Пеллетный котел отопления — эксплуатация, конструкция, преимущества использования. Пеллетный твердотопливный котел

1. Устройство и принцип работы котла на пеллетах
2. Преимущества и недостатки котлов на топливных гранулах
3. Как правильно выбрать пеллетный котел
4. Установка и обвязка своими руками

В последнее время все больше людей стараются уехать из душных городов и вечных пробок и жить загородом. Все последние годы наблюдается бум коттеджного строительства. Однако большая часть поселков испытывает серьезные проблемы с подключением к газовому и электроснабжению. Именно по этой причине многие из владельцев частных домов все чаще используют для отопления твердотопливные котлы. Помимо традиционно используемого твердого топлива такого как дрова или уголь, в недавнее время стал набирать популярность новый для России вид – пеллеты. В данной статье мы рассмотрим конструкцию, достоинства и недостатки, а также другие особенности отопительных котлов работающих на топливных гранулах.

Итак, что же из себя представляют пеллетные котлы отопления? Давайте подробнее рассмотрим особенности их конструкции по сравнению с традиционными отопительными приборами работающими на дровах или угле.

Устройство и принцип работы котла на пеллетах

Топливные гранулы или пеллеты – относительно новый вид топлива в нашей стране, однако уже появилось достаточное количество . Они представляют собой маленькие цилиндры спрессованные под большим давлением из отходов деревообработки таких как, стружка, опилки и т.д.

Как устроен котел на топливных гранулах?

Конструкция системы отопления на пеллетах включается в себя: сам отопительный прибор, бункер для хранения запаса топлива, шнековый транспортер для подачи пеллет в котел. После запуска, устройство полностью автономно и может проработать без участия человека несколько недель, покуда есть запас топливных гранул в бункере.

Фото 1: Устройство автоматического пеллетного котла Defro

Основной элемент конструкции котла – пеллетная горелка. Они бывают двух видов: объемного и факельного типа. Горелка объемного типа (реторная) представляет собой подобие стальной или чугунной чаши в которую сверху или через отверстие в корпусе, с помощью шнека, подаются пеллеты. Подача воздуха для поддержания горения осуществляется через отверстия в стенках. Регулировку подачи топливных гранул необходимо осуществлять таким образом, чтобы горение происходило в верхней части горелки и не затрагивало механизм шнека. Это убережет его от преждевременного выхода из строя. Реторные горелки менее чувствительны к качеству топлива и имеют КПД до 95%.

Сжигание топливных гранул в горелке факельного типа происходит в огненной струе высокого давления создаваемой вентилятором и температурой около 1200 С. Пеллеты сгорают практически моментально поддерживая горение. Горелки факельного типа более требовательные к качеству топливных гранул. Для использования с данным типом горелок подходят лишь пеллеты с низкой зольностью и низким содержанием пыли. Топливо с высоким содержанием золы и пыли под действием вентилятора может засорять подающий шнек и приводить к образованию облаков пыли, которые воспламеняются образуя микровзрывы с характерными хлопками.

Для обеспечения длительного автономного горения, необходимо иметь довольно большой запас пеллет и организовать их автоматическую загрузку в котел. Для хранения запаса топлива применяется бункер. Обычно пеллетный котел уже снабжен стандартным хранилищем топлива, но для увеличения длительности автономной работы многие владельцы пеллетных котлов применяют дополнительные бункеры большего размера. Встроенное и внешнее хранилище соединяются при помощи шнека. Внешние бункеры могут быть размещены на улице и даже закопаны в землю. В некоторых случаях в качестве хранилища пеллет выступает отдельное помещение в здании, где пеллеты размещаются навалом и также с помощью шнека подаются к устройству отопления.

Автоматическая подача топлива в пеллетный котел осуществляется с помощью шнека. Этот прибор представляет собой спираль, подобную той, что используется в бытовых мясорубках. Шнековые транспортеры бывают жесткие и гибкие. Жесткие шнеки плохи тем, что длинна их ограничена 1.5-2 метрами. При использования более длинных транспортеров, топливные гранулы, в процессе доставки к горелке, будут перемалываться в труху спиралью шнека. Также минусом их является жесткая привязка бункера к положению подающей линии. Для того чтобы поменять положение бункера, придется использовать внешний шнек и мото редуктор, а также устройство сопряжения, что значительно усложняет конструкцию. Использование гибкого шнекового транспортера позволяет размещать бункер на удалении до 12 м от пеллетного котла. Гибкость шнек позволяет также организовать линию подачи сложной формы.

Регулировку скорости горения, подачу воздуха и пеллет в горелку, а также управление другими процессами выполняет автоматика во главе с контроллером и блоком управления. Он автоматически выполняет регулировку режимов работы устройства отопления в соответствии с установленными параметрами и состоянием отопительной системы. Именно благодаря наличию автоматики существует возможность длительного горения пеллетного котла без участия человека. Многие котлы на топливных гранулах являются двухконтурными, т.е. в них помимо функции отопления заложена и функция организации горячего водоснабжения с возможностью использования бойлера косвенного нагрева. Процесс ГСВ также автоматизирован и управляется контроллером. Также существуют классические твердотопливные модели которые могут работать на пеллетах при подключении дополнительного оборудования. Яркий пример таких устройств – .

Помимо узлов о которых мы рассказали выше, в конструкции котла на топливных гранулах присутствуют элементы присущие классическим твердотопливных котлам: зольник для сбора твердых отходов горения, дымосос для улучшения тяги, теплообменник с теплоносителем для подключения к системе отопления.

Как же работает пеллетный котел?

Принцип его работы довольно прост. Пеллеты из топливного бункера по шнековому транспортеру подаются в котел, где разжигаются или автоматически с помощью струи раскаленного воздуха или вручную при помощи спичек и жидкости для розжига. Поток разогретых газов, образованный сгорающими при высокой температуре гранулами, нагревает теплоноситель в теплообменнике и выводится через дымоход в окружающую среду. Зола извлекается в специальный отсек для утилизации или с помощью отдельного шнека если в котле присутствует функция самоочистки или совком в процессе обслуживания котла.

Помимо моделей работающих только на пеллетах, существуют универсальные или комбинированные котлы, которые могут работать и на других видах топлива, например на угле или дровах.

Преимущества и недостатки котлов на топливных гранулах

Как уже отмечалось выше, пеллетные котлы достаточно новый вид отопительных устройств для российского рынка. Однако они имеют хороший потенциал для укрепления своих позиций благодаря некоторым существенным преимуществам по сравнению с дизельными или газовыми котлами.

Плюсы

Основными достоинствами пеллетных котлов являются:

• экологичность

  Пеллеты обладают самым низким процентом зольности среди других видов твердого топлива таких как дрова или уголь. Содержание СО2 в дымовых газах также очень низкое.

• автономность

  Котел на пеллетах по сути может называться устройством отопления длительного горения. Наличие автоматики и бункера для хранения топлива, позволяет создать почти полностью автоматизированную систему отопления в вашем загородном доме или на даче.

• высокий КПД

  КПД пеллетных котлов с горелкой открытого типа достигает 95%. При использовании горелок факельного типа, КПД чуть ниже и составляет около 90%.

• высокий срок службы

  Высокая цена котлов на пеллетах компенсируется их долгим сроком службы. В среднем срок службы устройств отопления работающих на топливных гранулах составляет около 20 лет.

Минусы

• высокая стоимость

  Как правило, использование пеллетного котла для отопления частного дома это достаточно дорогое удовольствие. Например, маломощный стоит в районе 250 000 рублей.

• энергозависимость

  Автоматика управления котлом, подача топлива, поддержание режима его работы требует наличия электропитания.

Как правильно выбрать пеллетный котел?

Принимая во внимание высокую цену данных приборов, владельцам частных домов хочется купить максимально эффективный пеллетный котел для своей системы отопления.

Выбирать надежное отопительное устройство на топливных гранулах стоит начинать с определения его необходимой мощности. Мощность необходимая для отопления типового кирпичного коттеджа или деревянного загородного дома определяется исходя из 1 кВт на 10 м2 отапливаемой площади. Выпускаются как маленькие бытовые модели от 15 кВт, так и почти промышленные мощностью до 500 кВт. Выпуск моделей, производительностью менее 15 кВт экономически не целесообразен, так как вместо отопительного котла, в таком случае, лучше использовать печь или камин. Выпуск моделей мощнее 500 кВт тоже не рентабелен, так как у таких устройств значительно ухудшаются их технические характеристики.

Подбирая отопительный прибор для своего дома, многие владельцы в качестве альтернативы пеллетному котлу, рассматривают дизельные или газовые котлы. Так какой же котел лучше дизельный, газовый или пеллетный? Ответить на этот вопрос можно простым примером:

Пример: Возьмем для наших расчетов типовой загородный дом или коттедж площадью 300 м2. Для отопления такого строения нам понадобится отопительный прибор мощностью в районе 20 кВт. Сам дом располагается в средней полосе России, например в Подмосковье.

При использовании дизельного котла, за отопительный сезон будет израсходовано в районе 4 тонн дизельного топлива, что равно 140 000 рублей за сезон отопления при цене дизельного топлива 35 000 рублей за тонну.

Какой же расход топлива у пеллетных котлов? Котел мощностью 30 кВт, при правильной настройке, за отопительный сезон в средней полосе России потребляет около 9 тонн пеллет, что при нынешних ценах около 6000 рублей за тонну, получается 54 000 рублей за сезон.

Отсюда следует, что пеллетный котел более чем в 2.5 раза выгоднее дизельного. Ради справедливости следует отметить, что пеллетный дороже дизельного в 2-2.5 раза, Однако учитывая его экономичность и долгий срок службы, установка системы отопления на топливных гранулах окупится достаточно скоро. Следует также принять во внимание экологичность использования топливных гранул, по сравнению с дизельным топливом.

Использование газового котла, подразумевает наличие магистрали с природным, которая присутствует в коттеджных поселках далеко не всегда. Добавьте к этому сложную и муторную процедуру согласования и получения разрешения на установку устройства отопления и подключения его к линии подачи газа.

Пеллетный котел, в отличии от газового, не подлежит регистрации и не требуется никаких согласований на его установку.

Пеллеты – древесные и другие отходы деревообрабатывающих или сельскохозяйственных предприятий, представляющие собой небольшие прессованные гранулы цилиндрической формы. Их используют в качестве топлива для пеллетных котлов. Эти котлы, как и любые другие разновидности твердотопливного отопительного оборудования, – одно из немногих разумных решений при отсутствии подключения дома к газопроводу.

Рейтинг пеллетных котлов

В таблице ниже приведены модели лидирующих производителей пеллетных котлов. Мы внимательно изучили их и подготовили наш независимый рейтинг.

1. Stropuva P20 – от 91 340 руб.

Оригинальная разработка от литовской компании сочетает в себе простоту, эффективность работы и невысокую стоимость. Фишка модели – его конструкция. Здесь нет шнека для подачи топлива, пеллеты подаются в камеру сгорания под действием силы тяжести. Здесь нет автоматической системы росжига. Запускать котел придется с помощью газовой горелки. Но это нужно будет сделать лишь несколько раз за сезон.

В котле установлено 4 термодатчика, которые обеспечивают тонкую настройку системы отопления и контролируют работу горелки. Изменение мощности оборудования обеспечивается путем регулирования подачи воздуха вентилятором. Максимальный расход пеллет при этом составляет 4 кг/ч, что при бункере на 90 кг обеспечивает до 22,5 ч непрерывной работы на максимальной мощности.

Заслуживает внимание и конструкция теплообменника. Водяная рубашка устроена в стенках цилиндра, остальное место занимает приспособление со стальными тарельчатыми элементами. Они играют роль турбулизаторов, снижают скорость дымовых газов, повышая время их контакта с поверхностью теплообменника. Кроме этого они служат в качестве фильтра для твердых продуктов горения – препятствуют образованию засоров в дымоходе. Очистка котла сводится к удалению накопившейся в камере сгорания золы и чистке поверхности турбулизаторов, которые легко извлекаются при открытии верхней крышки.

Посмотреть видеообзор Stropuva P20:

2. Теплодар Куппер ПРО 22 с АПГ25 – от 92 400 руб.

Производители пеллетного котла Куппер ПРО просто доработали популярную модель своего стального твердотопливного агрегата: на одноконтурный котел Куппер ПРО установили автоматическую пеллетную горелку АПГ-25. Получилось оборудование с диапазоном мощности 4-22 кВт. По умолчанию работает на пеллетах, но при необходимости можно перейти на аварийное топливо в виде дров. В базовой комплектации предусмотрен ТЭН на 6 кВт, поэтому еще один резервный вариант – отопление на электричестве. АПГ поставляется в виде набора из топливного бункера с подающим механизмом, пультом управления, и собственно горелки.

Особенность модели заключается в расположении бункера непосредственно на котле. Благодаря такому решению экономится место, но страдает эргономика – для загрузки пеллет нужно больше усилий. Система автоматики контролирует работу котла с самого запуска системы, достаточно лишь выставить параметры отопления перед стартом агрегата. При заполненном бункере и непрерывной работе горелки топлива хватит на 13,3 часа. Что касается обслуживания: котел нужно чистить не реже 1 раза в месяц, горелку – не реже 1 раза в неделю.

Посмотреть видеообзор Теплодар Куппер ПРО 22 с АПГ25:

3. Общемаш Валдай 22М2 – от 136 700 руб.

Валдай 22М2 — одноконтурный стальной котел с водотрубным теплообменником мощностью 22 кВт и диапазоном регулирования 4-22 кВт. Основное топливо – пеллеты разного качества, в том числе, из древесины, костры льна, лузги подсолнечника, торфа. В качестве аварийного топлива можно использовать дрова влажностью до 35%. В последнем случае придется установить дополнительные колосники. КПД на пеллетах с низкой зольностью достигает 90%, на дровах можно выжать максимум 76%.

Блок управления может работать в нескольких режимах: поддержание температуры поступающей в котел воды или воздуха в отапливаемых помещениях, исходя из информации с внешнего датчика; работа по графику; работа в связке с электронагревателем; режим стоп-старт; аварийный режим на дровах. Также можно управлять насосом системы отопления. Работой котла можно управлять дистанционно через смартфон или компьютер.

Для обеспечения безопасной эксплуатации предусмотрена защита от перегрева: фиксируется температура выхлопных газов на выходе из котла. На максимальной мощности работы котла объема бункера хватит больше чем на 25,4 часов. Простая конструкция агрегата минимизирует количество отложений на поверхности теплообменника и обеспечивает легкость его очистки. Есть автоматический механизм механической чистки горелки.

Посмотреть видеообзор Общемаш Валдай:

4. FACI 26 – от 158 000 руб.

— котел от совместного итальяно-российского предприятия с оригинальным барабанным теплообменником из стали. Максимальная мощность составляет 26 кВт, может работать как на пеллетах, так и на дровах (резервное топливо). В системе подачи пеллет применяется двухшнековая конструкция, предохраняющая бункер от возвратного пламени.

Отличается большой водяной рубашкой, которая охватывает всю камеру сгорания. В барабанном теплообменнике установлены турбулизаторы – пластины с развитой геометрией для увеличения времени контакта горячих газов со стенкой теплообменника.Важно учитывать, что авторозжиг, система автоматического удаления золы и очистки теплообменника – дополнительные опции, за которые нужно доплачивать. Топлива в бункере при постоянной подаче и работе на максимальной мощности хватает на 35 ч.

Среди особенностей конструкции можно также отметить расположение бункера: только позади котла – а также простоту обслуживания. Для очистки всего котла нужно не больше 15 минут, потому что все узлы находятся в свободном доступе.

Посмотреть видеообзор FACI 26:

5. TIS Pellet 25 – от 189 500 руб.

Если вопросы по качеству топливных гранул являются первостепенными, то стоит обратить внимание на белорусский агрегат . Работает он в диапазоне от 10 до 30 кВт мощности на древесных, торфяных, льняных пеллетах, гранулах из шелухи подсолнечника. Можно даже вишневые косточки сжигать или негодное для пищевых целей зерно. Как аварийный вариант – обычные дрова, уголь и торф. В последнем случае речь о ручной закладке.

Наличие погодозависимой автоматики позволяет тонко настроить режим работы с привязкой к погоде и качеству топлива. Полная загрузка бункера в режиме максимальной мощности гарантирует до 35 часов непрерывной работы. По умолчанию установлены термодатчики, предохраняющие от возгорания запаса топлива и закипания теплоносителя. В горелке есть авторозжиг и система механической очистки от золы.

В качестве опций подключаются комнатный терморегулятор, модуль для управления котлом в зависимости от температуры в разных помещениях, модуль управления 2-х смесительных контуров и 2-х насосов, модуль удаленного управления через интернет.

Посмотреть видеообзор TIS Pellet 25:

6. ZOTA Pellet-25S – от 196 000 руб.

Представленная модель стального одноконтурного котла сконструирована с расчетом на жесткий режим эксплуатации: не всегда хорошее топливо, работа на полную мощь, перебои в электроснабжении. По заверениям производителей она может дать фору импортным аналогам в плане стойкости к суровой российской действительности. Мощность регулируется автоматически и может устанавливаться в диапазоне от 13 до 25 кВт. Автоматика обеспечивает управление мощностью агрегата и температурой теплоносителя, а также предоставляет пользователю данные для анализа об актуальном расходе топлива.

Объема бункера в 332 л достаточно для загрузки до 200 кг пеллет. Этого количества хватит для бесперебойной работы котла в максимальном режиме на протяжении 31,7 часов. При необходимости в качестве топлива можно использовать дрова и брикеты. Для этих целей устанавливаются дополнительные колосники. Есть возможность опционально установить ТЭН для отопления на электроэнергии. По умолчанию предусмотрена программа управления с привязкой к погоде. Среди фишек системы можно отметить опцию дистанционного управления с помощью сотового телефона. Бункер можно установить по обе стороны от котла, при необходимости – нарастить его объем путем установки дополнительных модулей.

Посмотреть видеообзор ZOTA Pellet, в этом случае – на 40 кВт:

7. Kiturami KRP-20A – от 225 300 руб.

Стальной двухконтурный котел для отопления построек площадью от 60 до 280 м2. Отличается КПД до 96%, а также установкой качественной корейской автоматики. Применение турбулизаторов и большая водяная рубашка обеспечивают эффективный съем тепла. В этой модели автоматизирована виброочистка теплообменника и колосника горелки, что значительно облегчает обслуживание агрегата: при использовании светлых пеллет ручная чистка нужна лишь раз в 2-4 недели. Система оборудована автоматическим розжигом, теплоноситель циркулирует в рубашке принудительно, выдавая до 9 литров горячей воды в минуту.

Имеется возможность тонкой настройки автоматики. В том числе – выход на режим отсутствия с минимальным потреблением топлива для поддержания температуры, при которой система отопления не замерзнет. В таком режиме оборудование может работать до двух недель. В среднем расход топлива за сезон для отопления площади 100 м² составляет 3,5-4 т. пеллет.

В котле используется факельная горелка в виде чаши. Зола скапливается в большом зольном ящике, которого хватает на хранение золы после сгорания всего топлива в бункере. Оборудование поставляется в полной комплектации, включающей котел с горелкой, термостат-регулятор дистанционного типа, системы очистки колосника и защиты шнека от переполнения топливом, противопожарный клапан.

Посмотреть видеообзор Kiturami KRP-20A:

8. Buderus Logano S181 25 E – от 227 300 руб.

Одноконтурный котел на 27 кВт с КПД 88%, оснащенный стальным трубчатым теплообменником. В качестве топлива используется уголь или пеллеты. Стандартного объема топливного бака в 240 литров при максимальной мощности хватает на 50 часов работы на высококалорийном угле, и на 25 – на белых пеллетах. Объем бункера опционально можно увеличить на 140 л, достаточно добавить одну секцию – это требует не больше 15 минут. Емкость для топлива можно монтировать как слева, так и справа. По умолчанию система комплектуется автоматикой, регулирующей расход топлива, работу вентилятора и насосов.

Блок управления имеет интуитивно понятный интерфейс, на дисплее отображается вся информация по работе котла. При необходимости в качестве опций можно установить комнатный термостат, подключить дополнительные контуры отопления, блок дистанционного управления через WiFi или GSM.

Что касается обслуживания: раз в сутки необходима очистка зольного ящика, раз в неделю – прочистка теплообменника, раз в месяц – полная чистка котла. Учитывая доступность всех узлов, даже на последний этап требуется не больше 15 минут.

Посмотреть видеообзор Buderus Logano S181 E:

9. OPOP Biopel Line Kompakt 30/V9 – от 234 900 руб.

Несмотря на то, что в этом рейтинге рассматриваются модели мощностью до 30 кВт, мы просто не могли обойти стороной разработку чешской компании OPOP . Ведь этот стальной котел может работать в диапазоне от 8,5 до 31,5 кВт, а значит подходит для большинства домов. КПД агрегата достигает 92,2%, при максимальной мощности бункера хватает на непрерывную работу в течение 34,7 ч. Такой высокий КПД достигается благодаря большой рубашке и наличию в теплообменнике турбулизаторов для повышения эффективности теплосъема. Сюда же опционально можно установить систему автоматической очистки.

При необходимости увеличения объема бункера производитель предлагает установить отдельно стоящий бункер на 3 т. Но главная фишка обнаруживает себя при установке полной комплектации. В этом случае минимизируется участие человека в обслуживании котла – нужно будет лишь удалять золу из зольного ящика. Также при необходимости можно подключить комнатный термостат, систему удаленного контроля и управления через интернет. Бункер вместе с горелкой могут быть установлены слева или справа, также перевешивается дверь зольника.

Посмотреть видеообзор OPOP Biopel Line Kompakt 30/V9:

10. Pellets Fuzzy Logic 25 – от 265 160 руб.

Стальной одноконтурный котел с КПД до 92%, способный работать не только на пеллетах, но и на мелком угле, зерне и даже дровах. В последнем случае речь идет о ручной загрузке топлива на специально установленные для этих целей сегменты чугунной колосниковой решетки. Предусмотрено два режима работы: летний и погодный. В первом случае котел служит для обеспечения горячей водой для бытовых целей в летний сезон (подключается к бойлеру), во втором – работает как часть системы отопления. Мощность котла можно изменять в диапазоне 8-25 кВт. В бункер можно загрузить до 220 кг пеллет. При максимальной мощности этого должно хватить на 38 часов.

Для оптимизации величины тяги в конструкции предусмотрен лямбда зонд. Это помогает сэкономить до 20% топлива. На выходе из дымохода имеется датчик температуры, который уведомит о превышении температуры выхлопных газов и необходимости чистки котла. Обслуживание довольно простое, а при использовании пеллет с низкой зольностью удаление золы необходимо примерно раз в месяц. Нельзя не отметить возможность установки топливного резервуара по разные стороны от котла – это позволяет приспособить агрегат под любые котельные.

Посмотреть видеообзор Pellets Fuzzy Logic 25:

Устройство и принцип работы

Комплекс такого оборудования состоит из нескольких частей: котла, бункера для загрузки топлива и транспортера для его подачи в топку. В котле имеется горелка, вентилятор, нагнетающий воздух в зону горения, всевозможные датчики для контроля подачи пеллет и очистки оборудования от золы, а также система управления, ответственная за согласованность работы всех узлов отопительного оборудования. Схематично устройство котлов, где сжигаются пеллеты, изображено на рисунке ниже.

Работает это все примерно следующим образом:

1. Загруженное в бункер топливо самотеком и шнеком переносится в топку.
2. В топке находится горелка с электрической системой розжига, которая воспламеняет пеллеты, обеспечивая сжигание гранул. Для повышения эффективности горения сюда под давлением подается воздух, нагнетаемый вентилятором.
3. Нагретый воздух проходит через теплообменник, повышая температуру теплоносителя, циркулирующего в системе отопления.
4. Отработавшие газы удаляются из системы через дымоход. Кстати, о дымоходе: в современных котлах топливо сгорает практически полностью и топочные газы практически полностью состоят из углекислого газа и водяного пара.

Схематически технологические процессы приводятся на рисунке ниже.


Почему стоит рассматривать покупку такого котла как альтернативу любому другому оборудованию, использующему в качестве топлива газ в баллонах, уголь или керосин? Тут несколько причин:

• стоимость топлива. Оно относительно недорогое, и с каждым годом все больше предприятий запускает линии по производству топливных пеллет, что делает их еще более доступными для российского потребителя. Так, цена на них варьируется в пределах от 4 000 до 7 000 руб. за тонну. В среднем на в 200 кв. метров необходимо до 10 тонн топлива. Несложно подсчитать, что затраты на обогрев за 7 месяцев составят примерно 40–60 тыс. руб. По крайней мере пока стоимость пеллет является их преимуществом – неизвестно, что будет, когда спрос на такое топливо увеличится;
• экологичность. С использованием древесных гранул решается проблема утилизации отходов: вы минимизируете ущерб для природы, одновременно отапливая свое жилище. Не зря пеллеты причисляют к категории биотоплива;
• автоматизация процесса работы котла. Гранулированное топливо обладает необходимой сыпучестью для порционной подачи шнеками и под действием силы тяжести. Можно загрузить вместительный бункер для работы оборудования в течение недели;
• незначительные отходы. Низкая зольность топлива (около 1 %) минимизирует трудоемкость работ по обслуживанию котла.

Сразу оговоримся, что один из самых весомых недостатков отопительного оборудования, топливом для которого служат пеллеты, – высокая цена. Конечно, она может варьироваться в самых широких пределах, исходя из мощности котла, его КПД, надежности, функциональности и прочих характеристик. Но стоимость даже самых доступных моделей начинается в районе 200 тыс. руб. Также к недостаткам стоит отнести зависимость работы системы от электроснабжения.

Первое, на что стоит обратить внимание при выборе, – мощность котла. Она должна превышать номинальное значение на 10 %. Увеличение мощности напрямую сказывается на объеме бункера, размерах комплекса, а также стоимости оборудования. При изменении температурных условий производительность системы легко регулируется. Расход пеллет зависит от модели котла и его настроек.

Чтобы узнать, какой примерно мощности котел необходим в вашем случае, предлагаем воспользоваться нашим удобным . Хочется верить, что его использование не будет сопряжено с какими бы то ни было трудностями, а полученные результаты облегчат ваш поиск.

Впервые выпуск древесных пеллет был организован в США. Произошло это в годы энергетического кризиса 1970-х, когда западным государствам пришлось искать альтернативу нефтяному топливу, так как арабские страны сократили его поставки. Первый бытовой теплогенератор на пеллетах появился в середине следующего десятилетия. А в 1990-х такие котлы стали активно использоваться в европейских странах и очень быстро заняли прочное положение на рынке.

Этому способствовали как глобально-политические факторы (необходимость снижать потребление ископаемых энергоносителей, экологические проблемы и т.д.), так и чисто экономическая целесообразность: пеллеты ощутимо дешевле жидкого топлива, причем изменение цены на них более предсказуемо, чем на нефтепродукты.

Среди "пеллетников" встречаются "всеядные" модели, но для большинства котлов штатно предусматривают использование древесных пеллет высокого качества

Что нужно знать о пеллетах

Топливные пеллеты представляют собой гранулы, получаемые прессованием. Сырьем для них может служить не только древесина, но и отходы сельскохозяйственного производства, биомасса с энергетических плантаций и т.д. Однако большинство бытовых теплогенераторов рассчитано на использование древесных пеллет определенного стандарта, что гарантирует эффективную работу котлов при минимальном объеме технического обслуживания и количество вредных выбросов в окружающую среду, не превышающее предельно допустимое.

С 2010 года в странах Европейского Союза производство древесных пеллет регламентируется стандартом EN 14961-2. На его основе Немецкий институт пеллет (DPI) разработал нормы ENplus, сертификат соответствия которым рассматривается производителями и пользователями бытовых пеллетных котлов как гарантия высокого качества топлива.

Согласно нормативам, древесные топливные пеллеты подразделяются на классы А1,А2 и В. Гранулы двух первых из них используются в отопительных системах индивидуальных домов. Пеллеты третьего класса рассматриваются как индустриальные, т.е. предназначенные для промышленных котельных. Высший сорт пеллетного топлива - Л1. Именно оно рекомендовано для теплогенераторов малой и средней мощности. Такие гранулы должны обладать пониженной зольностью (не более 0,7%), повышенной температурой плавления золы (1200 °С) и соответствовать ряду других требований (насыпная плотность - не менее 600 кг/м3 истираемость - не более 1%, механическая прочность - не менее 97,5%, длина пеллет - от 3,15 до 40 мм, теплота сгорания - от 16,5 до 19 МДж/кг; ограничивается содержание хлора, серы, азота, ряда металлов). Диаметр пеллет класса А1 - 6 или 8 мм.

Качество гранул напрямую зависит от того, из какого сырья они произведены. Для выпуска пеллет класса А1 допускается использовать деловую древесину (бревна) и химически необработанные отходы деревообрабатывающей промышленности без добавления коры. Пеллеты класса А2 производятся из сырья более широкого спектра, в частности, им могут служить целиковые деревья без корневой системы. Поэтому они характеризуются большей зольностью - до 1,5%.

Отечественного стандарта для пеллетного топлива пока нет. Поскольку российские производители ориентируются на зарубежного потребителя (основной объем их продукции отправляется на экспорт), они стремятся соответствовать европейским нормативам. Но покупая топливо для котла, следует полагаться не на название "европеллеты" или "белый" цвет гранул, а на сертификат с подтвержденными характеристиками продукта. Требования к гранулам указываются в техпаспорте вашей установки или руководстве по ее эксплуатации.

В зависимости от способности работать на одном или нескольких видах топлива пеллетные котлы подразделяются на специализированные и универсальные

В качестве примера приведем характеристики рекомендованного топлива для отечественных котлов ZOTA Pellet: диаметр пеллет - 8 мм, длина - 15-35 мм, зольность - не более 0,7, влажность - не более 10%, насыпная плотность - не менее 620 кг/м3, содержание опилок - не более 4%, теплота сгорания - не менее 4,8 кВт-ч/кг.

Нередко производители котлов допускают сжигание пеллет различного качества при соответствующих изменениях настройки и периодичности техобслуживания. При необходимости можно подобрать котел для работы на высокозольном топливе - индустриальных и агропеллетах, сыпучих отходах деревообработки и сельскохозяйственного производства.

С факелом или ретортой

Сжигание пеллет организуется с применением горелок или традиционным для твердотопливных котлов способом - на колосниках. Различают два основных вида пеллетных горелок - факельные и ретортные. Первые из них по принципу действия и внешнему виду похожи на газовые и жидкотопливные вентиляторные горелочные устройства. Они компактны и применяются обычно на универсальных котлах, конструкция которых предусматривает возможность перехода с одного вида топлива на другой. При этом альтернативным вариантом могут быть не только дрова, брикеты и другие их твердые "собратья", но и солярка или сжиженный газ.

За счет такой универсальности можно, в свою очередь, перевести на пеллеты обычный котельный блок, рассчитанный на установку навесной вентиляторной горелки, потребуется только вовремя удалять из топки золу. Огневая труба факельной пеллетной горелки служит камерой сгорания топлива. Гранулы сжигаются в ней на вложенном колоснике (как вариант) с принудительной подачей требуемого количества воздуха. Образующиеся при этом продукты сгорания выдуваются в топку котла. Кроме вентилятора некоторые факельные горелки оснащают собственным устройством для подачи пеллет в зону горения.

Но для бытовых теплогенераторов чаще задействуют питатель от расходного бункера: управляемый контроллером горелки, он отсыпает по гибкой трубе нужное количество пеллет, которые попадают непосредственно на колосник горелочной трубы. Подача гранул питателем регулируется автоматикой по потребности в тепловой энергии, а воздуха для горения - в соответствии с условиями полного сжигания топлива.

В схеме управления горением задействуется тот или иной набор датчиков, среди них - датчик защиты от нарушения тяги, термостат защиты системы подачи топлива от обратного огня, фоторезистор, контролирующий наличие пламени, и другие. Для тонкой настройки работы горелки применяется так называемый лямбда-зонд. Определяя количество остаточного кислорода в дымовых газах, он предоставляет блоку управления горелки или котла информацию о том, как лучше отрегулировать подачу воздуха.

Пеллетные котлы нуждаются в электрическом питании, которое необходимо для подачи гранул, воздуха на горение, работы автоматики. Надежное электроснабжение особенно актуально для специализированных моделей (универсальные, как правило, можно эксплуатировать в ручном режиме, например, на дровах). Для них желательно предусмотреть источник бесперебойного питания.

Автоматика "умной" пеллетной горелки может иметь множество функций, в том числе по управлению элементами отопительной системы (циркуляционным насосом, бойлером, смесительным клапаном напольного отопления и др.). Ретортная горелка представляет собой чащу с каналами для воздуха, на которую пеллеты насыпаются сверху или выталкиваются шнеком. Сжигание топлива протекает во внутреннем пространстве котла (это называют объемным горением). В среднем котлы с ретортными горелками имеют немного более высокий КПД, чем при факельном горении, т.к. организовать сжигание в них можно более точно - с разделением подаваемого воздуха (первичный-вторичный) и т.д. Впрочем, при сравнении "продвинутых" котлов того и другого типа эта разница не очень заметна.

Кроме того, ретортные горелки проще "вписать" в топку котла, т.е. камера сгорания может быть более компактной (в той или иной степени это допускают и отдельные модели факельных горелок - с открытой сверху огневой трубой). Поэтому, несмотря на более громоздкую конструкцию, именно ретортными горелками обычно оснащаются специализированные пеллетные котлы. Они выпускаются и в навесном исполнении - для универсальных теплогенераторов.

Розжиг пеллетных горелок может производиться вручную или автоматически. Во втором случае применяются электронагреватели - прямого контакта или воздействующие на гранулы горячим воздухом, В периоды, когда котел включен, но потребность в тепле отсутствует, горелка с ручным розжигом переводится в режим ожидания с поддержанием минимального горения (подобно запальнику газового котла). При полной автоматизации пеллетной установки такая необходимость отсутствует.

Решая, какой котел будет обогревать загородный дом, нужно учесть не только затраты на приобретение и монтаж оборудования, но и будущие эксплуатационные расходы - на топливо и сервис. В среднем пеллетный котел дороже дизтопливного, но сами пеллеты дешевле солярки, так что "переплата" рано или поздно - в зависимости от расхода топлива - окупится.

Вопросы эффективности

Эффективное горение достигается и при сжигании гранул на колосниках в топках специализированных котлов. В наиболее передовых "пеллетниках" реализуется также пиролизное сжигание топлива: древесина попавших на колосники гранул подвергается термическому разложению с образованием горючих газов, которые затем дожигаются в камере сгорания. И только потом продукты сгорания попадают в теплообменник. Это позволяет получить КПД 95% и более (эффективность пеллетных теплогенераторов без пиролиза обычно не превышает 90-92%).

Эффективность котла зависит не только от горелки, но и от способности установки усвоить теплоту сгорания и передать энергию системе отопления. Теплообменники специализированных пеллетных котлов часто выполняют в виде пучка вертикальных дымогарных труб, пронизывающих объем водяной рубашки. Для улучшения теплопередачи в трубы встраивают спиральные турбулизаторы. В высокотехнологичных моделях они оснащаются автоматическим приводом, с помощью которого стряхиваются задерживающиеся в теплообменнике частички золы из дымовых газов. Под действием гравитации зола попадает в расположенный ниже отсек.

Сократить расход пеллет можно за счет применения солнечных коллекторов. Автоматика многих пеллетных котлов наделена необходимыми для этого функциями

Например, некоторые модели оснащают также устройством автоматической очистки колосниковой решетки (она откидывается книзу). Если котел рассчитан на сжигание малозольных пеллет стандарта А1, то его создатели ограничиваются ручным удалением золы из сборника. А вот в котлах, допускающих использование как пеллет, так и щепы, предусмотрен шнековый транспортер, автоматически перемещающий всю золу в специальный съемный контейнер.

При его заполнении пользователю очень легко оттранспортировать золу в нужное место: контейнер оснащен колесиками и ручкой, как у хозяйственной тележки. К слову, вопреки распространенным утверждениям, зарубежные эксперты не советуют рассматривать пеллетную золу как удобрение для растений.

Для котлов горизонтальной компоновки ведущие производители используют другие способы автоматической очистки теплообменника. Например, некоторые модели в исполнении с факельной горелкой и жаро-трубно-дымогарной конструкцией (горизонтальная топка с размещенным над ней пучком дымогарных труб) оснащаются компрессором для периодической продувки теплообменника воздухом, которая производится автоматически - через каждые 24 ч работы горелки.

Воздух в камеру сгорания автоматического пеллетного котла с топкой колосникового типа подается вентилятором, который устанавливается на выходе из теплогенератора, перед дымоходом. Плавное управление скорости вращения вентилятора позволяет регулировать расход воздуха в соответствии с необходимостью сжигать то или иное количество пеллет.

Питание для котла

Подача топлива в пеллетный котел организуется разными способами. Установки со стационарными встроенными ретортными горелками часто комплектуются расположенным сбоку или с тыльной стороны бункером объемом 300-500 л, который соединен с котлом шнековым транспортером жесткого типа.

При использовании навесной горелки применяется приставной бункер - забор топлива из него осуществляется питателем в виде трубы со шнеком внутри. Один конец трубы погружается в бункер. Гранулы поднимаются к верхней точке и сбрасываются по гибкому шлангу к горелке. Привод питателя расположен сверху трубы и управляется автоматикой горелки или котла. Как правило, трубчатые питатели для бытовых котлов оборудуются шнеком в виде гибкой спирали.

Обычно приставные бункеры для пеллет выпускаются в том же дизайне, что и сам котел. Выглядит такой комплект эстетично. А отсутствие жесткой связи между модулями дает возможность располагать их так, как это удобно в каждом конкретном случае. Кроме жестких и гибких шнековых транспортеров для подачи пеллет применяются вакуумные системы: гранулы перемещаются по гибкой трубе под действием разряжения, которое создается вентилятором.

Некоторые модели оснащают встроенным промежуточным бункером (его емкость зависит от мощности котла) с интегрированным вакуумным насосом. Пеллеты направляются в него непосредственно из хранилища, при этом длина линии до котла может составлять 30 м. Для подачи пеллет из удаленного (до 10-15 м) бункера используются и спиральные транспортеры, достоинством которых, так же как вакуумных, является гибкость. Что касается питателя с жестким шнеком, то его длина не должна быть большой, чтобы не происходило перемалывания гранул. Подача пеллет к горелке гибким шнеком может осуществляться из хранилища без промежуточного бункера.

В показанной на схеме котельной подача пеллет из хранилища осуществляется с помощью пневматической (вакуумной) системы. Производитель оборудования Buderus (Германия) допускает такую транспортировку гранулированного топлива на расстояние около 25 м с подъемами на 5 м и более. При этом бункер с пеллетами может находиться как внутри дома, так и снаружи - на садовом участке или под землей. Бак-аккумулятор и компактные насосно-гидравлические группы обеспечивают согласованную работу «пеллетника» с потребителями и другими источниками тепла.

Про запас

Хранение пеллет для котла можно организовать в отдельном помещении дома, примыкающем к котельной, а также в специальном резервуаре - силосе. Это может быть пластиковый или бетонный бункер, закопанный на приусадебном участке, а также объемный металлический или пластиковый бак, который размещается прямо в котельной. Удобным решением являются легко монтируемые гибкие силосы, которые представляют собой закрепляемые на рамах контейнеры из текстиля (по сути, мешки).

Силосы комбинируются со шнековым или пневматическим транспортером. Их заполнение также осуществляется автоматически. Правда, возможно это лишь там, где доставка гранул пользователю производится в специальных автоцистернах, оснащенных загрузочным вентилятором.

Гибкие тканевые силосы - современное решение для хранения пеллет. Их легко привезти, смонтировать, вписать в объем помещения.

Несмотря на значительные объемы производства пеллет в России, инфраструктура по доставке этого топлива пользователям по типу европейской в нашей стране пока отсутствует. На розничном рынке пеллеты продаются в мешках емкостью от 20 до 1000 кг. Покупать их в большой таре ("биг-бэгах") выгоднее, но перемещать такие упаковки сложнее. Поэтому владельцы пеллетных котлов часто закупают гранулы в мешках по 25-30 кг и пересыпают их в оперативный бункер вручную, не устраивая автоматизированного хранилища.

В большую часть отопительного периода одной загрузки 300-килограммового контейнера хватает на несколько дней работы котла мощностью 20-30 кВт. Кстати, такой способ топливоснабжения небольших теплогенераторов используют и зарубежные пользователи. Например, когда пеллеты приходится хранить в недостаточно сухом помещении (упаковка гранул - полиэтиленовая).

"Умный" котел

Все элементы пеллетной установки - котел, горелка, системы хранения и подачи топлива - должны составлять единый комплекс, согласованная работа элементов которого обеспечивается автоматикой. Носителем "интеллекта" котельной может быть автоматика горелочного устройства, самого котла или внешний блок управления.

Среди пеллетных котлов есть установки различной комплектации и разного уровня сложности. Применение высокотехнологичного "пеллетника" - это возможность реализовать все функции управления и регулирования современных систем отопления, вплоть до диспетчеризации и изменения настроек с помощью смартфона или планшетного компьютера. Впрочем, даже относительно простой пеллетный котел должен быть "умным". При управлении процессами сжигания гранулированного топлива не обойтись без электроники, которая часто попутно выполняет обязанности контролера отопительной системы, в том числе многоконтурной, включающей в себя другие источники тепла.

Конструктивные особенности

Бункер для хранения топлива

Автоматика

Установка

Обслуживание

Постоянное повышение стоимости горючих материалов заставляет разрабатывать новые технологии и усовершенствовать старые. Одним из таких усовершенствований оказалось изобретение пеллет и твердотопливных котлов, которые их используют.
Пеллеты – топливные гранулы полученные из древесных отходов путём сжатия под сильным давлением. Размер гранулы 8-12 мм - диаметр на 10-15 мм длинны. Имея большую плотность, чем дерево пеллеты обладают удельной теплотой сгорания 4-5 кВт/кг. Такой большой разброс связан с видом древесины и влажностью гранул.

Принцип работы пеллетного котла

Главный шнек подачи топлива из бункера (1), приводится в действие электромотором (2). Подняв гранулы из накопительной ёмкости, шнек сбрасывает их через гибкий шланг (3) в дозатор (5), где дополнительный шнековый вал (4) отмеряет заданные программой порции топлива, и сбрасывает их на лепестковый клапан (6). Открываясь, клапан сбрасывает порцию пеллет на шнек подачи (9) в зону горения (11). Регулировка интенсивности пламени в горелке, которое нагревает теплоноситель (7) происходит благодаря воздуховоду (8) и нагнетателю воздуха (10).
Возможны небольшие отступления от представленного алгоритма связанные с техническими отличиями котлов разных моделей, но общий принцип остаётся тем же.

Конструктивные особенности

Горелка
В процессе усовершенствования конструкции были разработаны несколько видов горелок.

Факельная. Сгорание пеллет в такой горелке происходит в потоке воздуха, поступающем из нагнетателя, образуя факел пламени от раскалённых углей. Температура может достигать 1200С. При такой конструкции наличие промежуточной камеры дозатора обязательно.


Преимущества:
небольшие размеры;
надёжна при эксплуатации, проста в обслуживании;
Работает с пеллетами низкого качества.

Недостатки:
небольшая мощность и низкий КПД;
пламя имеет горизонтальную направленность, в результате может произойти локальный перегрев элементов конструкций котла.

Объёмного горения. Их ещё называют ретортными. Это чугунная или стальная чаша, поступление гранул в которую происходит через центр реторты – снизу, а горение по всей поверхности. Воздух для горения подаётся двумя путями, через центр подачи пеллет и через отверстия в плоскости горелки.


Различают 2 типа реторт по конструкции:
1. неподвижные – более требовательны к качеству топлива, особенно влажности.
2. подвижные (оборотные) – сжигают высокозольное, пыльное топливо, агропелетты, влажную щепу.

Преимущества:
высокая мощность;
высокий КПД.

Недостатки:
большой размер;
сложная конструкция (особенно у оборотных);
высокие требования к качеству гранул.

Оба типа ретортных горелок имеют особенности в подаче гранул. Угол наклона (1) должен быть по возможности меньше, чтобы избежать образования шлаковых конкреций. Длинна шнека подачи должна быть небольшой, для уменьшения количества налипшей пыли.

Колосниковая (каминная) . Особенность заключается в методе подачи гранул. Они самостоятельно осыпаются в чашу горелки из камеры дозатора. Воздух подаётся из воздуховода сбоку или из отверстий непосредственно в чаше.


В данной конструкции подвижными или статичными элементами являются колосники. Соответственно у подвижных механизмов более низкие требования к зольности и качеству горючих материалов. Данный тип горелки используется исключительно для частного использования или в пеллетных каминах, из-за своей громоздкости.

Бункер для хранения топлива

Внешний бункер . Возможна любая конструкция, используемые материалы и объём. Начиная от обычной пластиковой бочки и сваренными из уголка конструкциями с фанерными или матерчатыми стенками, и заканчивая промышленными бункерами для сыпучих материалов.


Некоторые конструкции, выпускаемые серийно, предусматривают возможность герметизации бункера. Практика показала, что это излишняя предосторожность. В отапливаемом помещении влажность пелет в герметичном и открытом бункере отличается незначительно.

Правила установки и обслуживания
Прежде чем заказать бункер для топливных гранул или сделать его самому необходимо рассчитать минимально необходимый объём, исходя из того, что 1 тонна пелет занимает 2 м3. Высота бункера особой роли не играет, мнение, что в высоких ёмкостях нижние ряды пелет бывают раздавленными, не отвечает действительности. Сама ёмкость должна находиться в сухом вентилируемом помещении, на расстоянии от 1 м до 12 м до котла. Чем дальше расстояние тем качественней должно быть топливо. Иначе большое количество трухи подаваемой в топку существенно снизит КПД. Усложнённая конструкция шнека – не прямая или с дополнительными перепадами и промежуточными бункерами не запрещена, но неэффективна. В нижней части бункера необходимо предусмотреть наличие «ревизии», для периодической чистки и удаления трухи. Если конструкция имеет большой объём и её загрузка производится со специализированного автомобиля с пневматической подачей, то предусматривается специальный отбойник из резины, а подающее отверстие врезается на 15-20 см ниже от верхнего края бункера.
Если выбрана прямоугольная форма бункера, а его сечение имеет небольшую площадь, то довольно часто можно столкнуться с проблемой «зависания» гранул. В этом случае бункер следует оборудовать шнековым ворошителем.

Механизм подачи топливных гранул

Пневмоподача. При использовании гибких шлангов дальность до бункера хранения увеличивается до 80 м, но при таком способе необходим мощный компрессор.

Новые разработки предполагают использование специальной вакуумной переходной камеры, которая помогает снизить необходимую мощность насоса. Для непосредственной доставки пелет в камеру сгорания используется шнековая подача.

Механизм автоматического поджога

Поджог с помощью керамического или металлического тэна накаливания. Он устанавливается преимущественно в ретортных горелках на нижнем уровне горения пеллет.
В некоторых моделях применяется электродный способ, но он очень чувствительный к влажности топливных гранул.

Автоматика

Многие системы позволяют программировать не только постоянную температуру, но и её изменение на протяжении одних суток, разделив на 6 временных отрезков, и всей недели. В современных моделях предусмотрено подключение автоматики котла к системам дистанционного управления.

Управление по локальной линии – входит в стандартную комплектацию. Обычно выполняет функцию, сигнализирующую о произошедших внештатных ситуациях.

Управление по GSM - возможность установки GSM модема входит в стандартную комплектацию некоторых новых моделей, но сам модем необходимо приобретать отдельно. Управление происходит посредством отправки SMS с кодами команд. В набор входит несколько примитивных команд – включить, выключить и получить информацию о текущем состоянии.

Управление через интернет . Весьма дорогостоящая дополнительная опция, дающая полный контроль над управлением посредством SMS, e-mail, и команд через Web интерфейс.

Критерии выбора пеллетного котла

Расчёт потребности в топливных гранулах на зимний период

Согласно статистическим данным в средней полосе России централизованное отопление работает на максимальную мощность 1750 часов в отопительный период. Пелетный котёл средней продуктивности выдаёт тепловую мощность 5кВт/час на 1 кг топливных гранул. Соответственно для отопления 100 м2 площади потребуется 3500 кг топлива за отопительный сезон.

Установка

При монтаже отопительного оборудования следует придерживаться следующих правил:
устройство теплоизолирующего фундамента под котёл;
устройство приточной вентиляции, естественной или принудительной;
установка искрогасителя на дымоход;
устройство дренажа дымохода;
установка котла с соблюдением параметров отступов от стен указанных в паспорте изделия;
обвязка котла;
герметизация дымохода, котла и бункера;
устройство системы пожаротушения;
первичная пуско-наладка.

У большинства котлов в стандартной комплектации есть несколько типов горелок для различных видов топливных гранул. Используйте заданный в спецификации тип. Нарушение этого правила не только резко снизит эффективность, но и может привести к забиванию золой топки и выходу котла из строя.

Обслуживание

Обзор наиболее популярных моделей и производителей

Kostrzewa (Польша) модельный ряд Pellets Fuzzy Logic II P

в автоматическом режиме работает на пеллетах: промышленных, бытовых, зерновых, мелком угле;
в ручном режиме на дровах, крупном угле, топливных брикетах;
КПД – 90%;
автоматический поджиг;
несколько экономных режимов – летний, погодный, ГВС, автономный;
многоязычное меню системы управления;
табулятор выхлопных газов и лямбда датчик;
3 сменных ретортных тарелки для разного вида топлива;
4-ох ходовой смесительный клапан для управления и разделения потоков двух контуров;
3-ходовой стальной теплообменник;
увеличенный бункер зольника (очистка раз в 5 мес);
стальной подающий шнек;
экономный двигатель с редуктором;
отдельные насосы для отопления и для ГВС;
большое количество датчиков и управляющих контуров.

Kiturami (Южная Корея) модельный ряд KRP

двухконтурный;
КПД – 92%;
использует гранулы 1 и 2 категорий;
встроенный циркуляционный насос и расширительный бак мембранного типа;
золоприёмник большого объёма, легко доступен;
эффективный автоматический электрозапал увеличенной площади;
конструктивно исключена обратная тяга;
защита от замерзания и перегрева;
детектор уровня воды в системе отопления;
программатор с большим выбором функций и готовых экономных режимов – выбор сезона, переключение на нагрев ГВС, автономная работа;
дистанционный пульт управления с выбором программ;
дистанционные датчики температуры воздуха (стандартная комплектация);
увеличенный объём бункера для топливных гранул;
короткий шнековый путь к топке не повреждает гранулы.

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

Устройство и принцип работы пеллетных котлов

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

• ретортные;
• факельные.

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

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

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

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

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

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

• жаротрубный;
• водотрубный.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Обвязка пеллетного котла

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

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

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

Заключение

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