Саморобний автоматизований котел на деревних гранулах

1. Конструкція Станіслава.
2. Опалювальний котел Олександра
3. Коментарі:

Наши партнеры ArtmMisto

Олександр Миколайович і його друзі самі розробили і побудували саморобні опалювальні котли, в яких в якості палива використовуються деревні гранули.

Слід відразу сказати, чим був обумовлений вибір палива. Проблем з газом, з вугіллям, з дровами немає. І газ теж пропонували, каже Олександр Миколайович. Але порахувавши, у скільки обійдеться одне лише підключення до магістралі, стало очевидно, що це не вигідно. За такі гроші можна опалюватися гранулами кілька десятків років. Будь-яке паливо (крім солярки) обходиться приблизно однаково в ціновому вираженні. Різниця полягає в зручності використання. Дрова і вугілля автоматизації не піддаються. А деревні гранули в наших установках подаються в топку автоматично. Додому можна повертатися в люту холоднечу і бути впевненим, що вдома буде тепло. І не треба стукати зубами від холоду, щоб розтопити піч. Опалення працює на автоматі. Звичайний одно-двомісячний запас становить від 600 до 1200 кг., 20 - 40 мішків по 30 кг. Якщо мішки зберігати під укриттям в сухому місці, то зніми нічого не трапляється протягом сезону.

Конструкція Станіслава.

Конструкція Станіслава є водогрійний котел, т. Е. Вода гріється в сорочці котла і по трубах надходить в радіатори опалення. Внизу бункера з деревними гранулами знаходиться шнек, який приводиться в дію електричним мотором. Подача гранул і подача повітря для горіння регулюється автоматично. У цій конструкції виявилося, що утворюється після спалювання гранул попіл швидко забиває колосники і не прокидається вниз. Довелося колосники замінити чавунної тарілочкою.

На фотографії видно пристрій подачі гранул в котел і біла гофрована труба, через яку зовнішній вентилятор нагнітає повітря в топку. Повітря найкраще брати з вулиці а не з дому. Сталева вигнута трубка направляє потужний струмінь повітря прямо в центр чавунної тарілки і таким чином здуває попіл із зони горіння. Зола збирається навколо тарілки, тому іноді потрібно зупиняти котел для очищення від золи. Оскільки Станіслав використовував дров'яної котел, то в ньому не знайшлося місця для зольного відсіку внизу тарілки. Якби в котлі було місце для зольного бункера, то не потрібно було б зупиняти котел для очищення. Але, не дивлячись на деякі незручності, Станіслав дуже задоволений своїм обігрівачем.

Для тих, хто вирішить повторити цю конструкцію, Станіслав каже, що чавунну тарілку найкраще поставити на стійку, щоб вона перебувала не на дні, а трохи вище, наприклад, на рівні установки колосників. Хоча сам Станіслав свою тарілку не здіймав, тому що очищати від золи досить один раз на місяць. Золи за місяць збирається не так вже й багато (приблизно одне відро), вона дуже легка і летюча і досить багато її відлітає в трубу в прямому сенсі слова.

Котел у Станіслава дворежимного горіння, а не безперервного як у Олександра. Управляється все за допомогою трьох таймерів:

Перший таймер задає тривалість обертання шнека. Ця тривалість однакова для обох режимів - для чергового і для робітника. Наприклад, 5 секунд. Другий таймер задає паузу між подачами палива в робочому режимі (20 секунд), а третій таймер задає інтервал часу між подачами палива в черговому режимі (100 секунд).

Перемикання з робочого в черговий режим і назад відбувається за показаннями датчиків температури. До тих пір, поки не буде досягнута задана температура, буде працювати режим частих подач, тобто робітник. Коли температура досягне заданої температури, тоді термодатчик перемикає систему в черговий режим роботи, при якому вкидання палива відбувається досить рідко, тільки для збереження невелике горіння. При черговому режимі роботи відключається вентилятор подачі повітря в топку, а горіння відбувається за рахунок невеликої кількості повітря, що надходить в зону горіння за допомогою природної тяги. Датчиків температури - два. Один датчик стежить, щоб не була перевищена температура води в котлі. У цього датчика пріоритет в перекладі котла в черговий режим. Другий датчик вимірює температуру повітря в приміщенні. До тих пір, поки в приміщенні температура не знизиться до заданої величини, він не дозволяє включитися робочого режиму котла.

Опалювальний котел Олександра

На цьому знімку - загальний вид котла.
На цьому знімку не видно механізм подачі, тому що він встановлений внизу під бункером. Це не водяна система опалення котеджу, а повітряна. Вентилятором повітря засмоктується з кімнат і надходить в котел в теплообмінник. В теплообміннику повітря підігрівається і поступає знову в кімнати по системі труб розташованих під підлогою в теплоізоляції. В майбутньому повітряна теплотраса буде використовуватися виключно для вентиляційних цілей. Подальша її робота планується спільно з рекуператором тепла. В такому випадку в будинок буде подаватися 100% повітря з вулиці (зараз тільки 10%), а з приміщень повітря в тій же кількості (близько 300 кубометрів на годину - це продуктивність головного вентилятора), буде виходити на вулицю, віддаючи своє тепло входить повітрю .

Важливо! Слід зазначити, що повітряна система опалення має певні складності. Наприклад, такий проблемний момент, як настройка повітряних потоків в приміщенні. Добре відрегульована і справно працює система при закритих дверях дає зовсім інші результати при відкритих дверях. Ця система повітряного опалення була зроблена тільки тому, що така система вимагала менших витрат праці та фінансів. Надалі планується обов'язковий перехід на водяну систему опалення. Вкрай не рекомендується для повторення нижчевикладена технологія обігріву.

У цій опалювальної конструкції присутній ще один пристрій - це глушник шуму вентиляторів. Глушників шуму два. Один глушник знаходиться на вході вентилятора, другий глушник знаходиться на виході печі. Ці пристрої стандартні та вони продаються в магазинах по системам вентиляції.

Є ще одна хитрість в конструкції. У грубці застосований «принцип протитоку» в теплообміннику. Гаряче повітря виходить в нижній частині теплообмінника, найбільш гарячої, а холодне повітря, тобто «обратка», подається в верхню частину. Конструкція теплообмінника складається з 15 сталевих труб, діаметром 50 мм і висотою один метр. Всі труби паралельні. По трубах проходять гарячі димові гази.
Оточує ці труби повітряна сорочка діаметром 36 см. Між трубами і сорочкою проходить обігрівається повітря. Така конструкція зроблена для того, щоб було легше чистити від нагару теплообмінник. Але є у такої конструкції і недоліки: при дуже високій ефективності теплоотбора, спостерігається тенденція до утворення нагару. Добре, що очищати труби не складно. Слід зазначити, що при роботі обігрівача на високій потужності утворення нагару практично не відбувається. Тільки в міжсезоння, коли потужність обігрівача зменшена, начінаент утворюватися нагар, тому що в самій топці температура нижче і гранули трохи димлять. За один місяць роботи на зниженій потужності вже утворюється нагар. Для очищення нагару верхня частина котла зроблена знімною.
Зовнішня частина сорочки обмотана алюмінієвою стрічкою для зниження втрат тепла на випромінювання. Без цієї стрічки температура в кочегарці доходила до +25 .... + 27 градусів. Після застосування самоклеющейся алюмінієвої стрічки температура в кочегарці знизилася до +18. Ось що значить випромінювання!
Про пилу в котлі. Її там немає. І згоряти нічому. Ця проблема була вирішена за допомогою повітряних фільтрів з великою площею фільтруючих елементів. Головний фільтр має висоту один метр і діаметр 12,5 сантиметрів. Міняти його досить один раз на рік. Фільтр можна не міняти а прати, після чого він працює, як новий. Для фільтра використовується спеціальний фільтрувальний матеріал товщиною від шести до восьми міліметрів, дуже пористий. Продається «на вагу» в магазинах, що торгують вентиляційними пристроями і матеріалами. Фільтри менших розмірів, плоскі, в діаметрі 30 сантиметрів, встановлені на кожній витяжної трубі в кожній кімнаті.

Про шумі. Шум набагато слабкіше, ніж цокання невеликого стрілочного будільнічка. Треба старанно прислухатися, щоб щось почути. В системі використаний відцентровий вентилятор з турбіною великого діаметра - 30 сантиметрів, тому обертається він порівняно повільно, і, відповідно, сам мало шумить. До магістралі вентилятор підключений через м'які рукава, щоб виключити передачу механічних вібрацій на стінки алюмінієвих магістральних труб. Основний шум в магістралі виникає через порушення стоячих хвиль на вході і виході самого вентилятора, тому і застосовані спеціальні гасителі цього виду коливань. Ці гасителі виявилися надзвичайно ефективними, представляють стандартний виріб, продаються в магазинах, що спеціалізуються на вентиляційних системах.

Про запах борщу. Практично в будь-якому будинку, коли на кухні готують щось смачне, запахи цього смачного літають по всьому будинку, розпалюючи апетит ... Якщо чесно, то це мені не заважає.

Ванна і туалет. Це одне і те ж приміщення зі своєю витяжною вентиляцією. Туди подається трохи теплого повітря з магістралі, але витяжки назад в магістраль немає. Все повітря викидається прямо на вулицю. Це чисті втрати тепла, з якими я мирюся. В обмін на комфорт. Природно, нормальне положення двері - закрите.

Гранула нормально горить тільки в умовах примусової подачі повітря в топку. На природній тязі гранули горять погано. Немає високотемпературного горіння, і гранули димлять. А це означає, що паливо використовується дуже нераціонально. Погане горіння пов'язано з тим, що гранули досить дрібні, і в процесі горіння при природній тязі попіл із зони горіння видаляється погано. І якщо його не видаляти, то він швидко затягує осередок горіння, і гранули можуть навіть згаснути. Тут процес горіння аналогічний тому, що відбувається в ковальському горні. Ми спочатку не використовували примусову подачу повітря, думали, що вона не обов'язкова. Однак в результаті все-таки її застосовуємо. Природна тяга сильно змінюється від погодних умов, від температури на вулиці, від швидкості вітру, навіть від напрямку вітру.

Подача повітря здійснюється вентилятором невеликої потужності.

Немає необхідності в високопродуктивному вентиляторі. Але вентилятор повинен створювати тиск. У мене тиск становить 10 кг / кв.м. в найпотужнішому режимі. Ми поки не виробили оптимальну конструкцію вентилятора. Є думка зібрати в пакет 2 - 3 вентилятора від охолодження процесора або від блоку живлення комп'ютера. А між ними і на виході - встановити спрямляются лопатки. Конструкція повинна вийти досить простий і, на мій погляд, ефективною. Але це необхідно ще перевірити на практиці. Вентилятор бажано постійного струму, щоб не возитися з джерелами безперебійного живлення. У нас стоять резервні акумулятори, які підстраховують котельню на випадок відключення електроенергії. З усіх нас трьох найвдаліший вентилятор у мене. Взимку, коли потрібна велика потужність горіння, на вентилятор подається 24 вольта 0,3 ампера. Зовсім небагато. Вся справа в пристрої його турбинки. Я його створив з двох окремих вузлів. Турбинка - від якогось армійського вентилятора зі згорілим мотором на 400 герц. До турбинке приладнав моторчик від системи регулювання потужного ЛАТР а. Мотор включений за схемою паралельного збудження. Для обмеження струму збудження послідовно зі обмотки обмоткою включені резистори. Та й неважливо, в принципі, який використовувати мотор, головне - його надійність. Адже він працює, не виключаючи, в моїй системі. Хоча я і планую у себе застосувати алгоритм управління, аналогічний алгоритму, застосованого Станіславом в його водяному котлі.

У моєму варіанті вентилятор має можливість змінювати обороти. Це зроблено для того, щоб в залежності від режиму горіння можна було точно відрегулювати подачу повітря. Оскільки моя конструкція використовує гаряче повітря в якості теплоносія, а розмір топки дуже невеликий, то горіння відбувається безперервно, без коливань потужності. При цьому, для кожного інтервалу температур на вулиці існують певні установки параметрів подачі палива, а також кількості повітря, необхідного для якісного бездимного горіння. Хоча, справедливості заради, треба сказати, що мій обігрівач теж можна перевести в переривчастий режим. У цьому випадку за температурою в приміщеннях він буде стежити сам, в автоматичному режимі.

Підведення повітря до пальника здійснюється через систему трубок: чотири спереду в осьовому напрямку (насправді там 9 трубок, але п'ять з них не використовуються) мають внутрішній діаметр 9 мм, ще дві, що подають повітря праворуч і ліворуч в зону горіння під кутом близько 40 градусів (всередині пальника вони загнуті) мають той же діаметр, а також в центрі зверху, під кутом близько 70 градусів - ще одна, діаметром 11 мм. Подає повітря в точку завантаження. Кожна з трубок виконує, крім подачі повітря в топку, ще й строго певні функції. Все підібрано експериментально. Трубки, розташовані уздовж осі, служать в основному для видалення попелу з зони горіння. Основне ж харчування пальника повітрям виробляють три похилі трубки. Головна з них - третя, встановлена ​​в самій верхній частині пальника під кутом близько 70 градусів:

Сама пальник виготовлена ​​з гільзи від КАМАЗ а. Але саме цей пальник повторювати не раджу. Через малого обсягу зони горіння вона дуже примхлива в налаштуванні. Самий відповідний для повторення варіант топки - це варіант Станіслава.

Але в будь-якому випадку витрата повітря сильно залежить від режиму подачі палива. Тому його треба підбирати експериментально.

Бункер для золи.

Зараз він вважається повним. Його пора чистити. Причому робити це можна прямо на ходу, не вимикаючи піч.

Тепер про систему подачі гранул. Гранули подає шнек. Шнек представляє з себе спіраль зі сталевого дроту діаметром вісім міліметрів. Діаметр самого шнека близько 35 мм. Крок - 35 - 40 міліметрів. Можна робити прогресивний крок, поступово збільшуючи його до кінця шнека. Це полегшує обертання, але ускладнює виготовлення. Після намотування спіралі необхідно сточити половину товщини дроту, щоб шнек штовхав гранули не кругла, а плоскою стороною. Робота не складна, але відповідальна. Вимагає акуратності. Поспішати не можна. Можна зіпсувати деталь і все доведеться починати спочатку ... Шнековий канал - сталева труба. Усередині бажано відшліфувати. Шнек довгий не варто робити - 3 - 4 витка. Діаметр труби шнекового каналу повинен бути більше діаметра самого шнека приблизно на товщину гранули. У центрі шнека стрижень ставити не потрібно. Він може бути тільки на самому початку шнека. Власне, це вал, встановлений в підшипниках, на який з одного боку встановлений шків, а з іншого - спіраль шнека. Пустотіла шнек обертається значно легше, його важче заклинити. Хоча деяким гранулам і це вдається.

Що було в той момент під рукою, з того і зробив. Справно служить вже шість років.

За шнеком повинна йти похила труба. Вузол переходу від шнека до труби повинен бути максимально гладким. Не дай Бог, якщо там будуть сходинки. Хоча б і дуже маленькі. Скільки разів, спочатку не надавши цій вимозі значення, я був покараний ... Приходжу вранці в свою майстерню, яка є за сумісництвом і котельні, і бачу: труба подачі скинута, пару відер гранул на підлозі ... Довго не міг зрозуміти причину, чому забивається труба подачі. (Вона повинна бути завжди порожній, щоб до шнекового каналу не дістався вогонь. Інакше - пожежа в бункері неминучий. Поки я цього не знав, бункер у мене горів тричі. І тільки завдяки щасливому випадку я завжди опинявся на місці ...) А все виявилося до образливого просто - маленька сходинка, менше міліметра. На переході конус - циліндр. На фото це місце видно. Відразу за пластиковим косинцем. Володимир вступив трохи хитріше:

Також варіант. Видно, як поводяться гранули.

Пристрій управління повітряної грубкою:

Виглядає страхітливо, чи не так? Але не лякайтеся. По суті, це практично те ж саме, що і у Станаслава - ті ж три таймера плюс пристрій управління повітряними вентиляторами - подачі повітря і циркуляції. Що було під рукою, з того і зробили ...

Харчування за все господарства забезпечує пристрій гарантованого харчування. Тут - у кого на скільки вистачить фантазії. У нас з Володимиром фантазії вистачило на стільки:

Друга версія цього ж самого котла, близнюк його, встановлений три роки тому у мого друга Володимира:

На цьому котлі встановлений механізм подачі, виконаний на основі моторчика від склоочисника:

Обертаном від редуктора до шнеку передається зубчастий ремінь. Натягач відрегульовано так, щоб при заклінювання шнека воно відходіло, звільняючі ремінь. Тоді НЕ состоится поломки механізму подачі. У показаному вище варіанті Станіслава, механізм подачі має прямий привід, без ременів, тому у нього вже зібралася невелика колекція моторчиков зі зламаними осями. Пам'ятаючи про це, ми з Володимиром встановили захист. У вигляді ременя. Взимку один раз спрацювала, але нічого не зламалося. Усунули причину заклинювання і грубка весело загудів знову ...

У себе гарячу воду я отримую за допомогою електрики. Це один із стимулів займатися вітряками, оскільки за електрику я плачу від 12 до 22 латів. Близько п'ятірки з'їдає в місяць гранульного грубка на мотори подачі, циркуляції повітря і вентилятор пальника. Підвищений витрата електроенергії пов'язаний ще і з тим, що для приготування їжі використовується електроплита. Виходить трохи дорожче балонного газу. А газове обладнання я не хочу.

Сподіваюся, публікація допоможе самодельщиков у виготовленні гранульного опалювальних систем. Адже погодьтеся, чи варто витрачати від півтора до двох з половиною тисяч доларів на придбання фірмових котлів, якщо можна все це зробити в десять разів дешевше. Правда, треба вкласти свою працю.

Нарижний Олександр Миколайович

31 липня 2006 р

http://rosinmn.ru/sam/Alex_Nari/Alex_Nari.htm

Коментарі:

У Миколи Джуманчук у дворі є саморобний газ, що отримується з коров'ячого гною Газогенератор конструктор GEK