поэтому сегодня актуально изготовление своими руками котлов твердотопливных длительного горения. Чертежи для этого можно использовать разной степени сложности. Это зависит от уровня мастерства.

Котел нижнего горения своими руками. Пиролизный котел с нижней камерой

Схема пиролизного котла длительного горения с нижней камерой догорания древесного газа несколько сложнее и его изготовление потребует немного больше затрат и усилий.

Прежде всего нужно уяснить, что котлы такого типа тоже бывает двух видов: с наддувом и с дымососом. Не вдаваясь в подробности физики и теплотехники, обозначим принципиальное отличие.

В первом случае в камеру догорания вторичный воздух нагнетается при помощи вентилятора. Это создает в камере избыточное давление (выше атмосферного). К достоинствам такой конструкции можно отнести то, что вентилятор вам подойдет любой, хоть компьютерный кулер и можно совместить топку с камерой дожига, т. к. при помощи наддува можно обеспечить достаточно большой объем избыточного воздуха. Однако это «достоинство» можно рассматривать и как недостаток, т. к. оно не позволяет поднять КПД котла выше 80–82%. Под давлением часть воздуха просто не попадает в середину процесса горения, потому топливо сгорает не полностью. Плюс к этому, из-за избыточного давления, некоторая часть пирогазов просто не успевает сгорать и улетает в дымоход в чистом виде, поэтому обеспечить КПД 90% практически невозможно. И самое главное, если наддув будет слишком сильным такой котел может взорваться.

Пиролизый котел с нагнетанием воздуха

Во втором случае при помощи вытяжного вентилятора создается недостаточное давление (ниже атмосферного), поэтому наружный воздух, повинуясь силе Кориолиса, попадает прямо куда надо, ввинчивается в самый центр горения. Прирогазы сгорают полностью, котел работает во всю мощь и способен выдавать КПД 90%, а иногда даже больше.

Котел водяного отопления на дровах своими руками. Создаем котел отопления на дровах своими руками

Иногда подобные устройства ничем не уступают промышленным моделям – как по показателям эффективности, так и по параметрам мощности. В домашних условиях при соблюдении определенных правил и обладая нужным опытом и знаниями, можно изготовить водяной котел отопления на дровах сложнейшей конструкции, который по своим рабочим характеристикам способен превзойти и устройство, собранное в заводских условиях.

Изготовление котла также будет зависеть и от того, насколько точно будут произведены расчеты.

Для того чтобы изготовить проточный котел отопления на дровах, потребуются такие материалы, которые несложно достать, и которые нередко находятся у владельцев частных домов под руками. Особое внимание необходимо уделить таким моментам, как расчет рабочей температуры котла, толщина метала и другим. Если металл будет слишком тонким или рабочая температура котла будет чрезмерно высокой, то металл может выгореть.

Чертеж самодельного котла на твердом топливе

Самодельный котел для водяного отопления на дровах можно изготовить и из старых или списанных котлов, которые ранее использовались в котельной или в паровозах. Таким образом, вы получите устройство, которое уже соответствует многим заданным условиям. Отопительный котел водяного отопления своими руками можно изготовить и из такого устройства, как готовая печь на дровах. Можно пройтись по пунктам, где принимают металлолом, по ближайшим свалкам, и получить котел за небольшую сумму или совершенно бесплатно. Самодельные котлы водяного отопления обойдутся тогда во много раз дешевле, чем котел, собранный на заводе.

Двухконтурный твердотопливный котел своими руками. Как работает агрегат

Обычные твердотопливные котлы способны проработать на одной закладке около 6-7 часов. Если по истечении этого времени в топку не подбросить очередную порцию топлива, это приведет к снижению температуры в доме. Причина кроется в циркуляции основного тепла в помещении по принципу свободного движения воздуха: после нагревания он поднимается вверх и выходит на улицу. Тепловой ресурс одной закладки дров прибора длительного горения рассчитан на 24-48 часов. В отдельных моделях горение поддерживается почти неделю.

Секрет здесь в следующем: в отличии от традиционных котлов, схема котла длительного горения включает в себя не одну, а две камеры сгорания. Первая из них предназначена для сжигания топлива, вторая – для поступивших из первой камеры газов. Качество процесса во многом зависит от своевременной подачи воздуха, для чего в конструкции имеется вентилятор. Подобный подход является инновационным: его впервые представила литовская компания Stropuva в 2000 году, после чего чертежи твердотопливных котлов длительного горения были взяты на вооружение ведущими производителями котельного оборудования.

На сегодняшний день агрегаты, работающие по этому принципу, являются наиболее недорогим и практичным вариантом обогрева домов в местностях, лишенных газификации. Сутью работы приборов данного типа выступает горение верхнего топлива. Обычно месторасположением топки является нижняя часть: как следствие, холодный воздух после нагревания имеет возможность подниматься вверх. Котлы длительного горения очень похожи на пиролизные: выделение основной порции тепла происходит не от сгорания твердых брикетов, а от выделившегося при этом газа.

Для сгорания внутри конструкции имеется специальное закрытое пространство. Камеры соединены между собой телескопической трубой, по которой выделившийся газ из первого отделения поступает во второе. Процесс его дожига сопровождается смешиванием с холодным воздухом, нагнетаемым вентилятором. Эта процедура проистекает без пауз, до полного перегорания топлива. Она отличается достаточно высоким температурным режимом – до +1200 градусов.

Камера для сжигания твердого топлива имеет более обширные размеры: ее объем иногда достигает 500 дм³. В нее можно загружать уголь, опилки, дрова, паллеты. Стабильное нагнетание воздуха обеспечивается встроенным вентилятором. Процесс горения характеризуется очень медленной скоростью расхода топлива. Как следствие, экономичность котельного оборудования резко возрастает.

Причина медленного прогорания заключается в нагнетании воздуха, в результате чего прогорает только верхняя часть топливной закладки. Увеличение подачи воздуха происходит только после полного перегорания верхнего слоя. В продаже имеется целый ряд нагревательных приборов, сутью работы которых является один и тот же чертеж котла длительного горения на дровах. Разная степень их экономичности и эффективности объясняется различием размеров, материалов изготовления и наличием дополнительных функций. Для работы универсальных ТТ котлов можно использовать любое топливо, что значительно упрощает их обслуживание. Наиболее экономичными моделями считаются дровяные ТТ котлы.

Котел своими руками на дровах. Топливные агрегаты длительного горения

Идея создать своими руками твердотопливные котлы длительного горения наверняка многим покажется привлекательной. Прелесть таких конструкций в том, что закладывать дрова в них нужно лишь пару раз в сутки. Котел длительного горения отличается от традиционного агрегата тем, что в нем горение начинается с верхней части закладки топлива. При этом воздух в топливную камеру также подается сверху.

Схема котла длительного горения на твердом топливе предполагает наличие водяного контура вокруг его корпуса, поэтому вода в нем качественно прогревается на любом этапе процесса. Поскольку при работе котла горит не сразу вся закладка, а лишь верхний слой топлива, его хватает почти на 30 часов. Ряд универсальных твердотопливных котлов при использовании угля могут работать до 7 дней на одной закладке.

Данная конструкция не отличается конструктивной сложностью и не имеет каких-либо точных приборов, нуждающихся в подключении к электричеству. Поэтому цена на них вполне приемлема для потребителя. К тому же, собрать по готовым чертежам котел на твердом топливе своими руками вполне под силу домашнему мастеру. Можно сделать котел отопления своими руками и сэкономить немало денег.

Приведем несколько недостатков у данных конструкций. В работающий котел нельзя добавить топливо. Дрова для котла должны быть хорошо просушены (не более 20 % влажности) и распилены на небольшие поленья. Уголь можно применять только высокого качества, с малым содержанием шлаков. Кроме того, агрегаты данного типа ограничены по мощности – как правило, не более 40 кВт.

Еще одна разновидность котлов на твердом топливе – пеллетные агрегаты. Их отличие состоит в том, что в качестве топлива используются гранулы из отходов деревообработки. Большая часть промышленных моделей имеют особый бункер, из которого гранулы автоматически подаются в топку.

Простой котел своими руками. Обыкновенный котел

Сначала разберем, как изготовить простой дровяной котел своими руками. Модель представляет собой два цилиндра, помещаемых друг в друга. Первый используется в качестве топки. При горизонтальном расположении он может изнутри обкладываться огнеупорным кирпичом.

Второй выступает в качестве конвекционного носителя или используется для подогрева теплоносителя. Закладка дров производится непосредственно в топку.

Подручные материалы

Для уменьшения объема сварочных работ можно использовать толстостенную трубу или бочку. Возможно также использование других подручных материалов.

Сваренную из толстого листа прямоугольную топку можно без труда разместить внутри цилиндрической емкости.

Особенности конструкции

В дровяном котле предусматривается поддувало для притока свежего воздуха и дымоход для отвода отработавших газов. Поддувало располагается в нижней части трубы и позволяет нижнему ряду дров тлеть, вырабатывая дополнительное тепло. Закладка дров в самодельные котлы производится через верх. Для этого подготавливается специальный люк.

Чтобы каждая заложенная стопка дров горела как можно дольше, часто предусматривается специальный груз, выполняемый в форме диска с лопастями и отверстием, имеющим диаметр 20 мм. При надавливании груза происходит сжимание горящего топлива. При этом объем поступающего воздуха значительно сокращается, так как он может проходить только через имеющееся отверстие.

Способ подключения

К системе отопления такой котел можно подключить двумя способами:

• врезав трубы с водой прямо в бочку. Циркулируя между трубами, она будет нагреваться, чтобы затем, поступив в систему отопления, нагревать радиаторы;
• врезав дымоход в бак с теплоносителем. Отработавшие горячие газы будут поступать в емкость, постепенно нагревая теплоноситель.

Видео твердотопливный котел своими руками

О нас | Альтернативные системы отопления

Обладая более чем 35-летним опытом работы в сфере отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, альтернативные системы отопления прокладывают путь в энергетической отрасли, предлагая эффективные решения в области отопления в США и за их пределами.

Как специалисты по отоплению жилых и коммерческих помещений, мы являемся семейной компанией, которая создает высококачественные индивидуальные решения для отопления.Альтернативное отопление создает решения для отопления, которые идеально подходят для помещений любого размера, от небольшой системы, подходящей для одной жилой комнаты, до основного бойлера на миллион БТЕ, который может обогреть весь склад.

Системы отопления жилых и коммерческих помещений

Создан для помещений любого размера.

Сделано в США

Наши системы отопления недороги в эксплуатации и рассчитаны на весь срок службы.

Изготовленный из высококачественных материалов в нашем сертифицированном ASME цехе, Alternate Heating предлагает широкий спектр продуктов, которые сжигают отработанное масло до антрацита и дерева.Наша цель — помочь клиентам добиться процветания, поддерживая тепло в их жилых или рабочих помещениях с помощью чистого, независимого и эффективного источника топлива, при этом получая при этом существенную экономию.

НАШИ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ — БЕЗОПАСНАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ АЛЬТЕРНАТИВА
как для жилых домов, так и для крупных коммерческих объектов.

Поскольку мы принадлежим христианам, мы ценим принципы библейских писаний. Мы стремимся жить жизнью, сосредоточенной на Христе, и не верим в применение двойных стандартов в бизнесе.Мы обязаны тем, что мы есть, тому, что Бог сделал в нашей жизни, и наша цель состоит в том, чтобы вести с христианской честностью на рынке, одновременно помогая нашему сообществу.

Риски от избыточных твердотопливных обратных котлов

Это предупреждение было выпущено в ответ на ряд инцидентов и отправлено во все Лос-Анджелесы в Англии в мае 2008 года. Копия письма доступна для информации.

Кто пострадал?

HSE выпускает это предупреждение о безопасности для внимания частных домовладельцев, арендаторов, домовладельцев и предприятий водопроводной / отопительной промышленности.Это сделано для того, чтобы повысить осведомленность о потенциальных опасностях загорания твердого топлива, когда в камине остался резервный твердотопливный котел.

В чем опасность?

Предупреждение связано с несколькими инцидентами за последние пять лет, три из которых привели к серьезным травмам и, к сожалению, в одном случае со смертельным исходом. Резервный твердотопливный задний котел был оставлен в герметичном состоянии, и спустя некоторое время, когда перед котлом загорелся уголь или дрова, агрегат нагрелся настолько, что внутреннее давление могло вызвать взрыв корпуса котла.

Где может возникнуть риск?

Ситуации, которые следует учитывать, будут включать случаи, когда обратный котел на твердом топливе был слит за зиму в пустующее помещение или где он мог остаться на месте после преобразования системы отопления объекта — часто на газовую или мазутную систему с новым выносной котел центрального отопления. Из-за того, что не удалось вынуть задний котел из камина, они могли остаться на месте для декоративного эффекта колосниковой решетки или были закрыты панелью или другим элементом.

Что вызывает проблему?

Задний котел обычно состоит из колосниковой решетки, по которой переносится горючий материал, например уголь, и «окружающей» водяной камеры. Эта водяная «рубашка» обычно находится за огнем, но может также располагаться по бокам и частично над решеткой с проходящим через нее дымоходом. Таким образом, тепло поступает в воду как от горячих дымовых газов, так и от «углей». Так как агрегаты трудно опорожнить полностью, в резервном бойлере может быть остаточная вода, которая при нагревании превратится в пар.Это усугубляет повышение давления, если агрегат оставлен в герметичном состоянии.

В одном случае «взрыва» ранним осенним вечером возник пожар в решетке перед котлом для обогрева гостиной; в другом случае крышка панели была снята, чтобы снова включить огонь для обогрева гостиной и уменьшить использование центрального отопления, работающего на жидком топливе. В каждом случае это был первый раз после «обращения».

В ходе испытаний, проведенных в 2002 году, было обнаружено, что верхняя и боковые части обратного котла на твердом топливе без циркуляции воды достигли температуры, превышающей 700 ° C.В течение 2 часов температура в некоторых районах достигла около 480 ° C. Это по сравнению с максимальной рабочей температурой обычной системы 124 ° C.

Действия, рекомендованные отраслью для контроля риска

Предыдущие рекомендации рекомендовали, чтобы резервный котел, оставленный на месте, находился в таком состоянии, чтобы в агрегате не могло возникнуть опасное давление. Таким образом, на этапе вывода из эксплуатации система должна быть осушена и избыточные трубопроводы удалены вместе, в идеале, с самим котлом.Если котел не снимался, его следовало оставить в «вентилируемом» или «открытом» состоянии. Если трубные соединения были закупорены, в водяной рубашке должно быть просверлено хотя бы одно отверстие диаметром 6 мм, предпочтительно на вертикальной или почти вертикальной поверхности.

В некоторых случаях снятие с эксплуатации могло быть выполнено частным лицом, отопительными или строительными организациями, которые не знали о потенциальной проблеме или не видели рекомендаций.

Другие долгосрочные потенциальные опасности могут возникнуть при продолжительном использовании камина и резервного котла, даже при условии соответствующей вентиляции:

1. Если подсоединенный трубопровод остается на месте, коррозия / растрескивание боковых стенок водяной рубашки может привести к попаданию дымовых газов в трубопровод и отведению их в другие зоны собственности с потенциально опасными последствиями.Высокая температура трубопроводов также может представлять опасность пожара.
2. Продолжение использования открытого огня может привести к повреждению конструкции из-за многократного расширения и сжатия корпуса котла, что является значительным из-за высоких температур.

Дополнительное примечание: дымоход газового камина, переоборудованного в конструкцию, не должен проходить через избыточную водяную рубашку.

HETAS, независимый британский орган, признанный DEFRA за официальные испытания и одобрение бытовых твердотопливных и твердотопливных устройств, сообщает:

Единственный абсолютно безопасный и надежный способ продолжить работу, когда обратный котел на твердом топливе больше не нужен и клиент хочет продолжать использовать камин, — это полностью удалить установку заднего котла, разбив камеру, которая использовалась для система горячего водоснабжения и удаление любых трубопроводов.Когда открытый огонь остается в использовании (или может быть снова использован), необходимо установить новый обратный огонь Милнера, чтобы гарантировать безопасное использование огня.

Точно так же нельзя эксплуатировать комнатный обогреватель на твердом топливе «мокрый» или печь с бойлером после отключения подачи воды в котел. Эти устройства не предназначены для использования без циркуляции воды, и при неправильном использовании могут возникнуть серьезные проблемы с безопасностью.

Информация для домовладельцев, арендаторов, арендодателей и специалистов по отоплению

Информация в этом предупреждении поможет вам решить, нужно ли вам устранять потенциальную угрозу безопасности в вашей собственности или жилом фонде.Ключевыми мерами контроля являются либо обеспечение постоянной защиты от открытого огня и источников тепла, либо воздержание от разжигания огня до тех пор, пока не будет обеспечена соответствующая защита и вентиляция или пока устройство не будет снято.

Домовладельцев

Если вы считаете, что у вас есть резервный задний котел в упомянутых выше обстоятельствах, вам НЕ следует разжигать огонь в камине, пока вы не обратитесь за профессиональной консультацией *.

Арендаторы

Если вы не уверены или считаете, что у вас может быть резервный котел в вышеуказанных обстоятельствах, вам следует срочно связаться с домовладельцем.Тем временем НЕ разжигайте огонь в камине.

Арендодатели

(a) Вам необходимо будет оценить свой запас и определить те дома, в которых есть резервный твердотопливный котел, чтобы определить соответствующий план действий после консультации с компетентным лицом *

(b) Тем временем вы должны дать инструкции соответствующим арендаторам с указанием опасностей и НЕ разжигать огонь в камине до дальнейшего уведомления.

Специалисты по сантехнике и отоплению

При желании вы можете принять к сведению рекомендации отрасли в этом предупреждении и от ваших профессиональных организаций.

* Обратитесь в справочную службу Ассоциации твердого топлива — 0845 6014406 или посетите веб-сайты: SolidFuel или HETAS.

Камины, включая дровяные печи и техническое обслуживание

Это полное и исчерпывающее руководство по сжиганию древесины и твердого топлива. Мы покрываем все аспекты установки и обслуживания дровяных горелок, открытого огня и всех видов твердотопливных горелок. Мы даже включаем гелевые огни. Древесное топливо имеет много преимуществ и может быть очень привлекательным способом обогрева вашего дома.Мы расскажем о плюсах и минусах использования древесного топлива для производства биоэнергии или биомассы.

В этом разделе мы рассмотрим все, что вам нужно знать о сжигании древесины, древесном топливе и твердом топливе. У нас есть ряд проектов, охватывающих все аспекты установки и обслуживания дровяных горелок, котлов и открытых каминов. Мы фокусируемся на том, как вы можете реализовать эти проекты самостоятельно.

В разделе «Дымоходы» мы в основном рассматриваем внешний ремонт и техническое обслуживание, которые необходимы для поддержания звука в дымоходе и его великолепного внешнего вида.

У нас есть отдельный раздел о потенциальных грантах и ​​стимулах для установки дровяной горелки какого-либо типа, например, поощрение за возобновляемое тепло; см. наш раздел «Информация и схемы зеленой энергии».

Если вы планируете использовать вариант отопления на дровах, потому что он является возобновляемым, то вы, возможно, захотите рассмотреть его наряду с другими экологически чистыми технологиями производства энергии. Могут быть и другие варианты, которые подойдут и для вашей ситуации.

Что такое твердое топливо?

Термин твердое топливо охватывает широкий спектр видов топлива, которые можно использовать в вашем доме.Они такие, какими кажутся — твердые виды топлива, в том числе уголь, древесный уголь и всевозможные виды топлива, получаемые из зерновых отходов. Древесина — это наиболее часто используемое твердое топливо, и оно может быть в виде бревен, пеллет или даже щепы.

Твердые виды ископаемого топлива, такие как уголь или торф, не являются устойчивыми, но древесина и другие виды топлива, которые выращиваются устойчиво, могут рассматриваться как источник возобновляемой энергии. Сгоревшую древесину можно заменить деревьями, которые будут улавливать CO2, создаваемый при сжигании древесины.

Различное твердое топливо, обычно используемое в бытовых горелках и котлах — Изображение любезно предоставлено Rinnai UK

Когда топливо производится возобновляемым, экологически чистым способом, его обычно называют «биомассой». Это необходимое «зеленое» твердое топливо.

Древесина и твердое топливо обладают множеством преимуществ, которые делают их очень популярными. Стоит учесть все эти преимущества, а также недостатки, прежде чем вкладывать средства в систему отопления на древесном топливе, даже если это только ваша вторичная система отопления.

Преимущества использования древесного топлива или твердого топлива в вашем доме

Существует множество преимуществ использования древесины и твердого топлива:

1. Ascetics: Большинство твердых видов топлива, даже уголь, может быть очень привлекательным для использования в вашем доме. либо горелка, либо открытый огонь
2. Стоимость: Стоимость древесины на кВт произведенной энергии значительно ниже, чем для большинства других форм производства энергии
3. RHI: Существует программа поощрения за возобновляемое тепло, которая оплачивает вам тариф за энергию, которую производит ваш соответствующий требованиям котел на биомассе — вам платят за обогрев вашего дома!
4. Be Green: В целом древесина и другие виды топлива из биомассы являются экологически безопасными и низкоуглеродистыми.Как правило, они поступают из местных источников, поэтому затраты на транспортировку и переработку, а также воздействие на окружающую среду невысоки.
5. Контроль: Цены на древесину, в частности, очень стабильны, особенно по сравнению с нефтью. Также вы можете хранить дрова на зиму и быть уверенными, что вас не порежут в случае отключения электроэнергии.
6. Clean: Как ни странно, сжигание древесины и топлива из биомассы может быть очень чистым. Современные котлы очень эффективны и сжигают топливо очень эффективно, генерируя очень мало выбросов.
7. Система отопления на твердом топливе должна вентилироваться и втягивать воздух в дымоход или дымоход.Есть также некоторые доказательства того, что дровяные горелки могут помочь снизить риск сенной лихорадки, астмы и экземы, согласно Ассоциации твердого топлива

Красивая дровяная печь — Изображение любезно предоставлено What Stove

Недостатки твердого топлива и сжигания древесины

Использование древесины или твердого топлива в домашних условиях имеет ряд недостатков:

1. Объем: Твердое топливо громоздко, поэтому для его хранения требуется больше места, а горелки обычно больше, чем другие топливные горелки или котлы.Вам нужно больше места
2. Дымовые газы: Твердое топливо выделяет опасные газы, такие как CO2 и оксиды азота, а также сажу. Никакое топливо не горит абсолютно чисто, но были сделаны большие успехи в очистке дровяных горелок. Проверка на наличие сертификатов и разрешений, подтверждающих эффективность
3. Первоначальная стоимость: Стоимость покупки и установки дровяных горелок и котлов, как правило, велика, и, хотя экономия действительно есть, вам все равно придется иметь капитал, чтобы потратить ее вперед
4. Отходы золы: В отличие от жидкого топлива или электричества существует отработанная зола, которую необходимо утилизировать после сжигания топлива.
5. Различное качество топлива: Древесина и щепа будут иметь различное содержание влаги, что повлияет на то, насколько хорошо они горят.Другое твердое топливо также может отличаться по качеству, и все это влияет на эффективность горелки.
6. Подача в котел: Твердое топливо громоздко и может быть грязным, что затрудняет подачу питания в горелку или котел. Автоматизированные системы подачи нуждаются в постоянном мониторинге для предотвращения застревания, даже с пеллетами

Дровяные горелки необходимо заполнить, а дрова хранить в подходящем складе для дров

Твердое топливо можно считать устаревшей технологией, но современные котлы и горелки делают твердое топливо сопоставимым с другими видами топлива .Древесина при устойчивом выращивании является отличным зеленым топливом, хотя системы, работающие на биомассе, как правило, лучше подходят для больших домов, поскольку более крупные котлы работают более эффективно.

Конечно же, нет ничего приятнее, чем посидеть холодным вечером перед камином или дровами!

Как выбрать твердотопливный котел

Первым шагом при выборе твердотопливного котла является определение типа топлива и технологии сжигания (конструкция котла).Ранее заказчик принимал решение о наличии топлива и его хранении, в настоящее время технологии и связанные с ними затраты на приобретение и эксплуатацию играют важную роль в процессе принятия решений. Прежде всего, тип сгорания и то, как используется топливо. Еще одним фактором, влияющим на принятие решения, может быть универсальность топлива, то есть возможность комбинировать несколько видов топлива.

Прежде чем полностью проанализировать отдельные аспекты твердотопливных котлов, необходимо отметить, что котлы относятся к так называемым классам выбросов, которые в последнее время были радикально ужесточены.С 2018 года котлы класса выбросов 1, 2 и 3 должны быть недоступны. Поэтому будущее за котлами классов 4 и 5 , которые предлагают комфорт, сравнимый с газовыми и электрическими котлами. Подробнее о стандартах ЗДЕСЬ.

Наиболее важной особенностью котла является его способность управлять процессом нагрева, а также контролировать подачу топлива и воздуха для горения в камин. Чем лучше сам котел может оптимально управлять этим процессом без вмешательства оператора, тем выше предпосылки для лучшего сгорания.Подача воздуха для горения может быть:

• натуральный — подача воздуха зависит от тяги дымохода, которая создает в камине разрежение и втягивает воздух в камин
• принудительный — приток воздуха создается и регулируется вытяжным вентилятором. Он представляет собой больший контроль над процессом горения.

Подача топлива также делится на два возможных способа :

• Котел с ручным запуском — топливо добавляется вручную в зависимости от скорости горения
• Котел с регулируемой подачей топлива — топливо добавляется автоматически в зависимости от тепловой мощности

Твердотопливные котлы позволяют сжигать дров, пеллеты, уголь или кокс и являются одним из самых дешевых вариантов отопления (по текущим расходам) для домашних хозяйств и коммерческих помещений.Современные твердотопливные котлы марок Atmos, Dakon, Viadrus отличаются высоким КПД и экологичностью. Преимуществами традиционных твердотопливных котлов являются или эксплуатационные расходы , с другой стороны, недостатком является обращение с топливом и необходимое пространство для хранения топлива, что иногда может быть неудобно.

Рекомендация:

Используйте этот тип котла в зданиях без газа, но для которых требуется повышенный комфорт эксплуатации.Дровяные котлы могут использоваться не только как основная система отопления, но и как альтернатива газу или мазуту.

Технология процесса горения

Это подводит нас к объяснению самой технологии сжигания. Сегодня вы можете выбрать одну из 4 технологий:

• дожигатель котла — в котле происходит постепенное сгорание топлива и дымовые газы проходят через слой топлива (рисунок 1) .
• котел горения — в котле идет прогрессивное горение и дымовые газы не проходят через слой топлива (рисунок 2) .
• газификационный котел — тип дожигательного котла с ручным дожиганием, в котором более высокий уровень горения достигается за счет контролируемой подачи воздуха для горения вентилятором (рисунок 3) .
• автоматический котел — котел с автоматической подачей топлива и вентиляторной подачей воздуха для горения (рисунок 4) .

Котел внутреннего сгорания

Котел с наиболее часто используемой и устаревшей технологией сжигания, которая выбрасывает в дымоход наибольшее количество загрязняющих веществ.Регулирование мощности и всего процесса сгорания значительно ограничено. Подачу воздуха для горения можно регулировать только путем открывания и закрывания воздухозаборных отверстий или заслонки дымохода.

Топливо помещается в горящий камин, и дымовые газы поднимаются к выходу дымохода через новое топливо, которое постепенно сгорает. Кокс является наименее загрязняющим веществом в этой конструкции котла. Коксовый котел достигает 3-го класса выбросов, при сжигании кусковой древесины и каменного угля эти котлы достигают 2-го класса выбросов, и после 2022 г. эксплуатация этих котлов будет невозможна.Не подходит для бурого угля.

Рисунок 1: Котел внутреннего сгорания

Источник: www.ireceptar.cz

Дымовой котел

Выгорающий котел производит немного меньше вредных веществ. Котельное топливо добавляется в пространство, расположенное над камином. Преимущество этого котла в том, что дымовые газы не проходят через новое топливо, поддерживают более высокую температуру и, таким образом, лучше сгорают. Во время сгорания топливо постепенно подается в камеру сгорания, в которой оно горит на скользящей или вращающейся решетке, а находящиеся в ней дымовые газы затем удаляются из нового топлива.Этот котел подходит для бурого угля с повышенным содержанием летучих веществ.

Горелочный котел относится к классу выбросов 3 и, следовательно, его должно хватить для работы котла после 2022 года.

Рисунок 2: Дымовой котел

Источник: ireceptar.cz

Газификационный котел

Отличие от вышеупомянутых типов котлов состоит в том, что газификационный котел имеет дополнительный вентилятор для регулируемой подачи воздуха для горения и, таким образом, может регулировать процесс горения и мощность в соответствии с различными требованиями.А благодаря более высокому контролю над процессом горения летучие горючие вещества, содержащиеся в топливе, существенно выгорают, что значительно снижает его количество, протекающее через дымоход. Таким образом, котлы с газификацией превращают твердое топливо в газообразное из-за высокой степени сгорания летучих веществ.

Топливо помещается над горелкой, и затем сгорание газа регулируется вентилятором. Котлы обычно достигают класса выбросов 3, некоторые уже достигают класса выбросов 4 и 5.

Рисунок 3: Газификационный котел

Источник: ireceptar.cz

Kotel Viadrus U32 — анимация работы котла

Источник: Youtube канал ViadrusCZ

Котел автоматический

Этот тип котлов представляет собой самую современную технологию сжигания. Это твердотопливный котел с баком, который регулирует подачу топлива (пеллеты или уголь) в камин и регулирует подачу воздуха для горения с помощью вентилятора.Поэтому у котла есть различные программы, и эти автоматические действия контролируются регулятором котла. Это означает, что в камине может сгореть только минимальное количество топлива, необходимое для удовлетворения текущих требований к центральному отоплению.

Автоматические котлы относятся к классу выбросов котлов 3 и 4. Однако, если он использует пеллеты в качестве топлива, он может достичь наивысшего класса выбросов 5.

Однако цена автоматического котла, конечно, выше, чем у обычных котлов.К цене применяется простое правило: чем меньше возможность контролировать процесс горения, тем проще источник топлива и стоимость. По более высокой цене, но вы получаете лучшую технологию, которая снизит ваши годовые затраты на топливо.

Рисунок 4: автоматический бойлер

Источник: ireceptar.cz

Субсидии на котлы

Целью субсидий является не что иное, как поддержка перехода домашних хозяйств на котельные с более высоким классом выбросов и, таким образом, помощь в защите окружающей среды.Газификационные и автоматические котлы 4-го и 5-го классов эмиссии имеют более высокую стоимость покупки, чем котлы старых типов. Раньше можно было купить котел с ручной подачей топлива за 30 000 чешских крон, цены на базовые конструкции котлов, соответствующие требованиям по выбросам, не ниже 35 000 чешских крон. Скорее ожидаемо, но значительно дороже, субсидия на котлы до 50 кВт может составить около 60 000 крон. Затем субсидии относятся к сборке и продаже брендов авторизованных производителей и поставщиков.

Программа субсидирования Министерства окружающей среды Чешской Республики New Green Savings — это не единственная программа субсидирования, из которой вы можете воспользоваться. Иногда также можно получить субсидию из некоторых регионов.

Время от времени региональные власти в сотрудничестве с Министерством окружающей среды объявляют о так называемых субсидиях на замену неподходящих твердотопливных котлов с ручной заправкой.

Информацию об имеющихся программах можно найти на сайте Государственного экологического фонда в разделе «Гранты и займы».

Совет: Подобрать котел должен специалист!

Наконец, мы рекомендуем проконсультироваться по выбору котла со специалистом, потому что вы лучше всего узнаете, соответствует ли ваш котел всем требованиям (класс выбросов, требуемая мощность для отопления здания и другие). И именно в этот момент мы подошли к тому, почему на самом деле был создан наш сайт. Мы хотели бы дать вам возможность узнать всю необходимую информацию в одном месте, чтобы вы могли выбрать котел самостоятельно, а если вам нужна консультация, вы можете связаться с нами в любое время.Мы уверены, что возможность купить котел и обеспечить установку котла, осмотр котла и обслуживание котла в одном месте сэкономит вам много времени и энергии.

% PDF-1.4 % 465 0 объект > эндобдж xref 465 81 0000000016 00000 н. 0000001971 00000 н. 0000002180 00000 н. 0000002236 00000 н. 0000003393 00000 н. 0000004031 00000 н. 0000004072 00000 н. 0000004143 00000 п. 0000004195 00000 н. 0000004247 00000 н. 0000018222 00000 п. 0000018452 00000 п. 0000020093 00000 п. 0000021268 00000 п. 0000021298 00000 п. 0000021350 00000 п. 0000021402 00000 п. 0000021454 00000 п. 0000021476 00000 п. 0000036745 00000 п. 0000037135 00000 п. 0000038371 00000 п. 0000038617 00000 п. 0000039852 00000 п. 0000040228 00000 п. 0000040468 00000 п. 0000054787 00000 п. 0000055048 00000 н. 0000055280 00000 п. 0000056033 00000 п. 0000056055 00000 п. 0000056810 00000 п. 0000056832 00000 п. 0000072672 00000 п. 0000073909 00000 п. 0000074039 00000 п. 0000074383 00000 п. 0000074637 00000 п. 0000075414 00000 п. 0000075436 00000 п. 0000076201 00000 п. 0000076223 00000 п. 0000076536 00000 п. 0000077089 00000 п. 0000077406 00000 п. 0000078159 00000 п. 0000078181 00000 п. 0000078887 00000 п. 0000078909 00000 п. 0000079449 00000 п. 0000079471 00000 п. 0000080406 00000 п. 0000080505 00000 п. 0000080528 00000 п. 0000080735 00000 п. 0000082528 00000 п. 0000082604 00000 п. 0000082712 00000 п. 0000084083 00000 п. 0000084155 00000 п. 0000085516 00000 п. 0000086887 00000 п. 0000086994 00000 п. 0000088365 00000 н. 0000091043 00000 п. 0000091114 00000 п. 0000091136 00000 п. 0000091305 00000 п. 0000091411 00000 п. 0000091482 00000 п. 0000091656 00000 п. 0000092593 00000 п. 0000093310 00000 п. 0000093389 00000 п. 0000122755 00000 н. 0000125790 00000 н. 0000144565 00000 н. 0000161210 00000 н. 0000177614 00000 н. 0000002371 00000 н. 0000003371 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 466 0 объект > >> эндобдж 467 0 объект > эндобдж 468 0 объект > эндобдж 544 0 объект > транслировать HT] lV> vbNYIZ,]

tAvu! XA4 & F5IHu} ‘v $ te} |

Котлы, работающие на ископаемом топливе, в новых зданиях, увеличивающие количество модификаций в будущем

15 мая 2019 г.

Количество домов, требующих модернизации с целью повышения энергоэффективности, составляет растет, поскольку государство все еще позволяет устанавливать котлы на ископаемом топливе в новых строить дома, слышал Комитет по планированию Oireachtas.

Выступая сегодня утром на слушаниях в Комитете, Пол Кенни из Энергетического агентства Типперэри (TEA) сказал, что нам нужно защищать 45 000 домов в год с настоящего момента до 2050 года для достижения как наших национальных, так и глобальных целей политики.

Правительство намерено переоборудовать 45 000 домов в год. вероятно, будет увеличено до 75 000 домов в соответствии с рекомендацией Комитет по действиям в области климата в своем недавнем климатическом отчете.

В 2018 году отремонтировано от 500 до 1000 домов. в соответствии со стандартами Near Zero Energy Build (NZEB) для сокращения выбросов углерода в жилищах, Г-н Кенни сказал, что от 40 до 45 процентов новостроек также достигают этот стандарт.

Дома, построенные по стандартам NZEB, требуют почти нулевое или очень низкое количество энергии, которое часто можно покрыть за счет возобновляемых источников энергии, таких как как солнечные тепловые панели на крыше.

Политика NZEB является частью Директивы ЕС, которая требует, чтобы все к концу 2020 года новые здания будут практически полностью отключены от энергии.

По оценкам, почти 90% нашего жилищного фонда было построено до введения требований по энергоэффективности.

Для достижения «быстрого роста», необходимого для достижения наших целей, г-н Кенни призвал штат в приоритетном порядке отказаться от котлов, работающих на ископаемом топливе, во всех новых постройках, а затем начать поэтапный отказ от бытовой техники в нашем старом жилищном фонде.

«В настоящее время мы устанавливаем в домах системы сжигания ископаемого топлива, чтобы разработчики могут сэкономить несколько сотен евро или меньше, и государству потребуется стимулировать этих домовладельцев убрать их », — сказал он.

«В настоящее время мы движемся в обратном направлении по количеству домов, которые мы необходимо модернизировать, поскольку мы блокируем больше ископаемого топлива в новых домах, поскольку мы убираем [их] в отремонтированные дома ».

Г-н Кенни добавил, что штату также необходимо создать фонд «сильно субсидируемого глубокого переоборудования» для «бедных топливом домов, отапливаемых твердым топливом», особенно в районах сжигания торфа.

Это было бы дополнительным преимуществом в виде сокращения медицинского обслуживания затраты из-за болезней нижних дыхательных путей и стимул для создания тысяч рабочих мест, добавил он.

Государство также должно принимать более непосредственное участие в развитии рынка модернизации, Г-н Кенни сказал, приводя пример Верхней Австрии — региона размером Мюнстер — добился 45-процентного сокращения выбросов углекислого газа от своего здания. через десятилетие.

Ключевым моментом, по его словам, была система субсидий и налогов на выбросы углерода в сочетание с «значительным присутствием на рынке развития» и обязательной энергетической требования к обучению по соответствующим профессиям и профессиям.

«В Ирландии нет стандарта на установку тепловых насосов, нет необходим учебный курс и мало правоприменительных мер за пределами грантовых программ », — сказал он. добавлен.

Чтобы решить проблему доступности глубокой энергии ремонтных работ, г-н Кенни сказал, что нам нужна «смешанная программа недорогих кредитов», которая предлагает домовладельцам дешевое долгосрочное финансирование и гранты.

«В дополнение к финансам, углеродный налог для поощрения инвестиций, сбалансированный с субсидией, является единственным доступным способом, которым штат сможет добиться повсеместного перехода к эффективным домам с возобновляемым отоплением», — добавил он.

Об авторе

Найл Сарджент

Найл — редактор «Зеленых новостей». Он мультимедийный журналист, имеет степень магистра журналистских расследований Городского университета, Лондон

.

Статьи по теме:

границ | Разработка и производительность многотопливного жилого котла, сжигающего сельскохозяйственные отходы

Введение

Рост населения, истощение и рост цен на ископаемое топливо и климатический кризис во всем мире требуют быстрого развития технологий использования возобновляемых источников энергии с минимальным воздействием на окружающую среду.Топливо из биомассы обладает значительным потенциалом для удовлетворения этих потребностей благодаря своему обилию, низкой стоимости и сокращению выбросов парниковых газов. К 2050 году до 33–50% мирового потребления может быть обеспечено за счет биомассы (McKendry, 2002).

ЕС поставил цель увеличить долю возобновляемых источников энергии в общем потреблении энергии до 27% к 2030 году (ЕС, 2014). Древесное топливо преимущественно использовалось как в крупных, так и в малых системах для производства тепла или электроэнергии. Однако растущая конкуренция за такие виды топлива в секторе отопления, лесопилении и бумажной промышленности, а также рост производства древесных гранул привели к росту цен на древесину и нехватке сырья (Uslo et al., 2010). Таким образом, для достижения цели роста использования биомассы потребуется более широкий ассортимент сырья (Carvalho et al., 2013; Cardozo et al., 2014; Zeng et al., 2018), что создаст дополнительную потребность в топливе. технологии переработки и контроля выбросов.

Для стран Южной Европы, где популярно отопление жилых домов с использованием топлива из биомассы в качестве более дешевой альтернативы, предпочтительным сырьем являются отходы сельского хозяйства и агропромышленности. Они легко доступны в больших количествах и обладают высоким энергетическим потенциалом, уменьшая путем сжигания объем отходов и увеличивая экономическую отдачу для сельских общин.В Греции доступно около 4 миллионов тонн в год, что эквивалентно примерно 50% валового потребления энергии (Vamvuka and Tsoutsos, 2002; Vamvuka, 2009).

Наиболее распространенными типами бытовых топочных устройств являются дровяные печи, дровяные котлы, печи на древесных гранулах и устройства для сжигания древесной щепы. Помимо дровяных печей и обычных котлов с бесконечными винтами, используются котлы смешанного горения с надстройками автоматизации, решениями для хранения и разнообразными механизмами подачи (Vamvuka, 2009; Sutar et al., 2015; Ан и Джанг, 2018). В прошлых исследованиях изучались выбросы дымовых газов, эффективность и проблемы, связанные с золой, при сжигании сельскохозяйственных остатков. Крупномасштабные агрегаты или небольшие пеллетные устройства для домашнего или жилого центрального отопления, некоторые из которых используют верхнюю подачу, вращающиеся или подвижные решетки (Vamvuka, 2009; Carvalho et al., 2013; Rabacal et al., 2013; Garcia-Maraver et al., 2014). ; Pizzi et al., 2018; Zeng et al., 2018; Nizetic et al., 2019). Однако до сих пор недостаточно информации о характеристиках не гранулированного сырья с точки зрения эффективности и выбросов загрязняющих веществ в соответствии с пороговыми значениями в зависимости от различных конструкций небольших систем и условий эксплуатации.В основном использовалась древесная щепа (Kortelainen et al., 2015; Caposciutti and Antonelli, 2018), тогда как разработка котлов в странах Средиземноморья идет медленно.

Было доказано, что маломасштабные системы биомассы вносят значительный вклад в качество местного воздуха за счет выбросов таких загрязнителей, как CO, SO ₂ , NO _x , полиароматические углеводороды и твердые частицы, которые могут серьезно повлиять на здоровье человека и климат. Эти выбросы зависят от свойств топлива, применяемой технологии и условий процесса, и их мониторинг и контроль очень важны для соблюдения экологических ограничений и экономической эффективности требований рынка.Было установлено, что выбросы CO варьируются от 600 до 680 частей на миллион _v для персиковых косточек (Rabacal et al., 2013), 50-400 частей на миллион _v для скорлупы бразильских орехов и 100-400 частей на миллион _v для шелухи подсолнечника ( Cardozo et al., 2014). Было показано, что выбросы NO _x составляют от 300 до 600 мг / м 3 ³ для косточек персика (Rabacal et al., 2013), 180–270 мг / м ³ для скорлупы бразильских орехов и 50–720 мг / м ³ для лузги подсолнечника (Cardozo et al., 2014). Для последнего выбросы SO ₂ варьировались от 78 до 150 мг / м ³ .Сообщается, что КПД котла (Rabacal et al., 2013; Fournel et al., 2015) составляет от 63 до 83%, в зависимости от типа топлива.

Поскольку сельскохозяйственные остатки доступны только в течение ограниченного периода времени в течение года, их смеси увеличивают возможности поставок для действующих предприятий. Однако, когда смеси используются в качестве сырья, совместимость топлив в отношении характеристик сгорания должна быть должным образом оценена для эффективной конструкции и работы агрегатов сгорания.Переменный состав этих материалов предполагает тщательное знание их поведения в тепловых системах, чтобы избежать комбинаций топлива с нежелательными свойствами. Насколько известно авторам, смеси таких отходов, которые можно найти по низкой цене или бесплатно, не исследовались в бытовых приборах. Для определения выбросов твердых частиц и образования шлака использовались только гранулы древесного топлива или энергетических культур (Carroll and Finnan, 2015; Sippula et al., 2017; Zeng et al., 2018).

Основываясь на вышеизложенном, целью настоящего исследования было сравнить характеристики горения выбранных не гранулированных сельскохозяйственных остатков, которые широко распространены в странах Южной Европы, и их смесей, чтобы изучить любые аддитивные или синергетические эффекты между компонентами топлива и получить выгоду. знания об использовании таких смесей в небольших котлах.Цель состояла в том, чтобы оценить производительность прототипа установки сгорания с низкими инвестициями, позволяющую предварительно сушить топливо и воздух для горения выхлопными газами для производства тепловой энергии в зданиях, фермах, малых предприятиях и теплицах с точки зрения важности параметры, такие как сгорание и КПД котла, температура дымовых газов и выбросы в окружающую среду.

Экспериментальная секция

Топливо и характеристики

Сельскохозяйственные остатки для данного исследования были отобраны на основе их обилия и доступности в Греции и странах Средиземноморья в целом.Это были ядра оливок (OK), предоставленные AVEA Chania Oil Cooperatives (Южная Греция), ядра персика (PK), предоставленные Союзом сельскохозяйственных кооперативов Giannitsa (Северная Греция), скорлупа миндаля (AS), предоставленные частной компанией ( Agrinio, C. Греция) и скорлупа грецких орехов (WS), предоставленная компанией Hohlios (Северная Греция).

После сушки на воздухе, гомогенизации и рифления материалы измельчали ​​до размера частиц <6 мм, используя щековую дробилку и вибрационное сухое просеивание. Типичные образцы были измельчены до размера частиц -425 мкм с помощью режущей мельницы и охарактеризованы с помощью экспресс-анализа, окончательного анализа и теплотворной способности в соответствии с европейскими стандартами CEN / TC335.Содержание летучих измеряли термогравиметрическим анализом с использованием системы TGA-6 / DTG в диапазоне 25–900 ° C, в потоке азота 45 мл / мин и при линейной скорости нагрева 10 ° C / мин. Химический анализ золы проводили на рентгенофлуоресцентном спектрофотометре (XRF) типа Bruker AXS S2 Ranger (анод Pd, 50 Вт, 50 кВ, 2 мА). Тенденция осаждения золы была предсказана с помощью эмпирических индексов. Эти показатели, несмотря на их недостатки из-за сложных условий, которые возникают в котлах и связанном с ними теплопередающем оборудовании, широко используются и, вероятно, остаются наиболее надежной основой для принятия решений, если они используются в сочетании с испытаниями пилотной установки.

Отношение оснований к кислотам (уравнение 1) является полезным показателем, поскольку обычно высокий процент основных оксидов снижает температуру плавления, в то время как кислотные оксиды повышают ее. Это принимает форму (Vamvuka et al., 2017):

Rb / a =% (Fe2O3 + CaO + MgO + K2O + Na2O)% (SiO2 + TiO2 + Al2O3) (1)

, где на этикетке каждого соединения указывается его массовая концентрация в золе. Когда R _{b / a} <0,5 склонность к осаждению низкая, когда 0,5 b / a <1 склонность к осаждению средняя и когда R _{b / a} > 1 склонность к осаждению высока.Для значений R _{b / a} > 2 этот индекс нельзя безопасно использовать без дополнительной информации.

Влияние щелочей на склонность золы биомассы к шлакованию / загрязнению является критическим из-за их тенденции к снижению температуры плавления золы. Один простой индекс, индекс щелочности (уравнение 2), выражает количество оксидов щелочных металлов в топливе на единицу энергии топлива в ГДж (Vamvuka et al., 2017):

AI = кг (K2O + Na2O) ГДж (2)

Когда значения AI находятся в диапазоне 0.17–0,34 кг / ГДж загрязнение или шлакообразование вероятно, тогда как при этих значениях> 0,34 практически наверняка произойдет обрастание или образование шлаков.

Для испытаний на сжигание были приготовлены смеси вышеуказанных материалов с соотношением компонентов до 50% по весу с наиболее распространенными в Греции сельскохозяйственными отходами — ядрами оливок.

Описание прототипа системы сгорания

Блок сжигания схематично показан на рисунке 1. Основными частями являются два бункера, эксикатор, система непрерывной подачи сырья и бойлер с поперечным потоком.Номинальная мощность 65 кВт _т .

Рисунок 1 . Принципиальная схема многотопливного котла (сплошные стрелки показывают направление потока воздуха, пунктирные стрелки показывают направление потока биомассы).

Топливо хранится в основном бункере (A), боковые поверхности которого перфорированы для физического осушения топлива. В зависимости от наличия биомассы и особых потребностей в энергии открывается регулирующий клапан, и в систему подается соответствующее топливо. Затем биомасса переносится из бункера в эксикатор через наклонную стойку с направляющими, скорость которой регулируется в соответствии с потребностями котла.Горячий воздух поступает из выхлопных газов через систему обратной связи (H, J). В сушилке установлены две внутренние конвейерные ленты (B), состоящие из перфорированных медленно вращающихся роликов со стальной сеткой, позволяющих горячему воздуху проходить через него в восходящем направлении потока. Осушитель (B) имеет несколько отсеков, чтобы позволить воздуху перемещаться и в конечном итоге потерять часть своей температуры, создавая тем самым разницу температур. Специальная стальная сетка обладает высокой износостойкостью и довольно эффективно выдерживает экстремальные перепады температур.Скорость роликов тесно связана с влажностью биомассы и может изменяться в зависимости от потребностей автоматического управления. Затем сухая биомасса переносится (C) во временный бункер (D) и смешивается с теплым воздухом, поступающим из системы обратной связи (E), прежде чем направить его в горелку и зону горения котла. Используя горизонтальный теплый шнек диаметром 1 и 1/2 дюйма, обработанная биомасса подается в горелку (G). Скорость подачи регулируется двумя электронными диммерами. Первый диммер соответствует времени работы системы питания, а второй диммер соответствует времени задержки (винт выключен).Таким образом, подача сырья осуществляется полупериодическим способом. Первичный воздух для горения вводится через трубу в передней части топки и регулируется с помощью воздуходувки. Соотношение первичного и вторичного воздуха регулируется с помощью регулятора, установленного в дымоходе (K), с механическим регулятором, который позволяет изменять тягу в дымоходе. Котел (G) является гидравлическим и в основном производит горячую воду в замкнутой циркуляционной системе (F). Эта система имеет меры безопасности, чтобы поддерживать постоянное давление воды и транспортировать горячую воду к высокоэффективным фанкойлам для обогрева помещений.Датчики температуры Pt используются для измерения температуры воды в прямом и обратном потоке, а также в потоке внутри котла. Измеритель теплотворной способности измеряет расход воды и полезную энергию, получаемую водой. Выхлопные газы котла перед тем, как попасть в дымоход, проходят через теплообменник. Теплообменник (I) использует выхлопные газы для нагрева воздуха, который затем используется для сушки влажной биомассы.

Новинкой этого прототипа является конструкция эксикатора, питаемого выхлопными газами, выдерживающего экстремальные перепады температуры и работающего в соответствии с потребностями котла, теплообменник также питается выхлопными газами, а также прилагаются датчики температуры и измеритель теплотворной способности.Поскольку все основные части устройства являются стандартными, стоимость изготовления такой установки остается низкой. Аналоговые датчики и уже установленные детали будут заменены цифровыми датчиками и механическими деталями с цифровыми входами и выходами, в соответствии с результатами экспериментов по отклику агрегата. Ограничением системы является невозможность отрегулировать оптимальный коэффициент избытка воздуха, поэтому существует потребность в надежном управлении подаваемым воздухом для горения. Следует принять определение оптимальных параметров пользовательской системы автоматического управления, чтобы установка могла работать автономно.

Методика эксперимента и измерения данных

Эксперименты были структурированы таким образом, чтобы можно было построить аналитический профиль каждого материала, а также исследовать поведение типа топлива на различных стадиях процесса. Были проведены две серии экспериментов, чтобы изучить поведение и реакцию каждого остатка на технологическую цепочку устройства. Во время первой серии испытаний для каждого биотоплива проводилась калибровка скорости подачи в зависимости от диммерных переключателей.Скорость подачи определялась последовательностями интервалов задержки включения-выключения первого и второго диммера соответственно. Расход дымовых газов для каждой подачи сырья определялся путем измерения скорости вентилятора на выходе газа, установленного в положении (K), с помощью анемометра. Следовательно, каждое биотопливо было протестировано в установке для сжигания, чтобы оптимизировать тепловой КПД путем настройки его специальных параметров с учетом качества выбросов. Важными независимыми переменными были скорость подачи сырья, скорость вентилятора, регулирующего поток воздуха в котле, и внутренняя температура котла.В настоящем исследовании представлены результаты для одного набора этих параметров с целью сравнения характеристик сгорания между испытанными сельскохозяйственными остатками, а также их смесями при постоянных рабочих условиях. Параметрическое исследование для оптимизации процесса будет представлено в следующем отчете.

Для запуска котла было подожжено топливо, были включены питатель твердого вещества и воздуховоды и выставлены желаемые значения (вкл. / Выкл. 10/30 с / с). Перед снятием первых показаний печи давали поработать 30 мин.Циркуляционная система горячей воды была настроена на работу после того, как температура достигла ≥55 ° C. Когда температура воды превышала 70 ° C, подача сырья временно прекращалась.

Состав дымовых газов непрерывно контролировался во время испытаний с помощью многокомпонентного газоанализатора, модель Madur GA-40 plus от Maihak, оборудованного двухрядным фильтром и осушителем. Отбор проб производился с помощью нагревательной линии с зондом в соответствии с греческими стандартами ELOT 896. В анализаторе используются электрохимические датчики для измерения концентрации газа.Содержание CO ₂ , CO, O ₂ , SO ₂ , NO _x в потоке выхлопных газов, индекс сажи, тепловые потери дыма, температура дымовых газов и коэффициент избытка воздуха ( λ) непрерывно регистрировались анализатором. Аналоговый выходной сигнал анализатора передавался в компьютер, где сигналы обрабатывались и вычислялись средние значения за период дискретизации 0,5 мин.

После проведения измерений в установившемся рабочем режиме и после того, как печь проработала около 3 часов, питатель топлива и воздуховод были отключены, смотровое окно было открыто, а вытяжной вентилятор был установлен на высокую мощность для охлаждения агрегата.Зольный остаток был осушен, взвешен и проанализирован на предмет потерь при сгорании из-за несгоревшего углерода. Эксперименты были повторены дважды, чтобы определить их воспроизводимость, которая оказалась хорошей.

Тепловой КПД системы был определен как пропорция полезной энергии, полученной водой котла, к энергии, потребляемой топливом:

ηt = QoutQin = qwcpwΔTwΔtmfQf (%) (3)

где, q _w : массовый расход воды (кг / ч), c _pw : теплоемкость воды (МДж / кг · K), ΔT _w : разница температур прямого и обратного потока воды (° K), Δt: общее время горения при температуре воды 70 ° C, м _f : масса сожженного топлива / смеси (кг), Q _f : теплотворная способность топлива / смеси (МДж / кг).

Эффективность сгорания определялась следующим образом:

ηc = 100-SL-IL-La (%) (4)

где,

SL = (Tf-Tamb) (A [CO2] + B) (5) IL = a [CO] [CO] + [CO2] (6) La = 100 мес. (7)

где: T _f : температура дымовых газов (° C), T _amb : температура окружающего воздуха (° C), [CO] и [CO ₂ ]: концентрации CO и CO ₂ в дымовых газах (%), A, B, a: параметры горения, характерные для каждого вида топлива (данные анализатором), m _o : общая масса сожженного органического вещества топлива (кг), m _a : масса органического вещества в золе (кг).

Для каждого экспериментального испытания проверялось, достаточно ли имеющегося тепла дымового газа для предварительного нагрева входящего воздуха для сжигания топлива до 70 ° C, а также для сушки биомассы в эксикаторе системы:

или

mflcpflΔTf≥mambcpambΔTamb + Qd (9)

где: m _fl , m _amb : масса дымовых газов и воздуха на кг сожженной биомассы (кг), c _pfl , c _pamb : удельная теплоемкость дымового газа и воздуха (кДж / кг ° K), ΔT _f , ΔT _amb : разница температур дымовых газов на выходе и входе дымохода, а также предварительно нагретого и окружающего воздуха, соответственно (° K), Q _d : теплота сушки биомассы ( Мойерс и Болдуин, 1997).Согласно последующим результатам, указанное выше неравенство сохранялось всегда.

Результаты и обсуждение

Анализы сырого топлива

В Таблице 1 представлены результаты ближайшего и окончательного анализов изученных сельскохозяйственных остатков. Как можно видеть, все образцы были богаты летучими веществами и имели низкую зольность. В скорлупе миндаля самый высокий процент летучих веществ, а в скорлупе грецких орехов — самый низкий процент золы. Концентрация кислорода была значительной для всех образцов, а теплотворная способность колебалась в пределах 17.5 и 20,4 МДж / кг, что сопоставимо с верхним пределом для низкосортных углей. Содержание серы во всех остатках было практически нулевым, что свидетельствует о том, что выбросы SO ₂ не вызывают беспокойства для этого биотоплива. С другой стороны, содержание азота в скорлупе миндаля было значительным, что могло быть проблемой во время термической обработки с точки зрения выбросов NO _x .

Таблица 1 . Предварительный и окончательный анализы и теплотворная способность образцов (% от сухого веса).

Химический анализ золы, выраженный обычным способом для топлива в виде оксидов, сравнивается в Таблице 2 вместе с индексами шлакообразования / засорения и тенденцией к осаждению. Общей чертой этих золошлаковых материалов является то, что они были богаты Ca и K и в меньшей степени P и Mg. Отношение основания к кислоте было намного больше 2 из-за низкого содержания кремнезема и глинозема в этой золе, так что не может быть составлено каких-либо конкретных рекомендаций по поведению при шлаковании. Потенциал шлакообразования / загрязнения, вызванный щелочью, можно более точно предсказать с помощью щелочного индекса.Таким образом, согласно значениям AI, для оливковых ядер и скорлупы миндаля неизбежна склонность к обрастанию из-за большого количества щелочи по отношению к единице топливной энергии, которую они содержат (для миндальной скорлупы склонность намного ниже), в то время как для ядер персиков и скорлупы грецких орехов не ожидается загрязнения котлов. Когда ядра оливок были смешаны с другими остатками при соотношении компонентов смеси до 50%, таблица 2 показывает, что значения AI были значительно снижены. Однако следует отметить, что для небольших систем, таких как та, которая использовалась в этой работе, работающей при температуре ниже 1000 ° C и в течение относительно короткого периода времени, явления шлакообразования или загрязнения из-за золы не наблюдались.

Таблица 2 . Химический анализ золы сырья и склонности к шлакованию / засорению.

Характеристики сжигания биотоплива из сельскохозяйственных остатков

Температура котловой воды

Изменение температуры воды на выходе из котла во время полной работы топочного агрегата показано на рисунке 2. Ясно, что ядра персика и скорлупа грецких орехов начали гореть раньше, чем два других остатка, передавая свою тепловую энергию воде примерно На 6 мин раньше оливковых ядер для повышения температуры с 25 до 70 ° C.Однако поведение скорлупы грецкого ореха было совершенно другим. Температура воды во время фазы запуска поднялась до 78 ° C (второй диммер выключен), так что для трех полных циклов (включение / выключение) время горения было увеличено примерно на 20 минут по сравнению с оливковыми ядрами. Для скорлупы грецкого ореха и миндаля три цикла в исследованных условиях длились около 1 часа.

Рисунок 2 . Изменение температуры котловой воды на выходе сырого топлива при полной работе агрегата.

Температура дымовых газов и выбросы

Температура дымовых газов (таблица 3) представляет собой зависимость от топлива.Таким образом, он был выше для миндальной скорлупы, 267 ° C, для полной работы котла (в установившемся режиме), и ниже для ядер персика, 245 ° C, что означает большие и меньшие тепловые потери из печи, соответственно. Все значения температуры дымовых газов были достаточно высокими для предварительной сушки сырья (уравнение 9).

Таблица 3 . Характеристики горения топлива (средние значения) в установившемся режиме.

Концентрация

CO в дымовых газах при установившемся режиме работы печи (диммер включен) для четырех исследуемых остатков сравнивается на Рисунке 3.Повышенные уровни CO в биотопливе из ядер оливок, скорее всего, были связаны с большим количеством летучих веществ, которые увеличивают концентрацию углеводородов в реакторе, препятствуя дальнейшему окислению CO до CO ₂ , а также, в меньшей степени, более высокой зольностью это топливо, которое ослабляло проникновение кислорода к частицам полукокса. Тем не менее, все значения CO были ниже законодательных пределов для малых систем (ELOT, 2011).

Рисунок 3 . Концентрация CO в дымовых газах для сырого топлива в установившемся режиме.

Средние концентрации загрязняющих веществ (± стандартная ошибка) в установившемся режиме и в течение всей работы установки представлены и сравнены на рисунках 4A, B, соответственно. Выбросы SO ₂ от всех видов биотоплива, являющиеся чрезвычайно низкими (0–13 частей на миллион _против ), не были включены в графики. На рис. 4A показано, что наибольшие выбросы CO были получены при сжигании ядер оливок, а наименьшие — при сжигании ядер персиков. Однако даже если во время полной работы котла (включая интервалы без подачи топлива, т.е.е., второй диммер выключен) Значения CO были выше (Рисунок 4B), они не превышали допустимых пределов (ELOT, 2011). Кроме того, выбросы NO _x от всех изученных материалов были низкими и в соответствии с руководящими принципами стран ЕС (EC, 2001; ELOT, 2011) для небольших установок (200–350 мг / Нм ³ ). Более низкие уровни NO _x в скорлупе миндаля, несмотря на их более высокий топливный N среди протестированных видов биотоплива, могут быть результатом временной восстанавливающей среды, создаваемой большим количеством летучих веществ в этом остатке (81.5%), что способствовало разложению NO _x .

Рисунок 4 . Средние концентрации загрязняющих веществ в газах от сырого топлива (A), в установившемся режиме и (B), в течение всей работы установки.

Нынешние значения выбросов газообразных веществ сопоставимы с указанными в литературе для аналогичных видов топлива, в то время как значения NO _x были значительно ниже. Для косточек персика выбросы CO варьировались от 600 до 680 частей на миллион от _до (Rabacal et al., 2013), для скорлупы бразильских орехов от 50 до 400 частей на миллион _v (Cardozo et al., 2014), для ядер пальмы от 2000 до 14000 частей на миллион _v (Pawlak-Kruczek et al., 2020), для жмыха в гранулах от 1900 до 6500 частей на миллион _против (Kraszkiewicz et al., 2015), а для гранул для обрезки оливок — 1800 частей на миллион _против (Garcia-Maraver et al., 2014). С другой стороны, выбросы NO _x были обнаружены для косточек персика 300–600 мг / м ³ (Rabacal et al., 2013), для скорлупы бразильских орехов 180–270 мг / м ³ (Cardozo et al. ., 2014), для пальмовых ядер от 90 до 200 частей на миллион _v (Pawlak-Kruczek et al., 2020), для гранул жмыха 230-870 мг / м ³ (Kraszkiewicz et al., 2015) и для оливкового гранулы для обрезки 680 мг / м ³ (Garcia-Maraver et al., 2014).

Горение и тепловой КПД

Характеристики сгорания четырех остатков представлены в таблице 3. Эффективность сгорания считается удовлетворительной для небольших систем (77% в соответствии с европейскими стандартами EN 303-5) и колеблется от 84 до 86%.Эти значения контролировались температурами дымовых газов, которые отражали чувствительные тепловые потери и концентрацию CO в дымовых газах, которые представляли основные потери тепла из-за неполного сгорания. Таким образом, ядра персика с наименьшими потерями SL и IL горели с наибольшей эффективностью. Интересно отметить, что большее количество воздуха в случае оливковых ядер (коэффициент избытка воздуха λ = 1,9), увеличивая поток дыма, казалось, каким-то образом снижает температуру камина и, следовательно, увеличивает уровень CO и газообразные тепловые потери (IL).Кроме того, на тепловой КПД системы, показанный в Таблице 3, влияла эффективность сгорания топлива, и она была выше для ядер персика из-за улучшенного сгорания в печи и улучшенной рекуперации тепла в трубках системы за счет повышения температуры. разница между прямым и обратным потоком воды в котел (ΔT _w = 26,2 ° C). Колебания, наблюдаемые в таблице, связаны с различным количеством сжигаемого биотоплива в зависимости от времени, когда котел работал с определенными интервалами включения / выключения диммеров, регулирующих подачу.Оптимизация расхода топлива и коэффициента избытка воздуха в сторону более низкого значения может привести к более высокой температуре камина (высокий поток подаваемого воздуха охлаждает топку), более низким выбросам CO из-за лучшего сгорания, более низкого содержания кислорода и более высоких концентраций CO ₂ в дымах и, следовательно, снижение потерь тепла или топлива и повышение эффективности сгорания. Это, в свою очередь, улучшит рекуперацию тепла в трубках и повысит тепловой КПД. Кроме того, некоторые модификации печи для увеличения времени пребывания дымовых газов снизят их температуру на выходе и, следовательно, чувствительны к потерям тепла.

Тем не менее, КПД котла соответствовал литературным данным. Значения 91%, 83–86% и 75–83% были зарегистрированы для древесных гранул (Kraiem et al., 2016), древесины сосны и персика (Rabacal et al., 2013), соответственно. Более того, для многотопливного котла, сжигающего древесные материалы, было обнаружено (Fournel et al., 2015), что термический КПД зависит от зольности каждого сырья, т. Е. При содержании золы 1% КПД составляет 74%, а для золы содержание 7% упало до 63%. В другом блоке, сжигающем лесные остатки и энергетические культуры, эффективность варьировалась от 69 до 75% (Forbes et al., 2014).

Характеристики сгорания смесей сельскохозяйственных остатков

Температура котловой воды

На рисунках 5A – C показано изменение температуры воды на выходе из котла в зависимости от времени во время полной работы печи для смесей остатков ядер оливок с ядрами персика, скорлупой миндаля и грецкого ореха. Из этих рисунков можно заметить, что как фаза запуска, так и фаза, когда система работала на полную мощность, были задержаны при подаче смесей топлива, смещая кривые в сторону более высоких значений времени примерно на 4–6 мин.Кажется, что подача смесей и, как следствие, выгорание не были такими однородными, как ожидалось теоретически.

Рисунок 5 . Изменение температуры воды на выходе из котла при полной работе агрегата для смесей (A), OK / PK, (B), OK / AS и (C), OK / WS.

Температура дымовых газов и выбросы

Таблица 4 показывает, что температуры дымовых газов, которые влияют на чувствительные тепловые потери дымовых газов, для всех смесей в установившемся режиме варьируются между значениями компонентов топлива.Это показывает, что характеристики горения смесей зависели от вклада каждого остатка в смеси.

Таблица 4 . Характеристики горения топливных смесей (средние значения) в установившемся режиме.

Средние выбросы CO и NO _x (± стандартная ошибка) в установившемся режиме для всех смесей сравниваются с выбросами сырого топлива на рисунках 6A – C. Выбросы SO ₂ не представлены на графиках, так как они были чрезвычайно низкими (4–20 ppm _v ).Значения CO в диапазоне от 1,121 до 1212 частей на миллион _v находились в пределах значений, соответствующих компонентным видам топлива, и находились в допустимых пределах для малых установок (ELOT, 2011). Более того, уровни NO _x (87–129 ppm _v , или 174–258 мг / м ³ ) следовали той же тенденции и поддерживались ниже пороговых значений стран ЕС (EC, 2001; ELOT, 2011). . Наилучшие показатели по выбросам были достигнуты у смеси ОК / ПК 50:50.

Рисунок 6 .Средние выбросы CO и NO _x газов в установившемся режиме из смесей (A), OK / PK, (B), OK / AS и (C), OK / WS.

Горение и тепловой КПД

Эффективность горения смесей ядер оливок с ядрами персика, миндаля и скорлупы грецких орехов варьировалась от 84,2 до 85,6%, как показано на Рисунке 7. Эти значения находились между значениями, соответствующими материалам компонентов, но не пропорциональными процентному содержанию каждого остатка в смесь.Как показано в Таблице 4, эффективность сгорания зависела от типа сырья и массового расхода, а также от коэффициента избытка воздуха, который определял температуру камина и дымовых газов и, следовательно, потери тепла. Наибольшая эффективность была достигнута в случае смеси ОК / ПК 50:50, что, в свою очередь, отразилось на тепловом КПД котла за счет улучшенной рекуперации тепла из потока воды.

Рисунок 7 . Эффективность сгорания топливных смесей.

Выводы

Изученные сельскохозяйственные остатки характеризовались высоким содержанием летучих и малозольных.Их теплотворная способность составляла от 17,5 до 20,4 МДж / кг. Выбросы CO и NO _x от всех видов топлива в течение всего периода эксплуатации агрегата в изученных условиях были ниже установленных законом пределов, в то время как выбросы SO ₂ были незначительными. Эффективность горения была удовлетворительной, от 84 до 86%. Ядра персика, за которыми следует скорлупа грецких орехов, сожженные с максимальной эффективностью из-за более низких чувствительных тепловых потерь и потерь от неполного сгорания топлива, выделяют более низкие концентрации токсичных газов и повышают эффективность котла за счет улучшения рекуперации тепла в трубах системы.

Совместное сжигание сельскохозяйственных остатков можно в значительной степени предсказать по сжиганию компонентов топлива, что может принести не только экологические, но и экономические выгоды. Путем смешивания ядер оливок с ядрами персика, миндаля или скорлупы грецких орехов в процентном отношении до 50% была улучшена общая эффективность системы с точки зрения выбросов и степени сгорания. Эффективность борьбы с вредителями была достигнута при смешивании ядер оливок и ядер персика в соотношении 50:50.

Эффективность сгорания зависит от типа сырья, массового расхода и коэффициента избытка воздуха.Необходим надежный контроль подачи воздуха для горения и определение оптимальных параметров.

Заявление о доступности данных

Все наборы данных, созданные для этого исследования, включены в статью / дополнительный материал.

Авторские взносы

DV: руководитель, оценка результатов и написание статей. DL: эксперименты. ES: эксперименты. АВ: эксперименты. СС: оценка результатов. ГБ: техническая поддержка и оценка результатов. Все авторы: внесли свой вклад в статью и одобрили представленную версию.

Конфликт интересов

ГБ использовала компания Energy Mechanical of Crete S.A.

Остальные авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Авторы любезно благодарят AVEA Chania Oil Cooperatives, Союз сельскохозяйственных кооперативов Янницы и частные компании Agrinio и Hohlios за предоставленное топливо, а также лаборатории химии и технологии углеводородов и неорганической и органической геохимии Технического университета Крита. , для анализов CHNS и XRF.

Список литературы

Ан, Дж., И Янг, Дж. Х. (2018). Характеристики сгорания 16-ти ступенчатого котла на древесных гранулах с колосниковой решеткой. Обновить. Энергия 129, 678–685. DOI: 10.1016 / j.renene.2017.06.015

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Caposciutti, G., and Antonelli, M. (2018). Экспериментальное исследование влияния вытеснения воздуха и избытка воздуха на выбросы CO, CO ₂ и NO _x небольшого котла на биомассе с неподвижным слоем. Обновить.Энергия 116, 795–804. DOI: 10.1016 / j.renene.2017.10.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кардозо, Э., Эрлих, К., Алехо, Л., и Франссон, Т. Х. (2014). Сжигание сельскохозяйственных остатков: экспериментальное исследование для небольших приложений. Топливо 115, 778–787. DOI: 10.1016 / j.fuel.2013.07.054

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кэрролл Дж. И Финнан Дж. (2015). Использование добавок и топливных смесей для снижения выбросов от сжигания сельскохозяйственного топлива в небольших котлах. Биосист. Англ. 129, 127–133. DOI: 10.1016 / j.biosystemseng.2014.10.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Карвалью Л., Вопиенка Э., Пойнтнер К., Лундгрен Дж., Кумар В., Хаслингер В. и др. (2013). Производительность пеллетного котла на сельскохозяйственном топливе. Заявл. Энергия 104, 286–296. DOI: 10.1016 / j.apenergy.2012.10.058

CrossRef Полный текст | Google Scholar

EC (2001). Директива 2001/80 / EC Европейского парламента и Совета от 23 октября 2001 г. об ограничении выбросов в атмосферу определенных загрязнителей от крупных установок для сжигания топлива .

Google Scholar

ELOT (2011). EN 303.05 / 1999. Предельные значения выбросов CO и NO _x для новых тепловых установок, использующих твердое биотопливо . FEK 2654 / B / 9-11-2011.

Google Scholar

Forbes, E., Easson, D., Lyons, G., and McRoberts, W. (2014). Физико-химические характеристики восьми различных видов топлива из биомассы и сравнение сгорания и выбросов приводят к получению малогабаритного многотопливного котла. Energy Conv. Managem. 87, 1162–1169.DOI: 10.1016 / j.enconman.2014.06.063

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Fournel, S., Palacios, J.H., Morissette, R., Villeneuve, J., Godbout, S., Heitza, M., et al. (2015). Влияние свойств биомассы на технические и экологические показатели многотопливного котла при внутрихозяйственном сжигании энергетических культур. Заявл. Энергия 141, 247–259. DOI: 10.1016 / j.apenergy.2014.12.022

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гарсия-Маравер, А., Заморано, М., Фернандес, У., Рабакал, М., и Коста, М. (2014). Взаимосвязь между качеством топлива и выбросами газообразных и твердых частиц в бытовом котле на пеллетах. Топливо 119, 141–152. DOI: 10.1016 / j.fuel.2013.11.037

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Kortelainen, M., Jokiniemi, J., Nuutinen, I., Torvela, T., Lamberg, H., Karhunen, T., et al. (2015). Поведение золы и образование выбросов в маломасштабном реакторе сжигания с возвратно-поступательной решеткой, работающем с древесной щепой, тростниковой канареечной травой и ячменной соломой. Топливо 143, 80–88. DOI: 10.1016 / j.fuel.2014.11.006

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Крайем Н., Ладжили М., Лимузи Л., Саид Р. и Джегирим М. (2016). Рекуперация энергии из тунисских агропродовольственных отходов: оценка характеристик сгорания и характеристик выбросов зеленых гранул, приготовленных из остатков томатов и виноградных выжимок. Энергия 107, 409–418. DOI: 10.1016 / j.energy.2016.04.037

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Крашкевич, А., Пшивара, А., Качел-Якубовска, М., и Лоренцович, Э. (2015). Сжигание пеллет растительной биомассы на решетке котла малой мощности. Agricul. Agricul. Sci. Proc. 7, 131–138. DOI: 10.1016 / j.aaspro.2015.12.007

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мойерс, К. Г., и Болдуин, Г. У. (1997). «Психрометрия, испарительное охлаждение и сушка твердых частиц», в Справочнике инженеров-химиков Perry, 7-е изд. , ред. Р. Х. Перри и Д. У. Грин (Нью-Йорк, Нью-Йорк: Mc Graw Hill).

Google Scholar

Низетич, С., Пападопулос, А., Радика, Г., Занки, В., и Ариси, М. (2019). Использование топливных гранул для отопления жилых помещений: полевое исследование эффективности и удовлетворенности пользователей. Energy Build. 184, 193–204. DOI: 10.1016 / j.enbuild.2018.12.007

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Pawlak-Kruczek, H., Arora, A., Moscicki, K., Krochmalny, K., Sharma, S., and Niedzwiecki, L. (2020). Переход домашнего котла с угля на биомассу — Выбросы от сжигания сырых и обожженных оболочек ядра пальмы (PKS). Топливо 263, 116–124. DOI: 10.1016 / j.fuel.2019.116718

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пицци А., Фоппа Педретти Э., Дука Д., Россини Г., Менгарелли К., Илари А. и др. (2018). Выбросы отопительных приборов, работающих на агропеллетах, произведенных из остатков обрезки виноградной лозы, и экологические аспекты. Обновить. Энергия 121, 513–520. DOI: 10.1016 / j.renene.2018.01.064

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рабакал, М., Фернандес У. и Коста М. (2013). Характеристики горения и выбросов бытового котла, работающего на пеллетах из сосны, древесных отходах и персиковых косточках. Обновить. Энергия 51, 220–226. DOI: 10.1016 / j.renene.2012.09.020

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сиппула О., Ламберг Х., Лескинен Дж., Тиссари Дж. И Йокиниеми Дж. (2017). Выбросы и поведение золы в котле на пеллетах мощностью 500 кВт, работающем на различных смесях древесной биомассы и торфа. Топливо 202, 144–153.DOI: 10.1016 / j.fuel.2017.04.009

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сутар, К. Б., Кохли, С., Рави, М. Р., и Рэй, А. (2015). Кухонные плиты на биомассе: обзор технических аспектов. Обновить. Устойчивая энергетика Ред. 41, 1128–1166. DOI: 10.1016 / j.rser.2014.09.003

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вамвука Д. (2009). Биомасса, биоэнергетика и окружающая среда. Salonica: Tziolas Publications.

Google Scholar

Вамвука, Д., Трикувертис, М., Пентари, Д., Алевизос, Г., и Стратакис, А. (2017). Характеристика и оценка летучей и зольной пыли от сжигания остатков виноградников и перерабатывающей промышленности. J. Energy Instit. 90, 574–587. DOI: 10.1016 / j.joei.2016.05.004

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вамвука Д. и Цуцос Т. (2002). Энергетическая эксплуатация сельскохозяйственных остатков на Крите. Energy Expl. Эксплуатировать. 20, 113–121. DOI: 10.1260 / 014459802760170439

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цзэн, Т., Поллекс, А., Веллер, Н., Ленц, В., и Неллес, М. (2018). Гранулы из смешанной биомассы в качестве топлива для маломасштабных устройств сжигания: влияние смешения на образование шлака в зольном остатке и варианты предварительной оценки. Топливо 212, 108–116. DOI: 10.1016 / j.fuel.2017.10.036

CrossRef Полный текст | Google Scholar

.

No related posts.