Собственноручно изготовленный котел на отработанном масле - отличный способ экономично решить проблему обогрева гаража, мастерской, теплицы или другого подсобного помещения. В отличие от электричества и пропана, такое топливо практически даром, плюс при правильном сжигании абсолютно безвредно для экологии.
Рассмотрим две наиболее распространенные конструкции самодельных отопительных котлов, работающих на отработке - плазменные и с испарительной камерой. Подробно опишем как сделать их своими руками, обеспечив максимальную эффективность и безопасность.
Принцип работы котлов на отработке
Котлы на отработке работают по принципу испарения и последующего сжигания паров отработанного масла. Отработка в котле нагревается до температуры испарения, образующиеся пары смешиваются с воздухом и поджигаются в камере сгорания. Полное сгорание происходит при температуре около 600°C. Для поддержания этой температуры важно соблюдать правильные пропорции котла и обеспечивать хорошую тягу.
- Испарение отработки и сжигание паров
- Температура горения 600°C
- Соблюдение пропорций котла
- Обеспечение хорошей тяги
Благодаря принципу испарения, котлы на отработке могут работать на грязном топливе с большим количеством примесей. Но для безопасной эксплуатации важно контролировать температуру горения и предотвращать попадание вредных веществ в воздух.
Устройство плазменного котла на отработке
Плазменные котлы на отработке работают по принципу испарения топлива. В нижней части котла расположена металлическая чаша, которая разогревается до высокой температуры. В нее подается отработанное масло тонкой струйкой или каплями. При контакте с раскаленной поверхностью масло мгновенно испаряется, образуя горючую смесь. Дальше эта смесь поднимается вверх по вертикальной трубе и сгорает в камере дожига.
Такая конструкция обеспечивает полное сгорание топлива и высокий КПД котла. Благодаря предварительному нагреву и испарению даже грязное и тяжелое отработанное масло удается эффективно сжечь.
Основные элементы плазменного котла:
- Металлическая чаша для предварительного нагрева масла
- Горелка для подачи топлива
- Вертикальная труба-испаритель
- Камера дожига
Для безопасной работы такого котла крайне важно точно настроить режим горения, чтобы температура выхлопных газов была около 600°C. При более высоких температурах выделяются канцерогенные вещества, а при более низких - снижается КПД и увеличивается выброс вредных несгоревших углеводородов.
Конструкция котла на отработке с испарительной камерой
Для котлов с испарительной камерой характерна вертикальная цилиндрическая конструкция. В нижней части расположен резервуар для топлива, куда отработанное масло подается тонкой струйкой или каплями через горелку. Над резервуаром находится камера испарения, куда поступают пары отработки. Здесь происходит их первичное смешивание с воздухом и зажигание. Дальше смесь поднимается в камеру дожига, где происходит окончательное сгорание.
Топливный резервуар делают небольшого размера, чтобы отработка успевала прогреваться и испаряться. Объем бака обычно 10-30 литров. Со дна резервуара топливо подается в испарительную камеру через специальное кольцо с отверстиями или форсунку. Так обеспечивается равномерное распределение топлива по всей площади камеры.
В испарительной камере установлена неподвижная крыльчатка, создающая интенсивное перемешивание горючей смеси. Благодаря этому достигается полное сгорание топлива. Сюда же через отдельный патрубок подается воздух, необходимый для горения.
Над испарителем располагается вертикальная труба - камера дожига. Она имеет бóльший диаметр и содержит множество отверстий для дополнительной подачи воздуха. Здесь при высокой температуре происходит окончательное сгорание остаточных продуктов неполного окисления.
Вокруг корпуса котла обычно делается рубашка для воды, позволяющая использовать тепло уходящих газов для системы отопления или горячего водоснабжения. Теплоноситель циркулирует по рубашке и нагревается за счет теплопередачи через стенки котла.
Основные преимущества такой конструкции:
- Высокий КПД за счет предварительного испарения топлива
- Возможность сжигания грязного и тяжелого отработанного масла
- Полное сгорание топлива в камере дожига
- Компактные размеры
К недостаткам можно отнести небольшой объем топливного бака и необходимость частой подачи отработки. Кроме того, требуется точная настройка процесса горения, чтобы не допустить перегрева или недогрева котла.
Требования к монтажу и эксплуатации котлов
При монтаже и эксплуатации котлов на отработке нужно учитывать ряд важных требований, чтобы обеспечить безопасность и эффективность работы:
- Котел должен устанавливаться на несгораемый пол, например бетонный или кирпичный. Вокруг необходимо оставить зазор минимум 50 см.
- Требуется хорошая теплоизоляция корпуса котла для снижения потерь тепла.
- Необходим надежный дымоход высотой не менее 5 метров для обеспечения хорошей тяги.
- В помещении должна быть приточно-вытяжная вентиляция для компенсации воздуха, расходуемого на горение.
При запуске котла вначале происходит разогрев чаши или топливного резервуара. Это может занять от 30 минут до 1 часа. Затем открывается подача отработки и настраивается оптимальный режим горения. В процессе эксплуатации нужно следить за:
- Температурой отходящих газов - она должна быть около 600°С
- Отсутствием дыма из дымохода
- Цветом пламени - оно должно быть сине-фиолетовым
Также необходимо периодически чистить котел от сажи и золы, так как они ухудшают теплопередачу и снижают КПД. Частота чисток зависит от качества используемого топлива.
При соблюдении всех правил монтажа и эксплуатации котел на отработке может служить эффективным и безопасным источником тепла. Главное - точно настроить режим горения и постоянно контролировать основные параметры.
Варианты модернизации котлов на отработке
Существует несколько вариантов модернизации котлов на отработке, которые позволяют улучшить их характеристики и расширить функционал:
- Увеличение емкости топливного бака. Это позволяет реже доливать отработку в котел. Можно просто приделать дополнительный бак и соединить его трубой с основным по принципу сообщающихся сосудов.
- Автоматизация подачи топлива с помощью насоса и датчиков уровня. Это исключает необходимость следить за подачей отработки вручную.
- Установка пульта управления с контроллером, который поддерживает заданную температуру в помещении, регулируя подачу воздуха в топку.
- Добавление аккумулятора тепла, например бака с теплоаккумулирующей жидкостью. Это позволит накапливать тепло и равномернее отдавать его в систему отопления.
Также можно модернизировать котел под конкретные задачи, добавляя дополнительные контуры:
- Подключение контура горячего водоснабжения. Для этого в верхнюю часть котла вваривают теплообменник, к которому подключают трубопровод горячей воды.
- Установка вентилятора в дымоходе, который автоматически регулирует тягу в зависимости от нагрузки на котел. Это стабилизирует горение.
- Подключение дополнительного теплообменника к дымоходу для получения горячей воды или подогрева теплоносителя контура отопления.
При модернизации котла важно не нарушать баланс процесса горения и следить за тем, чтобы температура выхлопных газов оставалась оптимальной. Иначе резко снизится КПД и увеличатся вредные выбросы.
Грамотно спроектированные доработки позволяют сделать котел на отработке полностью автоматическим, безопасным и высокоэффективным. А продуманное подключение дополнительных контуров расширяет сферы его применения от автономного отопления до комплексного тепло- и водоснабжения.
Подключение системы отопления и ГВС
Котлы на отработке можно использовать не только для отопления помещения, в котором они установлены, но и подключить к системе радиаторного отопления и контуру горячего водоснабжения.
Для подключения системы отопления нужно установить расширительный бак, насос и трубопроводы. Расширительный бак выравнивает давление при нагреве и охлаждении теплоносителя, предотвращая гидроудары. Насос обеспечивает циркуляцию. Оптимально использовать насос с частотным регулированием, который будет подстраиваться под нагрузку.
Трубопровод прокладывают от выхода из котла к радиаторам отопления по принципу "туда-обратно". Важно обеспечить уклон и исключить воздушные пробки, установив автоматические воздухоотводчики в верхних точках.
Для подключения контура ГВС необходим теплообменник, через который будет передаваться тепло от котла теплоносителю контура ГВС. Чаще всего используют пластинчатый или змеевиковый теплообменник из нержавеющей стали.
Схема подключения выглядит так: теплоноситель из котла поступает в теплообменник, нагревает воду контура ГВС, охлаждается, возвращается обратно в котел, вновь нагревается и циркулирует по контуру. Контур ГВС замкнут через бойлер косвенного нагрева.
Оба контура должны быть заполнены теплоносителем - чаще всего это простая вода, иногда с добавлением ингибиторов коррозии. Важно, чтобы теплоносители не смешивались.
Для безопасности системы необходимо:
- Установить группу безопасности в контур ГВС
- Поставить предохранительный клапан на теплообменнике
- Сделать автоматический сброс избыточного давления из котла
Правильно спроектированная и смонтированная система отопления и ГВС позволит максимально эффективно использовать тепло, вырабатываемое котлом на отработке, для комплексного тепло- и водоснабжения.
Правила безопасности при использовании отработки в качестве топлива
Использование отработанного масла в качестве топлива требует соблюдения ряда мер безопасности:
- Котел должен устанавливаться с соблюдением противопожарных норм - на несгораемую поверхность, на расстоянии не менее 50 см от сгораемых материалов.
- Обязательно заземление котла для предотвращения возникновения статического электричества при подаче отработки.
- Необходимо исключить возможные утечки топлива, проверяя герметичность соединений регулярно.
- Важно обеспечить в помещении хорошую вентиляцию для отвода продуктов горения.
Топливо - отработанное масло - также требует строгих мер предосторожности:
- Отработку лучше хранить в специально оборудованном месте, исключающем попадание в грунт и грунтовые воды.
- При заправке котла следует использовать насос, а не переливать отработку вручную из соображений пожарной безопасности.
- Применять средства индивидуальной защиты - перчатки, очки, спецодежду, чтобы избежать попадания отработки на кожу.
Особо важно соблюдать меры предосторожности при розжиге котла:
- Проверить герметичность всех соединений, отсутствие протечек топлива.
- Убедиться, что поддон для сбора возможных протечек топлива пустой.
- Производить розжиг с соблюдением всех правил пожарной безопасности, имея под рукой огнетушитель.
Правильный монтаж, эксплуатация и обслуживание котла с использованием рекомендаций производителя, а также неукоснительное соблюдение всех требований безопасности позволят минимизировать риски при использовании отработанного масла в качестве топлива.
