Котел пеллеты – Пеллетные котлы: цены и характеристики моделей

superarch.ru

схема работы и особенности применения

Во все времена существования человечества в холодные сезоны возникала необходимость отопления жилищ для поддержания приемлемой для комфортного существования температуры. Древесина всегда являлась идеальным топливом для поддержания огня, правда поначалу она использовалась достаточно неэффективно, поскольку сжигалась на кострах и в открытых топках. Так открытые очаги заменялись на печи, которые давали больше тепла для обогрева помещения, а затем их заменили котлы, работающие на древесном топливе, а сейчас отопительные котлы на пеллетах. Постепенно твердотопливные котлы были заменены более прогрессивными устройствами, работающими на электричестве или газообразном топливе.

Несмотря на появление современных газовых и электрических котлов, отопительные устройства, работающие на древесном топливе, не потеряли своей актуальности. Это связано с необходимостью утилизации отходов деревообрабатывающей промышленности, требованиями экологии и из соображений экономии средств.

Для решения этих задач в конце двадцатого века немецкими инженерами были разработаны отопительные котлы, использующие в качестве топлива так называемые пеллеты. Так назвали новый вид древесного топлива в виде небольших цилиндров из древесных опилок, скрепляемых между собой естественным лигнином.

Особенности и свойства пеллет

Пеллетами называют топливные гранулы из древесины диаметром до 10 мм и длиной до 60 мм, изготовленные с помощью прессования древесных опилок. Плотность пеллет -120 кг/м. куб., влажность — до 8%, теплота сгорания гранул достигает 5 кВт/кг. Изготавливаются гранулы из экологически чистого сырья, удобны в транспортировке, складировании и организации автоматизированной подачи в топку котла.

Расход пеллет в два раза ниже расхода на отопление дровами и по весу примерно соответствует расходу угля. Стандарт на качественный состав пеллет в нашей стране пока отсутствует, поэтому отопительный материал может быть различного качества, а теплоотдача в большой степени зависит от степени его загрязнения и влажности.

Пеллеты поставляются в продажу упакованными в герметичные полиэтиленовые мешки и после их вскрытия должны храниться в сухом помещении, поскольку при попадании во влажную атмосферу пеллеты активно поглощают атмосферную влагу и рассыпаются, теряя удельную теплоту сгорания. Зола сгоревших пеллет тугоплавка и не спекается.

Стоимость отопления зданий, где используются отопительные котлы на пеллетах в качестве топлива, сравнима со стоимостью отопления угольными котлами, но в два раза выше стоимости газового отопления.

Если же учитывать стоимость газового оборудования и подключения к системе газоснабжения, то за 10 лет эксплуатации цена отопления становится примерно одинаковой.

При сравнении с угольными котлами следует учитывать необходимость ежедневного обслуживания последних, а также проблемы, возникающие при удалении угольного шлака и золы (черная пыль и грязь). Для сравнения — при сжигании пеллет образуется в 15-25 раз меньше золы, чем при отоплении углем. Еще одним плюсом их использования является возможность автоматизации подачи топлива в топку, что невозможно при отоплении с помощью угольного котла.

Устройство

Агрегат для отопления пеллетами состоит из котла с горелкой, шнекового питателя и бункера для засыпки топлива. Котлы полностью автоматизированы и программируются на достижение нужной температуры в помещении, причем могут задаваться дневной и ночной режимы работы, а также время включения/отключения устройства.

Котлы абсолютно автономны в работе, что позволяет использовать их без опасения неожиданного отключения электроснабжения и нарушения температурного режима в обогреваемом помещении. КПД пеллетного котла достигает 90%, что позволяет небольшому по габариту устройству обеспечивать обогрев значительных по объему помещений. Древесные брикеты занимают значительно меньше места, чем уголь и могут храниться в небольших сухих помещениях.

Преимущества пеллетных котлов:

• эффективность более 90%;
• экономичность в потреблении топлива;
• экологическая чистота;
• простота и удобство в обслуживании;
• автоматическая работа и возможность программирования.

Пеллетные котлы комплектуются теплообменниками различных видов. Стандартные чугунные элементы обладают хорошей тепловой отдачей, не подвержены коррозии, но имеют большой вес и не переносят резких перепадов температуры. Большинство же устройств отопления комплектуется стальными теплообменниками, более легкими и отдающими тепло значительно быстрее чугунных, но подверженными коррозии из-за образующегося конденсата.

Для облегчения загрузки топлива в топку в пеллетных котлах используются специальные бункеры, позволяющие обеспечить равномерную загрузку гранул и бесперебойную работу котла в течение нескольких дней. Для доставки пеллет в топку используется специальный шнековый транспортер или соответствующие скребки.

Преимущества

В западных странах, где вопросы экологии стоят очень остро, давно оценили преимущества экологически чистых и экономичных пеллетных котлов. Очень важным является то обстоятельство, что котлы этого вида актуальны в труднодоступных районах, куда доставка традиционного топлива (угля) затруднена, а газопровод отсутствует.

Использование же электрических котлов отопления всегда считалось достаточно рискованным вследствие их полной зависимости от внешних факторов и связанных с ними перебоев в подаче электроэнергии. В случае возникновения сезонных перегрузок электрической сети в зимнее время пеллеты являются удобным альтернативным источником тепла.

Анализируя все достоинства и недостатки котлов нового поколения можно отметить, что достоинств значительно больше:

• отопление с использованием пеллет полностью автономно, поскольку котлы совершенно независимы от внешних источников энергии;
• низкая себестоимость отопления, которая в три раза меньше, чем при отоплении помещений электрическими котлами;
• экологическая чистота процесса. При сжигании пеллет образуется только углекислый газ и водяной пар;
• система автоматики, которой оборудованы котлы;
• простота обслуживания, которое состоит в засыпке необходимого количества топлива в бункер один раз в несколько дней и удаление золы один раз в месяц.

Учитывая стабильное повышение мировых цен на газовое топливо, популярность пеллетных котлов в ближайшее время будет продолжать расти. Кроме экологической чистоты, экономичности и удобства в обслуживании, потребители учитывают и возможность использования образующейся при сгорании пеллет золы в качестве эффективного удобрения для растений.

Еще одним значительным плюсом использования подобного рода отопительных приборов является их низкая себестоимость и длительный срок эксплуатации, составляющий до двадцати лет беспрерывной работы.

В специализированных магазинах в продаже представлен широкий ассортимент котлов, работающих на пеллетах. При их выборе необходимо обращать внимание на мощность оборудования и количество получаемого тепла на условную единицу топлива, а также на возможность использования сменного оборудования, благодаря которому при необходимости можно менять вид используемого топлива.

udobnovdome.ru

Пеллетные котлы отопления: принцип работы, производители, стоимость

Пеллетные котлы отопления – это хороший пример высокоэффективной системы обогрева жилища, «работающей» на твердом топливе. Ведь пеллетный твердотопливный котел обогревает дом не хуже газового аналога. Причем сами пеллеты – это, по сути, брикетированные опилки и стружки, то есть, обычное вторсырье и отходы от пиломатериалов – обходятся намного дешевле газа.

Поэтому с учетом постоянно возрастающей стоимости углеводов пеллетные котлы для отопления дома являются просто идеальным вариантом нагревательного прибора. И в данной статье мы рассмотрим устройство, принципы работы и типовые разновидности пеллетных нагревательных приборов. Эта информация поможет вам выбрать «правильны» котел, подходящий именно для вашего дома.

Принцип работы пеллетного котла

Принцип работы пеллетного котла

Пеллетный котел – это всего лишь усовершенствованный вариант дровяного отопительного прибора. Он работает по следующему принципу: топливо загружают в камеру сгорания — топку, воздух закачивают сквозь особый канал – поддувало, газообразные отходы процесса горения отводят по особой вытяжке – дымоходу. Одним словом – классика.

Принцип работы пеллетного котла

Только вместо привычных дров в камеру сгорания загружают прессованные из опилок и стружки гранулы – пеллеты, подачу которых можно дозировать с помощью шнекового механизма. А в топке можно оборудовать дополнительную камеру, где сгорает «вытапливаемый» из пеллет газ. Именно так устроены твердотопливные котлы пеллетные, пиролизного типа – высшее звено эволюции дровяного отопительного прибора, функционирующее с 96-процентным КПД.

Впрочем, пеллеты можно использовать и без пиролиза, как обычную «буржуйку» или печку. Вот только мощность такого «обогревателя» будет колебаться в пределах от 15 до 100 кВт. И работать такой котел будет и «отопительном» и в «водонагревательном» контуре. То есть, с просто недостижимой для обычной «буржуйки» функциональностью и эффективностью. Причем средний срок службы пеллетного котла – 20-25 лет, а оборудования премиум-класса «живет» почти полвека.

Типовые конструкции отопительных приборов на пеллетах

Производители пеллетных котлов выпускают три разновидности отопительных приборов:

Котел на брикетах

• Котлы, работающие только на пеллетах. Они комплектуются бункером и шнековым механизмом подачи гранул в топку.
• Котлы, работающие и на пеллетах и на дровах или брикетах. Причем пеллеты «едут» в топку по винтовому транспортеру (шнековому механизму), а дрова или брикеты – загружаются вручную, сквозь особую дверцу. То есть, топочная камера у такого котла только одна. Поэтому на дровах или брикетах он может работать не более пары-тройки часов.
• Двухкамерные котлы, работающие и на пеллетах (они сгорают в первой камере) и на любом другом виде твердого топлива (оно сгорает в соседней камере). В итоге, работа пеллетного котла получается еще более эффективной. Например, первую камеру можно использовать для обогрева контура системы отопления, а с помощью второй – обогревать контур горячего водоснабжения. Да и сам отопительный прибор уже не зависит от поставки гранул.

Разумеется, стоимость пеллетного котла, особенно «двухкамерного» типа, достаточно высока. Некоторые модели стоят дороже стандартных газовых нагревателей аналогичной мощности. Но покупка такого оборудования, все же, выгодна и владельцу частного дома, и собственнику коммерческой недвижимости.

В чем выгода?

О некоторых достоинствах пеллетных котлов мы уже упоминали выше по тексту. Эти отопительные приборы действительно славятся долгим сроком службы (до 50 лет) и большой мощностью (до 100 кВт), но на этом их положительные качества не заканчиваются.

И к прочим достоинствам пеллетных отопительных приборов можно причислить следующие факты:

Топливные пеллеты

• Полную автономность — отопительные котлы на пеллетах работают сами по себе, почти как обычные буржуйки. Разумеется, полностью автоматизированные устройства все же нуждаются в электроэнергии, питающей приводы и управляющие контуры. Но функционирование котла возможно и без электрификации.
• Простоту в обслуживании – такие котлы состоят из топки, поддувала и дымохода. То есть, перед нами обычная печь, в которой нужно лишь время от времени менять колосники. И все. Разумеется, автоматический пеллетный котел требует большего внимания, но вся профилактика возможных поломок такого устройства связана скорее с обслуживанием блока управления. Сам котел не нужно даже чистить – пеллеты сгорают практически без остатка.
• Дешевизну «топлива» — такие отопительные приборы «питаются», по сути, прессованной стружкой. А этот «материал» стоит дешевле дров, торфа или угля, даже с учетом расходов на трансформацию сыпучей формы в гранулированную. Причем пеллеты расходуются с куда меньшей интенсивностью, чем те же дрова или уголь. Именно поэтому котлы на пеллетном топливе – это самая дешевая разновидность отопительного прибора на твердом топливе.

Словом, пеллетный котел это просто сосредоточие всех достоинств отопительного прибора твердотопливного типа. Но чтобы указанные достоинства пошли вам во благо, вы должны купить не первый попавшийся котел, а только тот отопительный прибор, который подходит под именно ваши условия эксплуатации.

Как выбрать пеллетный котел?

Отопительные котлы на пеллетах могут быть двухкамерными и стандартными, водонагревательными и работающими только с отопительным контуром. Но все это мелочи.

Ведь на выбор котла, по большому счету, влияет всего пять факторов, а именно:

• Мощность отопительного прибора.
• Тип горелки.
• Степень автоматизации.
• Особенности конструкции транспортера для пеллет.
• Устройство теплообменника.

Поэтому далее по тексту мы рассмотрим влияние каждого вышеупомянутого фактора на процесс выбора каждой модели котла.

Выбор по мощности

Котел для частного дома

Мощность котла считается очень просто – 10 квадратных метров площади всего одним киловаттом. Причем мощность водогрейного котла нужно увеличить на 25-30 процентов. То есть, вам необходим котел, мощности которого будет достаточно для обогрева площади именно вашего дома.

Разумеется, такая формула расчета дает лишь приблизительное представление о мощности котла. Точное значение этого параметра можно вычислить на специальной программе – калькуляторе мощности, которую можно найти на сайте любого производителя подобной техники.

Какая нужна горелка?

На пеллетных котлах монтируют два типа горелок – вертикальный (ретортный) вариант, который направляет пламя вверх, и горизонтальный (стокерный) вариант, направляющий пламя вбок.

Причем ретортные горелки практически нечувствительны к качеству топлива и не нуждаются в очистке. В свою очередь, стокерные горелки «питаются» только особыми сортами гранул, сгорающими без зольного остатка. Но и в этом случае стокерные горелки придется чистить с удручающей периодичностью.

Поэтому на «правильном» котле должна стоять только ретортная (вертикальная) горелка.

Выбор по степени автоматизации

Автоматические котлы на пеллетах работают без вмешательства человека. То есть, и подача топлива, и регулировка интенсивности горения, и работа контуров (в двухкамерных котлах) осуществляется автоматически, под управлением «искусственного интеллекта» котла.

Пеллетное отопление

Разумеется, такая схема хороша своей эффективностью и экономичностью: ведь дозировку топлива осуществляет особый блок управления, включающий транспортер только в нужное время, причем сигнал на блок подает даже не котел, а температурный датчик, установленный в отапливаемом помещении.

Однако при отключении электроэнергии такой котел «умирает». Ведь все приводы транспортеров и дроссельных заслонок, а равно и управляющие контуры, работают именно на электроэнергии.

А вот обычный, неавтоматизированный котел будет работать сколько угодно и где угодно. Поэтому вам нужен либо этот вариант, либо автоматическая система, поддерживаемая автономным источником электроэнергии.

Какой нужен транспортер?

Устройство оборудования

Транспортеры в пеллетных котлах бывают жесткими и гибкими. Причем жесткий шнек стоит дешево и работает без сбоев. Но его длина не может превышать 2 метров – иначе шнек начнет работать в роли жернова, перемалывая в опилки гранулированные пеллеты.

Гибкий шнек стоит дороже, но работает с завидной эффективностью даже на 12-метровом расстоянии. Поэтому если бункер смонтирован на 2-метровом расстоянии, то вам нужен жесткий транспортер, а если хранилище пеллет уделено от топки на 2-12 метров, то в котле будет смонтирован только гибкий шнек.

Выбор по конструкции теплообменника

Теплообменник выбирают по позиционированию узла в корпусе. Существуют вертикальные, горизонтальные теплообменники, плоской или трубчатой формы. Причем специалисты отдают предпочтение именно вертикальным теплообменникам.

Ведь такие камеры можно оборудовать эффективными вертикальными горелками. К тому же в вертикальных теплообменниках не скапливается сажа и пепел – несгоревшие частицы опадают на дно под действием силы тяжести. Да и систему турбулизации дымохода (набор поворотов и завихрителей, затрудняющий конвекцию воздуха) легче выстроить именно на вертикальном теплообменнике.

В итоге, вертикальные теплообменники гарантируют высокую температуру в зоне горения (до 1000-1100 градусов Цельсия) и обеспечивают охлаждение отработанных газов до 100-120 °С.

canalizator-pro.ru

Самодельный пеллетный котел своими руками

Из всех водогрейных отопительных установок, сжигающих различные виды твердого топлива, самым совершенным по праву считается пеллетный котел. И неудивительно, ведь эффективность сжигания пеллет очень высока, а степень автоматизации агрегата позволяет не вмешиваться в его работу неделями, только бы хватало объема загрузочного бункера. Но все эти достоинства оборачиваются и другой стороной – приличной стоимостью оборудования, в число которого входит не только сам отопитель, но и топливный бункер со шнековым конвейером. Однако, есть возможность стать счастливым обладателем столь высокотехнологичного агрегата, заплатив за него вдвое дешевле. Для этого придется сделать пеллетный котел своими руками, эту тему мы и разберем в данном материале.

Устройство и принцип работы пеллетных котлов

Чтобы смонтировать самостоятельно подобную твердотопливную установку, нужно будет хорошо потрудиться, а для начала разобраться, как она работает и из чего состоит. Сердцем пеллетного агрегата является горелочное устройство, что выполняет практически все основные функции и связано с контроллером котла, действуя по его командам. Горелки, предназначенные для сжигания пеллет, бывают двух типов:

• ретортные;
• факельные.

Разница между ними заключается в следующем. Ретортная пеллетная горелка представляет собой чашу (реторту), наполняемую снизу топливом посредством шнека, а воздух в зону горения подается вентилятором через отверстия, расположенные по бокам чаши. При работе столб пламени направлен вверх, что должна учитывать конструкция котла.Факельное горелочное устройство – это труба, она же – камера сгорания, где с одного торца происходит шнековая подача пеллет, а из другого выходит мощный факел пламени, направленный горизонтально. Это достигается нагнетанием воздуха в камеру с той же стороны, что и топлива.

Примечание. Горелки факельного типа применяются чаще ретортных, так как у последних случаются проблемы с подачей пеллет низкого качества. Для сборки котельной установки своими руками также предпочтительнее использование факельного горелочного устройства, ниже мы обоснуем почему.

В дальнейшем мы будем рассматривать работу агрегата с факельной горелкой, поскольку для нашей цели данная конструкция подходит лучше. Итак, камера сгорания в виде трубы находится внутри котла, а наружная часть горелки состоит из корпуса с подающим шнеком и вентилятором для нагнетания воздуха. Для функционирования электрического розжига и поддержания пламени в конструкцию также входит плата управления, фотодатчик и элемент накаливания. В верхней части корпуса находится патрубок топливоподачи.

Процесс происходит так: по команде контроллера шнек подает в камеру небольшое количество пеллет и останавливается. Включается элемент накаливания и одновременно с ним вентилятор, вызывая возгорание топлива. Появление устойчивого пламени фиксирует фотодатчик, и извещает об этом блок управления, а тот выключает элемент накаливания. Дальше начинается работа в обычном режиме, шнековый конвейер возобновляет подачу, а вентилятор нагнетает требуемое количество воздуха. По команде того же контроллера в горелку через патрубок насыпаются пеллеты, перемещаемые туда из загрузочного бункера внешним шнековым конвейером.

Примечание. Многие производители используют топливный бункер, закрепленный прямо над патрубком горелки, что позволяет пеллетам самостоятельно ссыпаться в него без дополнительного конвейера.

Теперь стоит рассмотреть устройство пеллетного котла в целом. Конструкция корпуса агрегата типична для всех твердотопливных установок, она представляет собой внутреннюю камеру из стали либо чугуна, заключенную во внешний кожух, заполненный водой, — водяную рубашку. Для отбора теплоты у дымовых газов конструкцией может быть предусмотрено 2 типа теплообменников:

• жаротрубный;
• водотрубный.

В водотрубном теплообменнике теплоноситель протекает через трубы, омываемые продуктами горения и передающие ему свое тепло. Но такое устройство нечасто встречается в твердотопливных котлах, обычно в них все наоборот: дымовые газы проходят сквозь трубы, отдавая энергию горения водяной рубашке, это и есть жаротрубный теплообменник. Чтобы работа котла была эффективной, теплообменник делается двух – или трехходовым. Это значит, что дымовые газы, проходя по жаровым трубам, дважды или трижды меняют свое направление на противоположное, делая 2 или 3 хода. Это позволяет отдать им максимум тепла водяной рубашке, а на выходе в дымоход получить температуру не более 150 ºС.

Рабочий процесс происходит так: горелка сжигает топливо и нагревает стенки камеры, а те прогревают теплоноситель. В свою очередь, продукты горения под воздействием естественной тяги и работы вентилятора проходят сквозь жаровые трубы, также отдавая теплоту водяной рубашке, и выбрасываются в дымоход. Интенсивность горения управляется контроллером по сигналу датчика температуры, погруженного в теплоноситель на выходе из агрегата. В том и заключается принцип работы пеллетных котлов, чтобы автоматически регулировать процесс сжигания и по необходимости увеличивать или уменьшать подачу топлива и воздуха в горелку.

Рекомендации по изготовлению котла

Первое, что следует сделать – это выбрать конструкцию агрегата. Здесь рекомендации следующие: не усложнять себе работу и подобрать устройство котла с учетом перспективы. Простыми словами, стоит отделить те элементы, что можно изготовить самостоятельно от других, которые придется приобрести. К последним относится горелочное устройство с набором автоматики.

Некоторые мастера-умельцы предлагают делать и горелку своими руками, но этот узел достаточно сложен, на него можно потратить массу времени и усилий, а в результате функционирование и расход пеллетного котла будут непредсказуемыми. Наверняка проще купить готовое изделие и поставить его в самодельный агрегат, но этот вопрос каждый решает для себя сам.

Чтобы подобрать конструкцию с учетом перспективы, нужно сделать ее универсальной. То есть, предлагается изготовить самодельный пеллетный котел по образу обычного твердотопливного агрегата, в котором есть возможность сжигать дрова и уголь. В сущности, теплообменные процессы, происходящие в обоих видах отопителей, идентичны, отличается лишь топливо и способ его сжигания, что показано на рисунке:

Итак, смело принимаем конструкцию традиционного твердотопливного котла с возможностью встраивания вместо загрузочной дверцы горелочного устройства на монтажной пластине. Это даст следующие преимущества:

1. Поскольку изготовление пеллет пока не очень распространено в нашей стране и с топливом возможны перебои, то можно в любой момент снять пеллетную горелку и обогревать жилище с помощью дров или угля.
2. Появится возможность использовать природный газ или солярку, поставив вместо пеллетной горелки газовую или дизельную.

Для топки котла лучше всего взять жаропрочную сталь толщиной 5 мм. Идеальный вариант – сталь, легированная хромом и молибденом (нержавейка), но она достаточно дорога, а для ее сваривания требуются особые навыки. По этой причине пеллетные котлы изготавливают из обычной углеродистой стали Ст20, а для кожуха водяной рубашки подойдет марка Ст3 толщиной 3 мм. Из такого же металла, что и камера сгорания, предпочтительнее взять заготовки для дверец и жаровые трубы для теплообменника. Колосниковую решетку вырезают из стали толщиной 10 мм или просто покупают готовую. Ну и для патрубков дымохода и теплоносителя понадобятся отрезки труб соответствующих диаметров.

Сборка производится посредством сварки, используя чертежи пеллетного котла. Особое внимание следует уделить ужесточению стенок водяной рубашки отрезками стальной полосы или уголка, а также съемной конструкции загрузочной дверцы. По окончании сварные швы нужно обязательно испытать на проницаемость и устранить недостатки.

Обвязка пеллетного котла

На практике монтаж пеллетного котла мало чем отличается от установки других твердотопливных «собратьев». Тут основная задача – правильно разместить все оборудование вместе с устройствами топливоподачи. Помните, что между блоками агрегатов требуется соблюдать проходы шириной не менее 700 мм, а перед лицевой панелью агрегата должно быть пространство 2 м.

Если при розжиге любого твердотопливного котла после остановки внутрь подавать теплоноситель из системы отопления, то на внутренних стенках топки образуется токсичный конденсат вперемешку с золой и сажей. Чтобы не допустить этого процесса, со временем разрушающего металл, при монтаже используются схемы обвязки пеллетных котлов со смесительным узлом.

Здесь главную роль играет трехходовой клапан, чьей задачей является не допустить попадания в рубашку агрегата теплоносителя из системы до тех пор, пока он не прогреется. В это время вода, побуждаемая насосом, циркулирует по малому кругу из подающего трубопровода прямо в обратный через трехходовой клапан. Как только она достигнет установленной температуры, клапан начнет подмешивать в обратку воду из системы, в конце концов перекрыв движение по малому кругу. При этом обвязка котла, работающего на пеллетах, должна предусматривать установку насоса на обратном, а не подающем трубопроводе. Не следует забывать и о группе безопасности с предохранительным клапаном и манометром, которую нужно ставить на выходном патрубке отопителя.

Заключение

Как показывает практика, самодельные котлы, работающие на пеллетах, по своему КПД уступают установкам заводского изготовления, зато превосходят их доступной стоимостью и надежностью. Последняя достигается толщиной конструктивных элементов из металла.

cotlix.com