Печь на опилках длительного горения своими руками – порядок работ

Опилки – прекрасный материал для отопления домов и теплиц.

Состоят они из древесины, а значит, что при правильном использовании они лишь немногим уступают по теплоемкости дровам.

Достать их можно дешево, а в некоторых случаях даже бесплатно.

Дальше мы расскажем различных способах отопления опилками разных помещений:

• домов;
• времянок;
• теплиц.

Также подробно рассмотрим все виды отопительных печей и котлов длительного горения, которые могут использовать опилки в качестве топлива.

Как горят опилки

Прежде чем рассказывать об особенностях котельных на опилках, необходимо разобраться с самим механизмом горения этого топлива, ведь он сильно отличается от механизма горения дров.
Как бы плотно ни укладывали дрова, между ними всегда проходит воздух, причем в достаточном для поддержки горения количестве.

Даже неплотно уложенные опилки пропускают гораздо меньше воздуха, поэтому тление быстро угасает без подачи дополнительного воздуха в зону горения.

Горелки на опилках эффективно работают лишь тогда, когда огонь движется сверху вниз. Поэтому постоянно горит лишь слой опилок толщиной 2–5 см.

Из-за того, что в горении участвует лишь небольшое количество топлива, мощность котлов на опилке и печей, работающих на них, при одинаковых с дровяными и угольными отопительными приборами в 2–3 раза меньше.

Еще один фактор, снижающий мощность котла или печи – низкая температура горения опилок.

Если дрова горят при правильной подаче воздуха, то температура пламени превышает 1000 градусов, нередко доходя до 2000 градусов в языках огня. Причем это мощный огонь, ведь вся масса дров выделяет пиролизные газы.

Температура огня у горящих опилок даже при правильной подаче воздуха не всегда достигает и 1000 градусов из-за слабого потока пиролизных газов.

Пиролизные газы эффективно выходят лишь из верхнего слоя толщиной 5–15 мм.

Из горящих или нагретых, но расположенных ниже опилок, газ выходит с трудом, потому что ему мешают расположенные сверху опилки.

Несмотря на такие недостатки, опилки идеально подходят для котлов и печей длительного горения.

Ведь хорошо уплотненные опилки горят очень долго.

Нередко самодельная железная печь горит 5–8 дней с одной закладки опилок, обеспечивая обогрев всего дома.

Положительные характеристики печки на опилках

Рассматриваемый вариант печки имеет свои плюсы, а именно:

1. Такое творение начнет давать тепло сразу же после тления древесных опилок. В течение получаса холодный воздух в доме превратится в теплый и в помещении будет комфортно.
2. Данная печь достаточно удобна в использовании. Собранная по правилам, она будет безопасна в эксплуатации. КПД такой печи значительно выше в сравнении с любой стандартной конструкцией, работающей на твердом топливе.
3. Опилки до сих пор самое дешевое топливо в России, благодаря этому население имеет еще один способ сэкономить.

Подходящие системы отопления

Для отопления опилками частных домов и любых строений используют такие системы:

• отопительные печки;
• отопительные печи с регистром водяного отопления или калорифером;
• водяное отопление с радиаторами;
• водяной теплый пол;
• воздушное отопление;
• воздушный теплый пол.

Отопительные печи обогревают пространство вокруг себя, поэтому подходят лишь для небольших домов. На расстоянии 10 метров от печи температура падает на 10–15 градусов, поэтому в больших домах печь может выступать лишь в роли дополнительного обогревателя.

Отопительные печи с регистром водяного отопления или калорифером сочетают в себе преимущества печей и котлов. Они дают такое же тепло, как обычная отопительная печь и нагревают теплоноситель, который по трубам или воздуховодам поступает в удаленные комнаты.

Большая масса печи превращает ее в теплоаккумулятор, благодаря которому вам не придется каждые 2 часа растапливать котел заново или каждый час подкидывать в него дрова. Печь будет поддерживать температуру теплоносителя до 6–10 часов, поэтому вы сможете топить 2–3 раза в сутки.

Водяное отопление с радиаторами в каждой комнате можно использовать как с водяным котлом, так и с печью, работающей на опилках, если в нее врезан водяной регистр. Как и любое другое водяное отопление, оно может работать на естественной или принудительной циркуляции теплоносителя.

В системах с естественной циркуляцией горячая вода сначала поднимается под потолок, затем спускается в каждую комнату и поступает либо к радиаторам, либо к теплому полу. В системах с принудительной циркуляцией воду гонит насос, поэтому все трубы можно проложить под полом.

Водяной и воздушный теплый пол не только отапливает помещение, но и улучшает его микроклимат. Зимой очень приятно пройтись босиком по полу, ощущая ногами его тепло. Главный недостаток теплого пола – высокая стоимость материалов и работ, ведь необходимо не только проложить воздуховоды или водяную трубу, но и качественно утеплить пространство между полом и землей или фундаментом.

Воздушное отопление обходится также дорого, как и теплый пол, ведь необходимо проложить по всему дому воздуховоды, а также поставить автоматические увлажнители из-за сильного пересыхания воздуха. В качестве источника тепла можно использовать печи с калорифером.

Отличие между печами и котлами заключается только в наличии у котла
водяной рубашки, то есть пространство между горячим корпусом и наружным кожухом заполнено водой.
Вот отличительные черты каждого отопительного прибора:

• печь – непосредственный нагрев воздуха и окружающего пространства;
• калорифер – нагрев воздуха для доставки в другие комнаты без нагрева окружающего пространства;
• печь-калорифер – обогрев окружающего пространства и нагрев воздуха для доставки в другие комнаты;
• печь с регистром – нагрев окружающего пространства и воды для доставки в другие комнаты;
• котел – нагрев воды для доставки в другие комнаты.

Поэтому калориферы и котлы устанавливают в подсобных помещениях и нередко утепляют снаружи. Ведь не имеет смысла тратить тепловую энергию на сильный обогрев подсобного помещения, а чем меньше тепла уйдет на это, тем больше достанется другим комнатам.

Устройство котла на постоянной основе

«Подземная» установка котла с теплоизоляцией

Если в вашем регионе с опилками нет проблем, а такой способ отопления является самым выгодным, можно установить данный котел более рационально и удобно.

На рисунке показана схема установки котла:

• Для его устройства вырыт котлован соответствующего размера.
• На дне котлована устроен фундамент.
• Стенки котлована необходимо укрепить от обсыпания.
• Котел устанавливается в котлован.
• Вокруг котла, внутри котлована, устраивается теплоизоляция.
• Крышка котла теплоизолируется отдельно, чтобы ее можно было снимать.
• Подключаются трубопроводы теплоносителя.
• Регистр также утепляется.
• Подсоединяется дымоход.
• Котел готов к работе.

Требования к отопительным приборам

Для отопления опилками необходимо использовать котлы и печи длительного горения, соответствующие следующим условиям:

• горение топлива сверху вниз;
• большая площадь наружной поверхности (важно для печей);
• большая площадь теплообменника или водяной рубашки;
• большой объем топливника;
• возможность подачи воздуха в зону горения.

Благодаря небольшому размеру опилок их можно подавать в печь или котел автоматически, что еще больше увеличивает время автономной работы отопительного прибора. Чаще всего для этого используют шнековую подачу – вращающийся шнек поднимает или опускает из бункера опилки и разбрасывает их в зоне горения.

Когда золы становится слишком много, отопительный прибор останавливают и охлаждают, чтобы очистить от золы и заново загрузить топливом.

Для отопления опилками хорошо подходят котлы и печи длительного горения типа Стропува (российский аналог «Бубафоня»). В этих устройствах реализован принцип верхнего горения дров, а воздух поступает непосредственно в зону горения.

Печи и котлы длительного горения, работающие на опилках, можно не только купить, но и сделать своими руками. В самодельных устройствах также реализованы описанные выше требования к отопительным приборам.

Печка длительного горения на древесных отходах (опилках, щепе, ветках)

Отопить подсобное помещение, теплицу, мастерскую, гараж можно печкой, в которую затрамбовываются опилки и другие отходы древесной промышленности. В некоторых регионах их можно изыскивать бесплатно, или предельно дешево, поэтому подобные печки популярны. К достоинствам можно отнести и то, что к данной печи, после ее растопки, можно не подходить в течении всего периода горения топлива, который можно растянуть на 12 часов и более.

Конструкция печи на опилках

Горение топлива происходит в емкости круглой или квадратной формы примерно 100 литров объемом, который считают оптимальным по продолжительности работы на одной закладке, и по возможности сжигания всего заложенного объема. В днище емкости по центру сделано круглое отверстие примерно 110 мм в диаметре для подачи воздуха.

Эта емкость помещается в другую с большими размерами, такую, чтобы между их бортами был зазор не меньше 50 мм. Например, можно взять две бочки – одну на сотню литров, а другую на 180 л.

В большой емкости на днище по центру установлен зольник-поддувало – продолговатый ящик, при этом дыра в первой емкости оказывается прямо над этим поддувалом. Таким образом воздух заходит в малую емкость снизу.

Вверху большой емкости по кромке бортов сделан песчаный замок, на который устанавливается крышка. Для этого по периметру приварен уголок, образовавшийся желоб засыпан песком. На него опираются борта крышки, поэтому обеспечивается герметичность.

Для квадратной формы оптимальными размерами считаются 40х40 см для внутренней емкости, и 50х50 см для наружной, при высоте 1 метр или чуть больше.

Как работает печка длительного горения на опилках

В отверстие по центру малой емкости устанавливают длинную трубу диаметром 100 мм или больше (от диаметра зависит мощность горения), далее, — емкость засыпается опилками, в которые можно подмешать более крупные древесные элементы, опилки трамбуются, после чего труба аккуратно извлекается. В печке оказывается закладка топлива со сквозным отверстием по центру.

Остается поджечь закладку снизу, для этого в зольный ящик закладывается щепа и поджигается. Топливо выгорает от центра к краям, воздух подается снизу, проходит через топливо и уже раскаленные газы опускаются вниз между бортами большой и малой емкостей, и уходят на дымоход, подключенный в нижней части большого корпуса.

Таким образом печка обладает изначально немалой площадью корпуса, что только повышает процент отданного количества тепла.

Как работает печка на опилках – смотрите видео.

Можно ли согреться от буржуйки — реальная мощность печки на опилках

Сколько энергии заключается в засыпанных опилках?

• Примем в среднем теплотворность сосновых крупных опилок как 2,5 кВт/кг.
• Масса опилок, находящихся в бочке, – около 20 кг, при их насыпной плотности около 200 кг/м куб, и объеме засыпки примерно 100 литров.
• Энергия от сгорания всего объема – 50 кВт.
• Если сжигание растянуто на 12 часов, то в среднем получим 4 кВт/час.

С учетом КПД не больше 50%, получаем реальную теплоотдачу нашей печки не более чем у электрического обогревателя на 2,0 кВт. Чего в принципе достаточно для прогрева гаража или мастерской средних размеров, при этом значительно дешевле электрического отопления.

Но получить большую энергоотдачу и быстро прогреть холодное помещение, используя именно опилки, конечно, не получится….

Пути повышения энергоотдачи

Иногда нужно получить большую мощность, например, 5 кВт вместо 2-х, — достигнуть этого не сложно.

• Применять сухие опилки, подсушенные длительное время в тепле, их реальная теплотворность может быть до 1,5 раза больше чем у влажных.
• Перекладывать опилки мелкими сухими дровами, их теплотворность еще выше – до 4,0 кВт с кг.
• Сжигать быстрее, — сделать больший диаметра отверстия в закладке, – увеличивается и первоначальный объем горения топлива, дать максимальное количество воздуха…

Помимо увеличения количества и качества топлива можно повысить и энергоотдачу самой конструкции, т.е. КПД.

• На корпусе сделать вертикальное оребрение.
• Большую протяженность дымохода оставить внутри помещения – сделать наклонный дымоход к дальней стене с лючками для очистки сажи.

Для быстрого прогрева помещения и повышения энергоотдачи в печь можно положить небольшую закладку дров, которые сгорят весело…

Еще видео о конструкции печки на опилках и особенностях работы

Печи и котлы для работы на опилках

Существует 2 вида топок, которые отличаются по способу подачи воздуха:

• сверху, через опускающийся воздуховод;
• снизу, через заранее сделанный канал в опилках.

Самые известные печи и котлы первого типа – это устройства под маркой Стропува. Их выпускают как в виде печей, так и котлов.

Как мы уже говорили в статье (Топливо из опилок), отличие между печами и котлами в том, что первые греют воздух напрямую, а вторые нагревают теплоноситель. Затем теплоноситель, в роли которого может быть, как вода, так и воздух, поступает по трубам в комнаты и обогревает их.

С опускающимся воздуховодом

Печи и котлы длительного горения Стропува устроены так:

• корпус выполнен из трубы диаметром 50–70 см;
• в этом корпусе прорезаны две дверцы – загрузочная сверху и прочистная снизу;
• через крышку проходит телескопическая труба (в самодельных устройствах ее заменяет обычная труба большой длины) – воздуховод;
• к нижней части воздуховода приварен стальной круг толщиной 10 и шириной немного меньше внутреннего диаметра корпуса;
• к верхней стороне диска прикреплены цепочка или стальной тросик для подъема воздуховода;
• к нижней стороне диска приварены уголки или швеллеры, создающие оптимальный зазор между диском и топливом;
• отверстие для выхода дыма сделано немного выше прочистной дверцы.

Работают на опилках такие котлы и печи так:

• подняв с помощью тросика или цепочки воздуховод, печь или котел загружают опилками, максимально утрамбовывая их;
• загрузив опилки, сверху укладывают растопку – бумагу и различные щепки;
• дождавшись, когда растопка разгорится, опускают воздуховод и закрывают загрузочную дверку;
• подачу воздуха устанавливают на максимум, из-за чего верхний слой опилок разгорается и печь/котел переходит в рабочий режим;
• огонь и дым поднимаются через пространство между диском и корпусом и нагревают как воздуховод, так и корпус;
• печь начинает излучать тепло, а котел нагревает водяную рубашку;
• по мере прогорания опилок их уровень становится все ниже и следом за ним опускается воздуховод, такая система обеспечивает постоянный приток воздуха в зону горения и оптимальный режим сжигания топлива.

С нижним подводом воздуха

Котлы и печи без опускающегося воздуховода устроены и работают несколько иначе. У них воздуховод подходит к топке снизу.

Такие отопительные устройства загружают через откидную крышку. Дымоход подключен чуть ниже откидной крышки.

Откидную крышку герметизируют асбестовым шнуром или лентой.

Во время загрузки в воздуховод вставляют длинную деревянную заглушку конусной формы (верхний диаметр в 1,5–3 раза больше нижнего).

Опилки плотно утрамбовывают и после окончания загрузки вытаскивают заглушку – через получившийся канал к верхнему горящему слою опилок поступает воздух.

На опилки укладывают растопку и поджигают. Когда растопка разгорелась, закрывают откидную крышку, установив шибер дымохода и регулятор подачи воздуха в режим максимальной тяги.

После того как опилки разгорелись, снижают подачу воздуха и печь или котел переходит в режим длительного горения (тления).

По какому принципу работает печь на опилках

Принцип работы печки на древесных опилках длительного горения заключается в основных температурных процессах:

• Аккумуляции тепла в результате тления древесного топлива и утилизации газа через него в дымоотводную трубу.
• Выделении тепла из тлеющего топлива и выведении пиролизных газов в дымоход через наружный контур после их полного охлаждения.

Медленное горение обеспечивает высокую теплоотдачу отопительного оборудования, сокращение расхода топливного материала и общего количества загрузок.

Одна закладка топлива рассчитана на 8-10 часов тления с аккумуляцией достаточного количества тепловой энергии. Кроме того, подобная печь оборудуется регулятором для дозировки внутреннего объема воздуха в процессе горения.

После загрузки опилок в топливное отделение происходит перекрытие всех входных отверстий для снижения притока воздушных масс извне. Процесс тления сопровождается выделением пиролизного газа, который способствует аккумуляции большого количества тепла.

Печи, котлы и калориферы: что лучше

При выборе отопления, работающего на опилках, необходимо учитывать следующее:

• объем воды в водяной рубашке котла должен составлять 10–15 % общего объема воды с системе отопления, поэтому желательно использовать принудительное движение воды по тонким трубкам;
• стоимость водяного котла «Стропува» начинается от 65 тысяч рублей, а цена на котлы на опилке, сделанные своими руками — 30–50 тысяч рублей, включая стоимость материала;
• воздушное отопление не только обогревает, но и сушит воздух;
• трубки водяного отопления можно спрятать под отделкой, а трубы воздушного отопления придется прокладывать на виду из-за большого сечения (диаметр трубы в см равен половине площади комнаты в м²);
• найти работающие на опилках промышленные калориферы (котлы и печи, которые нагревают воздух, который затем по трубам поставляют в комнаты) длительного горения весьма сложно, а их стоимость нередко превышает цену котла Стропува;
• стоимость изготовления калориферов сопоставима с ценой изготовления котла;
• затраты на материал и прокладку водяного и воздушного отопления примерно одинаковы и составляют 15–20 тысяч рублей на одну комнату размером 15–20 м2;
• затраты на изготовление печи составляют 20–50 тысяч рублей в зависимости от размера.

Калориферы и котлы хорошо подходят для отопления больших домов, ведь они нагревают теплоноситель, который затем по трубам или воздуховодам поступает в удаленные комнаты. Для маленьких домов предпочтительней печь, установленная на стыке всех комнат.

Если кого-то не устраивает внешний вид железной печи, ее можно обложить кирпичной решеткой – она улучшит внешний вид печи и не помешает движению воздуха.

Особенности использования печи

Эксплуатация печей на опилках имеет существенные отличия от традиционных дровяных или угольных устройств. Загрузка топлива осуществляется в специальную топливную камеру, которая полностью заполняется до дымоходной трубы. Сверху на опилочную массу выкладываются тонкие ветки, бумага или ветошь, пропитанная горючей смесью. Далее устанавливается пресс, а камера закрывается крышкой.

После начала процесса горения заслонка остается неподвижной, а устройство находится на прогреве до следующей топливной подачи.

Важно! В печи на древесных опилках длительного горения нельзя делать дозагрузку топлива в середине процесса. Устройство не открывается до момента полного сгорания опилок.

Сам процесс горения начинается в центре заложенной топливной массы, далее переходит на окружности стенок. По мере тления спрессованные опилки существенно уменьшаются в объеме, что и обеспечивает продолжительность горения до 10 часов.

Коэффициент теплоотдачи буржуйки на опилках напрямую зависит от диаметра и объема топливной камеры. Длинные и суженные конструкции обеспечивают ускоренный нагрев, а устройства большого диаметра – медленный и с высокой теплоотдачей.

Выходы для дымовой трубы

Если предполагается наличие только одной трубы, нужно найти оптимальное место расположения для её выхода – в середине и чуть ближе к верхней части.

Немного усложнив конструкцию вторым отверстием, можно добиться лучшей тяги и получить возможность управления процессом горения.

Одно отверстие располагают вверху корпуса, другое – внизу. Привариваются патрубки с шиберами, соединяющиеся в одну вертикальную дымовую трубу. Оба патрубка снабжаются заслонками.

Печи Слобожанка на опилках

Если прибор однослойный, по внутренней части корпуса делается полукруглый канал, соединяющий верхнее и нижнее отверстие. В нижней части он глухой, а дымовой газ проходит в него сверху.

В двухслойной печи такое приспособление не требуется – газ будет двигаться в пространстве зазора между стенками.