Склад опилок и щепы для котлов отопления

Чтобы опилки и щепа для котлов отопления, были по-настоящему экономичным видом топлива, необходимо соблюдение нескольких условий, связанных с выбором сырья и безопасной организацией его хранения. Применение простых рекомендаций, существенно увеличит эффективность и КПД отопительного агрегата.

Какая щепа и опилки лучше для сжигания в котле

Производители отопительного оборудования, работающего на щепе и опилках, в технической документации подробно описывают требования, предъявляемые к топливу. Дополнительные сведения описаны в ГОСТ 18320-78. Помимо прочего, в государственных стандартах указано:

Размеры опилок, от 1 до 5 мм. Фракция древесной щепы находится в пределах, от 2 до 10 см.

Топливо не должно содержать примесей, более 8% коры, 5% гнилостных остатков, 0,5% примесей минеральных отложений. Не допускаются металлические включения.

Хранение сырья осуществляется в специализированных бункерах. Максимальное время хранения опилок, не более 7 месяцев.

Кроме ГОСТов, при выборе древесных отходов, обращают внимание на следующие параметры:

Максимально допустимую влажность.

Оптимальная влажность щепы-опилок для пиролиза

Влажность щепы и опилок, не должна превышать следующих пределов:

Данные требования связаны с тем, что в большинстве котлов на отходах древесины, используется процесс газогенерации или пиролиза. Во время сжигания топлива, дополнительную энергию получают от дожига углекислого газа, вырабатываемого во время горения.

Процесс пиролиза возможен, только при достижении следующих требований:

Создание и поддержание в топочной камере высокой температуры горения, не менее 600°С.

Ограниченный доступ кислорода.

Допустимая влажность древесных отходов не более 20%. Если количество влаги больше, вместо углекислого газа, с поверхности топлива испаряется влага, что делает процесс газогенерации невозможным.

Влажная древесина приводит к усиленному скоплению конденсата и смолянистых выделений, на стенках дымоходного канала и топке, что приводит к быстрому выходу отопительного оборудования из строя.

Щепа и опилки, из каких пород древесины лучше

Для котла лучше использовать щепу или опилки из древесины твердых пород. Стоит воздержаться от использования отходов смолянистых деревьев: ели, сосны. Оптимально подойдут опилки и щепа из следующих пород дерева:

Не рекомендуется топить печь отходами строительных материалов: ОСП, ДСП, ЦСП и МДФ. Во время горения, выделяется большое количество формальдегидов. Дым токсичен для человека.

Всем требованиям, описанным выше, соответствуют опилки и щепа, изготовленные в заводских условиях. Сырье поставляется упакованное в герметичных мешках по 40 кг, или насыпью.

Организация хранения щепы и опилок

Хранение щепы и опилок в котельной, выполняется с учетом действующих правил пожарной безопасности и ГОСТ. Требования предъявляются как к помещению, используемому под склад, так и к системе автоматической подачи топлива.

Соблюдение условий хранения, обеспечивает безопасную эксплуатацию отопительного оборудования и предотвращает потенциально опасные ситуации, приводящие к пожару. Несоблюдение правил ППБ, является причиной отказа на ввод в эксплуатацию котельной.

Требования к помещению под склад

В качестве топливного хранилища, используют закрытое помещение с хорошей вентиляцией, соответствующее следующим требованиям:

Свободный доступ погрузочного автотранспорта к загрузочному люку или непосредственно в сам склад.

Наличие естественной и принудительной приточно-вытяжной вентиляции.

Стены и пол облицованы негорючим материалом.

В промышленных хранилищах, устанавливают пожарную сигнализацию. Обязательно наличие щита со средствами индивидуальной защиты и пожаротушения.

Все металлические детали шнековой передачи заземляются.

Подключение к сети электроэнергии, выполняется через автоматы, расположенные на щитовой вне здания.

Обязательно наличие ворошителя.

Объем хранилища подбирают так, чтобы вместить щепы и опилок, в количестве, достаточном для обеспечения работы котла в течение 6-7 месяцев.

Загрузка щепы или опилок в помещение склада выполняется погрузочным автотранспортом. В зависимости от выбранной конструкции хранилища, топливо загружают в приемный люк, либо засыпают непосредственно в сам бункер. Подача опилок на котел осуществляется посредством шнековой передачи.

Как устроен и зачем нужен ворошитель

Хотя основной задачей ворошителя является подача (сгребание) щепы и опилок в шнековый транспортер, функции устройства не ограничены исключительно этим. Конструкция механизма служит нескольким целям.

Щепа и опилки, во время хранения сваливаются, образуя комки, способные остановить вращение шнека, что приведет к сбою отопительного оборудования. Ворошитель, механическим способом разрушает любые комки.

Опилки, при хранении сильно нагреваются. На глубине около 5 м от поверхности топливной кучи, температура достигает 73°С. Чтобы избежать возгорания и равномерно распределить выделяемое тепло, опилки и щепу потребуется регулярно переворачивать. В бытовых условиях, сделать это достаточно проблематично, что и приводит к сваливанию и слипанию щепы между собой.

Ворошитель имеет следующую конструкцию:

Основу составляет металлический диск, установленный на вал.

По всей поверхности диска закреплены лопасти.

В движение ворошитель приводят несколько электроприводов.

Разрушение комков выполняется во время механического воздействия лопаток на передвигаемый стокерами слой топлива.

Ворошитель устанавливают поперек склада топлива, непосредственно перед транспортным конвейером, после подпорной стенки хранилища. В современных системах автоматической подачи топлива, ворошитель является неотъемлемой частью конструкции. Работу устройства контролирует автоматика котла.

Принцип работы шнековой передачи топлива

Автоматизированная подача древесных отходов из хранилища в котел, выполняется по следующей схеме:

Стокеры подают щепу и опилки на вращающийся ворошитель.

Проходя через ворошитель, сбившиеся комки разбиваются механическим способом, после чего, сырье подается в шнековый транспортер.

Шнековая, винтовая или червячная передача, передает опилки от бункера в смежное помещение, где расположен котел.

Непосредственно с котлом соединяется шнек, на краю которого установлен порционный барабан. Топливо подается в топку не непрерывно, как в случае с пеллетами, а частями.
Барабан имеет полую конструкцию с люком, в который засыпается новая порция топлива. После чего переворачиваясь, высыпает опилки на очередной шнековый транспортер. Барабан препятствует прохождению огня от котла к топливному хранилищу.

Посредством шнековой передачи, заполняют топливный бункер, при условии использования загрузочного приемника. Чтобы равномерно распределить поступающие опилки, используют двойной транспортер. Шнеки расположены под потолком хранилища по диагонали. Погрузчик сгружает топливо в преемник, после чего, опилки и щепа, посредством червячной передачи подаются в основной бункер.

Требования и обеспечение ППБ на складе щепы и опилок

В правилах пожарной безопасности подробно описаны требования, предъявляемые к складским помещениям:

Обустройство склада должно быть согласовано с органами государственного надзора.

Используются бетонные полы, в качестве альтернативы, разрешается сделать песчаную или гравийную подушку с толщиной 15 см.

В хранилище скапливается древесная пыль. Чтобы предотвратить возгорание, проводится влажная уборка, электродвигатели заземляются, устанавливаются пылеуловители.

Для каждого складского помещения разрабатывается план пожаротушения и эвакуации.

Обязательно наличие первичных средств пожаротушения и индивидуальной защиты.

Запрещается одновременное хранение легковоспламеняющихся и горючих предметов, помимо отходов древесины.

Все электроприборы должны быть заводского изготовления. Применение двигателей и обогревателей кустарного производства, запрещается.

От поверхности топливной кучи до светильников, должно быть не менее 0,5 м.

Внутри помещения запрещается установка перегородок.

Электродвигатели, используемые для транспортировки щепы, должны иметь как минимум 2 класс огнестойкости.

Минимальное расстояние от склада до котла, не менее 1 м. Между хранилищем и топливным агрегатом должна быть стена с высокой степенью огнеустойчивости.

Освещение выполняется светильниками с герметичными корпусами. Не допускается оставлять включенным освещение, при отсутствии обслуживающего персонала.

Загоревшееся топливо тушат, после извлечения горящего материала из хранилища.

Обслуживающий персонал проходит регулярный инструктаж, относительно техники противопожарной безопасности.

Все противопожарные мероприятия согласовываются с органами местного надзора. Для бытовых хранилищ, рекомендуется установить сигнализацию и автоматическую систему пожаротушения. Для промышленных бункеров, данная мера является обязательной.

Устройство котла на щепе, виды топлива и аппаратов

Обогрев жилых и производственных помещений древесными отходами становится популярным в разных странах. В отличие от газового отопления этот вариант экономит деньги. Он помогает утилизировать отходы деревообработки, не вредит экологи. Продуктивность твердотопливных котлов, работающих на щепе, не ниже пеллетных аппаратов.

Использования щепы в качестве топлива

Отходы деревообработки отлично подходят в качестве источника тепла для отапливания частных домов, теплиц, фермерских хозяйств. Щепа, опилки не уступают пеллетам и брикетам по многим характеристикам. Этот материал привлекателен из-за доступности и цены, которая в два раза ниже, чем у пеллет.

Использование отходов древесины рентабельно в районах, в которых имеются производства по обработке древесины, лесозаготовки. Небольшой объёмный вес щепы, в сравнении с брикетами, повышает её цену из-за расходов по доставке.

Использование щепы может создавать сложности для частного потребителя. Теплотворная способность материала зависит от его влажности. При хранении слежавшееся сырьё и высокая влажность могут привести к пожароопасной ситуации, создавая нагревание и «горение» щепы. Хранение в одном месте больших объёмов сухого сырья также создаёт опасность пожара.

Европейские муниципальные программы поощряют применение древесных отходов в качестве топлива. Разработанные документы предъявляют конкретные требования к характеристикам сырья.

Одно из них – это влажность, которая не должна превышать 30%. В таком состоянии сырьё подлежит длительному хранению без риска разрушения и снижения теплотворной способности.

В составе отходов не должно быть более 8% коры и более 5% гнилых остатков. Сырьё для котлов дважды просеивают при обработке. Остаются древесные частицы диаметром 15-30 мм. Для обогрева частных построек запрещено использовать сырьё с примесями и фрагментами металла. Твердотопливный котёл может функционировать на влажном сырье, но это значительно снизит теплоотдачу.

Древесная щепа прекрасно обогревает частный дом, стоимость отопительного сезона выходит вполовину ниже среднего.

Что еще использовать в качестве топлива

Для твердотопливных котлов, помимо щепы, подходят другие древесные отходы: опилки, стружка, пеллеты.

Опилки

Опилки образуются в результате пиления древесины. Они отличаются от щепы, которая обрабатывается специально. Размеры частиц зависят от метода, каким обрабатывалось дерево. Это дешёвый материал для отопления, практически не уступающий по теплоёмкости дровам при правильном использовании.
древесные отходы

Древесные отходы

Древесными отходами считается часть дерева, которой не нашлось применение в изготовлении основной продукции. Каждое производство, связанное с переработкой древесины, имеет неизбежные в таком деле отходы: стружку, опилки, древесную пыль. Их используют как самостоятельное сырьё или изготавливают путём прессования брикеты, пеллеты. Прессованное топливо имеет высокий КПД сжигания за счёт отсутствия воды.

Характеристики отопительных агрегатов на древесных отходах

Твёрдотопливные котлы, сжигающие опилки, щепу, представляют собой полностью автономные устройства. Их отличие от других котлов, работающих на твёрдом топливе, проявляется в способах использования сырья и распределении тепловых потоков. Сырьё загружается в камеру сгорания из специального бункера. Отходы после каждого цикла переработки отправляются в специальный сборник для золы.

Конструкция котла позволяет выполнять функцию бойлера за счёт теплообменников, связанных с трубопроводом в доме. Такая функция полностью реализована в высокопроизводительных моделях, заменяет водогрейный котёл.

В летнее время работу котла на древесных отходах можно перевести в режим, который отключает систему отопления, оставляя при этом функцию подогрева воды.

Встроенный в котёл контроллер автоматически отслеживает температуру внутри аппарата, следит за нагреванием воды. Он останавливает работу котла в случае перегрева. Отслеживает количество сырья в бункере, работу аппарата в различных режимах.

Несмотря на функциональность, котлы обычно имеют достаточно скромные размеры, не создают много шума. Они наделены эргономичным управлением, с которым справится даже неопытный пользователь.
В полностью автономных котлах обеспечивается непрерывная подача сырья, автоматический розжиг. Осуществляется постоянный контроль процесса горения. Для продолжительной бесперебойной работы предусмотрены бункеры разной ёмкости. Преимущества автоматических котлов – простота в использовании, дешёвое сырьё.

Принцип работы

Твёрдотопливные котлы, предназначенные для работы со щепой, опилками, различаются методами подачи сырья в камеру сгорания и его сжигания.

Автоматические котлы

Автоматические аппараты оснащены шнековым механизмом, который беспрерывно подаёт сырьё с хранилища до бункера и далее в камеру сгорания. Аппарат самостоятельно регулирует скорость подачи сырья и воздуха в соответствии с установленным режимом работы. Тлеющий заряд разжигает поступающее сырьё. При достижении термоносителем заданной цифры идёт отключение подачи воздуха и сырья. Такие установки обычно оснащаются защитой от пожара, которые не дают огню по шнеку распространиться до хранилища.

Камеры, предназначенные для сжигания топлива, могут быть:

• пиролизного типа
• для прямого сжигания сырья в потоке воздуха
• смешанного типа, где параллельно со щепой сжигают другие виды топлива

Неавтоматизированные котлы

Неавтоматизированные котлы оснащаются камерами, использующими принцип пиролиза. Загрузка сырья в бункер производится вручную. В камерах сгорания происходит тление топлива, при этом процесс можно контролировать, изменяя количество поступающего в камеру воздуха. Верхний слой над зоной горения выделяет пиролизные газы за счёт нагревания, подсушивания. Горючая смесь сгорает от реакции с катализатором, выделяя дополнительное тепло. Котёл с пиролизной топкой требует использование сырья с влажностью не выше 20%. Повышенная влажность снижает количество тепла, выделяемого при сгорании газа, оставляет много сажи и конденсата.

Достоинства и недостатки

Твёрдотопливные котлы, предназначенные для сжигания отходов древесины достаточно популярны в России и за рубежом. Приобретение такой установки имеет плюсы и минусы.

Преимущества

Автоматический аппарат не требует особого внимания со стороны владельцев помещения. Он достаточно экономичен, позволяет регулировать режим горения, отапливать дом в течение суток на одной загрузке сырья. Тепло появляется через полчаса после начала сжигания топлива. КПД такого котла достигает 90% и больше.

Отходы древесины, используемые в таких котлах, относятся к экологически чистому топливу, имеют низкую себестоимость, не загрязняют окружающую среду.

Недостатки

К минусам относят, что автоматический котёл на щепе занимает много места. Для него потребуется две смежные комнаты, которые нужно предварительно переоборудовать. Стоимость автоматического аппарата превышает цену обычного котла, работающего на твёрдом топливе, в 3-5 раз.

Древесные отходы обладают сыпучестью, но это не мешает им застревать в системах доставки, блокируя подачу топлива в котёл. Для предотвращения такой ситуации в бункер встраивают систему для ворошения сырья.

Котлы на опилках и щепе привлекательны из-за низкой цены топлива. Установка такого аппарата целесообразна при условии непрерывной доступности сырья или отсутствии газового снабжения в помещении. С другой стороны вложенные средства в покупку и установку автоматизированного котла окупаются его автономной работой, комфортом управления, надёжностью.

Помощь в выборе

На рынке представлены модели котлов российских и зарубежных производителей. Они различаются по параметрам и характеристикам.

Отечественные котлы на древесных отходах отличаются низкой ценой. Средняя цена всей системы будет около 500-800 тыс. руб., что почти в два раза ниже цены зарубежных аналогов. Для них неважно качество топлива, они больше приспособлены к российской реальности.

К недостаткам относят систему подачи топлива, которая даёт сбои. Мелкие недоработки в конструкции сказываются на производительности.

Зарубежные аппараты отличаются надёжностью, механической подачей сырья. В них присутствует система изменения мощности, самоочистка, полная автоматика. Доступны управление на расстоянии и настройка работы под характеристики сырья.

Как сделать агрегат своими руками

Отопительный прибор в частном доме жизненно необходим. Для умельцев не составит труда сделать самодельное устройство.

1. Для корпуса самодельного аппарата подойдёт кусок водопроводной трубы, диаметром около 35 см. В нижнюю часть помещают колосники от угольной печки. При отсутствии таковых можно сделать их из арматурных прутьев.
2. Следующий шаг – окно в стенке на высоте около 20 см и размером 10-12 см. К нему с наружной стороны приваривают трубу с бункером для топлива. Для оптимизации процесса поступления сырья, в бункер монтируют электродвигатель с небольшой мощностью, к которому приваривают кусок арматуры. При запускании двигателя арматура подталкивает сырьё к отверстию, увеличивая объем топлива, падающего на колосники.
3. Для такого устройства необходима вытяжная труба около трёх метров.

Чертеж такой конструкции представлен ниже.

На внутреннем рынке всегда будут актуальны предложения топлива ввиду климатических условий. В некоторых районах спрос на брикеты и пеллеты в отопительный сезон превышает предложения. Ввиду этого становится актуальным использование древесных отходов. Кроме твердотопливных аппаратов их используют в термомасляных, паровых котлах.

Для получения щепы нет потребности в дорогом оборудовании, как при производстве прессованного топлива. Достаточно приобретения дробилки, способной работать от другой техники. Таким образом, использование древесных отходов в качестве топлива будет набирать обороты в частном секторе. Повышенный спрос подтолкнёт отечественных производителей разнообразить линейку существующих моделей.