Пеллетный котел: ретортная горелка для отопления, лучшее устройство шнека для котельной, принцип работы на гранулах

Преимущества и недостатки

Пеллетный котел считается самым экологичным агрегатом, несмотря на высокую стоимость

Для получения полного представления о работе твердотопливных отопительных котлов недостаточно знать их принцип работы и устройство. Для этого потребуется ознакомиться с достоинствами и недостатками. К положительным сторонам относят следующие характерные черты:

повышенный показатель экономичности, исключающий потребность в создании больших запасов дров или угля;
высокий КПД, достигнуть которого удается лишь при эксплуатации газового котельного оборудования;
высокая теплотворность исходного материала;
достаточно низкая в сравнении с тепловым эффектом стоимость твердого топлива;
абсолютная безопасность эксплуатации оборудования этого типа;
возможность полной автоматизации рабочего процесса;
возможность обходиться при контроле состояния системы без участия человека, поскольку встроенная автоматика контролирует подачу топлива и температурный режим системы;
долговечность и надежность оборудования в целом.

Автоматика котла работает на электричестве, что увеличивает расходы на отопление

У агрегатов этого класса имеются недостатки, которые обязательно учитываются при выборе конкретного образца отопительного оборудования:

высокая стоимость комплектующих изделий, производимых специально для ремонта агрегатов своими руками;
сложность с приобретением горючего топлива (пеллет), объясняемая плохой налаженностью процесса производства древесных гранул;
высокий расход электроэнергии, связанный с дополнительными затратами электричества на автоматизацию процессов.

Особенностью работы оборудования является необходимость в проведении новой настройки системы отопления после ее вынужденной остановки на время более 10-ти часов. К сложностям обращения с пеллетными котлами относят и постоянную заботу пользователя о непрерывности поступления электропитания от источника тока. Чтобы не зависеть от неожиданных отключений электроэнергии, рекомендуется установить автономный генератор.

Ключевые характеристики

Надёжность пеллетного котла, как любого оборудования, выражена в гарантийном сроке, межремонтном и межсервисном интервалах. Как устройство для производства энергии и передачи её теплоносителю, прибор характеризуют:

энергетическая эффективность сжигания топлива;
мощность;
время автономной работы на одной закладке.

Тепловая мощность, какая самая малая

Какое количество теплоты образуется за единицу времени в результате сжигания топлива, показывает основная характеристика теплогенератора — тепловая мощность.

Её выбирают исходя из назначения помещения, площади, высоты потолков, теплопотерь при прохождении через ограждающие конструкции.

Значения мощности гранульного котла лежат в диапазоне 12—500 кВт.

Меньшая мощность делает устройство невыгодным, при большей он теряет преимущества перед другими теплогенераторами:

работает с КПД < 0,8 — менее эффективно, чем газовые, жидкотопливные, угольные котлы;
выходит из строя через 3—5 лет.

Коэффициент полезного действия

КПД устройства показывает, какую долю смог «взять» пеллетный котёл из того расчетного количества тепла, которое топливо «отдало» при сгорании. Снижает КПД недостаточная или чрезмерная загрузка топки, некачественное горючее, неправильная эксплуатация оборудования.

Топливо тем эффективнее, чем выше теплота его сгорания. Лидируют по эффективности мазут и дизель. Теплота сгорания пеллет в 2,4—4,3 раза ниже и зависит от вида исходного сырья:

древесных — 17,5—19 (МДж/кг);
соломенных — 14,5;
торфяных — 10.

По этому показателю гранулы из отходов деревообработки сравнимы с углем (15—25 МДж/кг) и превосходят исходный материал — опилки, щепу, стружку (10 МДж/кг).

Расход топлива и вместительность бункера

Средний годовой расход гранул из древесного вторсырья на 1/5 меньше, чем бурого угля (по массе) и в разы меньше кусковой древесины (она более влажная и менее плотная).

Точная цифра зависит от свойств котла и настроек его работы, а также от объёма обогреваемого помещения, материала и конструкции наружных стен.

Объём бункера для пеллет определяет, как долго отопительному котлу не потребуется участие человека и варьируется от десятков литров до кубометра и более.

Справка. Автоматизация подачи топлива возможна, если она изначально предусмотрена конструкцией котла. От объёма бункера зависят и противопожарные расстояния в котельной.

Дополнительные функции

Автоматизация работы пеллетного котла не ограничивается механизированной подачей топлива из оперативного запаса к горелке. Модели котлов с дополнительными функциями сводят ручной труд по обслуживанию агрегата к минимуму:

оптические элементы контролируют пламя;
электроспираль воспламеняет закладку топлива;
температуру и давление воды измеряет термоманометр;
термостаты включают и выключают горелку, насос, защищают систему от перегрева;
мощность котла настраивает потенциометр;
датчик прогорания топлива реагирует на температуру поверхности горелки.

Это неполный перечень электронных, механических, химических устройств, которыми производитель способен оснастить свою продукцию.

Высокая степень автоматизации позволяет пеллетному котлу работать без участия человека более 7 суток. Связь с персональным компьютером делает управление дистанционным. Очистка или замена зольника вручную занимает не более получаса.

Важно! Технические параметры пеллетного котла, заявленные производителем — это результат испытаний, проведённых с предписанным топливом. Инструкция к устройству содержит требования к качеству пеллет: зернистость (мм), теплотворность (Дж/кг), влажность (%), зольность (%). Свойства горючего отражаются на мощности и эффективности теплогенератора

Свойства горючего отражаются на мощности и эффективности теплогенератора.

Пеллетные котлы: описание и особенности

Свое название эти агрегаты получили благодаря используемому для их работы энергоносителю – пеллетам. Гранулы производят из отходов деревообработки путем прессования.

Влажность горючего регулируется и составляет 12-16%, благодаря ее низкому значению обеспечивается высокий КПД.

Размер отсека для хранения топлива влияет на продолжительность автономной работы котла. На одной загрузке устройство может функционировать на протяжении от нескольких суток до 2 недель. Некоторые промышленные агрегаты имеют объем бункеров, позволяющий им работать непрерывно в течение месяца и более.

Пеллетные котлы по своему устройству и принципу сходны с пиролизными установками. Отличие в аппаратах, работающих на гранулах, заключается в специальной горелке и системе автоподачи топлива. Подобное оборудование оснащается розжигом при помощи ТЭНа, установленного в первой камере. Он обеспечивает разогрев воздушной струи, что запускает процесс тления, после чего ТЭН отключается.

Сжигание пеллет в котле происходит в режиме пиролиза – энергоноситель в топочной зоне сгорает при равномерной подаче воздуха. Образующиеся газы при помощи вентилятора нагнетаются в камеру, где осуществляется их переработка и передача энергии через стенки теплообменника жидкости, циркулирующей в системе отопления.

Перегорание древесного топлива происходит почти полностью, остается только небольшое количество золы, скапливающейся в специальной камере под колосником.

Удаление остатков в домашних установках проводится в ручном режиме, только некоторые модели мощных котлов имеют систему самоочистки, представляющую собой транспортерную ленту для золоудаления.

Виды твердотопливных котлов

Твердотопливные котлы изготавливаются только с напольным вариантом установки, они могут быть предназначены, как для сжигания только одного вида топлива, как классические агрегаты, так и для разных видов топлива, как пиролизные и пеллетные.

Устройства чаще выпускаются одноконтурными, но в большинстве вариантов имеют возможность включения внешнего бойлера косвенного нагрева ГВС. Кроме того современные котлы, работающие на твердом топливе оборудуются электрическими ТЭНами для поддержания температуры внутреннего контура отопления в ночное время или при отсутствии жильцов дома.

Классические

Этим модификациям агрегатам уже больше двухсот лет и они имеют традиционную конструкцию. Комплектуются топочной и зольной камерами, ёмкостным теплообменником в виде водяной рубашки и дымовентиляционной системой.

Работают такие агрегаты на любом твердом топливе. Они мало эффективны, поскольку не имеют развитых поверхностей нагрева. Это приводит к тому, что в них большие потери тепла с уходящими газами, порядка до 20 %.

Кроме того они не имеют автоматической подачи топлива, засыпка топлива происходит каждые 2-3 часа в ручную. Агрегаты работают с естественным отводом топочных газов в атмосферу, управление процессом горения выполняется в ручном режиме, через регулировочную заслонку для подачи воздуха.

Контур отопления подключается к внутридомовой системе теплоснабжения, работающей по принципу естественной циркуляции. Обычно мощность таких агрегатов не высокая, они способны обогреть дома с площадью не выше 150 м2.

Пиролизные

Нормальное функционирование агрегатов данного класса протекает в режиме генерации на базе тления топлива с выделением летучих веществ. В теплотехнике такой технологический процесс именуется пиролизом.

В качестве энергоносителей, как правило, применяется древесина. Под воздействием высочайших температур и дефицита воздуха они расщепляются до газообразных летучих веществ, которые сгорают в пиролизной камере, с выработкой тепловой энергии, которая через теплообменник передается греющему теплоносителю отопительного контура.

Для реализации пиролизного процесса топка разделена на 2 рабочие камеры. В основной — топливо тлеет, с выделением горючих газов, которые догорают в зоне дожига при температуре 1200 С , обогащенные вторичным воздухом.

Пеплетные

Такие котлы сжигают специально приготовленное топливо — пеллеты в виде гранул, полученных в процессе переработки производственных и сельскохозяйственных отходов: опилок, фрагментов растений и торфа.

Они характеризуются небольшой влажностью и очень высокой теплотворной способностью и определенной текучестью, что позволяет организовать автоматическую подачу топлива в котел без участия человека.

Котлы оборудованы системой автоматического розжига и регулирования процесса горения, что обуславливает высокие показатели эффективности — КПД до 92 %. Агрегаты способны отапливать помещения с большой площадью – 1000 м2. Они экологически безопасны, поскольку обеспечивают полное сжигание вредных веществ в топливе.

Разновидности горелок в пеллетных котлах

Типичная установка устроена достаточно просто, в нее зачастую входят такие элементы как:

Лоток для загрузки топлива.
Жаровня.
Нагнетающий вентилятор.
Приспособление для розжига.

Принцип работы предполагает наличие пеллет, также в оборудование входит автоматика и шнек. Для обеспечения подачи воздуха есть лямбда-зонд, он отмеряет оставшийся объем и подстраивает горение таким образом, чтобы получить максимальный КПД.

Резервуар для топлива называют бункером, к основным элементам относится нагреватель, работающий от сети, он функционирует автоматически. Трудоемкость во время процесса работы сводится к минимуму, что делает устройство очень востребованным и популярным.

Ретортные пеллетные горелки

Горелка ретортного типа

Эту разновидность устройства я называю оборудованием объемного длительного горения, гранулы подаются верх за счет шнекового приспособления. Воздух для протекания процесса проходит через отверстия в чаше, они расположены по всему ее периметру.

Конструкция теплообменника должна быть оригинального образца, в таком типе газовой горелки это очень важно. Купить подобную установку получится у иностранных фирм, зачастую они занимаются разработками современных модификаций. Аппарат достаточно чувствителен к гранулам и требует качественного обслуживания, в противном случае он не прослужит долго

Аппарат достаточно чувствителен к гранулам и требует качественного обслуживания, в противном случае он не прослужит долго.

Пеллеты растительного происхождения приведут к прогоранию элементов корпуса, что потребует дорогостоящего ремонта.

Горелки каминного типа

Устройство может работать беспрерывно, оно рассчитано на постоянное горение гранул, для нагнетания воздуха дополнительных составляющих не нужно. Но без тяги через дымоход такие приспособления функционировать не будут, это обязательное правило для использования устройства.

На параметры канала для выхода дыма я советую обращать внимание в первую очередь, от этого будет зависеть продуктивность работы. Стабильное поступление воздуха необходимо обеспечить и следить за процессом внимательно

Факельные

Поскольку пламя стремится вбок, то подобные твердотопливные системы часто встречаются на российском рынке. Шнек горизонтального типа отвечает за подачу топлива, пеллеты проходят по нему в камеру сгорания по вакуумной трубке. Без принудительной тяги оборудование не сможет работать, вентилятор способен создавать нужное давление воздуха, поэтому его зачастую вполне хватает.

Процесс можно с уверенностью назвать стабильным, эффективность работы также на высоком уровне. В отсутствии гранул можно запросто использовать сухую щепу, это никак не скажется на целостности или функционале приспособления. Регулировка плавная, это обосновано прямой связкой между системой управления и вентилятором, процесс автоматизирован.

Схема подключения пеллетного котла

Схема подключения пеллетного котла в систему отопления дома идентична схеме подключения любого теплогенератора, будь то газовый котел или котел на дизельном топливе.

Нижний патрубок котла врезается в обратку, верхний патрубок врезается в подачу. Горение пеллет в горелке котла строго контролируется при помощи двух факторов:

подача топлива шнеком,
подача воздуха вентилятором.

А потому перегрев котла в штатной ситуации невозможен. Значит, обвязывать металлом подачу котла нет необходимости. Схема пеллетного котла с полипропиленовыми или металлопластиковыми трубами прекрасно работает у многих хозяев долгие годы.

А для внештатных ситуаций, вызванных авариями в линиях электропередач или отказом контроллера котла, стоит предусмотреть схему аварийного отключения подачи топлива и воздуха в камеру сгорания котла. То , которое на момент аварии будет находиться в топке котла, уже неспособно вызвать перегрев теплоносителя в системе отопления.

При такой простоте обвязки, монтаж пеллетных котлов может производить не специализированная организация, а любая строительная организация с лицензией.

Пеллетный котел своими руками: советы по подбору материалов для котла, сборке и эксплуатации

Принцип работы пеллетного котла (нажмите для увеличения)

Среди энергоносителей, доставляемых потребителю централизованно, самым экономичным видом является газ.

Однако серьезную конкуренцию ему составляют альтернативные источники тепла, среди которых котел на пеллетах для отопления дома — самое выгодное решение. Принципиальных отличий на первый взгляд нет. В теплообменнике, который встроен в камеру сгорания, нагревается вода, которая и обогревает дом.

Почему же самые производительные газовые котлы, сделанные по инновационным технологиям, экономически проигрывают самостоятельно сделанным аналогам, работающим на пеллетах? Ответ прост, стоимость 1кВт энергии при сгорании газа будет выше, нежели такое же количество тепла при использовании альтернативного топлива.

Сырьем для пеллет служат отходы деревообработки, стоимость которых минимальна, поскольку вопрос их утилизации стоит очень остро и производство топливных гранул является одним из способов избавиться от нежелательных продуктов основной деятельности. Пеллеты можно изготовить и своими руками, но для этого потребуется специальное оборудование.

Технические характеристики

Модель	Масса комплекта, кг	Габариты	Диаметр дымохода	Площадь помещения (до), м2
Куппер ОВК 10 с пеллетной горелкой	132	740х340х500 + 920х740х520	115	100
Куппер ОК 15 с пеллетной горелкой	146	1660х740х520	150	150
Куппер ОВК 18 с пеллетной горелкой	168	1565х740х745	150	180
Куппер ОК 20 с пеллетной горелкой	163	1565х740х743	150	200
Куппер ОК 30 с пеллетной горелкой	193	1920х740х645	150	300

Оснащение твердотопливных котлов «Теплодар» пеллетной горелкой

Также вы можете приобрести отдельно автоматическую пеллетную горелку и установить ее на твердотопливный котел «Теплодар». Горелка АПГ 25 подойдет для любых модификаций моделей «Куппер», «Уют», и «Куппер ПРО» 22 и 28. Монтаж такой горелки не займет много времени: ее можно устанавливать на котел, который уже подключен к отопительной системе.

В комплект поставки входит разборный бункер для пеллет, устанавливаемый на верхнюю часть котла и оснащенный шнеком для подачи топлива. Бункер оборудован встроенным пультом управления.

Чтобы запустить котел после установки горелки, достаточно поместить пеллеты в бункер и настроить нужные параметры с помощью пульта управления. После включения горелки, подача топлива и розжиг пеллет происходит автоматически, поддержание баланса температуры теплоносителя и контроль горения также не требует вашего вмешательства.

Для корректной эксплуатации будет достаточно выполнять пару раз в неделю чистку зольника и наполнять бункер новой порцией топлива.

Что представляет из себя пеллетный котел

Одним из главных минусов дровяных котлов длительного горения является само топливо, оно громоздкое и требует много места для хранения.

Классические твердотопливные котлы для обогрева частных домов созданы для сжигания дров, каменного угля, кокса и прочих твердых видов топлива. Для этого они оснащаются большой топкой, в которой осуществляется сжигание топлива с выделением большого количества тепла. Такие котлы требуют постоянного подкидывания все новых порций дров и угля – прогорают они достаточно быстро, что приводит к постепенному остыванию отопительной системы.

Появившиеся в продаже твердотопливные котлы длительного горения, используемые для отопления частных домов, порадовали своих владельцев уменьшенным количеством подходов для загрузки горючего – некоторые из них умеют работать до 8-10 часов, в зависимости от используемого топлива. Такой подход позволяет рассчитывать на длительную и бесперебойную работу – можно быть уверенным, что к утру в комнатах не похолодает.

Альтернативой котлам длительного горения стали пеллетные котлы, работающие на специальных горючих гранулах – пеллетах. Такое топливо выделяет большое количество тепловой энергии и обладает множеством преимуществ перед дровами и углем:

Доступная стоимость – благодаря тому, что пеллеты представляют собой продукт, созданный из различных отходов, их стоимость находится во вполне доступном диапазоне;
Удобство хранения – достаточно сложить мешки с гранулами в любом удобном месте. Также для этого можно предусмотреть вместительный бункер;
Удобная дозировка – пеллеты являются сыпучим и очень легким горючим материалом, поэтому их можно дозировать с точностью до нескольких грамм. Также их очень удобно засыпать – для этого можно воспользоваться глубокой лопаточкой.

Пеллеты сгорают практически полностью, оставляя после себя минимальное количество золы. Также в продаже присутствуют низкозольные модификации, сгорающие чуть ли не на 100%.

Пеллетный котел для отопления дома представляет собой довольно внушительный агрегат, работающий на гранулах-пеллетах. Хранение топлива осуществляется в бункере, размеры которого могут быть как маленькими, так и очень большими. Пеллетное горючее постепенно поступает в камеру сгорания, где оно сгорает с выделением большого количества тепла. После этого тепло поглощается теплообменником.

Перепад температур между камерой сгорания и выходом теплообменника очень большой – продукты сгорания остывают здесь с температуры +800-900 градусов до +100-120 градусов.

Пеллетные котлы для дома состоят из следующих узлов:

Бункер – здесь хранится пеллетное горючее, которое забирается в камеру сгорания. Некоторые модели пеллетных котлов обладают очень большими бункерами, что позволяет рассчитывать на самый длительный прогрев и непрерывную работу отопления частного дома на протяжении нескольких дней подряд>;
Шнек – обеспечивает плавное поступление гранул-пеллет в рабочую камеру, он приводится в движение электродвигателем;
Камера сгорания – здесь происходит процесс горения;

Основные агрегаты и узлы пеллетника.

Горелка – в этом модуле воспламеняются и горят пеллеты. Можно сказать, что камера сгорания и горелка – это один и тот же узел;
Теплообменник – здесь происходит передача тепла в систему отопления. Теплообменники могут быть самыми разными, начиная от плоских стальных и заканчивая многоходовыми чугунными;
Модуль управления – контролирует подачу топлива в топку, проверяет рабочие параметры, следит за безопасностью.

Пеллетные котлы, используемые для отопления частных домов, содержат в себе и многие другие узлы – это сборники золы, предохранительные клапаны, системы розжига и многое другое. Но основными являются именно вышеуказанные модули – они отвечают за создание тепла и его передачу в систему отопления частного дома.

Работают пеллетные котлы для дома примерно так же, как и обычные твердотопливные котлы. Шнек забирает пеллеты из бункера и направляет их в горелку, где происходит их сгорание. Полученное тепло забирается теплообменником, а остатки отправляются в атмосферу. Многие пеллетные котлы оснащаются системами принудительной подачи воздуха в камеру сгорания и вентиляторами дымоудаления – все это позволяет обеспечить более эффективное сжигание пеллетного топлива.

Благодаря автоматической подаче горючего, пеллетные котлы не требуют частых подходов. Одной загрузки хватает на несколько часов, а то и на несколько дней. Более того, самые продвинутые образцы самостоятельно поддерживают температуру в системе, регулируя подачу пеллет и горение пламени – для этого они оснащаются многофункциональными системами автоматики.

Пеллетный котел: 3 варианта оборудования

Преимущества и недостатки

популярные модели:

Автоматический пеллетный котел китурами корея

Автоматический пеллетный котел pelletron пеллетрон 22 квт