Котел на пеллетах – экономное оборудование для отопления

ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ Facebook Twitter Ok Google+ Pinterest Vk

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.

Конструкция котла

Основные детали, из которых состоит пеллетный котел:

  1. Бункер для заброса топлива.
  2. Механизм подачи пеллет.
  3. Модуль, которые автоматически поджигает гранулы.
  4. Зажигалка.
  5. Температурный датчик.

Существует несколько типов пеллетных котлов для дома, которые отличаются своими функциями и параметрами. Встроенный бункер иметь литую часть и без тщательного разбора его невозможно отделить от основания. Объём бункера требует постоянного заброса новых гранул. Одним из преимуществ бункера является его простая и удобная конструкция. Внешний бункер может быть сделан из пластмассы, фанеры либо использовать специальный бункер для сыпучих материалов.

Из-за экономности и высокой теплоотдачи, пеллетные котлы для дома продаются на полках многих магазинов по всему миру и считаются одним из самых чистых источников энергии. Преимущества такого котла в том, что во время выделения тепла твердые гранулы сгорают до конца, не оставляя обгорелых кусков. Такой котел намного легче чистить. Минимальные остатки с котла можно использовать в садоводстве для удобрения растений. Система отопления, поскольку конструкция котла не позволит этого. Двойная стенка имеет охлаждающий водяной контур, что является защитой от перегрева.

Чтобы выводить продукты сжигания, в конструкции пеллетного котла находится дымовая камера. Для увеличения теплоотдачи в некоторых котлах есть отражающая панель.

С каждым годом цены на электричество и газ растет, что вынуждает конструкторов создавать более автоматизированные устройства. Таким образом, каждая новая модель является универсальной и минимизирует вероятности вмешательства человека. Чтобы обеспечить себя теплом на долгое время достаточно полностью заправить бункера твердым топливом.

На данном этапе развития энергоиндустрии, пеллетный котел считается самым экономным и с самой высокой теплоотдачей в окружающую среду с минимальной заправкой.  Поэтому вы не только экономите время, но и свои силы, поскольку не нужно искать время для заправки.

Пеллетное топливо: что это такое

Пеллеты — это элемент растительного происхождения в виде плотных маленьких «зёрен» цилиндрической формы. Диаметр гранулы не превышает 1 см, средняя длина — 4 см.

Носителями энергии выступают низкокачественная древесина, кора, отходы деревообработки, а также солома, лузга подсолнечника, кукуруза. Прессованию исходного сырья предшествуют:

  • его грубое измельчение, сушка;
  • тонкое растирание до порошкообразной фракции;
  • обработка водой и паром.

Гранулирование улучшает важные физико-механические свойства дисперсного продукта, устраняя текучесть, пыление, спекание при сжигании. Результат — сыпучий материал, представленный элементами заданных формы, размера, структуры, влажности, плотности.

Принцип работы

Энергетические характеристики котла, конструкцию топки, её эксплуатацию определяют явления и процессы, сопровождающие сжигание топлива. Нагретая древесина распадается на «летучие» вещества и угли. Эти компоненты, сгорая, вносят свою лепту в общее количество выделяемого тепла.

В топке котла и газоходах тепло передаётся от топлива к поверхностям конвекцией и излучением. Вентилятором под горелкой в топку направляется воздух. Он проходит сквозь горящую закладку твёрдого топлива, смешивается с продуктами сгорания и нагревает топку, газоходы, резервуар. Суммарная температура смеси воздуха и горячих газов — 1300—1700 °C.

Основной нагрев топки и каналов выполняют горячие газы — продукты сгорания.

В пеллетах доля летучих веществ больше, чем в кусковой древесине (не говоря о каменном и буром угле). Поэтому конвективные газоходы гранульного котла развитые, многоходовые (ведь в них происходит более 2/3 теплосъёма), а камера сгорания — небольшая.

Читайте также:  Как сделать буржуйку в гараж — рассказываем обстоятельно

Среда, передающая генерируемую энергию (вода, водный антифриз), циркулирует по замкнутому трубопроводу, нагревая воздух в помещении посредством отопительных радиаторов. По отдельному контуру возможно снабжение здания горячей водой.

Пеллетные котлы комбинируют с другим теплотехническим оборудованием (для дополнения их работы зимой, экономии топлива — летом), например:

  • с аккумуляторами тепла — теплоизолированными баками в контуре системы отопления, накапливающими горячую воду;
  • дополнительным греющим контуром, например, гелиосистемой;
  • электрическим котлом.

Важно! Не любое исполнение отопительного котла подразумевает возможность нагрева незамерзающей жидкости. Не каждая модель рассчитана на подключение более одного контура.

Особенности систем пеллетного отопления

Для того чтобы оценить эффективность пеллетного отопления, необходимо знать о той разнице, которая существует между обыкновенными дровами и пеллетами. В ходе изготовления гранул используют отходы деревообрабатывающего производства. Сырье для производства пеллет или обычные опилки сначала тщательно просушивают, затем обрабатывают паром, в результате чего образуется вязкая масса, из которой под давлением 300 атмосфер формируют цилиндрические гранулы длиной около 70 мм и диаметром от 6 до 8 , поставляемые на рынок производителями пеллетного оборудования, от своих аналогов, использующих в качестве топлива обычные дрова, отличаются более высокой степенью теплоотдачи. Количественные показатели теплоты сгорания различных видов твердого топлива указаны в таблице. 

Разновидность топлива

Теплота сгорания (кВт/кг)

Дрова

2,84

Топливные брикеты

4,7

Пеллеты

4,99

Кроме высокой теплоотдачи, пеллетные котлы имеют еще одно преимущество – их камера сгорания загружается в автоматическом режиме. Автоматическая подача топлива реализована следующим образом:

  1. В специальном бункере, изготовленном из нержавеющей стали, хранится определенный запас пеллет. Наличие бункера значительного объема позволяет заправлять его топливом с периодичностью один раз в несколько дней. 
  2. Топливо поступает в котел через гибкий кабель и расположенный внутри него шнек. Гранулы собственным весом приводят шнек во вращение, что обеспечивает их подачу в камеру распределения котла в необходимом количестве. 
  3. Далее, из камеры распределения пеллеты поступают в зону воздушной горелки, где происходит их неполное сгорание, сопровождающееся выделением древесного газа.
  4. Основным источником высокой теплоотдачи является древесный газ, который полностью сгорает в камере дожига. 

Подобная конструкция котла позволяет его владельцу, при непрерывной работе оборудования, всего лишь один раз в 3-4 дня наполнять бункер топливом и удалять твердые продукты горения, т.е. золу. 

Устройство и принцип работы пеллетного котла

Агрегат включает в себя три главных компонента:

  1. Топливный отсек, в котором размещается ретортная или факельная горелка. Камера снабжена двумя навесными заслонками, предназначенными для загрузки и очистки агрегата.
  2. Зону конвекции со встроенным в нее теплообменником. Именно в этой зоне осуществляется интенсивный теплообмен между теплоносителем и раскаленными газами.
  3. Зольник, предназначенный для сбора продуктов сгорания. При правильной регулировке образование золы и сажи крайне незначительно.

Для обеспечения длительной автономной работы пеллетный котел укомплектован механизмом автоматической загрузки горючего, состоящим из следующих агрегатов:

  1. Накопителя – сварной металлической емкости, предназначенной для загрузки пеллетного топлива. Общая компоновка изделия, предусматривает как наружный, так и интегрированный накопитель.
  2. Шнека с приводным редуктором, с помощью которого производится равномерная подача гранулированного горючего.
  3. Вентилятора, обеспечивающего приток кислорода в зону сжигания. Поскольку естественная тяга в большинстве моделей не предусмотрена, именно вентилятор обеспечивает полное сгорание пеллет.

Кроме этого, пеллетный агрегат оборудован электронной управляющей системой и цифровым дисплеем. Специальное устройство контролирует процесс первоначального воспламенения и регулирует интенсивность поступления гранулированного топлива в камеру сжигания.

Выводы

Сравнивая коэффициент полезного действия, цену, простоту эксплуатации и доступность топлива, можно с уверенностью говорить о преимуществе пиролизного котла:

  • Для его работы подходит практически любой вид древесного топлива, будь то дрова или пеллеты.
  • Высокая температура сгорания топлива обеспечивает высокую тепловую мощность котла.
  • Основной эффект дает сжигание пиролизного газа. В отличие от пеллетных и иных твердотопливных котлов, газ поддается управлению автоматики гораздо лучше. Значит, уменьшается вероятность возможной поломки.

Конечно, котел пиролизного типа первоначально потребует солидных денежных вложений, но со временем эти затраты окупятся с лихвой. Для котлов, предназначенных для промышленного использования, потребуется подключение к электрической сети. Впрочем, электропитание требуется и для пеллетных котлов.

Правила установки пеллетного оборудования

Монтаж устройства, работающего на древесных гранулах, требует соблюдения некоторых правил. Редакция настоятельно рекомендует соблюдать данные правила, которые позволят предотвратить возможные переделки в процессе эксплуатации:

  • оптимальным местом для монтажа котла является отдельное помещение, например, пристройка или подвал;
  • пол в помещении, где установлен котел, лучше залить бетоном или облицевать плиткой;
  • помещение, используемое в роли котельной, должно быть достаточно просторным для того, чтобы было достаточного свободного места для проведения ремонта и обслуживания котла;
  • в помещении должно быть сухо, оно должно хорошо проветриваться и иметь постоянную температуру в пределах +100 °C.

Установка приборов на пеллетах является наиболее рациональным способом экономии бюджетных средств на отоплении.

Твердотопливный пеллетный котел, оборудованный автоматической подачей гранул, получил много положительные отзывы от покупателей. Их особая конструкция топки допускает использования разных видов органического топлива, без каких-либо модификаций или замены горелки. Единственный минус такого генератора тепла – относительно высокая цена, с остальным можно смириться.

Читайте также:  Виды гребенок для отопления и способы их установки

Как установить и подключить оборудование, смотрите подробнее на видео:

Пиролизный или пеллетный — какой тип твердотопливных котлов предпочесть?

Комфорт и уют в доме немыслим без тепла. Совсем недавно ассортимент в специализированных магазинах не оставлял выбора при покупке отопительного котла. На витринах магазинов сиротливо ютились одна, две печки. Сейчас ситуация изменилась и покупателю предлагается широчайшая линейка отопительных приборов.

Котлы, предлагаемые производителями сегодня, отличаются по виду топлива, мощности, дизайну и множеству других параметров. Даже незыблемые классические твердотопливные печи и те могут отличаться по виду используемого топлива.

Среди печей, работающих на твердом топливе, выделяют три основных вида:

  1. Стандартные. Где в качестве топлива выступают привычные уголь и дрова.
  2. Пеллетные. Для их работы используются прессованные гранулы из опилок, стружек и иных отходов деревообрабатывающего производства.
  3. Пиролизные, или «котлы верхнего горения». Такие устройства способны функционировать на всех видах топлива. Если с первым вариантом все более или менее понятно, то пеллетные и пиролизные котлы требуют более внимательного рассмотрения.

Пеллетный твердотопливный котел

Пеллетный котел, как следует из названия, требует для своей работы особое топливо – пеллеты. Сгорают они с помощью особой пеллетной горелки, куда попадают посредством специального шнекового механизма. Основным преимуществом пеллетного котла является возможность функционирования без обслуживания в течении длительного времени.

В зависимости от ёмкости бункера, печь будет поддерживать температуру неделю, а то и дольше. По сравнению с обычными котлами, требующими ежедневного обслуживания, это достаточно удобно.

Важно

Пеллетные твердотопливные котлы, не смотря на сложную систему автоматики, считаются вполне надежными и не требующими постоянного ремонта.

Однако автоматический процесс загрузки топлива имеет определенные недостатки.

К примеру, плановое техническое обслуживание котла провести самостоятельно невозможно, для этого придется обращаться в службу сервиса. Кроме того, при покупке такого твердотопливного котла следует учитывать еще стоимость самих пеллетов.

Для изготовления гранул могут применяться различные виды древесных остатков и иных материалов, что влияет на цену и качество.

Пиролизный или пеллетный — какой тип твердотопливных котлов предпочесть?

Купить пеллеты сейчас не составляет никаких проблем, выбор большой, однако лучше предпочитать надежных производителей и не экономить на качестве.

Пиролизный твердотопливный котел

Конструкция пиролизного котла также не отличается простотой. Такой отопительный прибор состоит из двух камер, соединенных между собой форсунками из керамики. Камеры располагаются одна над другой, и топливо следует загружать в расположенный сверху отдел. Здесь топливо подвергнется процессу разложения. В своей нижней части топливо разогревается до температуры, при которой начинает тлеть.

Условия в газогенераторной камере не дают дровам или пеллетам полноценно разгореться, и в результате тления появляется пиролизный газ.

Интенсивность создания газа из древесины регулируют вентилятором, который при необходимости повышает или понижает количество воздуха в нижней камере сгорания.

Появившийся в результате процесса тления, газ через керамические форсунки поступает в нижнюю камеру. Он горит гораздо эффективней, чем твердые виды топлива и с меньшим вредом для экологии.

Температура горения пиролизных газов может превышать отметку в 1100Сº. Принцип разделения топлива позволяет реализовать следующее преимущества таких котлов: малая зольность, сажа на теплообменнике и стенках камеры сгорания остается в минимальном количестве.

Выводы

Сравнивая коэффициент полезного действия, цену, простоту эксплуатации и доступность топлива, можно с уверенностью говорить о преимуществе пиролизного котла:

  • Для его работы подходит практически любой вид древесного топлива, будь то дрова или пеллеты.
  • Высокая температура сгорания топлива обеспечивает высокую тепловую мощность котла.
  • Основной эффект дает сжигание пиролизного газа. В отличие от пеллетных и иных твердотопливных котлов, газ поддается управлению автоматики гораздо лучше. Значит, уменьшается вероятность возможной поломки.

Конечно, котел пиролизного типа первоначально потребует солидных денежных вложений, но со временем эти затраты окупятся с лихвой. Для котлов, предназначенных для промышленного использования, потребуется подключение к электрической сети. Впрочем, электропитание требуется и для пеллетных котлов.

Особенности установки пеллетного котла

Если вы не обладаете специальными навыками, для установки отопительного котла лучше всего обратиться к квалифицированным специалистам. Грубые ошибки, допущенные в процессе подключения, могут привести к поломке оборудования, как следствие, вы можете лишиться возможности получения гарантийного обслуживания.

Следует учитывать, что каждая модель котла имеет свои особенности, поэтому не пренебрегайте технической документацией. Кроме того, при установке пеллетных котлов нужно руководствоваться нормами, которые распространяются на все твердотопливное оборудование:

Особенности установки пеллетного котла
  • Высота потолков должна составлять на менее 2,2 м, а площадь – от 12 м².
  • Наличие естественной и принудительной вентиляции является обязательным.
  • Для облицовки стен и пола нужно использовать негорючие материалы – керамическая плитка, штукатурка.
  • Требования к основанию под котел зависят от веса конкретной модели. В некоторых случаях нужна заливка фундамента.
  • При выборе места размещения котла сразу стоит подумать о возможности доступа к основным узлам агрегата, которые требуют проверки и обслуживания.
  • Обязательным условием является наличие естественного освещения.

В процессе эксплуатации также стоит соблюдать следующие правила:

Как организовать непрерывное электроснабжение

Особенности установки пеллетного котла

При монтаже конструкции стоит учитывать, что пеллетные котлы требуют постоянного доступа к электроэнергии, а значит, на них распространяются общие правила подключения электроустановок:

  • подключением пеллетного котла должен заниматься электромонтажник, с соответствующим допуском к работам такого уровня;
  • запитка станции выполняется напрямую от щитовой, при этом отсекающие автоматы ставят вне помещения котельной;
  • обязательно должно быть установлено УЗО;
  • металлические детали конструкции заземляют;
  • для котлов длительного горения на пеллетах требуется установить стабилизатор, так как оборудование этого вида очень чувствительно к перепадам напряжения.
Читайте также:  Правила выбора системы дымоудаления газового котла

Некоторые важные узлы конструкции – система дымоудаления, авторозжиг, датчики, автоматические системы, электропривод – работают только при наличии электроэнергии. Для обеспечения постоянной работы системы, даже во время отключения электроэнергии, необходимо установить источник бесперебойного питания (ИБП), который работает на основе аккумуляторных батарей большой емкости. В зависимости от модели ИБП может обеспечивать автономную работу котла до 2-3 суток.

Особенности установки пеллетного котла

Требования к дымоходу для пеллетных котлов

Вследствие некоторых конструктивных особенностей котлов, работающих на пеллетном топливе, дымоход должен соответствовать ряду параметров:

  1. Подключаемый к котлу дымоход должен выдерживать рабочую температуру около 450-550 °С и максимальный нагрев на краткий срок до 1000 °С.
  2. Сечение трубы овальное или круглое, точные размеры минимального диаметра трубы указаны в технической документации.
  3. Дымоход должен также обеспечивать стабильную тягу в трубе.
Особенности установки пеллетного котла

Для котлов «Теплодар» все элементы дымохода приобретаются отдельно от основной конструкции. Чтобы подобрать нужные элементы для монтажа конструкции, вы можете обратиться к менеджерам нашего интернет-магазина. Отопительный котел с пеллетной горелкой Теплодар

Подключение аварийных систем

Элементы аварийных систем в схеме обвязки используются в целях:

  • защиты от повышения максимального рабочего давления в системе;
  • защиты от превышения максимально допустимой выходной температуры теплоносителя, перегрева котла и элементов системы отопления;
  • предотвращения образования конденсата в котле вследствие большого перепада температур теплоносителя на входе и выходе устройства.

Предохранительный клапан

Защита котла и элементов системы при превышении рабочего давления теплонесущей жидкости обеспечивается предохранительным клапаном, устанавливаемом на подающей линии при выходе из котла. Такой клапан может входить в группу безопасности котла, которая встраивается в сам котел или подключается отдельно.

Как работает предохранительный клапан

К патрубку сброса давления клапана подсоединяется сливной шланг. При срабатывании клапана лишняя теплонесущая жидкость из системы через шланг сливается в канализацию.

Аварийный теплообменник

Авариный теплообменник нужен для защиты котла и элементов системы от перегрева.

Перегрев оборудования может произойти в двух случаях:

  1. при превышении вырабатываемой котлом мощности свыше необходимой для потребителей тепла;
  2. при прекращения работы циркуляционного насоса вследствие его поломки или отключения электричества.

Теплообменник состоит из охлаждающего модуля и термоклапана с выносным тепловым датчиком, настроенным на определенную температуру. Устанавливаться они могут внутри самого котла или отдельно на линии подачи теплоносителя в систему отопления.

Как работает теплообменник

При превышении допустимой температуры по сигналу теплового датчика срабатывает термоклапан.

Он подает холодную воду от магистрали водоснабжения в модуль охлаждения, в котором происходит отбор лишнего тепла от теплоносителя. Из модуля охлаждения отобравшая тепло вода поступает в канализацию.

Дополнительный контур

Защита котла от перегрева в системах с принудительной циркуляцией может быть также обеспечена с помощью дополнительного контура с естественной циркуляцией, к которому подключается накопительная емкость для ГВС.

Обвязка котла с дополнительным контуром

При нормальной работе системы давление, создаваемое циркуляционным насосом в основном контуре, запирает дополнительный контур при помощи обратного клапана, не давая циркулировать в нем теплонесущей жидкости.

При выключении по какой-либо причине насоса прекращается принудительная циркуляция теплоносителя в основном контуре и начинается естественная циркуляция в дополнительном контуре. За счет этого происходит охлаждение теплонесущей жидкости в системе до необходимой температуры.

Термостатический смеситель

Поддерживание минимально необходимой температуры на входе в котел, чтобы предотвратить образование в нем конденсата, обеспечивается термостатическим смесителем.

Устройство устанавливается на обратном трубопроводе и подключается к подающей линии при помощи перемычки (байпаса).

Установка термостатического смесителя

При низкой температуре теплоносителя в обратной линии термосмеситель открывается и подмешивает в нее горячую жидкость. После достижения нужной температуры термосмеситель закрывается и перестает подавать через байпас в обратку горячий теплоноситель.

Эту схему можно использовать в системах с любым видом циркуляции.

Можно ли сделать твердотопливный котел своими руками из подручных средств?

Обзор цен пеллетных котлов с автоматической подачей топлива

Зарубежные производители пеллетных печей выпускают высококачественную продукцию. Стоимость наиболее бюджетных моделей австрийской компании Wirbel составляет 110 000 рублей. Южнокорейские, чешские и латвийские модели котлов являются более дорогостоящими.

Цены на зарубежные марки пеллетных котлов:

Название бренда Страна производитель Цена в рублях
                Kiturami               Южная Корея         210 000–265 000
           OPOP BIOPEL                    Чехия         240 000–1 500 000
                  Wirbel                  Австрия         110 000–400 000
                 Grandeg                   Латвия         200 000–1 400 000

Продукция от отечественных производителей стоит, как правило, в 2 раза дешевле. Самые дорогостоящие зарубежные модели обойдутся покупателям в 1 500 000 рублей, тогда как печи от русских компаний редко превышают цену в 750 000 рублей. Самые дешёвые модели выпускаются брендом «Теплодар». Цена автоматических пеллетных котлов «Купер» в базовой комплектации составляет примерно 80 000 рублей.

Цены на отечественные марки пеллетных котлов:

Название бренда Цена в рублях
                             «Зота» (Zota)                         180 000–725 000
                    «Теплодар-Куппер»                         80 000–115 000
                          «Светлобор»                         220 000–650 000
                           «Общемаш»                         150 000–230 000

Для людей, которые проживают в районах без централизованной системы газоснабжения, твердотопливные котлы на пеллетах является хорошей альтернативой. Они способны удовлетворить все бытовые потребности жильцов частного дома. Высокий уровень автоматизации, большая мощность и производительность делают такие печи очень популярными и востребованными среди потребителей.