пеллетные котлы длительного горения для отопления, твердотопливный котел на гранулах

Содержание:

Единственной возможностью обзавестись стабильным отоплением в районах, где отсутствуют газовые магистрали, является использование котлов на традиционном топливе – дровах и угле. Более современные модификации твердотопливных котлов работают на пеллетах (горючих гранулах).

Особенности отопления на пеллетах

Спрос на твердотопливные котлы постоянно растет, т.к. после газа именно уголь и дрова считаются наиболее недорогими энергоносителями. Что касается электричество, то, несмотря на повсеместную доступность, использовать его для основного обогрева жилища слишком дорого: в особенности это касается домовладений большой площади. В таких случаях наиболее оптимальным вариантом остаются приборы на твердом топливе.

В ходе постоянной эволюции отопительного оборудования появился новый вид топлива – пеллеты. Сырьем для их изготовления выступают древесные щепы и другие горючие отходы, которые методом прессовки формируются в энергоемкие гранулы.

Пеллеты обладают целым рядом достоинств:

1. Их удобно складировать. В продажу гранулированное топливо поступает в удобных для хранения мешках.
2. Их удобно дозировать. Загрузку пеллет можно точно рассчитать по порциям, в отличии от тех же дров. Кроме того, сама загрузка проводится очень просто, по причине сыпучести гранул.
3. Стоимость этого доступного топлива достаточно дешевая, т.к. основным сырьем для его изготовления выступают отходы в виде древесной стружки, шелухи, остатков растений.
4. Хорошая энергоемкость. 1 кг пеллет способен произвести примерно 5 к Вт энергии.
5. Пеллеты обладают хорошей пожарной безопасностью. Они не самовоспламеняются даже при высокой внешней температуре. Кроме того, топливо не впитывает влагу.
6. Удобство загрузки горючих гранул дает возможность устанавливать для них автоматизированную подачу внутрь топки. Котлы на дровах или угле подобной возможности лишены.

Эксплуатировать котлы на пеллетах достаточно просто: они не нуждаются в постоянном надзоре и значительных затратах топлива. Кроме специализированных котлов, гранулы можно использовать в любой твердотопливной модели.

Конструкция пеллетного котла

Для ознакомления с устройством пеллетного котла и принципом его работы лучше всего рассмотреть специализированную, а не универсальную модель. Основными элементами ее конструкции является горелка, теплообменник, система подачи топлива и узел автоматики. Рабочий процесс включает в себя подачу топливных гранул внутрь камеры сгорания, их воспламенение и отдачу тепла в теплообменник. Основное отличие пеллетных моделей от обычных твердотопливных котлов — меньшие габариты камеры сгорания, т.к. крупные деревянные поленья здесь замены компактными гранулами. В тех случаях, когда оборудование рассчитано на потребление всех видов твердого топлива, его камера имеет стандартные размеры.

Нередко пеллетные котлы длительного горения имеют автоматизированную подачу топлива. Эта система включает в себя бункеры разного размеры, предназначенные для загрузки гранул. Далее, с помощью трубы небольшого сечения, их транспортируют в шнековую систему подачи топлива. Она осуществляет подачу пеллет в топку, где по ходу их сгорания выделяется много тепловой энергии. После этого нагретый воздух, перемешанный с раскаленными продуктами сгорания, двигается внутри теплообменника: таким образом осуществляется передача высвобожденного тепла в систему отопления.

Сильные и слабые стороны твердотопливных котлов длительного горения

Котлы отопления на пеллетах гораздо удобнее, чем традиционные твердотопливные агрегаты: в этом смогли убедиться многочисленные пользователи, которые обзавелись модифицированным оборудованием.

К несомненным достоинствам пеллетных котлов можно отнести:

• Удобство загрузки топлива. Пеллеты сами по себе очень легкие и сыпучие. В бункер их загружают непосредственно из мешков. Для меньшей дозировки подойдет любая лопатка наподобие тех, которыми в супермаркетах набирают сыпучие продукты. Сами же котлы оснащены автоматической системой забора топлива.
• Автоматизация. Пеллетные котлы даже с не очень габаритными бункерами нуждаются в 1-2 подходах в течении суток. Что касается моделей с большим бункером, то их можно оставлять без надзора почти на неделю. В отдельных инновационных модификациях для работы используются специальные программы.
• Небольшой процент отходов. Во время сгорания пеллет практически не образовывается зола. Чистить такой агрегат нужно намного реже, чем обогреватели на дровах. Особенной популярностью пользуются гранулы низкозольного типа, сгорающие почти полностью.

• Высокий КПД. Обычные твердотопливные модели редко имеют КПД выше 80%. Этот показатель у пеллетных котлов находится практически на одном уровне с газовым оборудованием (93%).
• Простое обслуживание. Его можно осуществлять самостоятельно, не приглашая для этого специалистов.
• Дешевизна топлива. Для обеспечения оборудования горючими гранулами не придется тратить большие деньги. В этом отношении пеллеты зачастую даже выгоднее, чем дрова и уголь.
• Пожарная безопасность. Котлы данного типа на порядок безопаснее, чем модели на газу, электричестве или жидком топливе.
• Экологичность. Уровень образование выхлопных газов здесь очень низкий.

Следует упомянуть также о недостатках пеллетных твердотопливных котлов:

• Нужда в регулярной чистке. Этот момент является общим для любого твердотопливного оборудования. В сельской местности зола широко используется в качестве удобрения для почвы.
• Дороговизна. В первую очередь это касается автоматических моделей.
• Возможность отсыревания. Хотя степень водопоглощения пеллет на порядок ниже, чем у дров, однако их рекомендуется хранить в специальных герметичных мешках.

Следует сказать, что единственным смущающим фактором на пути приобретения пеллетного котла выступает его стоимость. Хотя, если говорить о небольших приборах, оснащенных автоматикой, то цены на них достаточно приемлемы.

Рекомендации по выбору

Приобретение котла длительного горения на пеллетах обычно не встречает каких-то препятствий: даже если в точке продажи сантехнического оборудования и не окажется нужной модели, ее можно без проблем заказать. Кроме того, выбрать печь на пеллетах можно посредством интернет ресурсов, где выложены каталоги с характеристиками. При этом рядовой покупатель сталкивает с проблематикой значительного разнообразия модификаций: чтобы выбрать для себя наиболее подходящий вариант, необходимо обладать базовой информацией об этих устройствах.

Какой бывает теплообменник

Наиболее надежными и эффективными считаются чугунные теплообменники. Для чугуна характерна значительная прочность и стойкость по отношению к коррозии. На его нагревание уходит мало времени, а отличная теплоемкость материала позволяет теплоносителю длительное время равномерно нагреваться. Котлы с подобными теплообменниками способны прослужить длительное время, без нужды в ремонте. Цена на чугунные модели самая высокая.

На порядок дешевле обойдется пеллетный котел со стальным теплообменником. При этом важно учитывать меньшую выносливость стали и подверженность ее процессам ржавления. Если нагрузка на агрегат небольшая, то такой тип теплообменника хорошо справится со своей задачей.

Немалое значение имеют также конструкционные особенности теплообменников. Твердотопливный пеллетный котел длительного горения может быть трубчатым, плоским и многоходовым. Наибольшей надежностью отличаются жаротрубные модели: они очень быстро нагревают теплоноситель и снижают температуру дымовых газов. Следует обращать внимание также на то, куда направлен отвод газов: наиболее удобны в этом отношении вертикальные теплообменники, так как зола в них почти не задерживается.

Сильные стороны многоходовых теплообменников в пеллетных котлах заметны даже при визуальном осмотре. Они обладают высоким КПД, т.к. тепло здесь отбирается почти полностью. Высокое качество отвода продуктов сгорания достигается благодаря эффективной тяге.

Автоматизация

В современных котлах отопления на гранулах широко используется электроника, дающая возможность автоматизировать работу, сделав ее максимально безопасной.

За счет автоматизации оборудование обретает дополнительные функции:

• Топливо дозируется самостоятельно, в зависимости от заданного температурного режима.
• Управление работой горелки. Регулируется скорость вращения вентиляторов, обеспечивающих подачу воздуха и удаление дыма.
• Безопасность. Обеспечивается постоянное наблюдение за давлением и температурой теплоносителя, наличием пламени и тяги.
• Благодаря контролю за количеством топлива можно вовремя заметить момент, когда необходима очередная загрузка в бункер следующей порции гранул.
• Самостоятельный розжиг. Наиболее продвинутые пеллетные теплогенераторы способны сами воспламенять топливо, что обеспечивает полную автоматизацию работы оборудования.
• Цифровое управление. Это позволяет полностью отказаться от контроля за работой прибора со стороны человека.

Подача топлива

Внутри котлов отопление на гранулах забор древесного материала осуществляется специальными шнеками, которые перенаправляют его в топку.

Шнеки встречаются в двух разновидностях:

1. Жесткие. Традиционные приспособления, использующиеся в типовых бункерах. Они отвечают за подачу топлива в камеру сгорания и имеют фиксированные размеры.
2. Гибкие. Такими шнеками комплектуются габаритные бункеры объемом в несколько кубометров. Они помогают наладить подачу пеллетных гранул в автоматическом режиме. В результате пламя горит длительное время и без перебоев. Для синхронизации работы гибких и жестких шнеков используется электроника.

Для защиты шнеков от прямого воздействия пламени применяют специальную воздушную изоляцию.

Горелка

Еще одним важным критерием при выборе подходящей модели пеллетного котла является тип горелки.

Горелки бывают факельными и ретортными:

• Ретортные модели чаще всего является стационарным, без возможности съема. Подача гранул осуществляется снизу или сбоку, воздух же нагнетается с каждой из сторон. Пламя имеет горизонтальную направленность, а для сбора падающей золы имеется специальный контейнер.
• Факельные горелки обладают специальной камерой с платформой для сжигания гранул. Конструкция комплектуется вентилятором, создающим воздушный поток в зоне активного горения. Это дает возможность получить горизонтальное пламя, транслирующее тепло на теплообменник. Надежность факельных моделей находится на более высоком уровне, что объясняется меньшей засоряемостью. Подобные горелки в основном применяются в универсальных котлах отопления, рассчитанных несколько видов топлива.

Мощность и расход

Как уже упоминалось выше, теплотворная способность древесных гранул находится на очень высоком уровне (из 1 кг топлива получается 5 кВт тепловой энергии). Для обогрева небольшого домовладения площадью до 50 м² достаточно будет 1 кг пеллет в час. Суточные расход, таким образом, будет составлять 24 кг. Используя этот принцип, можно легко определить расход топлива для обогрева домов разной площади. При расчете необходимой мощности отталкиваются от соотношения 1 кВт/10 м². Как правило, к полученному результату добавляют запас в 10-20%.

Экономия

Для снижения затрат на обогрев домовладения можно воспользоваться следующими рекомендациями:

• Нужно максимально сократить тепловые потери, из-за которых впустую тратится приличное количество энергии.  Дома с серьезными утечками тепла не обогреют даже самые экономичные пеллетные котлы.
• Закупку топлива выгоднее проводить оптом. Обычно оптовые цены на порядок ниже. Приобретая топливные гранулы сразу на весь год, рекомендуется выбирать поставщика с наиболее оптимальными условиями поставок.
• Лучше всего выбирать автоматические пеллетные котлы: хотя они и дороже обычных моделей, однако за счет использования экономичного режима работы затраты очень быстро окупаются.

teplospec.com

Твердотопливные котлы на пеллетах — особенности эксплуатации

Среди множества отопительных установок, использующих для генерации тепла различные виды твердого топлива, особое место занимают твердотопливные котлы на пеллетах. Последние представляют собой гранулы цилиндрической формы, изготавливаемые методом прессования отходов древесины, торфа, соломы, шелухи подсолнечника и прочих отходов сельскохозяйственного производства. Теплотворная способность данного биотоплива в полтора раза выше, чем у сухих дров, поэтому пеллеты широко используются для производства тепла на Западе и становятся все более популярными в нашей стране.

Конструкция и принцип работы пеллетного котла

Прежде чем определить плюсы и минусы обогрева зданий с применением древесных гранул, стоит разобраться в устройстве и принципе действия агрегатов, которые их сжигают. Современный твердотопливный отопительный котел на пеллетах – это высокотехнологичная автоматизированная установка, показывающая самую эффективную работу среди всех агрегатов других типов, его КПД составляет до 92% (по информации заводов – изготовителей). Продолжительность горения без вмешательства человека определяется двумя факторами:

•  запасом гранул в бункере, из которого они подаются в топку;
•  периодичностью очистки внутренних элементов агрегата от золы и пепла.

На рисунке изображен твердотопливный котел на пеллетах с горелочным устройством факельного типа.

Пеллетный котел с ручной загрузкой топлива

Агрегат состоит из камеры сгорания и жаротрубного теплообменника, заключенных в водяную рубашку. «Сердцем» теплогенератора является пеллетная факельная горелка с принудительным нагнетанием воздуха. Продукты горения, выходя из топки, делают 3 хода по жаровым трубам и отдают свою теплоту водяной рубашке. После этого они попадают в дымоход и выбрасываются наружу, в котлах большой мощности для этой цели задействован второй вентилятор – дымосос. В некоторых моделях для дополнительного отбора тепла у дымовых газов на выходе из агрегата устанавливается дополнительный теплообменник – экономайзер. Благодаря ему КПД повышается на 3—5%.

По количеству ходов, совершаемых дымовыми газами в жаровых трубах, все твердотопливные котлы длительного горения подразделяются на одно-, двух – и трехходовые. В первых продукты сгорания сразу из топки попадают в газоходы теплообменника, не меняя направления движения. В остальных агрегатах они делают перед выбросом 2 или 3 хода, самыми эффективными считаются трехходовые теплогенераторы, поскольку они отбирают теплоту у дымовых газов по максимуму.

Горелочные устройства

Горелки, которыми оборудуются пеллетные котлы отопления, бывают двух типов: факельные и ретортные, последние еще называют устройствами объемного горения. Двухходовой агрегат с ретортной горелкой в действии представлен на рисунке:

Котел с автоматической подачей топлива в разрезе

Горелка выполнена в виде чаши с прорезями по бокам, в них сквозь воздушный канал вентилятор нагнетает воздух для горения. Топливные гранулы подаются в нижнюю часть «чаши» шнековым конвейером, а в него пеллеты попадают из бункера способом свободного падения через дозирующее устройство. Все устройства, задействованные в процессе сжигания топлива, управляются контроллером отопителя. Принцип работы ретортной горелки изображен на схеме:

Ретортная горелка

Горелка факельного типа функционирует несколько иначе, шнековый конвейер в ней подает гранулы на специальную площадку, где сквозь них вентилятор продувает воздух. В процессе работы возникает мощный устойчивый факел, направленный горизонтально, как показано на схеме:

Факельная горелка

Оба горелочных устройства функционируют одинаково надежно и хорошо прогревают водяную рубашку теплогенератора. Небольшое предпочтение отдается факельной горелке, поскольку известны случаи, когда из-за низкого качества пеллет чаша реторты засорялась, пламя становилось неустойчивым, а то и вовсе угасало.

Для организации непрерывной подачи топлива в отопительных установках небольшой мощности применяется навесной или приставной бункер для пеллетного котла. Его вместительности хватает от 1 суток до нескольких дней, учитывая, что для выделения 10 кВт тепловой энергии каждый час надо сжигать 2 кг гранул. Другими словами, для обогрева 100 м2 площади среднестатистического здания используется 2 кг топлива в час, в сутки это выйдет 48 кг.

При насыпной плотности пеллет 650 кг/м3 объемный расход топлива в сутки составит 0.07 м3. Для теплогенераторов средней и большой мощности организовывается подача гранул из отдельно стоящего бункера или емкости конической формы, подвешиваемой к стене. В этом случае возникает необходимость в еще одном шнековом конвейере для перемещения биотоплива от бункера к горелке, длина шнека может достигать 10 м.

Бункер с конвейером для подачи пеллет в топку котла

Производители теплогенерирующего оборудования в частный дом или производственное здание рекомендуют выполнять очистку зольника, пространства топки и дымогарных труб в среднем 1 раз в неделю. Некоторые из них предлагают поставку агрегата со специальным комплектом инструментов для чистки. В него входят различные щетки или даже портативный мощный пылесос, он отлично справляется с удалением золы из дымогарных труб трехходовых отопительных установок.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что при наличии достаточно большого бункера для хранения гранул и шнекового конвейера для их транспортировки непрерывная длительность горения пеллетного агрегата составляет 7 дней, по их истечении нужна остановка для обслуживания и чистки.

Краткий обзор средств автоматизации

Современные пеллетные котлы длительного горения имеют высокий уровень автоматизации, сопоставимый с газовыми или электрическими отопителями. Перечень функций, обеспечивающих комфорт и безопасность эксплуатации, впечатляет:

• Управление средствами топливоподачи с дозированием.
• Розжиг и погашение горелки в автоматическом режиме.
• Регулировка интенсивности горения и удаления дымовых газов путем изменения производительности нагнетателя воздуха и дымососа.
• Контроль максимального и минимального уровня теплоносителя в водяной рубашке.
• Контроль за давлением воды.
• Автоматический сбросной клапан и воздухосбрасыватель (группа безопасности).
• Датчики, контролирующие расход пеллет и сигнализирующие об их минимальном количестве в бункере.
• Датчики температуры теплоносителя.
• Датчик наличия тяги в дымоходе.

Пеллетная горелка в разрезе

Стоит уделить отдельное внимание системе розжига, вмонтированной в горелку. Она состоит из элемента накаливания и фотодатчика, связанных с электронным блоком управления. Когда шнек доставит необходимое для розжига количество топлива, он останавливается, а включается электрический нагревательный элемент. От раскаленного электрода кучка гранул воспламеняется, что регистрирует фотодатчик. После того как вентилятор увеличит поток воздуха на горение и шнек добавит топлива, появится устойчивый факел пламени. Тогда по сигналу фотодатчика контроллер отключит элемент накаливания.

Преимущества и недостатки пеллетных котлов

Осуществлять отопление дома водогрейной установкой на прессованных гранулах – один из наилучших вариантов, и вот почему:

• высокая теплоотдача топлива и конструкция установки обеспечивают КПД до 92%;
• выбросы в атмосферу вредных веществ минимальны;
• высокий уровень автоматизации обеспечивают комфортную и безопасную эксплуатацию отопителя;
• длительность горения – этот показатель лучше, чем у других твердотопливных водонагревателей;
•  не требуется частое обслуживание;
• возможность присоединения выносных регуляторов температуры в помещениях и датчика наружного воздуха;
• удаленное управление с помощью GSM – модуля или мобильных приложений для смартфона.

Многие российские и зарубежные производители декларируют свои изделия как котлы на дровах и пеллетах, поскольку в них существует возможность переходить с одного вида топлива на другое. Для этого всего лишь нужно снять с фронтальной панели горелку и поставить вентилятор на монтажной пластине, после чего в топку через дверцу можно загружать дрова. Приборы автоматики и управления адаптированы для подобных переходов и будут успешно регулировать процесс сжигания древесины.

У каждой монеты есть две стороны, так и отопители на древесных гранулах имеют свои недостатки. Например, их нежелательно приобретать людям, проживающим в районах с ненадежным электроснабжением, поскольку установка без электроэнергии функционировать не сможет. В крайнем случае придется обзавестись бензиновым генератором электричества или блоком бесперебойного питания.

Второй существенный минус – высокая стоимость оборудования, самая большая среди твердотопливных «собратьев». Например, использовать пеллетные котлы для дачи может оказаться не всегда целесообразным, поскольку это удовольствие не из дешевых.

teplospec.com

Твердотопливные котлы на пеллетах — особенности эксплуатации

Среди множества отопительных установок, использующих для генерации тепла различные виды твердого топлива, особое место занимают твердотопливные котлы на пеллетах. Последние представляют собой гранулы цилиндрической формы, изготавливаемые методом прессования отходов древесины, торфа, соломы, шелухи подсолнечника и прочих отходов сельскохозяйственного производства. Теплотворная способность данного биотоплива в полтора раза выше, чем у сухих дров, поэтому пеллеты широко используются для производства тепла на Западе и становятся все более популярными в нашей стране.

Конструкция и принцип работы пеллетного котла

Прежде чем определить плюсы и минусы обогрева зданий с применением древесных гранул, стоит разобраться в устройстве и принципе действия агрегатов, которые их сжигают. Современный твердотопливный отопительный котел на пеллетах – это высокотехнологичная автоматизированная установка, показывающая самую эффективную работу среди всех агрегатов других типов, его КПД составляет до 92% (по информации заводов – изготовителей). Продолжительность горения без вмешательства человека определяется двумя факторами:

•  запасом гранул в бункере, из которого они подаются в топку;
•  периодичностью очистки внутренних элементов агрегата от золы и пепла.

На рисунке изображен твердотопливный котел на пеллетах с горелочным устройством факельного типа.

Пеллетный котел с ручной загрузкой топлива

Агрегат состоит из камеры сгорания и жаротрубного теплообменника, заключенных в водяную рубашку. «Сердцем» теплогенератора является пеллетная факельная горелка с принудительным нагнетанием воздуха. Продукты горения, выходя из топки, делают 3 хода по жаровым трубам и отдают свою теплоту водяной рубашке. После этого они попадают в дымоход и выбрасываются наружу, в котлах большой мощности для этой цели задействован второй вентилятор – дымосос. В некоторых моделях для дополнительного отбора тепла у дымовых газов на выходе из агрегата устанавливается дополнительный теплообменник – экономайзер. Благодаря ему КПД повышается на 3—5%.

По количеству ходов, совершаемых дымовыми газами в жаровых трубах, все твердотопливные котлы длительного горения подразделяются на одно-, двух – и трехходовые. В первых продукты сгорания сразу из топки попадают в газоходы теплообменника, не меняя направления движения. В остальных агрегатах они делают перед выбросом 2 или 3 хода, самыми эффективными считаются трехходовые теплогенераторы, поскольку они отбирают теплоту у дымовых газов по максимуму.

Горелочные устройства

Горелки, которыми оборудуются пеллетные котлы отопления, бывают двух типов: факельные и ретортные, последние еще называют устройствами объемного горения. Двухходовой агрегат с ретортной горелкой в действии представлен на рисунке:

Котел с автоматической подачей топлива в разрезе

Горелка выполнена в виде чаши с прорезями по бокам, в них сквозь воздушный канал вентилятор нагнетает воздух для горения. Топливные гранулы подаются в нижнюю часть «чаши» шнековым конвейером, а в него пеллеты попадают из бункера способом свободного падения через дозирующее устройство. Все устройства, задействованные в процессе сжигания топлива, управляются контроллером отопителя. Принцип работы ретортной горелки изображен на схеме:

Ретортная горелка

Горелка факельного типа функционирует несколько иначе, шнековый конвейер в ней подает гранулы на специальную площадку, где сквозь них вентилятор продувает воздух. В процессе работы возникает мощный устойчивый факел, направленный горизонтально, как показано на схеме:

Факельная горелка

Оба горелочных устройства функционируют одинаково надежно и хорошо прогревают водяную рубашку теплогенератора. Небольшое предпочтение отдается факельной горелке, поскольку известны случаи, когда из-за низкого качества пеллет чаша реторты засорялась, пламя становилось неустойчивым, а то и вовсе угасало.

Для организации непрерывной подачи топлива в отопительных установках небольшой мощности применяется навесной или приставной бункер для пеллетного котла. Его вместительности хватает от 1 суток до нескольких дней, учитывая, что для выделения 10 кВт тепловой энергии каждый час надо сжигать 2 кг гранул. Другими словами, для обогрева 100 м2 площади среднестатистического здания используется 2 кг топлива в час, в сутки это выйдет 48 кг.

При насыпной плотности пеллет 650 кг/м3 объемный расход топлива в сутки составит 0.07 м3. Для теплогенераторов средней и большой мощности организовывается подача гранул из отдельно стоящего бункера или емкости конической формы, подвешиваемой к стене. В этом случае возникает необходимость в еще одном шнековом конвейере для перемещения биотоплива от бункера к горелке, длина шнека может достигать 10 м.

Бункер с конвейером для подачи пеллет в топку котла

Производители теплогенерирующего оборудования в частный дом или производственное здание рекомендуют выполнять очистку зольника, пространства топки и дымогарных труб в среднем 1 раз в неделю. Некоторые из них предлагают поставку агрегата со специальным комплектом инструментов для чистки. В него входят различные щетки или даже портативный мощный пылесос, он отлично справляется с удалением золы из дымогарных труб трехходовых отопительных установок.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что при наличии достаточно большого бункера для хранения гранул и шнекового конвейера для их транспортировки непрерывная длительность горения пеллетного агрегата составляет 7 дней, по их истечении нужна остановка для обслуживания и чистки.

Краткий обзор средств автоматизации

Современные пеллетные котлы длительного горения имеют высокий уровень автоматизации, сопоставимый с газовыми или электрическими отопителями. Перечень функций, обеспечивающих комфорт и безопасность эксплуатации, впечатляет:

• Управление средствами топливоподачи с дозированием.
• Розжиг и погашение горелки в автоматическом режиме.
• Регулировка интенсивности горения и удаления дымовых газов путем изменения производительности нагнетателя воздуха и дымососа.
• Контроль максимального и минимального уровня теплоносителя в водяной рубашке.
• Контроль за давлением воды.
• Автоматический сбросной клапан и воздухосбрасыватель (группа безопасности).
• Датчики, контролирующие расход пеллет и сигнализирующие об их минимальном количестве в бункере.
• Датчики температуры теплоносителя.
• Датчик наличия тяги в дымоходе.

Пеллетная горелка в разрезе

Стоит уделить отдельное внимание системе розжига, вмонтированной в горелку. Она состоит из элемента накаливания и фотодатчика, связанных с электронным блоком управления. Когда шнек доставит необходимое для розжига количество топлива, он останавливается, а включается электрический нагревательный элемент. От раскаленного электрода кучка гранул воспламеняется, что регистрирует фотодатчик. После того как вентилятор увеличит поток воздуха на горение и шнек добавит топлива, появится устойчивый факел пламени. Тогда по сигналу фотодатчика контроллер отключит элемент накаливания.

Преимущества и недостатки пеллетных котлов

Осуществлять отопление дома водогрейной установкой на прессованных гранулах – один из наилучших вариантов, и вот почему:

• высокая теплоотдача топлива и конструкция установки обеспечивают КПД до 92%;
• выбросы в атмосферу вредных веществ минимальны;
• высокий уровень автоматизации обеспечивают комфортную и безопасную эксплуатацию отопителя;
• длительность горения – этот показатель лучше, чем у других твердотопливных водонагревателей;
•  не требуется частое обслуживание;
• возможность присоединения выносных регуляторов температуры в помещениях и датчика наружного воздуха;
• удаленное управление с помощью GSM – модуля или мобильных приложений для смартфона.

Многие российские и зарубежные производители декларируют свои изделия как котлы на дровах и пеллетах, поскольку в них существует возможность переходить с одного вида топлива на другое. Для этого всего лишь нужно снять с фронтальной панели горелку и поставить вентилятор на монтажной пластине, после чего в топку через дверцу можно загружать дрова. Приборы автоматики и управления адаптированы для подобных переходов и будут успешно регулировать процесс сжигания древесины.

У каждой монеты есть две стороны, так и отопители на древесных гранулах имеют свои недостатки. Например, их нежелательно приобретать людям, проживающим в районах с ненадежным электроснабжением, поскольку установка без электроэнергии функционировать не сможет. В крайнем случае придется обзавестись бензиновым генератором электричества или блоком бесперебойного питания.

Второй существенный минус – высокая стоимость оборудования, самая большая среди твердотопливных «собратьев». Например, использовать пеллетные котлы для дачи может оказаться не всегда целесообразным, поскольку это удовольствие не из дешевых.

Заключение

Нет сомнений в том, что пеллетный котел для частного дома – один из самых приемлемых вариантов обогрева. Благодаря своим отличным показателям эти отопительные установки обещают стать самыми популярными в обозримом будущем, несмотря на главное препятствие – высокую цену.

cotlix.com

правильное решение для загородного дома

Содержание статьи:

Отопительные устройства, где в качестве источника тепла используется твёрдое топливо, имеют существенный недостаток. Для их работы нужен постоянный контроль – пользователь несколько раз в сутки загружает топливо, периодически чистит топку, регулирует подачу воздуха в камеру сгорания и в нужное положение выставляет задвижки на дымоходе. Не так давно появились пеллетные котлы отопления, которые примечательны двумя важными свойствами: могут длительное время работать без вмешательства человека, позволяют получать энергию из ранее бесполезных отходов. Пеллетное отопление становится очень популярным, причём во многих странах его внедрение поддерживается различными государственными программами. Стоит разобраться, в чём заключается секрет такого успеха.

Что такое пеллеты

Основные достоинства пеллетных котлов заключаются в использовании особого вида топлива. Нет, «космические» технологии тут не задействованы, как и не было пока найдено нового уникального источника энергии. Пеллеты для отопления, которые ещё называют «пеллетсами» или «пилетами» – это небольшие гранулы, которые получают прессованием предварительно измельчённых горючих отходов. Продаётся такое топливо в мешках, либо насыпом. Доставка может осуществляться специальным автомобилем, который сжатым воздухом задувает пеллеты из цистерны в хранилище.

Фасованные топливные гранулы хранить несложно, но для этого потребуется сухое помещение и немало места

Все пеллеты имеют форму бочонка, но их геометрические размеры у разных производителей могут отличаться. В среднем длина топливных гранул составляет порядка 0,5-5 сантиметров, в диаметре они – около 6-8 мм. Разница в размерах объясняется как особенностями формующего оборудования, так свойствами сырья.

Из чего делают топливные гранулы

Сырьём для производства пеллет, как правило, выступают отходы деревообрабатывающего производства – щепка, стружка, опилки, кора, обрезки. Также в гранулы спрессовывают сельскохозяйственные отходы и прочие природные материалы: солому, жмых, сухой помёт, ветки, шелуху, торф. Получается, что вместо проблем с утилизацией имеем недорогое экологичное отопление. За рубежом есть специальный термин для пеллет и схожих по составу топливных брикетов – «твёрдое биотопливо».

Заметим, что пеллеты можно изготавливать из вторичной древесины. Например, перерабатывается фанера, МДФ, ДСП, ДВП, ОСП. Однако из-за большого содержания вяжущих веществ применение таких гранул несколько ограничено, поэтому обычно вторичную древесину домешивают к натуральным волокнам.

Обратите внимание! Есть так называемые «торрефицированные пеллеты» (или гранулированный «биоуголь»), которые в момент прессования подвергаются высокотемпературной обработке без доступа воздуха. Этот тип топлива обладает большей теплотворностью и может храниться даже на улице, так как не боится влаги.

В зависимости от сырья внешний вид пеллет будет отличаться

Какие пеллеты лучше

Пеллетное оборудование считается очень надёжным, но если случаются отказы, то причиной тому в большинстве случаев становится некачественное топливо. На постсоветском пространстве нет общепринятых норм, по которым можно было бы классифицировать, определять качество пеллет и выдвигать какие-то требования к производителям. Между тем, на западе всё давно стандартизировано. Под жёстким контролем находится логистика и хранение, методы классификации и маркировки, способы тестирования. Что касается ключевых характеристик топливных гранул (которые указаны в стандартах), то самыми важными считаются:

1. Удельная тепловая производительность (Мдж/кг).
2. Насыпная плотность (кг/м³).
3. Номинальная влажность (%).
4. Содержание вредоносных летучих соединений, пыли, металлов (% или мг/кг).
5. Зольность (%).
6. Диаметр.
7. Длина.

Внешний вид (блеск, гладкость) не должен являться главным критерием выбора. Наиболее качественными являются пеллеты, которые произведены из натуральной первичной древесины. Они дают больше тепла, почти не содержат посторонних примесей. Причём продукция, полученная из лиственных пород, предпочтительнее хвойных. Первичная древесина хороша отсутствием клеевых компонентов, которые вредны для здоровья, хотя, например, австрийский стандарт допускает до 2 процентов связующего.

Обратите внимание! Кое-что о гранулах можно понять по цвету. Светлые пеллеты, как правило, оказываются качественнее, так как тёмными гранулы получаются, если в составе биомассы было использовано много коры (она плохо горит и оставляет большое количество шлака). Но иногда пеллеты просто немного «подгорают», а их рабочие характеристики остаются на высоте. Кстати, гранулированный биоуголь – довольно тёмный. Чёткие белые и жёлтые включения могут свидетельствовать об использовании вторичной древесины.

Если есть возможность измерить влажность приобретаемых пеллет, то нужно ориентироваться на максимально допустимый порог в 10 процентов. Рекомендуется проверить прочность гранул – они не должны легко разрушаться. Явным недостатком такого топлива считается наличие большого количества пыли, её не должно быть более 2,3 процента.

Выгрузка пеллет в хранилище насыпом

Оборудование для пеллетного отопления

Как устроен котёл на пеллетах

Пеллетные котлы устанавливаются стационарно и предназначены для монтажа на полу. Состоят они из таких элементов:

1. Корпус выполнен из листовой стали. Вокруг камеры сгорания и теплообменника применяется двойной кожух. Внутри корпуса собраны все рабочие части устройства, автоматика, иногда небольшой бункер. Здесь может находиться циркуляционный насос, расширительный бак, дымоудаляющий вентилятор.

   Основные узлы пеллетного котла

2. Пеллетная горелка. По форме она обычно похожа на металлическую чашу (или поддон) с отверстиями. Сзади или внизу горелки установлен нагнетающий вентилятор, а для розжига в неё интегрируются ТЭНы. Горелки для пеллет принято разделять на такие виды:
   • факельные,
   • объёмного горения,
   • каминные.
3. Камера сгорания сварена из нержавейки, примечательно, что она значительно меньше по объёму, чем топка обычного твердотопливного котла. Небольшие размеры камеры объясняются тем, что гранулы поступают дозированно, объём горящего топлива очень мал.
4. Теплообменник. Это трубчатая или полая плоская конструкция, которая делается из стали, либо чугуна. В нём тепловая энергия продуктов горения передаётся теплоносителю водяного отопления или контура ГВС.
5. Топливный бункер представляет собой контейнер, который предназначен для загрузки пеллетных гранул. Он может стоять отдельно или располагаться внутри корпуса котла, бывает герметичным и открытым. Главное, на что необходимо ориентироваться потребителю – вместимость бункера, от этого будет зависеть возможное время автономной работы пеллетного отопления.
6. Узел подачи транспортирует гранулы из бункера в горелку. Как правило, здесь используется винтовой шнек, но есть конструкции, где для перемещения топлива применяется пневматика.
7. Механические либо пневматические устройства для автоматической очистки теплообменника и золоудаления. Эти элементы системы ещё больше упрощают обслуживание теплогенератора.
8. Электронный блок управления (контроллер) обрабатывает информацию, поступающую от датчиков, и вносит изменения в работу устройства (например, при достижении заданных температур переводит горелку в режим ожидания – приостанавливает подачу гранул, ограничивает наддув воздуха). Он позволяет программировать работу системы, а при наличии модуля GSM – управлять отоплением загородного дома пеллетами дистанционно.

   Устройство пеллетного котла

9. Лямбда-зонд. Это датчик, который определяет количество кислорода в отводимых дымовых газах. По его показаниям горелкой оптимизируется процесс горения.

Виды пеллетных теплогенераторов

Мощность отопительного устройства можно подобрать для дома любой площади, есть и сверхпроизводительные установки промышленного типа, выдающие несколько мегаватт тепла в час. Котлы отопления на пеллетах рассчитаны на мощность от 15 кВт. Котлы до 15 киловатт не имеют каких-либо экономических преимуществ, поэтому в небольших домах используются теплогенераторы другого типа, так называемые пеллетные («гранульные») камины. Они могут не иметь теплообменника для подключения системы водяного отопления, а работать исключительно за счёт конвекции прогретого воздуха.

Пеллетный камин, конечно, должен иметь стеклянную дверцу. В этой модели есть также водяная рубашка

Обратите внимание! Некоторые модели котлов на пеллетах комплектуются дополнительным контуром, который предназначен для обеспечения горячего водоснабжения.

Большинство пеллетных котлов являются узкоспециализированными и работают только на гранулах. Есть пеллетные котлы, которые после перестановки решётки в нижнее положение (увеличивается объём топки) могут некоторое время сжигать дрова или топливные брикеты. Универсальные теплогенераторы тоже существуют, в них для дров и гранул используются разные камеры сгорания (чтобы перейти на традиционное топливо, просто демонтируется пеллетная горелка). По этому критерию выделяют такие группы пеллетных теплогенераторов:

• гранульные котлы,
• условно универсальные котлы,
• универсальные котлы,
• пеллетные камины.

 Достоинства и недостатки пеллетного отопления

Теплогенераторы, работающие на топливных гранулах, являются хорошим решением, если нет возможности подключиться к магистральному газу. По многим показателям отопление пеллетами оказывается предпочтительнее своих конкурентов, но есть и ограничения.

В качестве хранилища-бункера для гранул может использоваться полимерная ёмкость

Плюсы пеллетных котлов:

• Высокий уровень автоматизации. Оборудование может функционировать без вмешательства человека несколько дней, есть возможность программировать режимы работы.
• Минимум обслуживания. Например, золу приходится убирать примерно раз в месяц.
• Высокий коэффициент полезного действия – до 95%.
• Расходы на топливо меньше, чем если бы дом отапливался электричеством, соляркой или сжиженным газом.
• Срок службы пеллетного теплогенератора превышает 20 лет.
• Отопление на древесных гранулах имеет хорошие показатели экологичности.

Минусы котлов на пеллетах:

• Не во всех регионах топливные гранулы стоят одинаково. Там, где в достаточном количестве нет сырья, пеллетное отопление может оказаться невыгодным.
• Оборудование очень чувствительно к качеству пеллет, его нужно тщательно контролировать.
• Необходимо иметь сухое хранилище для топлива.
• Вентиляторы, шнеки, контроллеры – всё это нуждается в электропитании.
• Из-за наличия бункера, пеллетный котёл является довольно габаритным устройством.

Отопление пеллетами прочно заняло свои позиции и продолжает завоёвывать поклонников. Если проблем с приобретением технологичных котлов у наших домовладельцев, по сути, никогда не было, то с гранулами ситуация складывалась иначе (их из-за границы не привезти). Теперь появились отечественные производители качественных пеллет, и их продукция легко проходит сертификацию в европейских странах. Наши компании освоили также выпуск теплогенераторов. Прежде чем определиться, покупать ли пеллетный котёл, остаётся решить, каковы будут реальные расходы на топливо.

Видео: отопление на пеллетах

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями:

teploguru.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