Пеллетные котлы: принцип работы и выбор. Что такое пеллетный котел

Пеллетные котлы это еще одна попытка разработчиков теплотехнического оборудования автоматизировать процесс сжигания твердого топлива, максимально приблизив его к технологии сжигания каменного угля в топках промышленных котельных.

Основной принцип, используемый при этом, состоит в придании топливу формы, удобной для транспортировки и дозированной подачи в зону горения.

Для этого производится предварительная подготовка топлива, и выпускаются пеллеты, называемые также топливными гранулами.

Поговорим о пеллетах

Пеллеты представляют собой вид биологического топлива, получаемого из древесных отходов, опилок, торфа и отходов сельского хозяйства. При их производстве не используется никаких клеящих составов и химических веществ.

Технологический процесс предельно прост: древесные отходы измельчаются до однородного состояния, а затем прессуются. При этом выделяется лигнин, входящий в состав древесины и обладающий клеящей способностью. Полученные гранулы достаточны прочные, сохраняют свою форму при транспортировке, и обладают высокой теплотворной способностью, составляющей 4500 ккал/кг.

Гранулы высокого качества устойчивы к воздействию влаги. Однако хранить пеллеты следует в сухом помещении: во влажном состоянии они теряют свою теплотворную способность и плохо горят. К несомненным достоинствам пеллет следует отнести их длительный срок хранения, не имеющий предела, что позволяет делать запасы топлива любого объема. К слову сказать, запасти в большом количестве газ или мазут намного сложнее: для них нужны специальные резервуары и особые условия хранения.

Диаметр гранул составляет от 5 до 10 мм, а их длина варьируется от 10 до 30мм, что позволяет механизировать и автоматизировать процесс подачи топлива в котел. Следует отметить, что один кубический метр пеллет весит приблизительно 1500кг и его достаточно для работы котла мощностью 20кВт в течение 7 дней, что позволит непрерывно и без участия человека, отапливать в мороз дом площадью 200м2 целую неделю.

Пеллетные котлы представляют собой относительно новый вид теплотехнического оборудования, в котором в качестве топлива используются пеллеты, называемые также топливными гранулами.

Где популярны пеллетные котлы?

Пеллетные котлы получили широкое распространение в Европе. При этом топливо для них преимущественно закупается в нашей стране. Основная причина их столь широкой популярности состоит в надежности, безопасности, доступности топлива и высоком уровне автоматизации, позволяющей максимально приблизить котлы этого вида к газовому оборудованию.

Следует отметить, что среди твердотопливных котлов только пеллетные котлы могут работать в течение недели без участия человека. Именно пеллетные котлы являются залогом так называемой «топливной независимости», позволяющей быть уверенным в возможности получения тепла при недостатке или отсутствии поставок природного газа, столь значимых для европейских государств.

Постепенно интерес к пеллетным котлам просыпается и в нашей стране, тем более, что сейчас для изготовления топливных гранул используется каменный уголь, что позволит увеличить продолжительность работы котла на одной загрузке топлива.

Конструктивные особенности

Пеллетные котлы условно можно разделить на несколько частей:

Горелку
Теплообменник
Транспортер для подачи пеллет
Бункер для хранения пеллет

Такая конструкция в значительной мере упрощает транспортировку котла

В пеллетных котлах используется гранульная горелка объемного типа, разработанная специально для сжигания топливных гранул. Горелка обеспечивает наиболее полное сгорание топлива и высокий КПД котла. Загрузка гранул в горелку может производиться снизу или сверху.

При необходимости сжигания любого другого вида твердого топлива горелку нужно накрыть листом металла, а затем топить котел обычными дровами, торфом или углем.

Для обеспечения подачи топливных гранул котлы комплектуются специальными бункерами, объем которых зависит от их мощности. При необходимости подачу топлива можно осуществлять из соседнего с котлом помещения, переоборудовав его под бункер.

Котлы имеют многоходовые теплообменники, позволяющие максимально использовать вырабатываемое тепло и снижать температуру дымовых газов до 100-200 С. Некоторые котлы имеют контур горячего водоснабжения.

Подача гранул к горелке производится с помощью шнекового транспортера, разделенного на две части: если в первом, ближнем к котлу, питателе, заканчиваются гранулы, включается второй транспортер и наполняет его пеллетами. Контроль над наличием гранул в питателе производится с помощью фотосенсора.

Такое разделение подачи топлива необходимо для повышения уровня безопасности котла: если при загрузке топливных гранул пламя вырвется из горелки, возгорание может произойти только на первом транспортере

В начале работы при запуске после простоя пеллеты загружаются в шнек вручную. Затем включается система автоматического регулирования, производится розжиг котла и начинается подача гранул в автоматическом режиме. При нагреве теплоносителя до заданной температуры подача гранул прекращается. При снижении температуры теплоносителя подача пеллет возобновляется и производится автоматический розжиг горелки.

Розжиг котла производится с помощью электрической спирали, встроенной в горелку, или с помощью струи раскаленного воздуха, подаваемой тепловентилятором. Скорость подачи пеллет выбирается автоматически.

При нагреве теплоносителя до заданной температуры транспортер останавливается, подача пеллет прекращается, а оставшееся в котле топливо догорает. При снижении температуры теплоносителя транспортер начинает работать, возобновляя подачу пеллет в горелку. Если в ней процесс горения не окончен, новая партия топлива воспламеняется. Если топливо прогорело, производится розжиг котла в автоматическом режиме.

Залогом успешной работы пеллетных котлов является высокое качество системы автоматического контроля.

Недостатки пеллетных котлов отопления

Пеллетный котел отопления громоздок. В его конструкцию в обязательном порядке включается транспортер и бункер. При этом транспортер обязательно должен иметь хотя бы 2 хода, что позволяет отсекать топливо от горелки при случайном выбросе из нее струи пламени.

Эксплуатация котла требует особых мер безопасности. В частности устанавливать его нужно в помещении, исключающем использование в отделке материалов, способных поддерживать горение. Бункер для хранения пеллет также должен отсекаться от случайного контакта с открытым огнем при выбросе открытого пламени из котла.

На рынке теплотехнического оборудования можно найти пеллетные котлы следующих торговых марок:

Kunzel (Германия),
Attack (Словакия),
Jaspi (Финляндия),
Verner (Чехия),
Biomaster,
D"Alessandro,
FACI,
Ferroli,
Sime(Италия),
Atmos,
Kalvis,
Opop,
Protherm,
Viadrus
Альт-А, (Россия)
Станкоконструкция (Россия)
Automatic-Лес (Россия)

Единственным недостатком пеллетного котла является его высокая стоимость.

Неповторимый запах натурального дерева, чистое и оформленное помещение в современном стиле – именно так может выглядеть котельная в доме, если правильно подойти к выбору оборудования. Новаторским теплогенерирующим оборудованием, которое позволит создать описанные условия в помещении, является пеллетный котёл или автоматическая пеллетная горелка, работающие на специальных топливных гранулах, которые созданы из отходов агропромышленного или деревообрабатывающего производства.

Если ещё несколько лет назад пеллетные установки использовались только в 20% домов в Европе, то на данный момент цифра возросла до 70%. Использование котлов и горелок, работающих на гранулах, - наиболее выгодный вариант для отопления жилого помещения с экологической и экономической точки зрения. Сегодня мы поговорим о принципах работы оборудования, о его достоинствах и недостатках, а также рассмотрим схему изготовления пеллетной горелки своими руками.

О пеллетной горелке

Пеллетная горелка – специальное обогревательное устройство, которое выделяет тепло за счёт сжигания пеллет или топливных гранул в котле. В некоторых случаях в подобных горелках используется ненужное сухое зерно.

Существуют ручные и автоматические горелки, в автоматических горелках топливо подаётся в бункер для сжигания с помощью специального шнека, а весь процесс контролируется датчиками, за счёт чего устройство нуждается в минимальном контроле со стороны пользователя. Пеллетные горелки нашли своё применение не только в быту, но и в промышленности. Они используются для отопления помещений, для подогрева воды и для удовлетворения ряда других нужд.

Пеллеты, или топливные гранулы, - специальное твёрдое топливо, которое получается из отходов древесины или сельскохозяйственного производства путём прессования и гранулирования под воздействием высоких температур.

Пеллеты представляют собой экологически чистый вид топлива, так как при их сжигании в атмосферу выбрасывается столько же углекислого газа, сколько образовывается при естественном разложении древесины

В странах, в которых сельское хозяйство и деревообрабатывающая промышленность занимают лидирующие позиции, себестоимость пеллетного топлива оказывается гораздо ниже, чем каменного угля. Исключения составляют только те регионы, в непосредственной близости от которых расположены угледобывающие предприятия.

При сжигании пеллет не выделяются опасные испарения, как это происходит при сжигании жидкого топлива.

Принцип работы

Все пеллетные установки, которые можно приобрести в магазине, оборудованы дополнительными узлами:

Шнек – осуществляет подачу топлива от бункера в камеру для сжигания;
Контроллеры для автоматизации процесса работы;
Бункер – место, в котором топливо располагается до подачи в камеру сжигания;
Лямбда-зонд – специальный датчик, который следит за содержанием кислорода в дымовых камерах и самостоятельно контролирует процесс горения топлива в зависимости от условий.

Пеллетную горелку обязательно защищают пластиковой гофрированной трубой. Она выступает в качестве предохранителя при возникновении обратной тяги. Если огонь начинает двигаться в сторону бункера, труба перегорает, предотвращая распространение пламени.

Дополнительно используется вентилятор, который усиливает горение пеллет путём нагнетания воздуха, а также термоэлектрический нагреватель, позволяющий разжигать топливо без вмешательства человека.

В автоматизированных устройствах пеллеты в камеру для сжигания подаются в автоматическом режиме, от человека требуется только следить за количеством топлива в бункере. Необходимость подачи топлива в камеру для сжигания определяется с помощью термодатчиков (могут следить за температурой воздуха в помещении, за температурой воды, либо любыми другими окружающими показателями в зависимости от режима работы оборудования).

Нужная температура теплового носителя устанавливается пользователем, все дальнейшие повышения и понижения контролируются с помощью автоматизированного оборудования. Как только температура доходит до установленного уровня, горелка начинает работать в режиме ожидания (пеллеты не тухнут, они начинают тлеть). Если температура, напротив, понизилась, контролер активирует встроенный вентилятор. Под действием воздуха пеллеты разгораются, горелка переходит в рабочий режим. Если за время простоя пеллеты по какой-либо причине погасли, активируется ТЭН, который осуществляет повторный розжиг.

Устройство

Любая горелка преследует одну цель – создание мощного пламени для нагрева воздуха или водной рубашки котла. При этом саму мощность горения можно регулировать самостоятельно.

Пеллетная горелка преследует аналогичные цели. Устройство представляет собой аэродинамическую трубу, в которую подаётся твёрдое топливо и нагнетается воздух для горения. Подача топлива в трубу осуществляется с помощью специального конвейера шнекового типа. Само топливо перед горением находится в загрузочном бункере. Бункер может иметь различный объём, при этом именно от объёма зависит, как долго горелка может гореть самостоятельно без вмешательства человека (подсыпка топлива).

Устройство пеллетной горелки: 1 - Пеллет поступает в горелку под действием силы тяжести; 2 - Воздух поступает в горелку за счёт разряжения, создаваемого тягой дымовой трубы; 3 - Горение пеллета происходит в камере горения, которая называется «корзинка»; 4 - За счёт высокой температуры, в корзинке происходит термическое разложение древесины, которое формирует поток горючих газов; 5 - Под корзиной проходит поток вторичного воздуха; 6 - В сопле горелки поток горючих газов и вторичного воздуха смешивается, формируя факел; 7 - Твёрдые продукты горения потоком вторичного воздуха выбрасываются из горелки в зольник котла или печи; 8 - Вентиляция канала подачи не позволяет горячим газам диффундировать вверх по каналу и разрушать пеллет, обеспечивая стабильную подачу гранул.

Воздух в зону сжигания подаётся принудительным путём за счёт нагнетания посредством вентилятора.

Камера для сжигания топлива в горелке может иметь круглый либо прямоугольный тип. Круглые горелки наиболее распространены за счёт простоты изготовления. Снаружи к камере сжигания прикреплён патрубок трубы, через который с конвейера подаётся топливо.

В конструкции также предусмотрен зольник, в котором накапливаются отходы горения. В процессе горения пеллет образуется немного золы, потому очищать зольник нужно не чаще, чем раз в неделю при активном использовании горелки.

Виды

Выделяют несколько видов пеллетных горелок, каждая из которых имеет свои достоинства и недостатки.

Факельного типа

Изначально устройство использовалось для получения тепла посредством сжигания зерна, в дальнейшем оно было переоборудовано для сжигания твёрдого прессованного топлива.

Вид сбоку на горелку факельного типа

Небольшие габаритные размеры;
Можно использовать совместно с котлами, у которых топочная камера имеет небольшие размеры;
Упрощённая эксплуатация;
Повышенная надёжность;
Можно сжигать пеллеты низкого качества.

Небольшая мощность по сравнению с другими горелками;
Пламя направлено горизонтально, из-за чего оно нагревает котёл локально.

Объёмного типа

В отличие от предыдущей модели, обладают повышенной мощностью и высоким коэффициентом полезного действия. К недостаткам устройства относят усложнённую конструкцию, большие габаритные размеры, зависимость от качества используемых пеллет.

Общий вид горелки объёмного горения

Каминные

Горение пеллет в каминной горелке

Подобные конструкции преимущественно используются в бытовых условиях, устанавливаются в каминах и котлах. Принцип работы устройства следующий: пеллеты падают в специальную чашу, где происходит их сгорание под действием подаваемого снизу воздуха.

К недостаткам модели относят размеры устройства и необходимость проведения точечной настройки для правильного горения.

Достоинства и недостатки

Оборудование обладает рядом преимуществ:

Пеллеты являются безопасным топливом по сравнению с газом и электричеством;
Позволяет значительно снизить затраты на отопление помещения по сравнению с использованием электрических котлов. При этом пеллетные установки более затратные, чем газовое оборудование, однако не стоит забывать, что провести газ и приобрести газовые баллоны можно не всегда;
Самодельные установки гарантируют высокий КПД – 95%. Некоторые магазинные установки имеют более 97%;
Применяются не только для обогрева помещения, но и для получения горячей воды;
Нет правил для транспортировки и хранения топлива. Находясь вблизи человека, пеллеты не вызывают аллергических реакций, и нет токсичных испарений при горении;
Топливо доступно для приобретения. Владельцы оборудования жаловались на недостаток топлива и необходимость подготовки запаса пеллет с зимы при появлении устройств, теперь нет необходимости хранить большой объём гранул дома, купить при необходимости их можно повсеместно;
Цена на пеллеты в среднем находится на одном уровне, в отличие от газа и электричества, тарифы на которые периодически испытывают сезонные колебания;
Монтаж устройства не требует особых навыков, и не нужно согласовывать установку в уполномоченных органах;
После сгорания пеллет образовывается естественная минеральная зола, которая не требует соблюдения особых правил при утилизации.

Вместе с достоинствами и подобного оборудования выделяют и ряд недостатков:

Высокая стоимость готового магазинного оборудования. Несмотря на популяризацию устройств в последние годы и некоторое снижение цен, пеллетные котлы до сих пор стоят дороже, чем аналогичное по мощности газовое или электрическое оборудование;
Оборудование нуждается в постоянном уходе (особенно устаревшие модели). Пользователю придётся раз в неделю прочищать от скопившейся золы зольник и тепловой обменник. В современных моделях очистка предусмотрена на автоматическом уровне;
При отсутствии автоматической подачи топлива пользователю приходится загружать пеллеты в бункер в ручном режиме;
Необходимо обеспечить условия минимальной влажности в помещениях, в которых будут храниться пеллеты в ожидании использования;
Импортное оборудование практически на рассчитано на условия суровой отечественной зимы, в результате чего часто возникают поломки и неисправности;
В отдалённых районах топливо на зиму до сих пор приходится запасать из-за нестабильности поставок.

Изготовление пеллетной горелки

Пеллетные установки часто игнорируются покупателями из-за их дороговизны по сравнению с газовым и электрическим оборудованием, при этом проблема решается путём изготовления устройства в домашних условиях.

Общая схема для самостоятельного изготовления пеллетной горелки

Камеру сгорания можно обустроить из трубы квадратного или круглого сечения. Отдавать предпочтение лучше жароустойчивой стали, способной противостоять повышенным температурам, толщина стенок должна быть не меньше 4 мм.

Крепление самодельной установки к котлу производится фланцевой пластиной, изготовленной из жаропрочной стали толщиной от 3 мм.

Контейнер для подачи топлива в камеру сгорания можно приобрести либо изготовить своими руками. Самый оптимальный вариант – сразу делать установку, в которой топливо будет подаваться автоматически. Для этого в приобретённую трубу нужного диаметра помещаем шнек. Вращение устройства будет производиться за счёт подшипника, редуктора и двигателя, работающего на низких оборотах.

Дополнительно в магазине приобретается вентилятор, который будет нагнетать воздух. Вентилятор закрепляется на пластине, которая изготавливается в зависимости от размеров и конструкции дверцы используемого в вашем доме котла.

Важно также побеспокоиться о регулировке количества поступающего топлива и объёма нагнетаемого вентилятором воздуха, иначе самодельное устройство будет работать нестабильно. В домашних устройствах регулировка силы подачи воздуха и количества пеллетов производится в ручном режиме. Данный способ неудобен из-за того, что требует постоянного присмотра за горелкой.

Для автоматизации приобретается электрический элемент накаливания и фотодатчик. Первое устройство производит розжиг пламени в случае, если пеллеты погасли, также регулирует включение устройства. Фотодатчик следит за появлением пламени: если пламя стабильное, датчик передаёт сигнал на элемент накаливания для прекращения розжига.

Для автоматизации системы также приобретается датчик заполнения. Он будет оповещать электронную начинку устройства о степени заполнения камеры сгорания пеллетами.

Пеллетные горелки – современное оборудование для котлов, которое позволяет повысить экологичность процесса и снизить затраты на топливо. При этом само оборудование в магазине имеет высокую стоимость. Для базовых бытовых нужд лучше отдавать предпочтение самодельным устройствам, работу которых при необходимости можно автоматизировать.

Пеллетный котел - отопительное оборудование, работающее на пеллетах - особом виде твердого топлива. Пеллетами называют гранулы, произведенные прессовкой отходов деревообрабатывающей промышленности.

Принцип работы котлов и их внутреннее устройство

Существует три типа устройств:

специализированное оборудование, работающие лишь на пеллетах;
котлы, которые могут работать на пеллетах только ограниченное время, как с резервным топливом;
универсальное оборудование, работающие с любыми видами твердого топлива.

Устройство пеллетного котла включает три ключевых элемента: сам котел с горелкой, механизм подачи гранул, емкость для хранения топлива. Работает оборудование так: гранулы направляются из емкости в топку и сгорают там; далее тепло нагревает тепловой носитель, который передает энергию в помещение.

Благодаря конструктивным особенностям топки, аппарат способен выдавать до 96% КПД. Теплообменник может быть стальным (имеется опасность коррозии) или чугунным (чувствителен к гидроударам). Оборудование оснащается автоматикой, которая контролирует заправку топливом и следит за заданной температурой. Мощность бытовых аппаратов колеблется от 10 до 100 киловатт, тогда как промышленные пеллетные котлы могут быть очень мощными - до 1500 киловатт.

Котел отличается простотой обслуживания. В зависимости от интенсивности эксплуатации и объема бункера, подача новых гранул осуществляется каждые 3-15 суток. Также нужно периодически очищать каналы и выбрасывать накопившуюся в резервуаре золу.

Преимущества котла на пеллетах

Среди наиболее явных достоинств следует выделить такие:

Рациональный расход топлива. Гранулы горят так, что отходов не остается.
Относительно низкая стоимость топлива в сравнении с углем или дровами.
Разумные цены на пеллетные котлы. Газовое и электрическое оборудование стоит дороже.
Эксплуатация и техобслуживание такой техники не отличается сложностью.
Экологичность оборудования.

Критерии выбора котла

Чтобы определиться, какой пеллетный котел выбрать, нужно присмотреться к отдельным характеристикам оборудования. Существует ряд параметров, оказывающих непосредственное влияние на эффективность работы аппарата.

Тип горелки

Распространены два вида горелок: ретортные и стокерные. Первые приспособлены к гранулам среднего качестве и не нуждаются в частой чистке. Стокерные горелки нужно регулярно чистить и им необходимо высококачественное топливо с низким содержанием золы.

Степень автоматизации

Пеллетные устройства в разной степени оснащены средствами автоматизации. Особенно интересна функция информирования домовладельца о событиях в отопительной системе по СМС. Причем можно не только получать сообщения, но и дистанционно регулировать работу системы посредством отправки СМС.

Разновидность шнека (подающего устройства)

В системе может быть гибкий или жесткий шнек. Жесткий шнек конструкционно прост и стоит недорого. Однако этот элемент имеет недостатки. Во-первых, если длина не может превышать пары метров, а во-вторых, из-за жесткой привязки к горелке нельзя менять положение шнека. В результате чего окружающее пространство не может использоваться рационально. Решить проблему можно с помощью еще одного шнека на электромоторе.

Гибкий шнек можно устанавливать на большей дистанции - до 12 метров. Также линия подачи может представлять собой любую геометрическую форму. Главный минус такой системы - сложный крепеж шнека.

Устройство теплообменника

Существует множество вариантов теплообменников:

выполненные по вертикали или горизонтали;
трубчатые или плоские;
с разными вариантами ходов и поворотов;
с устройствами для завихрения газов и без таковых.

Оптимальным вариантом считается теплообменник вертикального типа с завихрителем и двумя-тремя ходами. Достоинство такой конструкции - возможность уменьшения температуры дымовых газов, благодаря чему большая часть тепла не уходит в трубу, а обогревает помещение. Также вертикальное устройство не способствует накоплению золы внутри оборудования.

Приобретая котел стоит поинтересоваться у продавца наличием на складе запасных деталей к нему или оперативностью поставки их в магазин в случае необходимости. Обслуживание устройства может проводиться только сертифицированным работником.

Изготовление котла

Ниже представлена пошаговая инструкция о том, как самостоятельно построить пеллетный котел своими руками. В качестве конструкционных материалов можно использовать стальные трубы или листы толщиной от 3 до 5 миллиметров. Также необходим рабочий инструмент - болгарка и сварочный аппарат. При отсутствии навыков сварщика можно обратиться за помощью к соответствующему специалисту.

Рабочий процесс состоит из нескольких этапов:

Сборочные работы

Проще всего создать котел горизонтального типа. В основе системы - теплообменник прямоугольной формы из труб с квадратным сечением. Такое сечение позволяет создать качественные стыковые швы.

Начинаем с заготовки. Нарезаем трубу на части нужной длины. Делаем круглые отверстия под трубы в профиле для вертикальной стойки. Во фронтальных трубах прорезаем отверстия для водоотвода и труб. Водоотвода будет два: один для холодной воды - внизу, второй - вверху - для теплой воды.

Для проделывания отверстий используем газовый или электросварочный резак. Отверстия обрабатываем болгаркой.

После того, как закончили с отверстиями, свариваем между собой заднюю и фронтальную часть аппарата. Швы должны быть очень качественными, поэтому располагаем трубы и стойки на ровной поверхности для удобной работы.

Привариваем боковые трубы, а также круглые трубы к теплообменнику. Его нужно устанавливать в топливник из огнеупорного кирпича. Закрепляем сваркой квадратный профиль. Сборочные работы закончены.

Пеллетные котлы отопления необходимо проверять на герметичность. Для этого делаем следующие шаги:

ставим конструкцию в вертикальное положение;
закрываем нижнее отверстие;
заливаем в емкость воду через отверстие вверху.

Если протечки отсутствуют, можно приступать к монтажным работам.

Обратите внимание! Если протечки имеются, пусть даже незначительные, необходимо заново произвести сварочные работы. Протечки недопустимы.

Установка котла

Начинаем монтажные работы со вставки теплообменника в уже готовый корпус. На этом элементе системы стоит остановиться детальнее. Корпус должен быть изготовлен из шамотного кирпича на бетонном фундаменте. Кладка кирпича производится по технологии, которая применяется при создании кухонных печей. Важно, чтобы размер корпуса позволяли иметь как минимум сантиметровое расстояние между теплообменником и стенками изнутри.

После состыковки всех элементов обязательно проверяем качество сварных швов. Если все в порядке, проверяем устройство на работоспособность.

Важно! Ни при каких условиях нельзя размещать котел в помещениях, где имеются пожароопасные или взрывоопасные вещества, к примеру, баллоны с газом.

Способы повышения коэффициента полезного действия

Топливные котлы страдают одним общим недостатком - они теряют тепловую энергию, уходящую вместе с продуктами горения через дымоход. Чтобы избежать теплопотерь, можно применять специальные отопительные щиты, за которыми кроются трубы. За счет своего устройства отопительный щит сдерживает тепло, которое иначе бы ушло в дымоход.

Совет! Для повышения коэффициента полезного действия можно поставить циркуляционный насос прямо в отопительную систему, а также дополнительные теплообменники.

Подключение к сетям

Обвязка пеллетного котла включает в себя такой перечень работ по установке:

насосных контуров;
предохранителей;
расширительного бака;
запорной арматуры.

Также понадобиться состыковать котел с обратным и подающим контуром, наполнить контур тепловым носителем, провести опрессовку и протестировать оборудование.

Обвязка должна выполняться очень качественно, так как брак в работе может привести к нарушению функциональности оборудования. Это может не только вывести котел из строя, но и создать угрозу безопасности жильцов дома. По правилам безопасности при обвязке допустимо применение лишь пожароустойчивых металлических труб. Применение полипропилена крайне нежелательно, да и технически нецелесообразно, так как теплоноситель будет иметь температуру большую, чем способен выдержать этот материал.

Котел подключается к сетям путем последовательного выполнения следующих действий:

ставим котел;
подключаем горелку;
монтируем пеллетный бункер;
подключаем транспортер (шнек);
присоединяем автоматику.

ставим группы безопасности, состоящие из автоматического отводчика воздуха, манометра и клапана сброса;
устанавливаем датчик для термального клапана;
производим монтаж дымохода;
устанавливаем приспособления для обратной подачи: пару кранов на подачу и обратку, термоголовку и насос циркуляционного типа.
дополняем систему источником бесперебойного питания (если необходимо).

Использование обратного потока дает возможность держать под контролем показатель нагрева теплового носителя, прежде чем он поступит в отопительную систему. Теплоноситель будет содержаться лишь в малом круге циркуляции до тех пор, пока температура на обратку не вырастет до определенного уровня. Когда температурный режим достигнет нужной величины, через термоголовку станет подаваться холодный теплоноситель, а по основному кругу будет циркулировать горячий.

Обратите внимание! Котел не должен работать с холодным теплоносителем. Если его температура ниже 55 градусов, начинает образовываться конденсат, что приводит к повышенному накоплению сажи в дымоходе и теплообменнике.

Дымоход для пеллетного котла рекомендуется оснащать отводом для конденсата. Лучший материал для отвода - нержавейка. Общее правило - чем больше высота отвода, тем лучше. Также желательно предусмотреть очистку дымохода в автоматическом режиме.
Пеллеты нужно хранить в специально приспособленном помещении с качественной гидроизоляцией. Пеллеты должны быть сухими.
Дополнительный бак-аккумулятор позволит сэкономить до 30% топлива, а также предотвратит перегревы и повысит КПД котла.

Сборка и установка пеллетного котла требует определенных навыков и технических знаний. При этом если все сделано грамотно, владелец дома при относительно небольших затратах получит в свое распоряжение очень практичную и производительную систему отопления.

Статья подготовлена при участии специалистов компании DOZATECH

Несмотря на то, что наша страна - один из крупнейших экспортеров голубого топлива, говорить о повсеместной газификации не приходится. Для многих потребителей и в Москве, и в Сибири самый дешевый способ отопления и сейчас недостижим, и не факт, что будет доступен в будущем. Поэтому приходится искать альтернативные источники обогрева, благо, выбор в этой сфере впечатляющий. И в последние годы ассортимент отопительного оборудования пополнился интересным агрегатом – пеллетным котлом. Остановимся подробнее на этом типе оборудования, для чего рассмотрим следующие аспекты:

Что такое пеллетный котел отопления и на каком топливе он работает.
Устройство агрегата.
Преимущества и недостатки пеллетного котла.
На что обратить внимание при выборе агрегата.

Что такое пеллетный котел

По сути, это разновидность твердотопливного котла, но рассчитанная на определенный вид топлива (пеллеты) и с возможностью полной или частичной автоматизации рабочего процесса.

Именно способностью функционировать в автономном режиме при минимальном вмешательстве владельцев пеллетные котлы кардинально отличаются от обычных, твердотопливных.

У них более высокий КПД (коэффициент полезного действия) - и за счет характеристик пеллет, и за счет особенностей конструкции. Пеллетные котлы могут быть как узкоспециальными – предназначенными только под пеллеты, так и комбинированными (универсальными) – способными работать на дровах или угле, некоторые модели работают практически на любой биомассе, в качестве топлива можно использовать шелуху, древесные отходы и подобное.

Александр Димитрев Представитель компании DOZATECH, производителя пеллетных котлов

При определенной конструкции котла в нем можно сжигать любую биомассу очень низкой калорийности – это щепа, кора, отходы деревообработки, сельхозотходы, лузга подсолнечника и другое.

Пеллеты, или древесные гранулы – экологически нейтральное топливо, получаемое, в основном, из отходов деревообрабатывающей промышленности (щепки, стружка, кора), но они могут быть и из отходов сельскохозяйственных культур. Появились пеллеты в тридцатые годы прошлого века, когда в штате Айдахо была изобретена и опробована первая установка по прессованию в гранулы отходов с местных лесопилок. Под сильным давлением сырьевая масса нагревается, что провоцирует образование лигнина, который и связывает мельчайшие частицы в плотные, гладкие гранулы. Это позволяет отказаться от использования химических веществ – пеллеты полностью натуральное, безопасное, в плане экологии, топливо. Диаметр гранул варьируется в пределах 6-8 мм, длина – до 50 мм. В европейских странах пеллеты относятся к стандартизированным видам топлива и производятся по стандарту DIN plus.

В нашей стране их производство не столь развито и поднадзорно, качество гранул, от которого будет зависеть и КПД котла, и его работоспособность, определяют визуально – белые лучше, чем серые. В отличие от древесины, у гранул пониженная влажность и повышенная плотность, ввиду чего при горении выделяется большее количество тепла и минимальное количество углекислого газа. Если перевести это свойство в цифры, для сравнения, получится следующее соотношение – при сжигании тонны пеллет выделится столько же тепла, сколько при сжигании 1,6 тонны дров. Зольность составит всего 0,5 % от сгоревшего объема, а выделяемые дымовые газы будут бесцветны.

Примерная теплотворная способность пеллет составляет 5 кВт/час с одного килограмма, но насколько реальная эффективность будет приближена к теоретическим данным, зависит и от качества самих пеллет, и от показателей котла, в котором они будут сжигаться.

Устройство агрегата

Сам пеллетный котел состоит из трех основных узлов:

Топочная – оборудована специальной горелкой (ретортная или факельная) и двумя дверцами (контрольная, очистная).
Конвективная зона – в ней расположен теплообменник: он может быть вертикальным, горизонтальным или комбинированным, трубчатого или пластинчатого типа. В конвективной зоне происходит нагревание теплоносителя в теплообменнике газами, выделяемыми в процессе горения пеллет. Большинство агрегатов рассчитаны только на отопление и имеют один контур, но в некоторых моделях - два контура: отопительный и водонагревательный.
Зольник – в него поступают отходы горения (незначительные при нормальном дожиге), которые периодически удаляются через очистную дверцу.

Однако перечисленные узлы - это хоть и основная, но только часть, для работы которой необходима приставка АПТ (автоматическая подача топлива). Эта приставка включает следующие компоненты:

Бункер – емкость для пеллет определенного объема, из которой гранулы поступают в топочную, может быть встроенным или наружным.
Шнек – порционно подает гранулы на горелку по мере необходимости, приводится в действие редуктором.
Вентилятор – необходим для поддержания процесса горения, так как устройство котла не предусматривает наличия естественной тяги.

Так как пеллетный котел - это автоматизированная система, его устройство также включает блок управления с дисплеем, на который выводится информация о текущем состоянии, и через него же задаются основные рабочие параметры. Контроллер регулирует розжиг горелки, подачу гранул и воздуха, остановку, по мере достижения нужной температуры, поддерживая выбранный владельцем режим отопления.

В зависимости от вместимости бункера и выбранного режима одной засыпки может хватить как на несколько дней, так и на неделю и даже больше.

Чтобы сделать отопительный процесс полностью автоматическим, котел можно соединять непосредственно с хранилищем – пневмотруба будет подавать гранулы в бункер по мере его опустошения.

Преимущества и недостатки пеллетного котла

Одно из главных преимуществ пеллетных котлов – экономичность, по этому показателю они уступают только газовому магистральному отоплению. Это связано и с высоким КПД оборудования, и с высокой теплотворностью пеллет, и с их доступной стоимостью. Второй аспект, привлекающий потребителя – автоматизация процесса. В отличие от остальных твердотопливных котлов, пеллетный как раз не нуждается в постоянном контроле и регулярной ручной подаче топлива. У агрегатов, работающих на дизельном топливе, он выигрывает и в плане экологичности – никаких запахов и черного дыма.

Главным же недостатком этих агрегатов является солидная цена – это самые дорогие твердотопливники, стоимость автоматизированной станции европейского производства измеряется сотнями тысяч, отечественные немного дешевле. Далеко не каждому частнику по карману такие вливания в отопительную систему своего дома. Однако учитывая долговечность оборудования, которая сегодня приближена к двум десятилетиям, это разумное вложение в долгосрочной перспективе.

Кроме высокой стоимости, к минусам относят энергозависимость – автоматика нуждается в электричестве, и если отключение на несколько часов (в среднем до 10) допустимо и не собьет настройки, то более длительное остановит работу котла. Станция должна быть оборудована независимым источником энергии, что еще увеличит стоимость системы.

На что обратить внимание при выборе агрегата

Несмотря на относительную «молодость» этого типа твердотопливников, на рынке большой выбор котлов зарубежного и отечественного производства. Чтобы подобрать оптимальный для своих условий агрегат, стоит обратить внимание на несколько важнейших параметров.

Мощность – у каждого производителя достаточно широкий модельный ряд, включающий как бытовые, так и промышленные агрегаты. Как и у любого отопительного оборудования, мощность измеряется в киловаттах (кВт), мощность бытовых моделей начинается от 15 кВт. Так как обогрева помещения со средними теплопотерями необходимо около 1 кВт на 10 м², такой котел способен обогреть дом в 150 м². Однако стоит учитывать, что котел нужен с небольшим запасом.

Проблема снижения затрат на отопление на сегодняшний день выходит на первое место для многих категорий граждан. Особенно она коснулась собственников частных домов с индивидуальной системой отопления, канализации и водопроводом. Очень часто разумным решением для сокращения расходов являются котлы для отопления на пеллетах.

Пелеттный котел Ekoret фирмы VIADRUS с топливным бункером

Котлы такого типа только совсем недавно получили широкое распространение и в домах россиян, но, благодаря невысокой цене, дешевизне топлива и простоте обслуживания, они все чаще и чаще устанавливаются для отопления помещений. Ниже будут рассматриваться особенности конструкции и принцип, на котором работают котлы на пеллетах. Отзывы покупателей, которые приводятся в статье, помогут оценить все за и против покупки пиролизного котла на пеллетах.

Пиролиз

Пиролизом называется распад органических соединений при высоких температурах. При доступе кислорода процесс пиролиза превращается в обычное сгорание. Если же доступ кислорода ограничить, то углеводородное топливо будет разлагаться на низкомолекулярные горючие соединения и шлак. В случае с пиролизом древесины образуется смесь из газов метилового спирта, ацетона, бензола и небольшого количества других горючих веществ и практически чистый углерод с примесями оксидов металлов.

Совсем недавно в качестве топлива повсеместно использовали древесный уголь – топливо, которое получают путем обжигания древесины без доступа воздуха в угольных ямах. Такой традиционный приводит к значительным потерям тепловой энергии при первичном сгорании. Современный твердотопливный котел на пеллетах лишен этого недостатка и способен полностью использовать тепловую энергию, которая образуется при пиролизе древесины. Поэтому такое устройство называют также газогенератором.

Принцип работы котла на пеллетах

Котлы длительного горения на пеллетах состоят из трех отдельных механизмов:

непосредственно котла с горелкой;
транспортера для подачи гранул;

Функционирует котел на пеллетах следующим образом:

пеллеты загружаются в бункер для топлива;
подача пеллет в котел производится шнековым транспортером;
в топке котла пеллеты сгорают и разогревают теплоноситель.

В котлах для отопления на пеллетах используется принцип сжигания топлива «сверху – вниз». При этом горение проходит намного медленнее, чем в обычной топке, где топливо горит «снизу – вверх» и циркулирующие нагретые потоки газов вовлекают в процесс слои топлива, которые находятся выше. Конструктивно это решается следующим образом.

В самой топке расположена горелка с форсункой для подачи нагретого воздуха непосредственно к зоне горения. Благодаря этому появляется возможность контролировать скорость сгорания топлива, перемещая зону огня постепенно вниз. Подача нагретого воздуха дает возможность сжигать топливо наиболее полным образом. При этом зола и сажа образуется в минимальном количестве, а КПД (коэффициент полезного действия) котлов, работающих на пеллетах, увеличивается до 96%.

Такой механизм работы обеспечивает постепенное сгорание топлива. Котлы длительного горения на пеллетах могут работать на одной закладке более суток, что делает это оборудование довольно удобным для использования в быту. Кроме этого, наличие в конструкции оборудования топливного бункера дает возможность максимально автоматизировать работу отопительного оборудования.

Конструкция и внутреннее устройство

Котлы на по своей конструкции схожи с общей схемой, по которой изготавливаются все твердотопливные котлы. Однако, у них имеются некоторые особенности. Например, размер топки у этих моделей намного меньше, так как теплообменник у них нагревается не столько за счет открытого пламени, сколько за счет горячего воздуха в конвекционных каналах. Это позволяет более полно использовать тепловую энергию. Температура выхлопных газов в оборудовании такой конструкции не превышает обычно 150 градусов Цельсия.

Топка пиролизного котла на пеллетах сконструирована с расчетом возможности контроля подачи воздуха в нее. Наличие топливного бункера позволяет управлять подачей пеллет в нее с возможностью регулировки скорости и температуры горения. За счет этого достигается возможность регулирования температуры нагрева теплоносителя в системе. Конструктивно это решается установкой шнекового транспортера, который непосредственно и производит подачу топлива.

Для изготовления котлов для отопления на пеллетах чаще всего используются высокопрочные стальные сплавы. Топку и теплообменник изготавливают из коррозиестойкого чугуна. Необходимо заметить, что срок службы чугунных котлов может достигать 45-ти лет, что намного больше, чем показатели оборудования, которое изготовлено из стали.
Разжигаются пеллетные гранулы с помощью специального электрического ТЭНа. Воздух в топку нагнетает вентилятор. После того, как оборудование переходит в рабочий режим, электрическая цепь отключается. Таким образом, котлы, работающие на пеллетах, потребляют совсем немного электроэнергии.

Автоматическая работа

Современные модели котлов длительного горения на пеллетах обязательно оснащаются автоматикой, которая подает гранулы в топку по определенной программе, а также включает и выключает горелку для экономии расхода топлива и поддержания заданного температурного режима, который в течение суток может изменяться. Панель управления находится на самом котле или на пульте дистанционного управления.

Среднеразмерный 25-киловаттный котел на пеллетах, расход топлива в котором составляет приблизительно 5 кг топлива в сутки, оборудуется бункером объемом от 250 до 350 литров. Таким образом, непрерывная полностью автоматическая работа оборудования может осуществляться как минимум трое суток. С установкой внешнего бункера это время можно еще увеличить.

Конструкция внешнего бункера

За счет того, что подача пеллет в котел выполняется дозировано, горелка не перегревается и все оборудование можно отключить дистанционно, прекратив подачу топлива. При этом котел автоматически прекратит работу через несколько минут, когда полностью сгорит загруженная доза пеллетных гранул.

Стоимость оборудования и отзывы покупателей

Вообще цена твердотопливных котлов – это не самое сильное место этого оборудования. Дело в том, что котлы, работающие на пеллетах, стоят существенно дороже, например, газового оборудования той же мощности. Тем не менее, существенная эксплуатационная экономия за счет доступности и дешевизны топлива обеспечивает ему высокий спрос.
Если же говорить про уровень цен, то можно привести следующие данные. Котел на пеллетах Zota (российского производства) мощностью 15 кВт стоит приблизительно 150 тыс. руб. Цена самого мощного (мощностью 100 кВт) составляет около 350 тыс. руб. Владельцы этих котлов отмечают, что себестоимость одного кВт тепловой энергии обходится не дороже 1 руб. (при условии закупки топлива по цене до 4,00 руб./кг).

Пеллетный котел Grandeg (изготавливается в Латвии) мощностью 25 кВт продается в среднем по 250 тыс. руб. 100-киловаттный котел того же производителя обойдется уже в 500 тыс.

Если проанализировать отзывы владельцев этого оборудования, то можно отметить, что все они подтверждают значительную экономичность отопительного оборудования такого типа и удобство эксплуатации. Котельная на пеллетах за один отопительный сезон позволит сэкономить десятки тысяч рублей только на топливе.

Кроме этого, котлы для отопления на пеллетах отличаются бесшумной работой и эргономичным дизайном.
Некоторые владельцы жалуются на то, что это оборудование для работы нуждается в подключении к электрической сети. Однако расходуют электричества такие устройства совсем немного.

Цена на пеллеты составляет около 5500 рублей за одну тонну, т.е. один килограмм, в среднем стоит около 5-6 рублей. При необходимости можно наладить производство пеллет купив необходимое оборудование или сделав его своими руками.

В видео ниже показано, как работает котел на пеллетах.